湿地景观格局变化研究进展

湿地是自然界最富生物多样性的生态景观,具有重要的生态功能。湿地景观格局是各种生态过程综合作用的结果,具有高度的景观异质性,对景观的功能和过程有着显著的影响。湿地生态系统是世界上受威胁最为严重的生态系统之一,在自然因素和人类活动的影响下发生了大面积的转化或丧失。本文从湿地景观格局研究方法、面积变化、景观类型转化、驱动力以及动态模型、湿地景观格局指数以及湿地景观格局与气候变化之间的关系等方面综述了湿地景观格局变化的研究进展,指出湿地景观格局变化及其生态效应和高原湿地景观格局变化与气候变化之间的关系是未来研究的重点领域。     

农牧交错带农田景观格局对土地生态环境安全的影响——以呼和浩特市为例

在GIS支持下,利用卫星遥感影像提供的信息和非遥感信息想结合的方法,获得研究区农田景观空间分布格局和生态环境现状数据资料。从区域农田生态系统特点和地区土地生态安全角度出发,通过对市域农田景观空间格局特征及其对土地生态环境安全影响的分析,显示出农田景观格局的空间差异性与破碎度高是农牧交错地区土地生态环境安全的重要影响因素。调整土地利用结构、加强地区土地整理与生态农业建设投入,是保证区域土地生态环境安全,促进区域社会经济可持续发展的主要途径。     

西南岩溶山地乡村景观格局与石漠化调控展望

西南岩溶山地乡村景观格局石漠化过程的生态认识落后于生态治理措施。面对国家需求,优化乡村景观格局对石漠化发生过程的调控,未来优先研究领域：⑴识别岩溶山地乡村景观格局的转换、渐变和基本不变的层次性,测算不同尺度下乡村景观类型及其空间组合的贡献;⑵认识不同类型乡村景观空间分布的生态学意义及其对区域石漠化整体程度的影响,找出不同乡村景观演化格局下的石漠化效应;⑶厘定岩溶山地高强度人类活动及其所诱导的乡村景观格局演化对石漠化的作用效应,构建乡村景观石漠化的成因框架;⑷探讨乡村景观格局制约下有利于石漠化土地恢复的格局优化模拟,丰富人们对岩溶山地乡村石漠化发生过程的理解和认识。     

西南岩溶山地乡村景观格局与石漠化调控展望

西南岩溶山地乡村景观格局石漠化过程的生态认识落后于生态治理措施。面对国家需求,优化乡村景观格 局对石漠化发生过程的调控,未来优先研究领域：⑴识别岩溶山地乡村景观格局的转换、渐变和基本不变的层次 性,测算不同尺度下乡村景观类型及其空间组合的贡献;⑵认识不同类型乡村景观空间分布的生态学意义及其对 区域石漠化整体程度的影响,找出不同乡村景观演化格局下的石漠化效应;⑶厘定岩溶山地高强度人类活动及其 所诱导的乡村景观格局演化对石漠化的作用效应,构建乡村景观石漠化的成因框架;⑷探讨乡村景观格局制约下 有利于石漠化土地恢复的格局优化模拟,丰富人们对岩溶山地乡村石漠化发生过程的理解和认识。     

景观生态学原理在土地整理中的应用

土地整理是实现土地资源合理配置、提高土地利用率和生产力的重要途径.目前土地整理项目比较重视增加耕地面积、提高土地的质量和生产力,而对整理过程对整理区造成的生态环境影响及整理后土地的生态效应尚未引起足够重视.景观生态学作为一门研究景观结构、功能和变化的交叉学科,其原理和方法能够应用在土地整理活动的全过程中.从景观生态学的原理入手,基于土地整理的全过程分析,系统阐述了景观空间镶嵌模式、景观时空异质性理论、景观连接度理论、景观安全格局理论,并分析了其在土地整理景观生态效应研究、景观生态规划设计、景观生态评价与管理等方面的应用,提出了我国目前土地整理景观生态研究存在的问题及其发展趋势.     

城市湿地景观格局与生态—社会过程研究进展

湿地生态系统中各种生物、化学和物理过程活跃,大规模的城市化进程显著改变了这些过程,影响着城市及周边区域的湿地景观组分、功能与结构。从城市湿地定义与分类、格局演变、格局与生态-社会过程耦合模拟3个方面综述了国内外湿地景观格局结合城市背景的研究成果。通过归纳当前研究现状,指出城市湿地景观研究的薄弱环节与亟待发展的领域,构建融合关键生态特征的城市湿地景观分类体系,整合社会经济要素的城市湿地格局与过程耦合模型,以及耦合模型在城市规划与区域资源管理中的应用。     

