基于景观格局的红壤丘陵区生态风险评价——以赣州市为例

南方红壤丘陵区生态环境脆弱,为合理评估红壤丘陵区生态风险时空变化规律,以赣州市为例,基于2000—2020年4期30 m分辨率土地利用数据,对该区土地利用时空格局变化进行分析,从景观格局角度构建生态风险指数,结合生态风险影响因素对景观生态评价分析。研究期内,林地面积持续减少,建设用地面积增加。2000—2020年土地利用多样化指数由0.40上升至0.43,土地利用类型总体结构向丰富多样化发展。各时期景观生态风险在空间上分布差异显著,集聚效应明显,高风险区面积由32.75 km^(2)下降到12.00 km^(2)。研究区生态压力和生态响应在空间上分布差异明显,该区生态风险受多重因素影响,应对重点区域加强生态治理。     

基于景观指数的生态用地脆弱度评价研究

工业化进程的不断推进,导致生态用地不可避免地减少,而生态用地脆弱度的分析对于生态保护具有重要研究意义.本文选取黑龙江省为研究区,利用GIS技术分析研究区2000、2010和2016年三期生态用地的脆弱度变化情况,综合运用景观指数方法并建立基于景观指数的生态脆弱度模型对研究区生态脆弱度进行评价.结果表明:研究区生态用地呈现随时间减少趋势,且在近几年减少幅度增大,分布格局越来越不规整,向破碎化发展.生态用地景观破碎度和边缘破碎度在逐年增加.生态安全脆弱度表明生态用地的抗风险能力在不断减弱.本研究可为黑龙江省的生态治理和合理配置提供一定的科学依据.     

粤港澳大湾区土地覆盖及景观格局时空变化分析

粤港澳大湾区已成为世界级城市群为目标的特大城市群。本文利用多期遥感数据,并结合景观格局指数研究大湾区2000—2020年的发展规律。结果表明:①大湾区主要的土地覆盖类型为林地、耕地与居住及建设用地,3种地类总占比多年来均在80%以上;②大湾区的居住及建设用地在20年间增长了115.21%,面积达到9 183.47 km²,是大湾区内面积增长最多、变化速率最快的用地类型;③大湾区内的景观格局破碎度、斑块密度不断降低,景观聚集度与景观丰富程度不断升高,区域景观格局分布状况日趋合理。     

武汉市近20年土地利用/覆被变化遥感监测与分析

为探究武汉市土地利用时空变化特征,基于Landsat遥感影像数据,从土地利用动态度、土地利用状态指数两个方面分析了武汉市2000—2019年的土地利用时空变化格局.结果表明:①武汉市水域面积直线下降,下降速度较稳定,平均年缩减率为1.76％;而建设用地面积逐年增加,由市中心向四周呈"辐射式"扩张,增速逐渐减缓;②耕地和林地的状态指数均表现为先增后减的趋势,都在2005—2010年达到峰值0.4左右;建设用地和水域的状态指数变化整体比较稳定,分别在0.2、-0.2处波动变化,这表明建设用地呈扩张的趋势,而水域则呈缩减的趋势.     

珠海市近20年土地利用及景观格局变化分析

在土地利用变化分析基础上引入景观格局指数,基于2000、2010和2020年三期土地利用覆盖数据分析珠海市2000—2020年土地利用和景观格局变化。结果表明：2000年以来珠海市不透水面用地面积增加显著,年均增速达6.85%,农田和林地为土地转出面积最多的用地类型;农田破碎程度进一步加大,不透水面空间分布呈集中趋势,整体景观格局趋于丰富。     

陕北干旱区景观生态风险空间分异特征及驱动因素分析

陕北黄土高原属于生态脆弱区,是国家生态修复重点项目区。本文以陕北榆林市2000—2020年3期土地利用数据为数据源,用网格法构建基于景观格局的综合生态风险指数模型,定量分析了榆林市景观生态风险时空分布,并采用地理探测器、R和Origin软件等工具定量分析了土地利用与生态风险的耦合关系。结果表明:2000—2020年该地区生态风险整体趋于下降,低生态风险区面积增加、高生态风险区面积逐渐较少且向西北方向偏移;中风险区域面积逐年增加,该区域仍存在较强潜在生态风险;在人类活动影响下的林地、草地面积变化,以及自然胁迫是驱动景观生态风险变化的主要因素。     

