基于RS和GIS大连瓦房店市滨海湿地景观格局的变化研究

文章基于RS、GIS和景观生态学,利用LANDSAT 5 TM影像为主要数据源,结合土地利用现状数据对大连瓦房店市1995年和2009年两个时期卫星遥感影像进行解译分析,得出瓦房店市滨海湿地类型分布图和各类型面积转移矩阵.在FRAGSTATS软件支持下,运用景观格局指数模型,从斑块类型水平和景观水平两个方面来分析瓦房店市滨海湿地景观格局变化.结果显示:①在整个研究期内,受人为因素影响严重,自然湿地面积大幅度下降,尤其是临海林地和临海草地降幅最大,分别下降7.47％和8.88％.相比之下,人工湿地面积比例有所增长,是因为大面积的围海养殖造成.14年间,滨海湿地面积巨缩,面积比例下降11.48％;相反,非湿地面积从43.38％上升到54.86％,占据研究区面积一半以上.滨海湿地面积减少,是由于湿地大面积转化为了非湿地.②湿地受滩涂围垦养殖、城镇建设的高度干扰,总体景观斑块个数、斑块密度、多样性指数和均匀度指数都上升,景观蔓延度指数下降,表明景观格局破碎化程度较大,斑块呈现不规则状态,景观异质性变大.其中,临海林地和沼泽地斑块个数涨幅较大,斑块密度和斑块分维指数有一定上升,在自然湿地中这两种类型景观破碎化程度最大.坑塘养殖斑块个数增加了37块,面积增长10 645.29 hm2,是因为这段时间内大规模发展水产养殖.在人为活动影响下,水田景观结构变化也较大,由分散的、小面积的水田统一管理为大面积的聚集的水田景观.与水田相反,整个滨海湿地景观由于高度破碎化,湿地景观由面状、线状向簇状、散点状和条带状方向变化的趋势.     

长江口滨海湿地景观格局变化及其驱动力分析

长江口地区是我国经济比较发达的地区之一,滨海湿地为该区的发展提供了大量的后备土地资源和生态资源。通过对长江口地区的实地调查,将该区滨海湿地分为光滩沼泽、潮间沼泽、河口和浅海水域、河流湿地、湖泊湿地5种自然湿地景观,水塘、水田、水库3种人工湿地景观及居民地、建筑用地等非湿地景观类型。在景观分类的基础上,以1986年和1995年的TM影像、2005年的SPOT影像为主要材料,结合其他数据资料,利用相关软件生成了长江口滨海湿地的景观分布图。运用景观生态学原理,选择了景观斑块数(NP)、景观多样性指数(H)、优势度指数(D)、景观形状指数(LSI)等几个生态意义比较明确的景观格局指数来分析研究区景观格局的变化特征,并分析了该区景观格局变化的驱动因素。结果表明:1986~2005年,长江口滨海湿地的面积增加了5.81个百分点;景观斑块数(NP)由1986年的2 213块增加到2005年的2 667块,增加了20.51个百分点;景观多样性指数(H)由1986年的1.730 9上升为2005年的1.876 5;优势度指数(D)自1986年的1.122 7上升为2005年的1.293 4;景观形状指数(LSI)自1986年的44上升为2005年的48。其中面积的增加主要是长江所携带的泥沙在长江口不断淤积的结果,泥沙的淤积同时造成了长江口滨海湿地景观格局的变化,但是目前由于三峡大坝的截流和长江中上游植被面积的增加,长江携带的泥沙明显减少,使得长江口淤积速率有所减慢。上述几个景观指数的变化表示长江口滨海湿地的景观破碎化程度在加剧,景观格局在时间序列上也存在明显差异,调查研究表明,自然驱动力和人为驱动力同时作用于该区景观格局的变化。近20年来,随着经济的发展、人口数量的增加、围垦等活动的加剧,人类活动对研究区的改造导致了自然湿地的面积相对减少,滨海湿地的生态功能不断下降。     

