汶川地震前后龙溪虹口自然保护区景观多样性的遥感评估

 本文以植被类型与土地利用类型为主要依据,建立四川龙溪-虹口自然保护区景观分类体系,对汶川地震前后的两期Landsat TM影像进行了解译,得到其地震前后的景观空间格局,并对研究区地震前后景观变化特征进行分析,得到:(1)震后研究区景观斑块总数增加了2.36倍,景观破碎化严重。阔叶林与针叶林组成的森林景观呈片段化,优势度下降;阔叶林、稀疏植被,以及草甸成为新的优势景观。(2)震后 Shannon多样性指数与周长-面积分维数分别上升11%和7%,说明研究区景观异质性与多样性增多,景观结构更复杂。优势度指数和聚集度指数下降30%,表示研究区内大的景观斑块减少,景观类型聚集度下降,连通性下降。(3)研究区生境破碎,生物多样性维持功能减弱;植被覆盖度降低,边缘生境增加,水源涵养功能减弱、水土流失风险加剧;景观结构受损,生态屏障功能减弱。其表明地震及其次生灾害作为自然干扰因子,改变了研究区景观的结构与格局,破坏了珍稀动植物的适宜生境,对研究区珍稀濒危物种与自然生态系统造成了严重威胁,将对区域生态环境与生物多样性造成重要影响。     

基于自然资源大数据的城市多功能景观识别与国土空间规划分区

多功能景观能够同时提供多种景观功能,可以充分缓解生态环境压力。在自然资源大数据支撑下基于基层行政管理单元开展的多功能景观研究,可以更加快速准确地反映区域自然地理格局与社会经济发展格局的空间特征与区域差异,其将景观功能管理和行政管理有效结合,能为市县级国土空间规划中控制线的划定和国土空间规划分区提供从功能评估到空间识别等多方面的技术支撑。本文在广泛收集土地利用变更调查数据、自然资源调查评价数据、气象数据、多源遥感数据等自然资源大数据的基础上,结合社会经济数据和兴趣点数据,基于InVEST模型、CASA模型、通用土壤流失方程以及核密度分析等方法对烟台市6种景观功能进行了空间量化;再以村级管理单元为基本空间单元进行景观功能热点分析以识别多功能景观区;利用Spearman相关系数分析各种景观功能间的权衡与协调作用;最后基于二阶聚类法进行景观功能聚类以开展烟台市国土空间规划分区,并制定相应的保护与发展策略。研究表明：① 烟台市35.5%的村级管理单元为多功能景观区;② 自然景观功能间呈协同作用,而自然景观功能与居住和经济承载功能间存在显著的空间冲突和权衡作用;③ 根据景观功能聚类结果,烟台市被划分为生态保护区、农业农村发展区、城镇功能发展区和城镇核心区,面积占比分别为30%,55%,11%,4%。规划分区与现状管理边界在空间上具有较强的一致性和协调性,表明在自然资源大数据支撑下,基于景观功能聚类分析的国土空间规划分区具有相当的准确性和实用性。     

黄河三角洲人类干扰活动强度变化及其景观格局响应

本研究以湿地变化较为剧烈的黄河三角洲为研究对象,基于RS技术和GIS空间分析方法,利用人为干扰度模型,结合区域人工沟渠建设情况,从区域和局地两个尺度直观揭示人类干扰强度时空分异特征,并探究区域景观格局对人类干扰活动的响应,以期为黄河三角洲滨海湿地生态保护与人类活动调控提供决策支持。结果表明：① 1995-2015年现代黄河三角洲区域人为干扰度和人工沟渠密度均明显增加,空间分布呈现从西南部向东部、北部,自内陆向沿海的扩展趋势;② 随着人类活动强度增强,研究区自然湿地面积减少,区域景观多样性和空间异质性增加,景观整体连通性减弱,景观复杂性降低;③ 景观格局对人类干扰强度变化的响应关系呈现出地区和时间差异;人类干扰活动强度相对较低的保护区受人工沟渠建设的影响,也呈现出斑块团聚程度降低、景观多样性增加和景观复杂性降低的变化趋势;④ 人为干扰度指数和人工沟渠密度指标互为补充,互相印证,可以较为全面、客观地反映黄河三角洲地区人类干扰活动强度。     

基于景观生态学的长株潭城市群区域土地利用结构变化特征研究

采用长株潭三市1996～2006年土地利用变更数据作为研究的基础材料,运用景观生态学中多样性指数、多样化指数、优势度指数和均匀度指数等有关结构数量分析的方法,对研究区土地利用结构分异进行定量分析,深入区域土地利用在平面上、立体上和结构上的空间表征,揭示土地利用变化基本规律,为目前长株潭城市群区域"资源节约集约型,环境友好型社会"建设合理配置和有效利用土地资源提供参考依据.     