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。     

松花江流域(哈尔滨段)景观格局及脆弱性变化分析

以松花江流域(哈尔滨段)为研究区域,对研究区域进行2005、2010和2015年3期景观类型提取,统计研究区域各期景观类型面积,通过景观格局脆弱性指数模型计算研究区域3期整体景观格局脆弱性,分析研究区域各种景观类型及景观脆弱性随时间的变化特征。结果表明:1) 2005—2015年,研究区域耕地、未利用地面积呈现逐渐减少态势,建设用地、林地、草地面积呈现逐渐增多态势,水域景观呈现先增加后减少的变化。2) 2005—2010年,耕地景观面积转出最多,转出2.96%,建设用地景观面积转入最多,转入1.57%; 2010—2015年,仍然是耕地景观面积转出最多,转出1.20%,林地景观面积转入最多,转入0.99%。3) 2005—2015年,研究区域3期整体景观格局脆弱性分别为2.087 4、2.205 0和2.104 5,呈现先增加后减小的变化。     

长株潭地区建设用地扩张遥感时空特征分析

利用遥感、GIS一体化技术,获取长沙、株洲、湘潭3市(长株潭地区)2000年、2005年和2010年3期陆地卫星图像,提取建设用地扩张及其空间分布信息。运用扩张速度指数和强度指数分别对2000—2010年间10 a变化以及2005年为界的前后两个5 a区域建设用地时序特征进行分析;利用优势度指数分析了区域建设用地扩张的空间趋向性。结果表明:长株潭地区建设用地在不同时期都处于增长的趋势,其中前5 a建设用地扩张速度和强度都要明显高于后5 a。2000—2010年间建设用地面积增加约3.94万hm2,前后2个时期的扩张面积分别占增加总量的57.30%和42.70%。对长株潭地区建设用地扩张进行时空特征分析,认为建设用地扩张引起区域内耕地和林地在数量和空间格局上的变化,城区周围9~12 km范围内耕地极易转入建设用地;2个时期河流附近耕地流入建设用地随距离变化而呈现不同特征;前5 a城区周围林地转入建设用地强度大,距离交通用地3 km附近的林地易转入建设用地。     

秦皇岛市北戴河区土地利用景观格局变化研究

以2010年和2014年两期遥感影像为数据源,综合利用RS技术、GIS技术和景观生态学方法,对北戴河区2010~2014年的土地利用景观格局变化进行了分析。结果表明,北戴河区景观类型以建设用地、林地为主;2010~2014年建设用地面积增加,耕地、林地、草地、未利用地面积减少;2010~2014年北戴河区景观斑块数量和密度增加,平均斑块面积减小,景观破碎化程度有所增加,景观Shannon多样性指数和均匀度指数下降,异质性程度有所降低。     

基于GIS的建设用地空间变化研究

分析建设用地变化空间格局,对探讨城市扩张中的土地利用变化具有重要意义。此处以黑龙江省为研究区,以2000、2010、2016年三期土地利用数据库为基础,利用GIS技术手段,基于景观指数法、核密度分析法分析研究区建设用地空间格局变化特征。研究结果表明:研究区建设用地面积有增长趋势,景观空间格局稳定性逐步提高,整体空间格局上变化趋于稳定;建设用地分布呈现出西南部和东部多、中部和西北部少的空间分布特点,高密度区域在建设用地空间分布的中心,呈现出逐步扩张的趋势。     

松花江流域(哈尔滨段)景观敏感度时空变化分析

以松花江流域(哈尔滨段)为研究区域,基于2010和2015年Landsat TM/ETM遥感影像进行景观类型提取。对两期影像进行网格划分,根据景观敏感度计算公式对网格进行相关景观指数提取,计算网格敏感度,并进行克里格插值,形成景观敏感度及变化连续空间分布。研究结果表明:从2010年到2015年,研究区域整体景观敏感度从26.888变为21.239;景观敏感度变化较多的区域位于中部偏东区域及东部边缘地区,是因为伴随着城镇化的进程易损度较高的耕地不断减少,易损度较低的居民地城镇用地随之增加;随着规划用地日趋合理化,易损度高的未利用地呈现快速减少的态势。     

