青海湖流域景观格局空间粒度效应分析

流域是生态系统的基本单元和重要空间尺度单元,流域尺度景观格局分析的科学性很大程度上依赖于最佳空间粒度的选取是否准确。选择青海湖流域为研究区,基于卫星遥感数据资料,利用面向对象分类方法,解译获得流域景观数据,通过重采样得到不同空间粒度的流域景观数据,计算得到不同景观格局指数并绘制各指数与空间粒度之间的关系曲线,识别景观格局指数的尺度效应,评估空间粒度增加而引起的景观格局指数信息损失量,确定流域尺度景观格局分析的最佳空间粒度。结果表明:流域景观格局指数随着空间粒度增大变化显著,但规律不同;综合景观指数的空间粒度效应和信息损失量变化特征,流域景观格局分析的最佳空间粒度选择以90 m为最佳。     

浙西低山丘陵区景观格局变化的高程分异研究——以桐庐县为例

国内外学者对于景观格局的地形分异研究,经历了从景观类型分布高程差异到景观指数高程分异研究的过程,目前处在景观格局静态地形分异阶段。本文利用浙江西部桐庐县1996、2004的土地利用现状图和DEM数据,对其1996-2004年景观格局动态演变特征的高程分异规律进行研究。研究对桐庐县1996、2004年的土地利用现状图进行处理获得景观类型分布图,通过1∶10000的DEM数据的分带操作,生成不同高程带的景观类型分布图。选取斑块密度、景观形状指数、分维数、破碎度、香农多样性指数、香农均匀度指数等景观格局指数,并在ArcGIS和Fragstats的支持下,计算出各带两个年份的景观格局指数并作对比分析。结果表明:研究区景观格局演变具有明显的高程分异特征,不仅表现为景观类型分布的变化与高程变化相关,而且体现在景观格局指数的变化值随高程上升而增减的趋势也有一定的规律性:景观水平上所有指数变化的剧烈程度大致与高程呈负相关关系,景观类型水平上各景观类型的破碎度、和斑块密度变化程度随海拔升高趋于缓和。     

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。     

眉山市东坡区景观生态信息初步分析

利用景观生态学格局分析方法,将东坡区景观分成耕地、林地、草地、水体、建筑用地和裸地景观六大类。通过遥感影像判读解译,得到上述六类景观基本形状数据。通过计算得到各景观的斑块总面积指数、景观类型所占景观面积的比例指数、斑块数指数、最大斑块指数、平均斑块面积指数、景观破碎化指数、景观优势度指数和多样性指数等景观格局数,初步分析2000年和2007年该区景观格局变化,为经济开发和环境保护提供科学依据和决策支持。     

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。     

土地利用结构分形特征动态分析

通过解译徐州市矿区1990年、2000年、2010年3期TM影像,获取土地利用类型、面积、斑块数等属性数据。利用Fragstats软件,计算3个时期各地类的分形维数和稳定性指数。在分析3个时期土地利用数量变化的基础上,研究分形维数与稳定性指数的动态变化特征,从不同地类的空间形态的变化上定量探讨徐州矿区20 a土地利用的演变。结果表明,1990~2000年,徐州矿区空间形态趋于简单,稳定性上升;2000年是一个转折点,1990年相对于2000年,5类地物分维数降低,稳定性上升;2010年相较于2000年,特别是建成区与耕地这2类地物分形维数上升,稳定性下降幅度较大。在城市化驱动下,经济发展,城市扩张,生态保护是区域土地利用分形特征与结构稳定变化的主要驱动因素。     

