基于遥感和PSR模型的城市景观生态安全评价——以福建省龙岩市为例

为了解福建省龙岩市景观生态安全程度及空间分布规律,运用“压力-状态-响应(press-state-response,PSR)”概念模型构建了城市景观生态安全评价体系.结合多时相遥感数据、GIS技术和景观生态学理论,通过空间叠加分析得到2001年和2008年龙岩市景观生态安全综合指数分布图.研究结果表明:2001-2008年间,龙岩市景观所承受的外界压力增加,各类景观结构稳定,景观活力、生态状态处于良好水平;2001年景观生态安全均值为7.27,处于较高安全水平,2008年平均值为6.65,处于中等安全水平.因此,研究时段内龙岩市景观生态安全状况处于好中临降的趋势,建议在今后的城市规划与建设中优化土地利用格局,以提高城市景观生态安全指数值.     

南水北调东线江苏受水区土地利用变化模拟及生态安全评价

利用多期土地利用遥感数据,分析南水北调东线江苏受水区2000—2010年间土地利用变化情况;采用CAMarkov模型对2010—2020年间该区土地利用情况的演变规律进行模拟;同时构建基于"压力-状态-响应"(pressure-state-response,PSR)模型的土地利用生态安全评价指标体系,综合评价受水区不同时期土地利用生态安全状况。结果表明:1)受水区土地利用类型以耕地为主,研究期间林地和水域面积有所扩大,大量耕地转变为城乡建设用地;2)基于CA-Markov模型对研究区2010年土地利用格局的模拟结果与实际进行对比分析,模拟正确的栅格数达到了99.1%,Kappa系数达到0.99,能够较好地反映受水区土地利用格局变化趋势;3)土地利用生态安全评价结果显示2000年、2010年和2020年土地生态安全指数分别为0.51,0.68和0.73,分别达到预警、敏感和良好等级,受水区的人口、资源环境及社会经济开始协调发展,整体呈现好转趋势。     

多源数据融合下的城市化与生态环境耦合协调研究

利用DMSP/OLS、NPP/VIIRS和Landsat遥感影像数据分别提取平均夜间灯光指数（ANLI）和生态环境指数（RSEI）,构建城市化与生态环境耦合协调度模型,定量分析研究区在2000-2015年的城市化与生态环境耦合协调发展状况。结果表明：① 2000-2015年的乌鲁木齐城市化水平持续上升,一带一路倡议和生态文明建设的实施,推进了乌鲁木齐城市化发展;② 2000-2015年期间生态指数平均值上升了0.119 8,增长率为30.14%。随着政府对生态环境治理力度的加大,研究区生态环境逐渐好转;③ 2000-2015年乌鲁木齐的城市化与生态环境耦合协调度范围为0.568 3~0.627 3,耦合协调度保持递增趋势。     

基于地表覆盖数据的生态用地景观格局分析

基于江苏省2015年和2018年地表覆盖数据,利用ArcGIS 10.2和Fragstats 4.2软件,对江淮生态经济区内生态用地景观格局结构特征及变化情况进行分析.结果表明:①2015年和2018年,研究区内生态用地景观格局结构特征基本相同.②2015-2018年,研究区内绿色生态用地团聚程度增强,景观格局趋向规则化;蓝色生态用地景观破碎度增强,景观格局呈现逐渐复杂化、破碎化的演变特征;灰色生态用地景观格局变化频繁且剧烈,大多是人为干扰造成.     

基于地理国情数据的土地利用景观格局分析

基于安徽省地理国情数据,结合相关统计资料,利用Arc GIS10.3软件属性列表中的统计工具,获取2015年、2016年和2017年8种景观类型的相关国情数据,再用FRAGSTATS4.2软件计算出各个年份的景观格局指数,从而分析研究区2015年、2016年和2017年的土地利用景观格局现状。结果表明,2015～2017年耕地、林地、草地、未利用地及水域景观类型面积呈减少趋势,园地、建设用地、交通用地景观类型均呈现增长趋势。景观斑块数目增加,景观的破碎程度增强,多样性指数和均匀度指数逐渐微增,宿松县土地利用景观格局变化明显。宿松县2015年、2016年和2017年生态风险综合指数分别为0.100 6、0.101 7和0.102 1,虽处于极低生态风险等级,但呈现增加态势,景观生态安全的压力增大。     