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。     

清水河流域1978-2010年土地利用变化时空特征

通过对1978年、1998年和2010年3期遥感影像目视解译获得3期土地利用数据,分析清水河流域1978－2010年土地利用变化时空特征。研究表明：清水河流域1978－2010年期间,农用地、难利用地面积持续减少,林地、建设用地面积持续增加,草地面积先有所减少后增多,除林地以外其它土地类型变化幅度后期都较前期大;流域土地利用转移方向主要是农用地转为低、中、高覆盖度草地、林地和建设用地,中覆盖度草地转为低、高覆盖度草地和林地,低覆盖度草地转为中、高覆盖度草地、林地。结果表明,近年来清水河流域水土保持措施效果明显。     

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。     

1990—2019年石漠化区耕地时空特征及成因分析——以富源县为例

针对石漠化区耕地变化研究存在时间、空间尺度有限的问题,本文以富源县为例,基于1990、2000、2010和2019年4期的Landsat遥感数据,应用多特征与随机森林相结合的分类方法提取耕地,运用耕地覆盖度、耕地类型转化、坡度分区统计分析了近30年(1990—2019年)耕地时空变化特征,并讨论了耕地变化的原因。结果表明,1990—2019年富源县耕地面积呈先增加(1990—2010年)后减少(2010—2019年)的态势;耕地面积主要来源和转化类型均以林地和草地为主,林地最多;主要分布在北部5个石漠化面积较少的乡镇,以缓坡区为主;耕地覆盖度呈现低-高-低的过程,陡坡区耕地变化率在不同时段差异明显。近30年富源县耕地变化是在石漠化独特的地理环境下,由人口、经济、政策、交通等因素共同作用而形成的。本文的结论可为评估石漠化区域生态安全和粮食安全提供数据支撑。     

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。     

宁镇扬丘陵区土地利用景观格局演变与模拟

针对CA模型不能长期预测和Markov模型不能反映空间格局变化的不足,本文运用CA-Markov耦合模型,结合动态度模型、景观格局指数及PCA法,定量揭示宁镇扬丘陵区镇江市的土地利用景观格局演变特征、驱动机制及变化趋势,为区域土地利用规划及调整提供参考。结果表明:镇江市土地利用景观格局时空演变愈加复杂;人口增长、经济发展、城镇化及农业技术进步是土地利用景观格局演变的主要驱动力;到2030年镇江市城区周边建设用地将增加25.58%,而耕地、林地等景观类型将不断锐减。     

玛河流域景观生态风险评价与时空分异

以玛纳斯河流域作为研究区,结合特殊的干旱区山地-绿洲-荒漠系统(Mountain-Oasis-Desert System简称MODS),综合考虑遥感影像数据光谱信息和纹理特征,将研究区分为耕地、林地、草地、水体、裸地、居民地、工业用地和冰川/永久积雪等8个景观类型,利用FRAGSTATS软件计算景观指数,引入生态风险的指数,将研究区划为低、较低、中、较高、高生态风险区五级,评估其景观格局的生态风险时空变化特征。结果表明:1)1990—2015年间,玛纳斯河流域景观变化主要表现为耕地、建设用地的增加以及水体、冰川/永久积雪面积的缩减;2)玛纳斯河流域的景观生态风险等级空间分布具有明显的差异,较低风险区的面积变化较为明显,低、较低生态的风险区比重有所上升,除此以外,林、草地类型各生态风险的等级所占比重的起伏波动具有明显的差异。建议应当合理地利用土地资源,尽量保护林地、草地等景观脆弱行较低的原生景观类型,禁止为开垦耕地而破坏林地、草地;增加土地的利用效率,更要对高等、较高生态风险区加强监管。     

重庆市渝北区地表景观时空演化及生态效应分析

土地利用景观格局的变化会引起不同土地景观单元间能量、物质及营养成分的流动与变化,也会引起区域生态过程及系统功能的变化。渝北区作为重庆主城和新型工业化发展的主要拓展区,在高强度的人为干扰下,区域地表景观结构发生了明显的变化,由此引起的生态环境效应也必然十分明显。研究基于近二十年来渝北区地表覆盖变化情况,应用斑块类型水平景观水平层次中的12种景观指数,针对重庆市渝北区的建设用地、耕地、水体、草地、林地五类主体景观在1988～2010年的时空变化情况进行分析,以探求各类景观的时空演化特征,明确该区域景观格局演变对生态系统的影响,为了解生态环境变化趋势及推动该区域经济与环境协调发展提供科学的依据。