典型石漠化峰丛洼地土壤重金属的空间分异特征及其影响因素

研究石漠化峰丛洼地土壤重金属空间分异特征及其影响因素, 对推动区域土壤重金属污染防治、石漠化综合治理具有重要的指导意义和实践价值。以广西平果市典型石漠化峰丛洼地土壤为研究对象, 通过调查采样分析以及综合运用地统计学、地质累积指数、潜在生态危害指数和地理探测器等方法, 分析探讨土壤重金属的空间分异特征及其影响因素。结果表明, 研究区8种重金属元素的空间分布总体呈东北向西南降低的变化格局, 研究区东北部和东南部为重金属高值叠加区的集中分布区, Cr,Cd元素呈现中等的空间相关性, 其他6个重金属元素表现为强空间相关性;研究区受Cd,As,Cr,Cu,Zn等元素不同污染程度的影响, 且以Cd的影响尤为突出, 其地质累积指数和潜在生态危害指数分别高达1.34和107.73;pH、地层、Fe₂O₃、土地利用、P、CaO、Mn、到断层距离、石漠化程度是影响研究区土壤重金属空间分异的主要因子, 而且不同因子组对土壤重金属空间分异的交互作用以双因子增强型和非线性增强为主。因此认为不同因子对石漠化峰丛洼地土壤不同重金属元素空间分异特征的影响程度存在差异, Cd是石漠化峰丛洼地土壤污染程度和潜在生态危害程度最严重的重金属元素, 地层、Mn、CaO、岩性、到断层距离、P是影响Cd空间分异的关键因子。      

基于数字高程模型的旅游地文化景观语义感知分析 ——以清西陵选址文化为例

 景观感知对旅游地规划设计具有基础性作用,但人文旅游地内部的景观感知空间分异至今没有微观尺度上的研究方法出现。本文提出了景观视角分组基础上的景观语义特征点抽象方法,并建立了单文化景观和多文化景观语义感知度计算模型,以解决人文类型旅游地内部景观感知的强度空间分异计算问题。利用数字高程模型,在清西陵旅游地实现了文化景观语义感知度的实证研究:以中国传统的皇家陵寝选址文化及其表征的封建等级体系为语义准则,提取了4个代表性陵墓文化景观不同景观视角下的78个特征点,并赋予不同景观视角及每个特征点相应权重系数;利用视域分析、叠置分析等方法计算得到旅游地景观文化感知度;尝试利用感知度计算结果对现有观光线路进行观景点语义挖掘并设计了优化方案。论文为人文地理学景观感知定量化表达提供了思路,为旅游地规划、景观与线路设计等提供了技术途径。     

基于生态安全格局识别的国土空间生态修复分区：以浏阳市为例

本文以浏阳市为研究范围,基于景观生态学,运用InVEST模型中的生境质量、遥感指数分析以及自然保护地范围识别生态源地,结合坡度、高程及景观阻力面构建生态阻力面,以此识别生态廊道,形成网络状生态安全格局的基本框架。在此基础上进行生态修复分区,并针对各区域提出对应的措施与对策。     

城市生态地区规划的GIS分析应用

GIS(地理信息系统)是当前在城市规划领域广泛运用的新技术手段。本研究根据景观生态格局分析原理,构建数据模型,并通过GIS平台对模型中的变量参数进行空间还原,以栅格图表的形式对数据模型进行具体解释,实现了空间分析数据的图形化关联,使其突破了纯数学意义层面的定量研究,所得的分析图表作为生态分析研究的数据支撑,辅助决策于城市生态地区规划中关于规划结构、开发强度等规划内容的确定。研究进一步拓展了GIS在城市规划领域中的应用,丰富了规划的定量化研究。     

