黄河流域湿地景观时空演变格局分析

湿地景观的时空演变及其驱动因素研究是湿地生态恢复与保护的重要参考,本文利用1980—2015年7期黄河流域土地利用数据构建黄河流域湿地矢量数据集,基于景观格局指数对黄河流域湿地的时空演变特征进行定量和定性分析;采用转移矩阵对每两个时期湿地资源的转移类型和数量进行计算与分析。研究结果表明,①1980—2015年,黄河流域湿地率为3.5%,其中自然湿地率约为2.0%,即黄河流域的湿地类型以自然湿地为主。②斑块面积结果显示,黄河流域湿地总面积减少了312.74km²,表现为人工湿地增加,自然湿地减少;自然湿地中沼泽湿地呈增加状态,主要是在2005—2010年增加了979.22km²,滩地呈减少状态,减少了1218.19km²,主要发生在1990—1995年和2005—2010年。斑块密度结果显示,随着河渠和滩地受人为活动影响程度的加大,两者的斑块破碎化程度逐渐加大。最大斑块指数结果显示,水田是黄河流域的主导湿地类型,沼泽和湖泊是自然湿地中的主导湿地类型。③黄河流域湿地类型与非湿地之间转换是黄河流域景观转换的主要组成部分,其中沼泽与滩地是面积发生变化的主要湿地类型。     

湿地景观格局与生态安全遥感监测分析——以江苏滨海湿地为例

基于景观生态学原理及遥感、地理信息系统技术,分析了1992—2009年江苏滨海湿地景观格局动态变化。结合"压力-状态-响应"模型、层次分析法及Delphi法,评价了湿地生态安全及其变化趋势。结果表明,1992—2009年间,研究区自然景观总面积显著减少,人工景观面积持续增加,大量湿地自然景观转为人工景观;景观破碎化程度逐渐加强,景观平均分维数呈递减趋势,受人类干扰程度不断加剧;Shannon多样性指数逐步增加,表明随着自然景观向人工景观转移,湿地景观类型丰富度在增加。湿地生态系统在3个时相均处于临界安全状态,病态和不安全等级的总比例逐年增加。     

近40年长株潭生态景观的人为干扰过程分析

以长株潭主城区为研究对象,综合考虑卫星遥感数据、土地利用数据以及地理国情普查数据特点建立长株潭用地类型分类系统,应用土地利用转移矩阵和景观人为干扰测度模型获取主城区用地转移矩阵和人为干扰度指数时空分布,探讨长株潭主城区生态景观与人为干扰之间的关系。结果表明:从土地利用变化角度,1978—2015年长株潭主城区耕地、园林地、建设用地发生了显著变化,耕地总体上呈持续下降趋势,从3 544.67 km~2下降到2 571.18 km~2,园林地呈现先下降后升高的变化趋势,总体下降177.89 km~2;建设用地呈持续上升趋势,从80.56 km~2增加到1 252.85 km~2;在1994—2000年和2010—2015年长株潭主城区土地利用变化两个典型阶段,建设用地的增加主要通过占用耕地和园林地的方式实现。景观人为干扰指数时空分析表明:1978—2015年长株潭主城区景观人为干扰指数高值区主要集中在中心城市和其周边地区,在人类活动的影响下,中心城区以耕地、园林地向建设用地转移为主,周边地区主要以耕地和园林地的相互转移为主;随着城市化进程持续加快,人类活动对主城区生态景观的影响总体呈加强趋势,且受人类活动干扰主要集中在中心城区。     

基于3S的湿地景观格局动态变化研究——以银川平原为例

文章应用1991年的TM图像和2006年的ETM图像,将研究区湿地类型分为自然湿地(包括河流湿地、湖泊湿地、灌丛湿地)和人工湿地(包括水塘、输水渠、水产池塘),提取研究区两个时期的湿地景观,并应用斑块数量、斑块面积、破碎度指数、多样性指数、优势度指数和分维数指数分析了研究区的湿地景观变化情况。结果表明:从1991年到2006年,银川平原的湿地斑块数量和面积减小幅度很大,在研究时段内银川平原自然湿地的面积均大于人工湿地,但是自然湿地占有比例下降,人工湿地比例上升。从景观格局来看,1991年到2006年间,银川平原湿地景观的破碎度和优势度指数降低,多样性指数和分维数指数略有增加。     

2016—2019年雄安新区土地覆盖变化研究

高质量发展雄安新区，需要准确掌握雄安新区城市建设和城市布局的开发状况。为此，本文以2016—2019年GF-1影像数据为数据源，使用面向对象K近邻法，对雄安新区土地利用状况进行分类研究，并结合ArcGIS统计研究区土地覆盖变化情况。结果表明：2016—2019年这3年间，建设用地、植被和道路逐年增加，水体和农用地呈下降趋势。本研究成果围绕雄安新区快速发展时期，为准确掌握雄安新区的发展建设情况提供了一定的参考价值。     

西北内陆干旱区河流绿色走廊湿地景观格局变化及其生态效应研究——以车尔臣河下游为例

应用"3S"技术,通过选取景观的多样性、优势度、破碎度和斑块形状等空间格局指数对车尔臣河下游绿色走廊1975~2007年近32 a间湿地景观格局变化进行研究,并对景观格局变化产生的生态效应进行了分析.结果表明:1975~2000年,湿地面积与斑块数量小幅度增大;2000~2007年,湿地面积与斑块数量大幅度减小,斑块平均面积与斑块密度持续减小,斑块形状趋于复杂,景观格局的多样性减小,优势度与破碎化程度增大.在各湿地类型中,河流湿地面积变化幅度较小,湖泊湿地面积大幅度增大,沼泽湿地面积大幅度减小.     

