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.     

三峡水库建设前后10年库区景观空间格局动态变化研究——以重庆开县为例

在遥感和地理信息系统技术的支持下,以1992年和2002年TM图像为基础,采用斑块密度、斑块平均面积、景观形状指数、景观分离度指数、景观多样性指数、景观优势度指数、景观相对聚集度指数深入而全面地研究了三峡工程建设前后十年重庆开县景观空间格局的动态变化,本研究的开展旨在为库区生态环境保护提供科学依据。研究结果表明,十年间研究区景观空间格局发生了明显变化,草地、未利用地、旱地、果园和水田面积净减,森林、建设用地、灌木林和水域面积增加,退耕还林已初见成效。     

基于GIS的济南泉域土地利用变化空间格局的研究

应用不同时期的航天遥感图像,编制各期土地利用分类图,在ARC／INFO和ARCVIEW系统的支持下,建立空问信息库。根据景观生态学原理选取斑块大小、面积、多样性指数、均匀度指数、优势度指数等指标,对济南泉域景观空间格局的动态变化进行了分析。结果显示,济南泉域内耕地面积迅速减少,而城镇、农村居民点和工矿建设用地大量增加,景观空间格局发生了较大变化。     

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。     

土地利用景观格局对居民就业可达性的影响——以武汉市中心城区为例

城市的制度转型和空间重构加剧了职住分离现象,降低了居民就业可达性,土地利用景观格局特征是影响居民就业可达性的因素之一。基于经济普查、人口普查数据以及2010年和2014年两期土地利用数据,对武汉市中心城区街道尺度的居民就业可达性进行分析,定量描述土地利用景观格局对居民就业可达性的影响。研究结果表明,景观格局指数中景观尺度的边缘密度、香农多样性指数和斑块类型尺度的斑块面积、斑块占景观面积比例、回旋半径、聚合度均对就业可达性有显著影响;就业类斑块特征对居民就业可达性的影响比居住类斑块更大,居住区规划应考虑周边就业岗位数量;土地利用多样性、斑块分布紧实度的提升均有助于提高居民就业可达性。     

基于RS和GIS的桓仁县乡村聚落景观格局分析

运用RS和GIS技术以及景观分析方法,以辽东山区桓仁县典型的6个乡镇乡村聚落为研究对象,选取乡村聚落斑块数、斑块面积、斑块密度、平均斑块面积、面积加权平均斑块分维数等5个景观指数,从乡村聚落用地、规模、形态、分离度4个方面进行景观空间格局分析.结果表明,桓仁县乡村聚落的景观格局具有用地比重偏少,聚落斑块数量多、平均斑块面积小,聚落规模在0.743～1.292hm2之间,形态分布稀疏零散,分形指数小、斑块稳定,分离度大等特点.说明在这种乡村聚落景观格局作用下,必然导致自然景观缺乏高度连接,聚落周边自然生态环境受到侵扰和破坏.     

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。     

夜间灯光数据的长江中游城市群空间格局演变

针对当前国内城市群空间格局研究面临日益严重的发展瓶颈,亟须拓展新方法论与新数据源的研究现状,该文运用Landsat系列卫星同期数据和聚类分析对夜间灯光数据进行校正分析,进而采用基于辅助数据的比较法来确定提取城镇建成区面积的阈值,在此基础之上选取景观总面积、总斑块数量和聚集度指数等共8个典型景观格局指标,使用FRAG-STATS 4.2软件对1992—2013年间长江中游城市群城镇发展的空间格局变化进行计算。研究结果表明:1992—2013年间,长江中游城市群城镇化快速扩展,城镇建成区面积增加了7.02倍,斑块数量增加了2.35倍,斑块密度也得到较大的增加,同时景观斑块形状复杂度逐渐上升,中小城市不断壮大,总边界长度和平均边界密度的年均增长速度分别18.86%和18.87%,最大斑块指数和聚集度指数两个指标在整体上呈现出逐年下降的态势。     

城市景观格局及其时空变化研究

基于Erdas Imaging9.0、Arc GIS9.3以及Fragstats 3.3软件平台,对吉林市1991年、2006年TM遥感影像进行土地利用变化分析,研究斑块尺度以及景观类型尺度上的景观特征指数,从而揭示景观格局特征变化和时空演变规律。结果表明,2006年吉林市景观整体较1991年具有较低的破碎度、多样性和聚集度,建筑用地、水域、水田面积增加,旱地、林地面积减少,其中旱地和村庄2类景观变化比例最大。     