GIS 与RS 技术支持下的 北京西北地区景观格局优化

在区域尺度上以城市化过程为特征的土地利用活动对景观功能的稳定和景观结构的差异性有着深刻的影响。选择北京西北地区为研究区域, 应用RS 与GIS 技术, 对1989 年、1996 年、2005 年三期LANDSAT TM 图像进行解译判读, 深入分析研究区景观格局时空变化特征, 发现城市扩展造成了生态绿地破碎化、景观连通性降低及景观单一等一系列问题。在此基础上, 本研究以景观流运行受距离、障碍等因素影响原理作为出发点, 采用累积耗费距离模型, 结合景观组分的生态系统服务功能价值和空间作用, 研究了北京西北地区景观结构紧密性和生态功能空间差异, 进而构建源地、生态廊道和生态节点等景观组分来加强生态网络的空间联系, 最后提出本研究区域的景观格局优化方案。该研究方法及结果对北京地区景观生态规划和建设具有重要的理论依据和和参考价值。     

湿地景观变化过程与累积环境效应研究进展

湿地在流域中处于水陆交错的特殊过渡区域,是地表重要的景观覆盖类型和生态系统。湿地具有独特的水文、土壤和植被特征,在维护区域/流域生态平衡和环境稳定方面发挥巨大作用。湿地景观变化过程主要表现为景观格局和过程在时间和空间尺度上的相互作用过程。该过程对系统的能量流动、物质循环以及物种迁移产生作用,对地理环境也产生巨大环境效应。湿地景观变化与土地利用/覆盖变化紧密相关,与人类活动影响息息相联。至今,人类已把天然的湿地景观格局改变为受人类支配的土地利用格局。自然湿地景观格局的变化过程对湿地生态系统以及其他系统的生物多样性、初级生产力产生显著影响,对局地、区域及全球气候环境、水文环境、生物多样性等方面产生显著而深刻的影响。湿地景观变化是全球变化研究的重要内容,尤其对认识全球气候变化、土地利用/覆盖变化和生物多样性变化的区域响应具有重大意义。     

土地利用景观格局空间尺度效应研究——以武汉市为例

城市土地利用景观格局研究对城市规划设计和土地资源管理具有重要的理论价值和现实意义,而研究尺度的选择是其必不可少的部分。本文基于景观生态学方法,以武汉市为研究区域,选取聚集分散指数、斑块类型指数、形状指数三种类型指数对土地利用景观格局进行分析,同时引入层次分析法,研究武汉市土地利用景观格局的空间尺度效应及其响应特征,结果表明武汉市土地利用景观格局具有明显的空间尺度效应,随着空间尺度的增大,景观破碎程度增大,景观分布越来越分散,景观异质性减小,斑块之间连接度越来越弱。在此基础上,建立最佳尺度选择模型,并基于分型理论对最佳尺度的合理性进行验证,最终得出武汉市土地利用景观格局研究的最佳空间尺度为60 m。     

景观生态风险研究进展及基于生态系统服务的评价框架: ESRISK

在快速城市化过程中,高强度人为活动对生态系统结构和服务功能造成极大扰动,进而产生一定生态风险。近年来,景观生态风险评价的兴起为景观格局—生态过程互馈研究提供了新的视角,可有效支持生态系统管理。本文在探讨生态风险、区域生态风险与景观生态风险联系与区别的基础上,重点评述了景观指数法和风险“源—汇”法等主要景观生态风险评价方法,归纳了基于生态系统服务的景观生态风险研究进展。进一步地,以生态系统服务退化为损失表征,从地形、人为胁迫、生态恢复力、景观脆弱性等维度构建概率表征指标体系,提出了基于生态系统服务的景观生态风险评价（ESRISK）框架,以期为景观生态风险研究提供一个更为完善、综合的评价方法参考,并辅助支持风险减缓策略制定和有限资源的高效分配。最后,从生态系统服务权衡与协同关系、评价结果不确定性分析、景观生态风险与景观格局多尺度关联关系、脆弱性研究深化等方面做出展望。     

城市景观生态研究的现状与发展趋势

从城市景观格局、景观动态变化及其驱动机制、土地利用与土地覆盖变化、生态恢复与生态合理性建设和城市景观生物多样性等5个方面总结了城市景观生态研究的发展现状。从分析结果看,城市景观动态变化的驱动机制、结构与功能的生态合理性评估、格局的优化设计模式和城市发展过程中的决策支持与管理等研究领域还存在着明显的不足,难以满足城市景观生态理论和应用发展的需求,应当成为今后研究工作的重点。此外,城市景观生态研究是一个多学科的综合性研究范畴,景观生态学研究人员必须与相关学科的专家密切协作,才能够推动上述理论和应用问题的解决。     