基于GIS和RS的漳江口红树林湿地人类活动干扰与景观格局变化分析

以2003、2010、2014、2016及2018年5期高分辨率遥感影像为数据源,利用目视解译的方式提取漳江口红树林湿地人类活动用地信息,研究该区域人类活动在各个功能区的分布及其时空变化状况,同时利用自然保护区人类活动干扰指数(NRHI)和景观指数(LI)来定性定量地评价人类活动干扰的强度,结果表明:70％以上的人类活动分布在核心区和缓冲区,池塘养殖和网箱养殖是造成保护区干扰严重的主要原因,人类活动干扰指数(NRHI)在2003—2010年和2014—2016年这两个时期明显增加,总体由1.80×10-2上升至2.32×10-2,与分离度指数、香农多样性指数和香农均匀度指数成正比,与蔓延度指数成反比.人类活动的干扰使得漳江口红树林湿地保护区景观连通性减弱,破碎程度增强,呈现多样化、均匀化趋势.     

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.     

基于地理国情的生态系统结构时空演变研究

以青岛市西海岸新区为研究区,构建景观生态系统结构风险指数,评价1992-2017年区域生态系统结构格局;并利用地理加权回归模型分析西海岸新区景观结构与相关建设因素因子的时空演变关系。结果表明:1992-2017年间西海岸新区的城市建设用地、植被和水体3类景观生态系统结构风险呈现不同幅度的波动变化,城市扩张建设造成植被和水体景观结构风险升高,区域生态系统结构安全格局稳定性降低;区域景观结构受到城市建设行为的影响,与1992年主要城市建成区、归一化建筑指数、港口和铁路具有显著的相关关系,敏感因子影响区域逐渐扩大,呈带状分布,并逐渐向东部发达物流港口扩散。     

三十年来西辽河流域湿地景观格局演变分析

为了研究近30年内西辽河流域湿地景观格局变化特征,本文基于1985年TM数据、2000年ETM数据和2015年OLI数据,利用景观格局软件Fragstats4.2,选取了8个景观格局指标,进而分析30年来西辽河湿地景观格局变化情况,结果表明:1)各湿地类型总斑块数和斑块密度呈下降趋势,湿地逐渐转化为建设用地和非建设用地,湿地主导类型变为人工湿地; 2)研究区湿地破碎化虽然有所减弱,但景观格局变化依然明显; 3)湿地大面积减少,湿地多样性大大降低,空间连通性较优,景观类型趋于单一化。     

基于TM影像的德兴铜矿区生态环境变化

分别选取1992年、1996年、2000年、2004年、2009年和2013年6个时期遥感影像,从生态系统结构和生态系统景观格局角度研究德兴铜矿矿产资源开发区生态环境20 a间变化。结果表明:德兴铜矿矿产资源开发活动导致森林和草地等自然景观面积持续减小,采矿场、尾矿库及排土场等人工景观面积持续增加;区域生态系统质量朝变差的方向发展,总体表现为生态系统斑块数增加,斑块密度增大,聚集度指数下降,生态系统破碎程度加重;近20 a来矿产资源开采活动不断加强,生态系统破坏面积逐年增加,矿山生态恢复工程滞后。     

1994-2015年若尔盖湿地水体空间变化分析

针对高原湿地的退化及其相关生态环境问题的发生源于湿地水体退化,该文首先利用1994-2015年的TM影像,采用归一化水指数和改进的归一化水指数提取了3个不同年份夏季的湿地水体信息;其次,选取斑块平均面积、景观斑块形状破碎化指数和分维度3个指标,分析了不同时期湿地水体的斑块面积和形状破碎度变化.研究结果表明:若尔盖湿地水体20年来总体呈明显萎缩趋势,水体斑块的形状破碎化程度以2001年为拐点,分维数和斑块平均形状破碎化指数先升后降,但面积加权形状破碎化指数先降后升.     