50年来北海市滨海湿地景观格局变化及其驱动机制

以1955~2004年遥感影像为数据源,结合野外调查,运用景观生态学原理,研究50 a间北海市滨海湿地的景观格局及其动态变化。结果表明,50 a间北海市滨海湿地呈整体退化趋势,潮间砂质海滩、潮间淤泥质海滩、红树林滩、小型岛屿湿地减少;景观格局指数显示1977年、1998年是北海市滨海湿地较明显变化的拐点。1977年人类活动影响增加,滨海湿地稍有退化,湿地景观多样性指数减小,优势度指数增加,均匀度指数减小、景观总面积指数降至最低值。1988年湿地保护力度加大,湿地略为好转,景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数则呈相反规律。1998年湿地受到的极端气候灾害、人类干扰程度加大,平均斑块分形维数下降,斑块密度指数、景观斑块数破碎化指数呈最高值。湿地景观格局指数的变化,反映了围垦改造、互花米草的生物入侵、城市污染、极端气候灾害等对景观格局的影响,人类活动是北海市滨海湿地景观格局变化的主要驱动因子。     

鸭绿江口滨海湿地景观格局变化及驱动力分析

通过RS和GIS技术获取1995-2014年20年间共10期鸭绿江口滨海湿地遥感影像并建立湿地分类系统,利用面积转移矩阵和景观格局指数对该地景观格局变化进行分析,利用双重筛选逐步回归探讨驱动力机制。结果表明:滩涂、临海草地和芦苇面积一直减少,面积分别减少80.736 3 km~2、55.189 8 km~2、3.303,建设用地、水稻田、人工盐沼面积一直在增加,其面积分别增加42.285 6 km~2、22.512 6 km~2、10.286 1 km~2,临海林地和其他用地面积呈现先减少后增加的趋势。各类湿地类型在斑块数量上存在不同的变化,湿地景观的分布均匀程度、多样化和复杂性都先增后减,破碎化程度和聚集度、延展度先增后减。气候、水文等自然原因是影响各类滨海湿地景观变化的基础,人口增长、经济发展、城市化水平提高、科技进步等人为原因是该地景观变化的主要驱动因素。     

1976年以来江苏盐城滨海湿地景观变化及驱动力分析

基于1976年的地形测绘数据和1987,1992,1997,2002,2007年的遥感数据提取土地利用和景观的时空变化,进而分析近40 a来江苏盐城滨海湿地的景观变化和驱动力。研究表明:自1976年以来盐城滨海湿地中的自然湿地总面积呈逐渐减少的趋势;景观的主要变化特征表现为以獐茅、碱蓬群落为代表的自然湿地的大面积减少,和以鱼塘、农业用地为代表的人工湿地的大面积增加。景观指标分析表明盐城滨海湿地景观总体上有破碎化程度加剧的趋势。结果分析认为,这种变化既受到政策导向型的各类滩涂开发等人为干扰活动的影响,也受到滨海湿地自然演化和潮滩蚀淤等自然因素的影响。尽快改变盐城滨海湿地现有的开发利用模式,使各种人类活动对整个生态系统的压力减到最小,以获得经济、社会、生态效益的统一。     

盐城海岸带湿地景观演变分析

为深入了解海岸带湿地景观演变过程和演变原因,对其进行有效保护和合理开发利用,以3个时期多光谱遥感影像和1个时期江苏省盐城市植被分布图为数据基础,结合现场调查数据,进行了研究区海岸带湿地景观演变分析并探讨了其变化的原因。研究结果表明:盐城海岸带湿地在近30a(1980-2008年)间,自然湿地(河口水域、盐蒿滩、芦苇沼泽、互花米草滩)的面积呈不断减小趋势,人工湿地(养殖水域、盐田)、建设用地和耕地面积则呈不断增长趋势,湿地景观演替方向总体上表现为自然湿地向人工湿地转移占主导,自然湿地之间的相互演替速度较缓慢,大面积自然湿地已消失且单个湿地景观斑块面积变小、形状趋于简单化,景观破碎化逐年加剧。造成这一结果的原因是人类活动与自然因素的综合作用,尤其是人口增长、经济利益驱使等,使人类对湿地的干扰力度不断增强,湿地围垦成为盐城海岸带湿地演变的主要原因。     

