吉林省近20年景观空间格局动态变化研究

利用1980、1995、2000年三期遥感影像,在GIS与RS技术支持下,解译提取了吉林省20 a景观类型空间信息,选取景观多样性、破碎化、分维数等景观指数分析吉林省景观格局的时空动态演变。     

基于卫星遥感的城市绿地景观格局变化研究进展

城市绿地景观是城市景观自然要素和社会经济可持续发展的生态基础,在城市景观结构、功能及其变化中起重要作用。利用卫星遥感技术开展城市绿地格局研究已成为热点。本文通过梳理相关研究成果,阐述了城市绿地景观遥感分类方法、景观格局指数的选择及城市绿地景观格局动态变化驱动力分析的具体内容,分析出基于遥感技术的城市绿地景观格局研究在数据源和景观格局指数选择时所存在的不足,并且从遥感数据源、分类方法、景观指数筛选和多学科、多角度交叉综合的研究方法等方面对城市绿地景观格局分析提出展望。     

基于Markov模型的景观格局分析

以武汉市的MODIS影像数据为例,通过计算各类地物景观指数以及运用马尔科夫模型对各土地利用类型之间的相互转移矩阵进行运算,从而实现对景观格局的分析。结果表明,马尔科夫模型法具有优于景观指数法的优点,不仅可以计算出某一类景观两年面积的变化,更有深入的基质分析,即各类景观之间转换概率。     

熊猫栖息地景观格局变化分析与优化技术初探

针对大熊猫栖息地近年来受逐渐频繁的人类活动和地震等自然灾害的影响,大熊猫的生存空间和活动范围呈现"破碎化""岛屿化"问题,该文提出了一种利用景观格局分析技术定量分析大熊猫栖息地的景观组分空间分布特征和景观功能的方法。通过采用景观生态学理论,选取四川喇叭河自然保护区为研究区域,基于2001、2007和2013年3期Landsat卫星影像,对研究区大熊猫栖息地景观类型开展动态监测;并通过选取计算景观指数,分析景观格局变化对大熊猫栖息地生态环境的影响。通过构建大熊猫运动阻力模型,利用GIS空间分析功能分析研究区自然生态对大熊猫物种基因交流的影响,从空间上对生态功能优化技术进行了初步探讨。     

泽州猕猴自然保护区土地利用／覆被及景观格局变化研究

文中以2007年第二次全国土地调查和2015年地理国情普查所提供高分辨率地表覆盖数据为主要信息源,采用地理信息系统技术和景观生态学数量分析相结合的方法对2007—2015年泽州猕猴自然保护区土地利用/覆被变化(LUCC)、景观格局变化及其驱动力进行研究分析。结果表明,近8年来,受人为、经济发展和政策因素影响,泽州猕猴自然保护区整体景观破碎度增强,形状更加规律化、简单化,景观分布聚集度变大,生态连通性增强,多样性减少。研究结果为泽州猕猴自然保护区生态系统的健康发展、生态环境的改善与经济社会的和谐发展提供参考。     

Remote sensing of urban growth and landscape pattern changes in response to the expansion of Chongming Island in Shanghai,China

Chongming Island in China is currently undergoing a rapid urbanization and an increasing environmental pressure due to its fast-paced social economic development. Owing to natural silts deposit phenomenon as well as artificial land reclamation practices, the Island is also experiencing an expansion phenomenon. The synergy between these natural and artificial phenomena results in a rapidly changing landscape on Chongming Island. Consequently, the tools and methods for a rapid and cost-effective detection and assessment of related issues are urgently needed to ensure a harmonious and sustainable development of the Island. We herein investigate the urban growth and the landscape pattern change in relation to the Island’s expansion phenomenon and the associated complexity of land use/cover change. Our investigation is based on a time series of Landsat satellite images spanning the past 34 years. The methodological approach adopted in the present study combines vegetation indices, images textural features and social statistics data in an object-oriented classification framework. With Chongming Island expanding by an annual rate of 0.9% between 1979 and 2013, we found that the proportion of vegetation area to the total area decreased from 71 to 45%, whereas the proportion of built-up area to the total area increased from 5 to 19.9%. The urban area expanded about six times from 1979 to 2013, and during the same period, the Island’s population did not change significantly. The urban spatial expansion of Chongming Island caused distinct expansion intensity index for each intervals, and significant fragmentation and diversity in the landscape pattern between 1979 and 2013. It was also found that the rapid urbanization process took place at the expense of landscape pattern changes at any time within the study period. This is a strong indication that besides the natural geographic element, economic development and policy orientation were the dominant driving factors. If the current rate of urban expansion is to be maintained and the vegetation cover is to keep decreasing at an annual rate of 0.1% (period 1979–2013), their combined effects would profoundly alter the ecological environment in the long term. These findings provide a basic objective and scientific information for knowledgeable decision-making and policy formulation regarding regional planning and management to ensure harmonious transition of Chongming towards ecologically oriented development.     

