基于多尺度遥感数据的城市扩展模式分析研究

为了研究空间尺度效应对城市扩展模式分析的影响,本文选用TM和SPOT-5的遥感影像作为数据源,以北京市朝阳区作为研究区,首先将SPOT-5数据按照面积占优法获得10米至80米的多尺度数据,用于分析城市景观格局的尺度效应,结果显示10米至30米是城市景观格局变化较大的空间尺度。再结合TM尺度的历史数据,利用最小斑块大小相同的SPOT数据和TM数据对城市扩展模式的景观指数变化情况进行了分析:边界密度和面积加权平均斑块分维数都呈相反的变化方向,这对城市扩展方式的确定有较大影响;居民地斑块类型百分比和最大斑块指数虽然趋势正确,但是差别较大;斑块密度受尺度的影响较小。     

融合多尺度影像数据的杞麓湖流域景观格局分析

景观格局是景观斑块秩序和规律的具体体现,分析景观格局特征能够在空间结构上推进流域生态保护红线的划定和管控工作,维持可持续发展的底线。基于不同遥感数据源测算的景观格局可能存在计算结果差异,以及对景观格局描述不一致的问题。本文以杞麓湖流域为研究区,选取最新的Sentinel-2、GF-1和Landsat 8卫星遥感影像,基于斑块尺度、类型尺度和景观尺度的7个景观指数,从景观类型分布和整体格局两个方面探讨了杞麓湖流域景观格局现状,并分析不同数据源对景观格局评价结果的异同。结果表明：①杞麓湖流域的景观格局以林地和耕地为基底,零碎分散着建设用地和其他用地;②不同卫星遥感影像对流域景观格局的描述存在差异,影像分辨率与斑块数目、最大斑块指数、形状指数、分离度指数存在显著的正相关关系,而对于测度整体的香农多样性指数、香农均匀度指数、优势度指数的影响相对较小。     

松花江流域(哈尔滨段)景观格局粒度效应

文章以松花江流域(哈尔滨段)为研究对象,基于近20年3期遥感影像,从类型和景观两个水平选取多个景观格局指数,在30～600 m粒度范围内,分析景观指数随空间粒度的变化响应差异,综合指数-粒度拟合曲线拐点识别和栅格化信息损失评价方法,确定本研究区域景观格局分析的最适宜空间粒度.结果表明:①斑块数(N P)随粒度的增加呈三...     

地理国情普查数据的空间尺度转换研究

为了实现地理国情普查中不同尺度地表覆盖分类数据的交叉验证,文章选择郑州、西安等10个地理国情普查试点作为试验区,分析了不同地类在精度损失、景观格局等方面存在的尺度效应,并以林地为例,在空间分辨率6~2 000m的范围内,构建了空间尺度转换模型,估测精度可达92.63%。结果表明:地表覆盖分类数据进行尺度转换时,各种地类都会存在相应的精度损失;基于分辨率、景观格局指数构建的尺度转换模型,可以有效校正粗分辨率地表覆盖数据的尺度误差,为地理国情普查与监测中的质量控制提供参考。     

运用DEM剖析土地利用空间数据转换的尺度效应

通过对不同土地利用类型进行尺度转换,定量分析了不同高程地区土地利用类型的精度损失趋势,同时结合景观格局指数,探讨了高程影响下数据转换中的尺度效应。研究表明,土地利用类型和高程之间存在尺度依赖性;依据原始矢量数据计算的土地利用景观格局指数,可以在一定程度上揭示精度损失变化特征的规律和成因。     

黄土高原上黄小流域土地利用景观格局分析

景观格局是景观生态学研究的三大内容之一,是研究景观过程与景观功能的基础。本文以黄土高原上黄小流域1982年~2008年的6期土地利用图为数据基础,选取反映研究区景观格局特征的景观指数,运用所选景观指数对研究区土地利用的空间格局进行定量研究并分析了其变化的驱动因素。结果表明:利用主成分分析法选择的7个景观指数可以有效地反映研究区土地利用景观格局的基本特征。     