基于PSR模型的四川生态系统健康时空动态研究

四川省快速的经济发展和城镇化进程,引发了许多生态环境问题,评价其生态健康状况对区域可持续发展具有重要的意义。基于2000—2016年间四川省社会、经济、农业、生态等市级数据,以及降尺度模型获取的县级数据,建立压力-状态-响应模型,分市级和县级2种尺度对四川省区域的生态系统健康进行综合评价和分析。结果表明:在2000—2016年间,四川省生态系统健康状况整体得分从0. 610上升到0. 687,整体的生态状况越来越好,但区域之间的发展极不平衡,东部地区优于西部地区,成都市的优势突出,与其他地区的差距明显;对各县的生态系统健康状况评价等级为"不健康"及"病态"的县占总数的27. 9%,一半左右的县在"正常"等级以上,等级为"病态"的县主要集中在甘孜藏族自治州和阿坝藏族羌族自治州,应对川西北部的生态健康状况引起足够的重视。     

延河流域土地利用变化特征分析

研究土地利用时空变化特征对促进区域生态经济协调发展具有重要意义.以延河流域为例,基于不同时期遥感影像,借助RS、GIS和ENVI软件平台技术,获取了1980-2015年延河流域土地利用变化状况,并进行了土地利用转移分析;在此基础上解译了不同时期的土地利用类型,分析了延河流域土地利用时空变化特征和影响因素.结果表明,1980-2000年流域内土地利用结构整体变化较小,耕地、林地、草地3类土地利用面积相互转化频繁但整体面积趋于稳定,建筑用地面积增加了1.25倍;2000-2015年流域内耕地、林地和草地发生了显著变化,其中耕地面积减少了28％,林地面积增加了40％,草地面积增加了15％,建筑用地面积增加了近两倍,但比例很小,未利用地和水体变化幅度不明显;2000年前后流域内土地利用变化空间特征存在明显不同,2000年之前各土地利用类型变化主要发生在延安市区,2000年之后整个流域地区均有不同土地利用类型的转移;2000-2015年国家"退耕还林、草"生态修复政策、产业经济生产总值不断上升、人口数量稳定增长、城镇化发展迅速等均对流域土地利用结构产生了影响.     

玛河流域景观生态风险评价与时空分异

以玛纳斯河流域作为研究区,结合特殊的干旱区山地-绿洲-荒漠系统(Mountain-Oasis-Desert System简称MODS),综合考虑遥感影像数据光谱信息和纹理特征,将研究区分为耕地、林地、草地、水体、裸地、居民地、工业用地和冰川/永久积雪等8个景观类型,利用FRAGSTATS软件计算景观指数,引入生态风险的指数,将研究区划为低、较低、中、较高、高生态风险区五级,评估其景观格局的生态风险时空变化特征。结果表明:1)1990—2015年间,玛纳斯河流域景观变化主要表现为耕地、建设用地的增加以及水体、冰川/永久积雪面积的缩减;2)玛纳斯河流域的景观生态风险等级空间分布具有明显的差异,较低风险区的面积变化较为明显,低、较低生态的风险区比重有所上升,除此以外,林、草地类型各生态风险的等级所占比重的起伏波动具有明显的差异。建议应当合理地利用土地资源,尽量保护林地、草地等景观脆弱行较低的原生景观类型,禁止为开垦耕地而破坏林地、草地;增加土地的利用效率,更要对高等、较高生态风险区加强监管。     

快速城市化地区景观生态安全分析——以深圳市为例

受人类活动和快速城市化的影响,深圳市景观生态安全面临严峻挑战,有必要对深圳市景观生态安全进行研究。本文以景观干扰度和景观脆弱度来构建景观结构指数,以生态系统服务价值和生态弹性度来表征景观功能,以景观结构和景观功能的动态变化来表征景观动态,在景观结构、功能和动态变化的基础上,建立深圳市景观生态安全评价指标体系。得到主要结论:1)深圳市区域内景观生态安全状况有明显差异,总体上看,深圳市景观生态安全分布大致呈现西低东高的分布格局,高生态安全区主要位于深圳市东部大鹏新区、盐田区、罗湖区内,低生态安全区主要位于深圳市西部广泛地区;2)宝安区、福田区、光明新区、龙岗区、龙华新区、南山区景观生态安全状况相对较差,大鹏新区、罗湖区、坪山新区、盐田区生态安全状况相对较好;3)将深圳市景观生态安全空间分异图和基本生态控制线进行叠加,生态控制线内较低和低景观生态安全区域,主要位于于龙岗区、南山区和光明新区内。     

