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。     

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.     

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。     

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...     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

武汉市土地利用/覆被与景观格局变化特征

武汉市作为武汉城市圈的核心城市,其土地利用/覆被和景观格局变化备受关注。本文基于1991年和2009年Landsat TM影像数据,采用RS、GIS和景观生态学方法,运用土地利用变化模型、土地利用转移矩阵和景观格局分析软件Fragstats3.3,对武汉市近19a的土地利用/覆盖及景观格局变化特征进行了动态研究,结果表明此成果能够为武汉市土地资源的合理开发利用和保护提供参考。     

米易县土地利用景观格局动态变化分析

土地利用是全球环境变化研究的热点问题之一,本文在对米易县土地利用变化分析的过程中,引入景观格局分析方法开展土地利用动态变化的研究。采用ERDAS软件对1988年和2003年的两期遥感数据进行处理,结合Fragstats3.3景观格局分析软件,分别在斑块水平指数和景观水平指数上对研究区土地利用景观类型进行动态分析,揭示其变化原因和内在规律,为研究区生态治理提供数据支撑。并对景观的规划与管理、资源的有效利用和生物多样性保护具有重要意义。     

青海西部土地利用格局时空变化分析

本文以西部测图成果数据为基础,经拓扑检查与纠正、合并、裁剪、拼接、相交及化简等空间数据处理后得到青海省西部两县对比数据,将所得矢量数据转入ArcInfo中,对两期数据进行空间叠置分析,获得土地利用变化的空间数据与属性数据,构建分形指数模型、地类图斑格局指数模型,计算各地类的分形维值、稳定性指数及景观格局指数,根据复杂程度和稳定性指数对两县的地类进行排序,并根据各景观格局指数,分析8年间两县的土地利用格局变化和生态学意义。     

安徽省A级旅游景区空间结构演变特征分析

选取安徽省2001年、2004年、2007年、2011年和2014年A级旅游景区为研究样本,系统分析全省近13年来A级旅游景区演变特征;运用最邻近点指数、地理集中指数、基尼系数、洛伦兹曲线和热点分析,探讨其空间分布类型、集中程度和均衡程度的演变特征。结果表明:2001年以来安徽省A级景区总量逐年上升,其中3A级和4A级旅游景区增加数量最多;A级旅游景区主要集中在皖中和皖南地区,整体上呈现"少—多—多"的格局;2007年以后,景区等级结构逐步形成以4A、3A、2A中间等级旅游景区为主,两端高级和初级旅游景区较少的纺锤型结构,趋于相对稳定、合理;全省A级景区空间分布类型从随机分布趋于聚集分布,同时地理集中指数表明各个时期在各地市分布愈加集中,基尼系数表明在三大地理区域中分布愈加集中不均衡,全省A级景区在2004—2014年十年间逐渐由景点分散和热点区域集聚不明显演变为以黄山市和合肥市为核心的多极热点区域。     

煤炭开采对泥河小流域土地利用及景观格局的影响

以淮南煤矿区泥河小流域1987、1994、2000、2006、2009、2013、2017年7期多源遥感影像为数据源,结合纹理和光谱特征,利用支持向量机（SVM）对遥感影像进行分类,在此基础上分析了煤炭开采对泥河小流域近30年土地利用和景观格局变化的影响。结果表明：煤炭开采影响下流域的土地利用变化最显著的特征是耕地和建设用地的相互转变及耕地向塌陷水体的转变,30年间塌陷水体和建设用地分别增加了2 281.05、14 741.73 hm²,耕地减少了15 044.67 hm²。采煤驱动下,流域景观格局变化特征体现在以2006年为转折点,前期呈现破碎化、不规则化、异质化和低连通性变化的特征,之后呈现连续化、规则化、均衡化及高连通性变化的特征。建设用地、耕地和塌陷水体经历了不断破碎化到景观逐渐完善的过程;耕地、建设用地和自然水体斑块形状较为复杂;耕地优势性逐渐减弱,最大斑块指数由79.706 0降为38.745 5,塌陷水体和建设用地的优势性增强。     

2000～2015年会理县地表覆盖变化监测

以LandSat多时相影像为数据源,采用基于规则的面向对象分类方法,监测会理县2000～ 2015年地表覆盖变化.结合1∶50 000 DEM数据,分析了会理县地表覆盖构成与转移、变化动态度及潜在退耕地情况.监测分析结论能为会理县加强空间管制、促进土地资源集约利用、指导生态文明建设等提供决策信息支撑.