景观扩张指数及其在城市扩展分析中的应用

景观指数是定量分析景观格局的一种常用手段,但目前大部分景观指数,往往只侧重于对景观斑块或格局的几何特征进行简单分析和描述.忽略了景观格局动态变化过程的信息.缺乏将景观空间分布格局与其变化过程相结合的深入研究.作者提出了一种新的景观指数一景观扩张指数(Landscape Expansion Index,LEI),与传统的景观指数相比,LEI包涵了景观格局的过程信息,可用来分析两个或多个时相景观格局的动态变化.而传统景观指数则只能反映某一时相景观格局的信息.将景观扩张指数应用于东莞市1988-2006年期间的城市景观扩张过程中,研究结果表明.LEI能够很好的识别城市扩张的三种类型一填充式、边缘式以及飞地式.此外,通过对东莞市城市扩张过程LEI的变化分析,发现东莞市城市扩张规律与城市增长相位理论是相符合的.     

我国湿地景观研究现状、存在的问题与发展方向

湿地景观研究是近十余年来新兴的热点领域,极大地推进了湿地学科发展.但是,由于湿地景观研究体现的是湿地与景观方法有机结合,其在发展过程中还存在许多问题.本文在对我国湿地景观研究现状系统分析基础上,重点阐明了湿地景观概念、分类、遥感信息提取精度、多源数据可比性、结构与格局研究方法、景观过程与功能研究内容与尺度等制约湿地景观研究的主要问题.并指出了未来发展方向:(1)重视湿地景观分类研究;(2)重视湿地景观破碎化研究;(3)重视发展基于过程和功能的景观格局研究方法;(4)重视多尺度湿地生物多样性研究;(5)重视湿地景观管理研究.     

Spatial heterogeneity of urban land-cover landscape in Guangzhou from 1990 to 2005

Urbanization has been the most important process that changed land cover landscape in Guangzhou since reformation, especially since 1990. It is essential for monitoring and assessing ecological consequences of urbanization to understand landscape quantitative characteristics and its changes. Based on four land-cover type maps interpreted from remote sensing TM images of 1990, 1995, 2000 and 2005, combining gradient analysis with landscape metrics, the quantified spatial pattern and its dynamics of urbanization in Guangzhou was got. Three landscape metrics were computed within different regional areas including the whole study area, two transects along two highways (one N–S and the other W–E) and radiation zones with equal distance outwards the city center were set. Buffer zones for transects N–S and W–E were outlined along highways. The following questions should be answered in this paper: What responses were implied with changing spatial grain size or extent for landscape pattern analysis? Could gradient progress of urbanization be characterized by landscape pattern analysis? Did landscape metrics reveal urban expanding gradually? Were there directional differences in land cover landscape pattern during urbanizing development? The results gave some affirmative answers. Landscape pattern exhibited obviously scale-dependent to grain size and extent. The landscape metrics with gradient analysis could quantitatively approach spatial pattern of urbanization. A precise location for urbanized area, like city center and sub-center, could be identified by multiple landscape metrics. Multiple adjunctive centers occurred as indicated by analysis of radiation zones around the city center. Directional differences of landscape pattern along the two transects (N–S and W–E) came into being. For example, fragmentation of landscape in the transect W–E was obviously higher than that in the transect N–S. All in all, some interesting and important ecological implications were revealed under landscape patterns of two transects or radiation zones, and that was the important step to link pattern with processes in urban ecological studies and the basis to improve urban environment.     

南京城市森林景观格局特征与空间结构优化

城市森林研究是一个新兴的研究领域, 城市森林的景观生态学研究是城市森林研究的必然发展趋势和重要内容。首先根据景观生态分类法的思想和原则, 将城市森林景观分为2 个类型4 个亚型, 然后综合运用RS 和GIS 技术进行南京城市森林景观类型空间信息调查, 获取城市森林景观类型分布图及类型空间属性数据。在此基础上, 以定量和定性相结合的方法分析城市森林景观格局特征, 并提出城市森林景观空间结构优化的措施和建议。研究认为, 南京城市森林景观具有总覆盖度适宜, 空间分布的区域差异极为突出, 大型半自然和近自然 林斑块是景观主体, 景观生态系统的形成、分布和类型分异与自然环境的地域分异密切相关, 人类对景观干扰作用强等特点, 而因地制宜的构建基于" 集中与分散相结合原则" 的总体结构优化模式是南京城市森林景观发展的主导方向, 设计不同尺度和等级规模的景观廊道是景观建设的主要任务, 加强生态敏感部位景观斑块建设是关键措施。     