基于空间连续数据的小流域景观格局破碎化研究

基于空间连续数据，采用局部空间关联指标（LISA）——局部Moran指数（Local Moran Index, LMI），通过探测小流域内景观均质性和异质性的变化情况来反映景观格局破碎化的变化过程。作为一种空间明确的景观格局研究方法，LMI能够发现流域景观格局变化过程中的热点地区，并分析其与流域土地利用变化之间的联系，明确了土地利用变化是引起小流域景观格局变化的最主要的驱动因素。研究表明，基于空间连续数据的局部空间关联指标方法可以作为传统景观格局变化研究方法的有益补充。     

空间粒度变化对景观格局指数的影响——以徐州地区为例

以TM遥感图像为数据源,选择徐州地区一块441km2的研究区,应用地理信息系统技术处理得到该研究区的景观遥感类型图,选取10个景观水平的景观格局指数,利用景观格局分析软件FRAGSTATS3.3进行计算,分析了不同粒度对景观格局指数计算结果的影响。结果表明:随着粒度值由30m到480m的逐渐增加,除丰富度外的景观指数均具有明显的粒度效应。从而对该地区景观格局特征的评价提供了可靠的依据。     

基于最佳分析粒度的矿区景观格局分析

以徐州市贾汪矿区1983年、1993年、2003年和2013年4期Landsat影像为数据源,综合景观格局指数粒度效应和信息损失评价法,确定了贾汪矿区景观格局指数的最佳分析粒度为60m。在该粒度下,基于景观水平和斑块水平对区域景观格局演化进行分析。结果表明,在景观水平上,2003年以前,区域景观格局在煤炭资源的开采、城市化等的驱动下,景观格局呈破碎化、异质化和连通性降低的趋势;2003年以后,由于矿区土地复垦项目的实施、城乡统筹发展和区域连片发展,使区域景观格局呈连续化、均衡化和连通性增大的趋势。在景观类型尺度上,耕地、建设用地和水域随时间的变化最为活跃,1983~2003年间,耕地、水域受煤炭资源开采等活动的影响,斑块趋于破碎化,连通性降低,而建设用地在城市化发展的驱动下,变得更为复杂;2003~2013年间,耕地、水域和建设用地呈现高连通性、斑块规则化的趋势。     

青藏高原景观空间格局的特征研究

大尺度的景观空间格局分析是目前景观生态学研究的热点,然而针对青藏高原独特的地形地貌和高寒地区生态系统,选取怎样的角度研究其景观空间格局特征是很少有人关注的。本文以2010年西部测图数据为主要数据源,以GIS为研究平台,提出以流域作为研究单元提取景观指标的方法,运用景观生态学原理,进行青藏高原景观空间格局特征研究,并探索景观格局指数与地形因子之间的相关性。结果表明该方法能够反映青藏高原特殊地形和气候下的景观空间格局特征,便于生态景观规划及保护。     

基于遥感与GIS技术的景观格局自相似性的尺度效应研究——以防城港市为例

利用遥感与GIS技术,研究防城港市景观格局自相似性对空间尺度的响应特征。结果表明:景观格局自相似性具有空间尺度依赖性,景观类型的分维数均随空间粒度的增大而减小;不同景观类型的自相似性对尺度的响应敏感点不同,50～60 m为研究区各景观类型的自相似性尺度;随着空间粒度的增大,建设用地、水域和其他用地的分维数差异缩小,而耕地和林地分维数的差异却增大。     

一种景观指数的GPU并行算法设计

空间数据量的迅猛增长给传统单机模式的空间分析软件带来了巨大挑战,如景观格局分析软件FRAGSTATS已无法处理省级尺度的高分辨率土地覆盖数据。在两次遍历连通域标记算法的基础上,充分利用单机图形处理器的并行运算特性,提出一种改进的景观指数并行算法。该算法针对斑块尺度的斑块周长、斑块面积景观指数指标,实现了大规模区域景观指数的高效运算。应用该算法及串行算法,对不同分辨率下的土地利用分类栅格图像进行斑块尺度景观指数计算,结果表明,在大数据量的情况下,该算法能够大幅度提高景观指数的计算性能,相较串行算法效率提升了5倍,为海量数据的景观分析提供了更好的选择。     