近20年来济南泉水补给区景观格局及其功能变化分析

本文以济南市泉水补给区为研究对象,利用GIS空间分析方法,在其景观变化分析的基础上,参照中国陆地生态系统的生态服务价值系数,估算了泉水补给区生态服务功能价值变化,重点分析景观变化对研究区生态服务功能的影响,进而为区域可持续发展和城市建设提供理论支持。结果表明:(1)20世纪90年代以来,泉水补给区耕地和草地景观面积呈减少趋势,林地、园地和建设用地景观面积大幅增加,其中,以林地面积增加最大;从景观类型转化看,耕地与其他景观类型相互转化较为密切,特别是与建设用地和园地之间的转化;林地面积的增加主要来源于草地和耕地;(2)泉水补给区生态服务功能价值主要由林地和耕地景观生态服务价值构成,其变化对该研究区生态服务价值变化起决定作用;从生态服务价值构成类型来看,该地区土壤形成与保护服务功能单项价值所占比重最大,约占总服务功能价值的20%;(3)90年代以来,该地区总生态服务价值呈增加趋势;从单项服务价值变化来看,水源涵养、废物处理和食物生产服务功能价值则呈现出减小趋势,其中,以水源涵养减幅最大,为4.01%,主要是由该区建设用地增加,地面硬化面积增多而引起的。研究认为,济南市南部山区作为重要的泉水补给区,其生态服务功能尤为重要,特别是水源涵养功能,因此,研究区水源涵养服务功能价值的降低应在今后南部山区开发过程中得到足够的重视与保护,逐步增加泉水补给区的整体生态效益。     

农牧交错区生态环境监测与动态变化分析——以神府东胜地区为例

本研究选择典型的农牧交错区--神府东胜地区为研究样本,综合运用景观生态学理论、生态系统服务功能理论、可持续发展理论、遥感和地理信息系统技术,以多期遥感图像数据为信息源,结合调查统计数据,进行生态遥感分析,编制了土地沙漠化、水土流失、植被覆盖度系列生态专题图。通过建立系统空间分析模型,实现研究区二十余年生态动态变化定量分析,以量化和可视化的形式系统地研究神府地区生态现状及其变化特征规律,阐述生态环境变化的原因,提出能源开发与环境保护协调发展的对策。     

基于非参数乘法回归模型的农业景观步甲空间分布模拟

农业生产引起的景观变化是导致生物多样性丧失的重要原因,为评估农业景观结构变化对物种多样性的影响,探索农业景观物种空间模拟的方法,研究应用非参数乘法回归(NPMR)模型结合田间步甲取样数据,分析了步甲群落多样性、主要物种存在/不存在与取样点周围边长为200 m景观内景观结构之间的关系,建立研究区物种-景观分布预测模型,结合地理信息系统(GIS)技术建立研究区群落/物种空间分布预测图。结果表明:在群落水平上,景观结构对步甲群落多样性的影响不显著;在物种水平上,黄斑青步甲(Chlaenius micans)、淡鞘婪步甲(Harpalus pallidipennis)受斑块密度的影响显著(p0.05),黄斑青步甲、后斑青步甲(Chlaenius posticalis)和单齿婪步甲(Harpalus simplicide)受半自然生境类型数的影响显著(p0.05),单齿蝼步甲(Scarites terricola)受半自然生境比例的影响显著(p0.05),而蠋步甲(Dolichus halensis)受景观结构的影响较为复杂。通过模型预测,输出研究区域6个主要物种的空间分布模拟图,进一步分析发现在研究区域内,对景观结构较为敏感的6个步甲物种主要分布在农田与半自然生境相接的狭长地带。因此,利用非参数乘法回归模型可以很好地模拟步甲物种对农田景观结构的响应及其在景观中的空间分布变化。200 m×200 m尺度下,尽管步甲群落多样性不受景观结构的显著影响,但是存在部分步甲物种对景观结构响应显著,但不同物种对景观结构的响应不同。增加农田地块间半自然生境,并合理改善景观配置异质性将有利于对景观结构变化敏感步甲物种的维持。     

退耕还林对牡丹江区域生态环境脆弱性的影响研究

从脆弱生态系统的特征入手,选取景观分离度、分维数倒数、破碎度3个反映景观稳定性及抗干扰能力的景观格局指数,并结合土壤侵蚀强度构成区域生态环境脆弱性的敏感因子,针对研究区地形,以景观生态适宜度作为生态系统自我恢复能力的表征,构建了牡丹江区域生态环境脆弱度评价模型。评价结果表明:（1）退耕还林前后景观类型脆弱度均表现为旱田>建设用地>水田>林地>未利用土地>水域>沼泽>草地;（2）研究区生态脆弱度表现为以脆弱度高值区为中心呈环状向四周递减的趋势,脆弱度高值区面积比重由退耕前的21.57%减小到退耕后的17.11%,脆弱度低值区面积比重由退耕前的63.14%增加到退耕后的67.66%;（3）生态脆弱度高值区域主要分布在200~400m的海拔高度,0~8°的坡度范围内,且退耕后面积比例呈下降趋势,而低值区域则分布在>300m海拔高度的各个坡度范围内,且退耕后面积比例呈上升态势。研究结果符合研究区实际状况。概言之,退耕还林缓和了研究区生态脆弱度状况,促进了生态环境质量向良好方向发展。     