基于分区-集成的黄河流域生态脆弱性评价

黄河流域是中国重要的生态安全屏障、资源能源集聚地区、生产活动高度密集地区,其生态环境变化直接关系到流域生态与经济可持续发展。研究基于"分区-集成"的评价方法,选取水资源、气候、土壤、植被及人类活动等指标建立评价体系,引入乘法模型,对黄河流域的生态脆弱性进行了量化评价与空间异质性分析。结果表明:流域整体生态环境呈中度脆弱,中度脆弱地区占流域面积的42.46%,脆弱性较为严重的地区主要为流域上游沿黄城市经济带; 2000—2018年流域生态脆弱水平先降低后升高,其中2000年生态问题最为突出,2015年脆弱程度最低,其综合脆弱指数分别为2.28和2.00;流域范围内生态脆弱性分布与趋势演变空间差异明显,流域上游高原地区生态脆弱程度明显升高,沿黄城市带脆弱性等级无明显变化,中下游地区生态环境改善趋势显著。     

基于生态重要性评价与最小累积阻力模型的重庆市生态安全格局构建

生态安全格局构建是保障生态系统稳定运行,实现区域生态安全的重要途径。本文以重庆市为例,基于生态服务功能和生态敏感性对重庆市进行生态重要性评价,将生态极重要区域与自然保护地共同作为生态源地。首先从生态本底和生态胁迫两个角度选取高程、坡度、土地利用类型、距道路距离、距水体距离、夜间灯光指数6个阻力因子构建了典型山地动物的生态阻力面,然后利用最小累积阻力模型（MCR）模拟潜在生态廊道,完成市域生态安全格局的构建。研究表明,重庆市生态源地30 751.11 km²,占全市总面积的37.32%,主要分布在渝东北与渝东南的山林地。将识别的73条潜在生态廊道、138个生态节点与生态源地进行叠加,结合重庆的山水格局,构建了"两区、三带、四核、多廊、多点"的多层次生态安全格局,为重庆市生态保护和修复工作提供科学参考。     

基于RS与GIS的茂县地区干旱河谷范围变化监测

以遥感(RS)和地理信息系统(GIS)为平台,选取茂县地区两期Landsat卫星影像,利用ENVI对影像数据进行监督分类,提取区域内植被覆盖图。利用Arc GIS结合茂县地区河谷分布图,界定出茂县地区两个时期内干旱河谷的分布范围。结果表明:整个茂县地区干旱河谷的范围呈缩减趋势,2005年干旱河谷面积457 619 400 m2,2015年干旱河谷面积为381 971 125 m~2,干旱河谷范围缩减了75 648 275 m~2。准确地界定出干旱河谷的范围变化,对指导川西地区生态环境综合治理以及西部广大山区的生态环境可持续发展战略的实施具有重要意义。     

陕北干旱区景观生态风险空间分异特征及驱动因素分析

陕北黄土高原属于生态脆弱区,是国家生态修复重点项目区。本文以陕北榆林市2000—2020年3期土地利用数据为数据源,用网格法构建基于景观格局的综合生态风险指数模型,定量分析了榆林市景观生态风险时空分布,并采用地理探测器、R和Origin软件等工具定量分析了土地利用与生态风险的耦合关系。结果表明:2000—2020年该地区生态风险整体趋于下降,低生态风险区面积增加、高生态风险区面积逐渐较少且向西北方向偏移;中风险区域面积逐年增加,该区域仍存在较强潜在生态风险;在人类活动影响下的林地、草地面积变化,以及自然胁迫是驱动景观生态风险变化的主要因素。     

青海西部土地利用格局时空变化分析

本文以西部测图成果数据为基础,经拓扑检查与纠正、合并、裁剪、拼接、相交及化简等空间数据处理后得到青海省西部两县对比数据,将所得矢量数据转入ArcInfo中,对两期数据进行空间叠置分析,获得土地利用变化的空间数据与属性数据,构建分形指数模型、地类图斑格局指数模型,计算各地类的分形维值、稳定性指数及景观格局指数,根据复杂程度和稳定性指数对两县的地类进行排序,并根据各景观格局指数,分析8年间两县的土地利用格局变化和生态学意义。     