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。     

富锦市土地利用景观格局遥感分析

针对基于小尺度的县域土地利用变化监测成果比较缺乏的问题,该文结合GIS、RS技术,采用11个景观格局指数,分析富锦市2000年和2009年土地利用景观格局变化。结果表明:近10年间,耕地是该市最大的景观类型;整个景观的破碎化程度增加显著,各景观类型之间的分布关系变得复杂,分布逐渐趋向分散,景观类型向着多样化和均衡化方向发展;人文驱动是富锦市近10年景观格局动态变化的主要驱动因素。     

厦门市景观格局的尺度效应分析

在景观生态学研究方法的指导下,本文利用遥感和GIS技术,采用半变异函数分析,选取多样性指数和斑块密度,对厦门市不同幅度下的景观格局进行探讨。首先选取出厦门市景观格局研究的最佳幅度,然后在此基础上,对最佳幅度下的景观指数进行克里金空间插值分析,研究厦门市景观格局的空间异质性特征。结果表明,3km幅度是研究厦门市空间变化的一个比较好的幅度,3km幅度下,景观多样性指数可分为三个区域,斑块密度可分为三个层次。     

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。     

Assessing landscape change in Waterton Lakes National Park,Canada, using multitemporal composites constructed from terrestrial repeat photographs

The objective of this paper is to investigate landscape level changes that have occurred in Waterton Lakes National Park (WLNP), Canada between the years 1914 and 2005 using digital image processing techniques usually associated with satellite image analysis. Multitemporal colour composites, image classification, and principal components analysis were used to process registered images of the montane ecotone from photographic pairs of Bellevue Hill, Horseshoe Basin and Lakeview Ridge. The resulting digital images offered insight into the spatial nature of the vegetation changes that have occurred over the last 90 years at these sites. Changes observed included increased forest cover through vertical migration and the infill of conifers and aspen both on the slopes and the valley bottoms of WLNP.     

岳池县土地利用景观格局动态变化分析

在ERDAS IMAGINE 9.0和ArcGIS 9.3软件平台下,以岳池县1993年、2001年和2007年的TM遥感影像为基础数据源,采用监督分类方法以及景观指数分析法,对岳池县景观格局的变化进行了分析。结果表明：岳池县近15年来旱地、林地、建筑用地和水体面积呈增加趋势,其中旱地和建筑用地增幅最大,分别增加了11...     

陕北黄土高原植被覆盖度动态变化分析研究

以Landsat TM归一化植被指数(NDVI)为数据源,运用像元二分模型提取陕北黄土高原1990、2000、2010年夏季的植被覆盖度,分析陕北黄土高原植被覆盖度的空间变化情况。结果显示:研究区植被覆盖度呈波动上升趋势。不同等级植被覆盖度在数量和空间位置上的转移较为活跃。大于等于60%的植被覆盖度和小于等于40%的植被覆盖度在空间上呈西南—东北两个方向扩张的分布趋势。受气候和人为等因素的影响,陕北黄土高原植被改善良好。     