松嫩平原农牧渔交错区生态敏感性评价研究——以杜尔伯特蒙古族自治县为例

生态敏感性评价对区域生态环境建设治理具有重要实践意义和科学价值。本论文在RS、GIS技术支持下,采用ETM影像、土壤分布特征以及其他相关地理信息,选用土壤类型、植被覆盖程度、土地利用现状等作为生态敏感性评价的主要因子,并利用层次分析法确定评价因子的权重值,建立生态敏感性评价模型,对农牧渔交错区(以杜尔伯特蒙古族自治县为例)进行生态敏感性评价的研究。该文的研究结论是:低度生态敏感区以湿地生态系统和湖泡生态系统为主,包括生态状况维持较好的草原区域,抗自然灾害能力较强;中度生态敏感区以农田、草原复合生态系统为主,具有一定的生态恢复能力,能抵抗适度的人为扰动;高度生态敏感区以沙土农田、沙地草原以及湖泡周围的盐碱地生态系统为主,自我调节能力弱,相对稳定性较差。本文研究表明,利用遥感技术获取影像信息,结合地理信息系统相关空间分析方法进行区域的生态敏感性评价,具有实际可操作性,评价结果合理可靠,可以为区域生态建设提供科学依据。     

广州市零售业态空间分异影响因素识别与驱动力研究

以广州市47 026个零售业网点为基本数据,通过梳理零售业空间分异的机制,构建包含人口密度、商务条件、公共交通便利性、业态丰富度与租金条件5个影响因子的零售业态空间分异影响因素评价体系,通过信息熵、核密度函数与空间回归模型分析零售业态的空间分异影响因素,对比不同城市圈层区位与不同零售业态集聚分异的因素差异。结果表明：① 需求、区位、竞争与成本构成了广州市零售业态空间分异的主要驱动力,同时,零售的景观分异也由于业态异质性与城市的空间异质性而存在驱动力分异;② 5个影响因素强度格局圈层差异明显,城市内圈层人口集聚度高,具备更好的公共交通便利性条件、商务条件与业态丰富度,同时也承受更高的地租;③ 人口密度是零售空间分异的核心要素,公共交通便利性条件、商务条件与业态丰富度对零售的集聚也有正向驱动作用,租金的影响较弱;不同圈层区位的零售空间分布与不同类型业态的空间分异的主要影响因素各不相同。     

黄河下游沿岸湿地景观格局变化研究

在遥感和GIS技术的支持下,结合研究区湿地的区域特点确定沿黄湿地景观分类系统。构建了湿地景观格局变化表征模型,综合利用景观多样性指数、景观破碎化指数、景观要素斑块分布质心空间变化等景观格局指标和斑块数量,斑块面积、斑块平均面积、斑块数量等景观类型指标,比较系统地分析了近七年研究区湿地景观格局的动态变化。结果表明:①研究区湿地的分布面积呈显著下降趋势;②随着人类干扰强度的增加,景观多样性上升;③湿地景观要素中,稻田湿地、滩涂面积在减少,而水库坑塘、黄河面积都在不断增加。     

DEM栅格单元异质性对地形湿度指数提取的影响分析

 地形湿度指数可定量模拟流域内土壤水分的干湿状况,是静态土壤含水量的最常用指标,具有明确的物理意义。但是,由于DEM本身的结构特点,其提取的地形湿度指数具有尺度依赖性。本文主要探讨因DEM水平分辨率不同而导致的DEM栅格单元异质性,对地形湿度指数提取的影响。以厦门市地貌类型比较复杂的西源溪流域为实验区,使用1 ∶1万等高线生成的2.5m和20m分辨率DEM数据,分别提取地形湿度指数并计算栅格单元地形异质性指数,分析DEM栅格单元异质性指数与地形湿度指数之间的关系。研究表明,基于高程标准差、地势起伏度、景观破碎度和多样性的栅格单元异质性指数与地形湿度指数偏差之间均存在显著的负相关性,这4个异质性指数对地形湿度指数差值的对数回归模拟效果良好且显著有效。这对低分辨率DEM提取地形湿度指数的误差纠正,以及描述区域土壤含水量等地形湿度指数的应用研究具有积极意义。     