基于Sentinel-2影像的雄安新区2016—2019年土地利用分析

雄安新区是国家层面打造的又一个具有重要战略意义的新区,及时准确掌握该地区的土地利用详情具有重要意义。本文利用10 m分辨率的Sentinel-2影像对雄安新区2016—2019年的土地利用进行分类,进而分析该地区的土地利用时空演变。共测试了决策树、随机森林和支持向量机3种分类器,进而获得最高精度的土地分类结果图;同时,利用随机森林的特征排序功能分析了不同特征的重要性。结果表明,雄安新区的耕地、林地、水生植物面积总体均呈显著减少趋势,建设用地面积变化最为显著,表明雄安新区正在进行中、快速的城市化发展。本研究得到的10 m分辨率土地利用专题图和分析结果对于雄安新区的及时监测与规划有着重要参考意义。     

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。     

2000—2020年亚马孙流域地表覆盖时空变化分析

针对亚马孙流域地表覆盖变化对当地生态系统以及全球气候变化具有重要意义这一问题，该文基于国家基础地理信息中心牵头研制的、经一致性处理的全球30 m地表覆盖产品(GlobeLand30)三期地表覆盖数据产品，采用景观格局指数和转移矩阵，分析了2000—2020年亚马孙流域地表覆盖的空间格局分布以及时空变化，并对其变化原因做出分析。结果表明：2000—2020年亚马孙流域林地和湿地面积逐渐减少，耕地、草地和人造地表的面积逐渐增加，水体先减少后增加。亚马孙流域2000—2010年和2010—2020年的地表覆盖类型转变方向基本保持一致；人造地表在地表覆盖类别中破碎现象最为显著，但其破碎化指数持续降低。亚马孙流域地表覆盖的变化主要受人类活动的影响，其中城市扩张和人口增加是林地减少的最主要因素。相关研究成果可为亚马孙流域未来的社会经济发展和生态系统保护提供重要支撑。     

1975年—2018年白洋淀湿地变化分析

白洋淀湿地生态功能重要、战略地位特殊，研究其时空变化规律具有重要意义。本文基于1975年—2018年间10期Landsat卫星遥感影像，辅以2017年—2018年高分二号（GF-2）卫星遥感影像，在野外考察湿地类型及其覆被特征基础上，人机交互解译获取各期土地利用/覆被分类图，从面积变化、类型转化、景观格局变化方面分析了近43年白洋淀湿地变化时空特征，讨论了影响分析结果的不确定性因素以及湿地变化成因。结果表明：1975年—2018年白洋淀湿地面积总体呈减少趋势，净变化-68.20 km²（-24.83%）。其中，1975年—1990年湿地面积波动性小、基本稳定，1990年—2011年湿地面积持续性减少，2011年—2018年湿地面积呈现增加趋势。湿地与非湿地类型相互转换区域主要分布于淀区南部、西部、北部的水体—水生植物—耕地—建设用地过渡区域。近43年白洋淀湿地景观趋于破碎、复杂和异质。遥感影像选取月份、年份，以及土地利用/覆被分类体系、分类方法，是影响分析结果的主要不确定性因素。气候、水文等自然因素变化，叠加工农业及城镇生活用水、上游水利工程蓄水、地下水开采等人为因素变化，是白洋淀湿地面积减少、趋于干化的成因。     

基于3S技术的武汉城市湿地景观变迁

采用3S技术,以武汉城区为研究区,采用1991年、2003年Landsat-TM影像及2009年的CBERS02B-CCD影像为数据源,运用多尺度影像分割与目视解译相结合的方法提取3期湿地信息,并分析武汉城区近18年来湿地景观格局动态变迁。结果表明,近18年间城市湿地总面积减少,斑块的数目增加,破碎程度增加,平均斑块形...     

典型小流域土地利用景观生态评价方法及其应用研究--以浙江仙居县永安溪为例

通过对浙江省东部仙居县永安溪流域选取位于上、中、下游地段的3个乡镇，分别进行景观生态评价研究，主要是对各类斑块的面积、分维数、伸长指数、最小距离指数等计算，发现从上游到下游的土地利用方式发生了较大变化，如耕地所占比例有所增加，而乔木林地所占比例则相应降低。此外，人工干扰形成的耕地、居民点的平均斑块面积从上游到下游逐渐增加，表明居民的聚居程度逐渐增强。土地垦殖和耕作水平也发生了变化。在3个乡镇中，人工景观如耕地、园地、居民点的最小距离指数均小于人工干扰较少的景观(乔木林地、未利用地等)。在3个乡镇中分别选取居民点面积最大的3个斑块，并以这3个斑块为中心，分别建立了距离为1000m和2000m的缓冲区(缓冲区A和B)，均发现在中游地段的破碎度最大，下游次之，上游最小。除缓冲区A外，在缓冲区B和乡镇范围内，随着人为干扰的增强，多样性指数增大，优势度降低。     

京津冀地区土地利用及典型城市景观格局分析

利用京津冀地区2000年、2007年的TM影像和2013年的高分一号影像,采用监督分类并结合目视解译方法,对其整体的土地利用情况和北京、天津、石家庄、唐山4个典型城市的景观变化作定量分析。结果显示,近13 a来,京津冀地区的耕地数量在持续减少;城镇工矿用地面积在不断增加,其转入来源主要有耕地、林地等;林地、水体的年变化率出现先增加后减少的趋势,而草地、未利用地、盐田的变化趋势与之相反。在城市景观格局中,由于城市不同、发展类型不同,斑块数量、斑块密度变化各异,多样性指数、周长面积分维数和分离指数随时间变化逐渐上升,表明近13 a来京津冀城市景观的破碎度上升、斑块形状的复杂性增加。