基于DEM地形信息量的景观格局预测——以珠海市为例

针对传统景观格局分析方法的数据局限性,该文提出了一种基于数字高程模型地形信息量的景观格局预测分析方法。结合信息熵理论,利用数字高程模型计算地形信息量,研究不同分级地形信息量下景观格局特征的变化特征,以及不同景观类型在不同地形信息量等级的分布特征,对具有相似地形特征的区域建立利用地形信息量对其景观格局特征进行预测分析的方法。该文选择珠海市地形特征相似的两个区域进行了试验分析,对珠海市斗门区建立基于数字高程模型地形信息量的景观格局预测方法,预测在相似地形特征下南坪镇的景观格局特征,并以南坪镇真实的景观特征进行验证。实验结果显示,基于数字高程模型地形信息量的邻域景观预测分析方法不仅能正确预测分析不同地形信息量下的景观分析指数,同时也能正确预测不同景观类型的空间分布特征。     

Broad-scale spatial pattern of forest landscape types in the Guiana Shield

Detecting broad scale spatial patterns across the South American rainforest biome is still a major challenge. Although several countries do possess their own, more or less detailed land-cover map, these are based on classifications that appear largely discordant from a country to another. Up to now, continental scale remote sensing studies failed to fill this gap. They mostly result in crude representations of the rainforest biome as a single, uniform vegetation class, in contrast with open vegetations. A few studies identified broad scale spatial patterns, but only when they managed to map a particular forest characteristic such as biomass. The main objective of this study is to identify, characterize and map distinct forest landscape types within the evergreen lowland rainforest at the sub-continental scale of the Guiana Shield (north-east tropical South-America 10° North-2° South; 66° West-50° West). This study is based on the analysis of a 1-year daily data set (from January 1st to December 31st, 2000) from the VEGETATION sensor onboard the SPOT-4 satellite (1-km spatial resolution). We interpreted remotely sensed landscape classes (RSLC) from field and high resolution remote sensing data of 21 sites in French Guiana. We cross-analyzed remote sensing data, field observations and environmental data using multivariate analysis. We obtained 33 remotely sensed landscape classes (RSLC) among which five forest-RSLC representing 78% of the forested area. The latter were classified as different broad forest landscape types according to a gradient of canopy openness. Their mapping revealed a new and meaningful broad-scale spatial pattern of forest landscape types. At the scale of the Guiana Shield, we observed a spatial patterns similarity between climatic and forest landscape types. The two most open forest-RSLCs were observed mainly within the north-west to south-east dry belt. The three other forest-RSLCs were observed in wetter and less anthropized areas, particularly in the newly recognized “Guianan dense forest arch”. Better management and conservation policies, as well as improvement of biological and ecological knowledge, require accurate and stable representations of the geographical components of ecosystems. Our results represent a decisive step in this way for the Guiana Shield area and contribute to fill one of the major shortfall in the knowledge of tropical forests.     

基于GIS的丘陵区耕地景观格局时空演变特征分析

以四川省绵阳市涪城区为例,运用景观格局原理与GIS空间分析方法,分析1996--2009年期间耕地景观时空格局及其演变机理（驱动力）。结果表明：13年间,研究区耕地面积呈急剧减少的趋势,变化率明显高于省内丘陵区平均水平;耕地景观空间格局稳定性逐步降低,格局时空变化的地形分异特征显著;变化趋势受坡度、新增建设用地、人口密度、高程、城镇化水平、GDP、起伏度等负向驱动力与灌溉条件、等级公路水平、土地整理程度等正向驱动力因子共同影响。     

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。     

2000～2009年江苏沿海海岸线变迁与滩涂围垦分析

利用2000年3月1日、2003年2月6日、2006年9月18日和2009年10月17日4个时相的遥感影像对江苏盐城-南通段海岸线多年来的变迁进行了连续监测,获取了每个时期发生变化岸段、滩涂围垦面积等信息。研究结果表明:利用遥感影像能够满足准确、快速监测海岸线变迁的要求;2006～2009年,江苏省海岸线快速向海域推进;2000～2003年滩涂围垦面积为25 213ha,2003～2006年新增陆地面积为9601 ha,2006～2009年围垦面积达到23 632ha;滩涂开发总体呈现围垦—修养—围垦的开发模式。     

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。     

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。