变权栅格叠加方法研究——以生态敏感性评价为例

加权栅格叠加分析是GIS空间分析中最常用的方法之一,该文首先对其演进历程进行了回顾,分析了其存在的抵消和极值埋没问题,并介绍了现有的改进模型——位序加权平均法及其不足。然后基于变权理论,提出了变权栅格叠加方法,以应对上述问题。该方法根据各叠加图层的初始权重及叠加栅格的像元值,通过一定规则对极值像元进行惩罚型、激励型或混合型变权,可以在一定程度上克服抵消问题,并凸显个别极值栅格的效应,比较适合于选址、建设用地适宜性评价、生态敏感性评价、景观评价等需要重视极大或极小值的叠加分析,是现有常权栅格叠加的有效补充。最后以湖北网湖湿地周边城镇的生态敏感性评价为例,基于局部激励型变权规则,进行了案例研究,证实了变权栅格叠加方法的有效性。     

多尺度视角下城市住宅价格空间格局与影响机制研究

城市住宅价格的空间分异受到多重资源因素的影响,其影响机制在不同尺度上表现出的空间分异格局各不相同.以2015—2018年16个季度成都市中心城区商品住宅小区住宅价格为基本数据,利用空间自相关分析法、多尺度视角分析法探索成都市住宅价格空间分异格局,利用地理加权回归模型(GWR)构建成都市住宅价格特征变量指标体系,分析导致住宅价格空间差异的影响机制,研究发现:在2015—2018年16个季度中,成都市住宅价格先持续上升后出现小幅下降,中心城区各区住宅价格空间自相关性高,表明近年来住宅价格空间邻近联动性强.500 m×500 m栅格尺度下成都市中心城区住宅价格分布不均衡,住宅价格总体呈现中心区域高、边缘区域低分布格局,且南北住宅价格存在一定差异,中心城区住宅价格局部呈现"多中心+边缘化"的空间分布格局.多尺度视角分析法不仅能够考虑尺度效应及分区效应对住宅价格空间格局的影响,而且能够定量分析多资源因素对住宅价格的影响机制,解析多资源因素指标对住宅价格空间分异产生的影响.     

基于生态系统评价的山东省国土空间生态修复重点区域识别

国土空间生态修复是落实生态文明建设的重要抓手。科学识别国土空间生态修复重点区域,合理布局生态修复空间是当前国土空间生态修复规划面临的难点之一。本研究以山东省国土空间生态系统评价为基础,通过对山东省生态系统服务功能、生态环境敏感性和生态系统恢复力综合评价,研究识别出山东省生态修复重点区域,并对各重点区域提出了生态修复的主导方向,为国土空间生态修复规划编制提供了支撑。     

湿地景观结构遥感动态变化分析

景观镶嵌结构是景观异质性的重要表现,同时又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。本文以北京市野鸭湖湿地自然保护区为区域背景,以RS、GIS和GPS为技术手段,监测获取了1996-2002年研究区域湿地土地利用／土地覆盖景观空间格局变化,探讨了土地利用/土地覆盖景观空间格局变化对湿地环境的影响。故此,对1998-2000年和2000-2002年湿地资源景观镶嵌结构的动态变化进行详细分析。结果表明:(1)利用遥感信息多尺度、多时相、多波段的特点,在GIS、GPS技术的支持下,能够快速及时准确地反映湿地景观类型的动态变化,为湿地资源监测、保护与利用提供科学依据。(2)借助景观生态学中的相关原理,通过景观空间格局计算模型解释不同类型湿地景观的分布、变化,剖析湿地景观演化机制,为湿地景观规划与评价服务。(3)分析认为,野鸭湖湿地景观格局发生了较大的变化,水域面积减少严重,耕地面积增长幅度不高,旅游用地和堤坝面积明显增加。(4)湖泊和沼泽草甸是控制和影响湿地景观格局的主体。野鸭湖整个湿地景观的破碎化程度降低,人类活动干扰湿地在不断减弱,湿地景观异质性在逐渐降低,斑块之间的连通性提高,生境斑块相互之间的隔离度大大减少,湿地景观趋向稳定。