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。     

基于DEM地形信息量的景观格局预测——以珠海市为例

针对传统景观格局分析方法的数据局限性,该文提出了一种基于数字高程模型地形信息量的景观格局预测分析方法。结合信息熵理论,利用数字高程模型计算地形信息量,研究不同分级地形信息量下景观格局特征的变化特征,以及不同景观类型在不同地形信息量等级的分布特征,对具有相似地形特征的区域建立利用地形信息量对其景观格局特征进行预测分析的方法。该文选择珠海市地形特征相似的两个区域进行了试验分析,对珠海市斗门区建立基于数字高程模型地形信息量的景观格局预测方法,预测在相似地形特征下南坪镇的景观格局特征,并以南坪镇真实的景观特征进行验证。实验结果显示,基于数字高程模型地形信息量的邻域景观预测分析方法不仅能正确预测分析不同地形信息量下的景观分析指数,同时也能正确预测不同景观类型的空间分布特征。     

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。     

一种景观生态脆弱性指数构建及验证方法

针对目前景观格局指数构建方法中人为扰动因素关注不够及没有景观生态脆弱性指数构建合理性验证方法的问题,提出了一种结合景观脆弱性指数和人口压力指数加权构建景观生态脆弱性指数的方法及一种景观类型变化等级加权值与景观生态脆弱性指数变化值进行回归分析的景观生态脆弱性指数构建合理性验证方法,以松花江流域(哈尔滨段)为实验区域,对实验区域2010年和2015年景观生态脆弱性指数进行构建,对两期景观生态脆弱性指数进行减运算获得研究区域景观生态脆弱性指数变化分布图。2010—2015年间,研究区域内景观生态脆弱性普遍降低,其中,景观生态脆弱性降低程度较高的区域主要分布在研究区域西部,研究区域中东部景观脆弱性变化不明显。通过两期景观生态脆弱性指数变化值与景观类型变化等级加权值进行相关分析,结果表明两者强相关,相关系数为0.795,即验证了本景观生态脆弱性指数构建的合理性,为景观生态脆弱性计算及验证提供了科学的方法。     

三峡库区土地利用格局变化的分形结构研究——以开县为例

运用分形理论建立了研究区土地利用/覆被镶嵌体的分形结构模型,对各种景观的分维值进行了计算,讨论了各种景观形态的复杂性和稳定性及三峡工程实施十年间其稳定性和复杂性的动态变化。结果表明:分维值是研究区域土地利用/覆被镶嵌体景观格局的一种综合性定量指标,通过对土地利用景观类型的分维值进行分析,可以获取其形态的复杂性、稳定性信息。1992年和2002年两个时期研究区土地利用景观类型斑块形态复杂性和稳定性由大到小的顺序均依次为:未利用地、草地、建设用地、灌木林、森林、水田、旱地。十年间研究区旱地、建设用地和未利用地斑块形态变得愈加不规则,草地、灌木林、森林和水田的斑块形状变得愈加规则;十年间研究区旱地、建设用地和未利用地的形态稳定性变弱,草地、森林、灌木林和水田的形态稳定性增强。     

长沙市景观破碎化时空分异特征研究

基于2000年长沙市1:10万土地利用图,利用ERDAS软件对1989年、2006年的遥感图像进行解译;在地理信息系统软件ArcGIS和景观格局分析软件Fragstats支持下,以城镇建设空间重心为中心,分别选取东西、南北景观样带(40 km×8 km)和8个不同半径的同心圆缓冲区,用斑块密度、边界密度、平均斑块分维数...     

西双版纳土地利用时空分形特征分析

本文以西双版纳为研究区域，通过解译2009、2014、2018年3期遥感影像，提取土地利用数据，利用转移矩阵和分形理论，定量分析不同时期土地利用空间结构的复杂性、稳定性及变化规律。研究结果表明：该地区近十年居民点和橡胶园面积有所增加，林地面积相应减少；其中居民点主要由橡胶园和耕地转化而来，橡胶园主要由旱地和林地转化而来；林地主要转化为灌木和橡胶园；根据分形理论中分维数及稳定性指数得出，居民点的空间结构最为规则，空间分布最为稳定，林地、橡胶园的空间结构较为简单，旱地内部镶嵌结构复杂，边缘粗糙，分布规律趋向于随机。     