基于“资源三号”卫星的黄河口湿地景观格局及其空间尺度效应分析

为了在更精细尺度上分析黄河口湿地的景观格局特征,作者基于2012年的国产高分辨率"资源三号"卫星遥感影像,选取斑块类型面积(CA)、斑块个数(NP)、平均斑块面积(AREA_MN)、边缘密度(ED)、平均周长面积比(PARA_MN)、散布与并列指数(IJI)、香农多样性指数(SHDI)和香农均匀度指数(SHEI)8种常用的景观指数,表征景观类型的面积与结构特征、形状特征、聚集特征和景观多样性特征,开展了黄河口湿地的景观格局现状分析,以及空间尺度对黄河口湿地景观格局分析的影响。结果表明:黄河口湿地以裸滩和自然植被等自然景观为主,人工景观所占比重较小,但研究区内油井散布且数量众多,道路修建所导致的景观破碎化已较为明显;总体上,研究区的景观特征具有较强的尺度依赖性,其中表征面积和结构特征的斑块个数、边缘密度、平均斑块面积随着空间尺度的增大有明显的变化,斑块面积则相对稳定,形状特征表现出对空间尺度较强的依赖性,聚集特征随空间尺度的变化不规律,景观多样性特征随空间尺度的变化不明显;不同景观类型的景观特征随空间尺度的变化有较大差异,斑块为条状或斑块边界不规则的景观类型对空间尺度的依赖性更为显著。     

盐城滨海湿地景观时空动态变化的区域差异

以盐城滨海湿地为研究区,根据1997年、2007年和2014年3个时相的遥感影像,运用RS、GIS技术和景观生态学方法,比较不同岸段景观时空动态变化的差异。结果表明:(1)1997～2014年,盐城滨海湿地景观结构变化呈现出非湿地与人工湿地在增加,盐沼在减少的特征。盐沼的面积比重,淤蚀转换岸段淤长岸段侵蚀岸段。景观多样性指数和均匀度指数,淤蚀转换岸段淤长岸段侵蚀岸段;景观聚集度指数,淤长岸段侵蚀岸段淤蚀转换岸段。(2)滨海湿地景观转移表现为盐沼转变为耕地、养殖池和建设用地;盐沼转出的速率,淤长岸段淤蚀转换岸段侵蚀岸段;盐沼转出的比例,淤长岸段侵蚀岸段淤蚀转换岸段。(3)盐城滨海湿地景观转变强度都为负值,说明研究区生态等级在下降;总体景观转变强度,淤长岸段淤蚀转换岸段侵蚀岸段。(4)自然条件与人类活动在时空上的组合差异是盐城滨海湿地景观时空动态区域差异的主要原因。     

近30年来莱州湾滨海湿地景观格局变化特征研究

基于莱州湾滨海湿地特征以及野外实地观测数据,利用landsat遥感影像手段,揭示1990—2018年莱州湾滨海湿地景观格局变化特征,并结合景观指数分析莱州湾滨海湿地异质性.结果表明,1990—2018年间,莱州湾滨海湿地呈现人工滨海湿地面积增加而天然滨海湿地面积减少的趋势.截至2018年莱州湾滨海湿地面积总计1954 ...     

子牙河流域湿地动态变化特征分析

为了了解子牙河流域湿地的动态变化特征,本文使用2000、2004、2009和2014年间4景Landsat TM/ETM+/OLI夏季遥感影像,通过目视解译、改进的归一化差异水体指数、归一化植被指数、景观格局指数对湿地面积、水域、植被和景观格局变化等方面进行了研究。研究结果表明:2000、2004、2009、2014年间,子牙河流域湿地面积分别为1 861.99、1 890.42、1 823.19和1 885.43km~2;湿地水面面积分别为为463.14、629.74、562.69和796.69km~2;湿地植被面积分别为1 025.22、936.55、1 058.76和764.34km~2。景观格局指数方面,斑块密度(PD)逐年增加,最大斑块指数(LPI)在8.16~8.46之间;周长面积分维数(PAFRAC)基本处于1.46左右;香浓多样性指数(SHDI)随时间上升,香浓均匀度指数(SHEI)逐年提高。结果表明:湿地面积总体呈增加趋势,但增加的湿地面积主要是人工湿地,自然湿地面积还需要继续恢复;湿地水域主要分布在研究区域的东部和西部,中部较为缺水;湿地植被面积以2009年面积最大,生长状况最好,而到2014年面积、长势有所下降,还需要加强对植被的恢复;研究区域景观越来越破碎化,各类型景观分布越来越均匀,受到人类的干扰越来越大。人们在恢复湿地面积同时,还需要注意防止湿地破碎化,保护自然湿地。     