三峡水库建设前后10年库区景观空间格局动态变化研究——以重庆开县为例

在遥感和地理信息系统技术的支持下,以1992年和2002年TM图像为基础,采用斑块密度、斑块平均面积、景观形状指数、景观分离度指数、景观多样性指数、景观优势度指数、景观相对聚集度指数深入而全面地研究了三峡工程建设前后十年重庆开县景观空间格局的动态变化,本研究的开展旨在为库区生态环境保护提供科学依据。研究结果表明,十年间研究区景观空间格局发生了明显变化,草地、未利用地、旱地、果园和水田面积净减,森林、建设用地、灌木林和水域面积增加,退耕还林已初见成效。     

自然资源生态空间现状与适宜性分析评价 ——以上海市金山区为例

本文以上海市金山区为例,利用地理国情普查和监测数据,从生态空间规模水平、生态空间稳定水平、生态空间保障度等角度出发,在常规基础评价指标之外,结合生态空间景观格局指数、生物丰富度指数的综合评价模型方法,对金山区各街镇的生态空间适宜性进行了评价。其技术方法与路线,可为相关部门开展生态环境评价、统筹各类规划的空间要求及强化土地用途管制等提供一定的技术支撑。     

基于卫星遥感的城市绿地景观格局变化研究进展

城市绿地景观是城市景观自然要素和社会经济可持续发展的生态基础,在城市景观结构、功能及其变化中起重要作用。利用卫星遥感技术开展城市绿地格局研究已成为热点。本文通过梳理相关研究成果,阐述了城市绿地景观遥感分类方法、景观格局指数的选择及城市绿地景观格局动态变化驱动力分析的具体内容,分析出基于遥感技术的城市绿地景观格局研究在数据源和景观格局指数选择时所存在的不足,并且从遥感数据源、分类方法、景观指数筛选和多学科、多角度交叉综合的研究方法等方面对城市绿地景观格局分析提出展望。     

顾及尺度效应和景观格局的土地利用数据综合指标研究

从尺度效应和土地利用案观格局影响两个层面研究土地利用数据综合的宏观和微观综合指标,设计土地利用数据综合的指标体系和指标定量化描述模型.在全国各个土地利用分区采集不同尺度的具有典型代表性的土地利用数据样本集,通过空间统计分析等方法,得到土地利用数据综合中的宏观控制性指标和微观图形综合指标的尺度变化规律及其与土地利用格局的关系.以一个县为试验区,验证其合理性.

Abstract：

Indices for land use data generalization are critical for generating multiscale land use maps and databases. Previous research suffers from two major setbacks. Firstly, determination of threshold values for multi-scale land use data generalization in a large area, such as a nation, remains subjective. A second problem is general ignorance of landscape pattern. This paper studies the index system of land use data generalization from both scale and landscape pattern perspective. We discuss the macro and micro indices of land use data generalization with consideration of spatial scales and landscape pattern. To quantitatively relate the indices and scale and landscape pattern metrics, land use data samples have been collected at multiple spatial scales in various land use regions across China. Based on statistic analysis, we then generate both macro and micro control rules for land use data generalization at various spatial scales and land use patterns. Finally, we prove the proposed method and achieved results to be effective and reasonable with sample data at county level.     

泽州猕猴自然保护区土地利用／覆被及景观格局变化研究

文中以2007年第二次全国土地调查和2015年地理国情普查所提供高分辨率地表覆盖数据为主要信息源,采用地理信息系统技术和景观生态学数量分析相结合的方法对2007—2015年泽州猕猴自然保护区土地利用/覆被变化(LUCC)、景观格局变化及其驱动力进行研究分析。结果表明,近8年来,受人为、经济发展和政策因素影响,泽州猕猴自然保护区整体景观破碎度增强,形状更加规律化、简单化,景观分布聚集度变大,生态连通性增强,多样性减少。研究结果为泽州猕猴自然保护区生态系统的健康发展、生态环境的改善与经济社会的和谐发展提供参考。     

基于地理国情数据的城市扩张和生态格局分析——以武汉市为例

城市扩张是城镇化的主要特征，研究城市扩张规律对城市空间规划、高质量发展提供决策依据。本文以武汉市为研究区，以2015—2018年地理国情监测成果为主要数据源，通过数据整理与提取、计算城市扩张特征指数、提取城市格局变化、计算生态景观指数等处理，对研究区城市扩张和生态格局变化特征进行分析。研究结果表明：2015—2018年间，武汉市从快速扩张阶段逐渐减缓，紧凑度逐渐下降；中心城市扩张主要以种植土地破坏为代价；远城区快速扩张主要以林草面积减少为代价；在生态指数上，各生态景观类型破碎度均有下降，但水域面积保持良好。