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。     

基于景观格局的地表覆盖时空变化研究

景观格局分析方法是地理国情综合统计分析的重要方法。文章以地理国情普查试点区域的荒漠与裸露地表为例,使用GIS软件计算出荒漠与裸露地表在不同时间的景观格局指数、最邻近点指数及面积加权质心,分析了试验区荒漠与裸露地表的空间分布格局及其时空变化特征。结果表明,荒漠与裸露地表斑块面积大幅减小,斑块形状趋于规则化;破碎化程度、聚集程度均增大;空间质心向西部迁移至研究区境外,区域内生态环境明显好转。     

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。     

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...     

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。     

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。     

The change of land use/cover and characteristics of landscape pattern in arid areas oasis: An application in Jinghe,Xinjiang

This paper uses 3S technology in macroscopic. Combining the integrated technology of ecological quantity analytical method with GIS technology through ArcGIS and Fragstats, the authors study the images of 1972, 1990, 2001, and 2005 and obtained land use data in Jinghe County. Then, the change of land use/cover and landscape pattern had been analyzed in the Jinghe County of Xinjiang. The conclusions were as follows: (1) The trend of LUCC is that the area of oasis expands slowly in nearly 33 years between 1972 to 2005 in Jinghe County. (2) The water area is mainly influenced by Ebinur Lake, so the area expands a little in this period. (3) The area of salinization-land expands at first and reduces later. The area of sand land decreases and the other land class increases, while the probability of transfer is always high. (4) Landscape change is also obvious throughout the decades. Overall, landscape density increases, the largest path index decreases at first and expends later, the weight area index decreases, and the shape of landscape becomes regulated. The nearest distances, the degrees of reunite, and outspread decreases. It shows that the connection of the main path in 1972 is better than 2005, wherein the patch becomes more complex. From the changes of Shannon’s Diversity Index and Shannon’s Evenness Index, we know that the diversity of landscape and the Interspersion Juxtaposition Index increase. The degree of diversity landscape and fragmentation increase also shows that the land uses become more complex. All in all, it is essential to intensify the spatial relationships among landscape elements and to maintain the continuity of landscape ecological process and pattern in the course of area expansion.     

湘南丘陵区农村居民点景观格局变化研究

以湖南省郴州市北湖区为研究区,采用GIS技术、景观生态学原理和定量分析方法,研究了湘南丘陵区农村居民点用地总量、规模、空间形态、空间分布等景观格局变化特征,并对2004年和2009年2个时段不同海拔高度农村居民点景观格局动态变化进行了分析。结果表明:农村居民点在地形低缓处集聚;从2004年到2009年,北湖区农村居民点用地增加了168.7hm2;5年来丘陵区农村居民点平均规模增长了5.57%;在空间形态上,斑块分维数和形状指数2009年比2004年分别增加了0.031、0.189,农村居民点越来越破碎;在空间分布上,斑块间邻近距离不断缩短,平均最邻近距离缩短了13.29%,呈现出集中、连片分布的特点。     

Characterizing bi-temporal patterns of land surface temperature using landscape metrics based on sub-pixel classifications from Landsat TM/ETM+

Landscape patterns in a region have different sizes, shapes and spatial arrangements, which contribute to the spatial heterogeneity of the landscape and are linked to the distinct behavior of thermal environments. There is a lack of research generating landscape metrics from discretized percent impervious surface area data (ISA), which can be used as an indicator of urban spatial structure and level of development, and quantitatively characterizing the spatial patterns of landscapes and land surface temperatures (LST). In this study, linear spectral mixture analysis (LSMA) is used to derive sub-pixel ISA. Continuous fractional cover thresholds are used to discretize percent ISA into different categories related to urban land cover patterns. Landscape metrics are calculated based on different ISA categories and used to quantify urban landscape patterns and LST configurations. The characteristics of LST and percent ISA are quantified by landscape metrics such as indices of patch density, aggregation, connectedness, shape and shape complexity. The urban thermal intensity is also analyzed based on percent ISA. The results indicate that landscape metrics are sensitive to the variation of pixel values of fractional ISA, and the integration of LST, LSMA. Landscape metrics provide a quantitative method for describing the spatial distribution and seasonal variation in urban thermal patterns in response to associated urban land cover patterns.