抚仙湖流域土地利用格局与水质变化关系

抚仙湖是我国水质较好的大型淡水湖泊之一,其总体水质为Ⅰ类。近年来由于流域内开发强度增加,水体水质呈现下降的趋势。为探究流域土地利用变化可能对湖泊水质产生的影响,利用1992—2010年的Landsat TM和ETM+数据,结合GIS技术和统计学方法,分析了流域内土地利用及景观格局变化与湖泊水质的响应关系。研究结果显示:抚仙湖水体面积缩小,流域内林地和耕地面积总体呈减小趋势,与水质污染指数变化呈显著负相关;交通运输用地和建设用地增长迅速,与水质污染指数响应呈显著正相关;景观斑块数目、形状指数等景观格局指数增加,流域景观格局破碎化加重,与水质污染指数变化呈显著正相关;土地利用及景观格局指数可以作为研究抚仙湖水质变化的重要指标。     

厦门市景观格局的尺度效应分析

在景观生态学研究方法的指导下,本文利用遥感和GIS技术,采用半变异函数分析,选取多样性指数和斑块密度,对厦门市不同幅度下的景观格局进行探讨。首先选取出厦门市景观格局研究的最佳幅度,然后在此基础上,对最佳幅度下的景观指数进行克里金空间插值分析,研究厦门市景观格局的空间异质性特征。结果表明,3km幅度是研究厦门市空间变化的一个比较好的幅度,3km幅度下,景观多样性指数可分为三个区域,斑块密度可分为三个层次。     

基于GIS的长白山景观格局演化信息图谱分析

景观格局是若干生态系统的综合体,受地貌、气候和其他外界多种因素的干扰,是模拟和预测地理要素变化趋势的基础。地学信息图谱理论为景观格局研究提供新的方法。基于RS和GIS技术,分析了20世纪70年代后期以来长白山地区景观格局图谱的时空变化规律。利用1977年MSS、1985年、1999年TM影像时间系列的遥感数据,建立空间信息库,选取景观/斑块类型面积、斑块所占景观面积的比例、平均斑块面积、斑块个数、破碎度指数、分维数、优势度指数等指标,对长白山景观空间格局的动态演变进行了分析。分析了长白山地区近30年来的景观结构变化,建立长白山景观格局演化的信息图谱。景观格局与过程的变化表明,人为活动对景观格局产生的影响,已成为景观格局变化的主要驱动因子。     

石羊河流域中游景观生态格局变化及驱动分析

以石羊河流域中游为研究区,首先利用多时相、多源遥感图像提取土地利用/土地覆盖信息,根据转移矩阵,定量研究了景观类型的变化趋势、变化面积、变化率及具体的转换类型;提取能够反映景观格局特征的相关指数,分析景观生态格局及景观异质性;最后,对其景观格局变化的驱动因素进行分析。通过本次研究可以增强对石羊河流域中游生态环境的科学认识,对促进该流域的综合治理具有一定的科学和实际意义。     

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。     

亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识建模

亚马孙河流域地表覆盖时空变化影响着全球气候和生态系统的稳定,目前亚马孙河流域地表覆盖的研究广泛,具有海量数据和信息,但缺少系统性的时空知识体系。为了更好地了解亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识,本文首先引入本体建模理论,提出了亚马孙河流域地表覆盖时空变化知识建模方法,利用Protégé工具完成了亚马孙河流域地表覆盖模式层的设计和构建;然后利用提取的亚马孙河流域地表覆盖时空变化数据、时空变化信息和景观格局指数等,完成了亚马孙河流域的建模,从而为亚马孙河流域的分析决策提供支撑。     

以指数法为基础的矿山地区景观格局研究

以指数法为基础对东北地区某采矿大县的景观格局进行了研究.数据来源为地区2018年地理国情普查数据成果,通过对其地表覆盖数据进行合理的再分类得到研究区的土地利用状况.最后,通过计算研究区的斑块类型尺度水平的度量指标和景观尺度水平的度量指标分析出该区域的景观格局现状.     

剑门关丹霞地貌类型景观格局时空变化研究

基于遥感和GIS技术,以SPOT数据作为主要的数据源,分别提取了1990年、2000年和2010年剑门关局部地区丹霞地貌类型景观格局信息,通过计算多种景观指数,分析了不同坡度、坡向和时空上丹霞地貌类型景观格局的变化情况。研究结果表明丹霞地貌景观格局变化随坡度、坡向等因子的不同表现出差异性,国家政策和人类活动影响是其景观格局变化的主要因素。