基于GIS和景观生态学的土地整理景观研究

运用GIS技术和景观生态学理论方法,以安徽省淮南市潘集区市级投资重点土地整理项目为例,选取3类景观指标,对项目区内土地整理前后的土地利用现状和景观格局变化情况进行研究。结果表明： 景观类型中水田斑块占绝对优势,斑块分维数、形状指数呈下降趋势,表明斑块形状趋于规则和简单; 斑块数量和斑块密度降低,平均斑块面积和最大斑块面积增加,最大斑块指数增大,景观破碎度降低; 平均分维数和平均形状指数增大,表明景观形状较整理前变得规则,但总体形态变得复杂; 多样性指数和均匀度指数降低,表明在增加了景观分布均匀程度的同时降低了景观的多样性,景观类型有所减少。     

Selecting landscape metrics as indicators of spatial heterogeneity—A comparison among Greek landscapes

This paper investigates the spatial heterogeneity of three landscapes along an altitudinal gradient and different human land use. The main aim was the identification of appropriate landscape indicators using different extents. ASTER image was used to create a land cover map consisting of three landscapes which differed in altitude and land use. A number of landscape metrics quantifying patch complexity, configuration, diversity and connectivity were derived from the thematic map at the landscape level. There were significant differences among the three landscapes regarding these four aspects of landscape heterogeneity. The analysis revealed a specific pattern of land use where lowlands are being increasingly utilized by humans (percentage of agricultural land = 65.84%) characterized by physical connectedness (high values of Patch Cohesion Index) and relatively simple geometries (low values of fractal dimension index). The landscape pattern of uplands was found to be highly diverse based upon the Shannon Diversity index. After selecting the scale (600 ha) where metrics values stabilized, it was shown that metrics were more correlated at the small scale of 60 ha. From the original 24 metrics, 14 individual metrics with high Spearman correlation coefficient and Variance Inflation Factor criterion were eliminated, leaving 10 representative metrics for subsequent analysis. Data reduction analysis showed that Patch Density, Area-Weighted Mean Fractal Dimension Index and Patch Cohesion Index are suitable to describe landscape patterns irrespective of the scale. A systematic screening of these metrics could enhance a deeper understanding of the results obtained by them and contribute to a sustainable landscape management of Mediterranean landscapes.     

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.     

山东省滨州市城镇体系的分形研究

运用分形理论从等级规模和空间结构两方面分析了滨州市城镇体系结构特征。从城镇体系规模结构方面,计算了滨州市城市规模分形分布的分维数和城镇体系的首位指数,并讨论了滨州市城镇体系的等级规模结构及其特点;从城镇体系空间结构角度,计算滨州市空间结构的关联维数,分析其分形特征。最后,提出滨州市城市发展的方向:扩大首位城市规模,培育次级中心城市,积极发展县域小城镇。     

土地利用用类型的分数维分析

利用分形几何学对土地利用类型分维公式进行了应用分析。实验结果表明：土地利用类型的分维值介于1到2之间，土地利用类型与分维值有密切关系。土地利用类型的分维值反映了土地利用的复杂程度、稳定程度和变化趋势。分维值D为1.5，是土地利用变化的临界值点，代表该土地利用类型处于布朗随机运动状态。分维值越接近该临界值，该土地利用类型的稳定性越差，复杂程度越高；反之，则该土地利用类型的稳定性较强，复杂程度较强，复杂程度较低。不同时相间不同土地利用类型的分维值的大小变化反映了土地利用类型的变化趋势，分维值增大，则土地利用类型扩张，反之，则缩小。     

基于GIS的湖南农业大学土地利用景观格局变化分析

以湖南农业大学为研究区,对2005年和2010年的遥感影像进行土地利用景观分类,选取并计算具有代表性的景观指数,结合GIS的空间分析技术,从景观的总体和单元特征、空间构型和景观异质性等方面对景观变化情况进行分析。结果表明,经过五年的建设,研究区大量其他景观转变为绿地景观、道路景观、生活设施景观、娱乐场地景观及教学设施景观。尽管土地利用程度加大,但景观格局日趋合理,功能分区进一步明确,且生态环境得到较好的保护。