1990-2005年广州城市土地覆被景观变化

Urbanization has been the most important process that changed land cover landscape in Guangzhou since reformation, especially since 1990. It is essential for monitoring and assessing ecological consequences of urbanization to understand landscape quantitative characteristics and its changes. Based on four land-cover type maps interpreted from remote sensing TM images of 1990, 1995, 2000 and 2005, combining gradient analysis with landscape metrics, the quantified spatial pattern and its dynamics of urbanization in Guangzhou was got. Three landscape metrics were computed within different regional areas including the whole study area, two transects along two highways (one N-S and the other W-E) and radiation zones with equal distance outwards the city center were set. Buffer zones for transects N-S and W-E were outlined along highways. The following questions should be answered in this paper: What responses were implied with changing spatial grain size or extent for landscape pattern analysis? Could gradient progress of urbanization be characterized by landscape pattern analysis? Did landscape metrics reveal urban expanding gradually? Were there directional differences in land cover landscape pattern during urbanizing development? The results gave some affirmative answers. Landscape pattern exhibited obviously scale-dependent to grain size and extent. The landscape metrics with gradient analysis could quantitatively approach spatial pattern of urbanization. A precise location for urbanized area, like city center and sub-center, could be identified by multiple landscape metrics. Multiple adjunctive centers occurred as indicated by analysis of radiation zones around the city center. Directional differences of landscape pattern along the two transects (N-S and W-E) came into being. For example, fragmentation of landscape in the transect W-E was obviously higher than that in the transect N-S. All in all, some interesting and important ecological implications were revealed under landscape patterns of two transects or radiation zones, and that was the important step to link pattern with processes in urban ecological studies and the basis to improve urban environment.     

城市湿地景观格局演变及湿地恢复重建研究

城市湿地景观格局演变的驱动力及生态效应研究具有重要的意义,目前研究主要集中在城市湿地景观格局及其组分的动态变化,在驱动力和恢复重建等方面的研究则是案例较多、归纳总结和机制研究相对薄弱。本文分析了形成当前研究现状的原因并提出了今后研究的方向,包括发展能够反映生态过程的景观格局指数、归纳城市湿地景观演变的驱动机制、总结湿地恢复与重建的目的与目标、建立完善的湿地恢复成效评估标准、加强城市湿地景观规划设计研究及城市湿地景观结构设计机理研究。     

Landscape metrics for three-dimensional urban building pattern recognition

Understanding how landscape pattern determines population or ecosystem dynamics is crucial for managing our landscapes. Urban areas are becoming increasingly dominant social-ecological systems, so it is important to understand patterns of urbanization. Most studies of urban landscape pattern examine land-use maps in two dimensions because the acquisition of 3-dimensional information is difficult. We used Brista software based on Quickbird images and aerial photos to interpret the height of buildings, thus incorporating a 3-dimensional approach. We estimated the feasibility and accuracy of this approach. A total of 164,345 buildings in the Liaoning central urban agglomeration of China, which included seven cities, were measured. Twelve landscape metrics were proposed or chosen to describe the urban landscape patterns in 2- and 3-dimensional scales. The ecological and social meaning of landscape metrics were analyzed with multiple correlation analysis. The results showed that classification accuracy compared with field surveys was 87.6%, which means this method for interpreting building height was acceptable. The metrics effectively reflected the urban architecture in relation to number of buildings, area, height, 3-D shape and diversity aspects. We were able to describe the urban characteristics of each city with these metrics. The metrics also captured ecological and social meanings. The proposed landscape metrics provided a new method for urban landscape analysis in three dimensions.     

人类活动轨迹的分类、模式和应用研究综述

各种传感器的应用与发展,如车载GPS、手机、公交卡、银行卡等,记录了人类的活动轨迹。这些海量的人类活动轨迹数据中蕴含着人类行为的时空分布模式。通过对这些轨迹的研究可以挖掘个体轨迹模式,理解人类动力学特征,进而为对轨迹预测、城市规划、交通监测等提供支持。因此,研究各类传感器记录的人类活动轨迹数据成为当前的研究热点。本文对人类活动轨迹的获取与表达方式进行剖析,并将人类的活动轨迹按照采样方式和驱动因素的不同分为基于时间间隔采样、基于位置采样和基于事件触发采样等3类轨迹数据。由于各类轨迹数据均由起始点、锚点和一般节点等构成,因而将轨迹模式挖掘的研究按照锚点、出行范围、形状模式、OD流模式、时间模式等进行组织,研究成果揭示人类活动轨迹在时间、空间的从聚模式、周期性等特点。在此基础上,将人类活动轨迹在城市研究中的应用,按照用户轨迹预测、城市动态景观、城市交通模拟与监控、城市功能单元识别以及城市中其他方面的研究应用进行系统综述,认为人类活动模式挖掘是城市规划、城市交通、公共安全等方面应用的基础。