1989～2010年间厦门湾滨海湿地人为干扰影响评价及景观响应

选择厦门经济特区成立后的2个关键时段为监测期,利用1989～2010年的时间序列遥感影像,建立了3个时间节点的厦门湾湿地与非湿地景观类型数据库.基于景观生态学与地统计学理论与方法构建人为干扰度及其动态模型,评价了过去22a间滨海湿地人为干扰影响及其动态变化,并分析了景观格局的响应过程.结果表明：厦门湾滨海湿地退化程度不断加剧.自然湿地的面积从1989年的275.82 km2降至2010年的238.60 km2;非湿地从1989年的590.61 km2上升至2010年的637.09 km2.在城市化不同阶段,滨海湿地经历着从以向人工湿地转化为主,过渡到以向非湿地转化为主的过程.干扰度及其动态模型能较好地表征城市空间拓展模式与人为干扰影响的空间响应关系.人为干扰影响正逐渐扩大其规模和强度,并且呈现出由陆地向海洋扩展的趋势.在第一时段,环西海域海岸线成为厦门城市化空间发展的重要方向,滨海湿地资源空间成为城市化扩展、海水养殖业占用的重要目标.在第二时段,人为干扰度变化的高值区已经沿着海岸线向东部转移,形成了新的干扰带;中高值区在整个区域蔓延,滨海湿地资源空间被进一步挤压.干扰度动态变化高值区是滨海湿地退化最显著的区域,也是未来进行湿地保护与生态修复的重点区域.边缘密度、斑块密度与分离度综合起来能较好地反映出景观格局信息与人为干扰之间响应关系.研究区景观格局趋于复杂化,景观异质性程度升高,景观破碎度增大.非湿地景观类型逐渐居于主导地位,滨海湿地的优势景观控制力下降.人为干扰已成为厦门湾滨海湿地景观格局演变的主要驱动力.     

莱州湾南岸滨海湿地景观破碎化分析

以莱州湾南岸滨海湿地为例,利用遥感和GIS技术对滨海湿地景观特征及景观破碎化程度进行了分析。结果表明,莱州湾南岸滨海湿地景观破碎化严重,整体斑块密度为6.7个/km2,廊道密度为0.01 km/hm2,人工景观破碎化程度比自然景观高,人类活动是造成莱州湾南岸滨海湿地景观破碎化的主要原因。最后本文从景观生态学角度对莱州湾南岸滨海湿地退化进行了定量评价。     

象山港海岸带景观格局演化

海岸带景观格局演化分析对于理解人类活动与景观格局演化之间的关系,促进沿海地区的可持续发展具有重要意义。以1990、2000和2010年3期TM遥感影像为主要数据源,利用3S技术,分析了象山港海岸带景观类型及格局演化特征。结果表明:(1)20 a来林地、海域以及耕地面积下降,建设用地、水域、养殖用地及未利用地面积增加,滩涂面积先增加后减少。(2)斑块数量、斑块密度不断增加,平均斑块面积不断下降,斑块的边界密度和形态指数不断增加,景观的多样性指数和均匀度不断增加,景观异质性不断增强。(3)整体动态度呈现出上升趋势,人类开发利用活动力度的加大导致象山港海岸带景观变化更为频繁。(4)人文和自然因子的双重驱动,导致了象山港海岸带景观格局的演化。     

基于国产高分辨率影像的图们江口中、朝、俄三国湿地景观格局对比分析

图们江是我国重要的国际性河流之一,受中国、朝鲜、俄罗斯三国政策、经济、文化等因素影响,三国的湿地景观截然不同。本文以我国国产高分辨率卫星GF-1和GF-2影像为数据源,通过对图们江口湿地的实地踏勘,建立了图们江口湿地遥感分类体系,包括湖泊、河流、沼泽、滩涂、坑塘、水田和水库共7类。采用目视解译方法,提取了图们江口湿地信息,对图们江口湿地现状和中、朝、俄湿地差异进行了分析。利用Fragstats景观分析软件,选取了斑块数(NP)、最大斑块指数(LPI)、斑块平均面积(MPS)、加权平均形状指数(SHAPE)、加权平均分形维数(FRAC)、香农多样性指数(SHDI)和香农均匀性指数(SHEI)等几个景观格局指数分析了图们江口湿地景观格局特征。结果表明:(1)研究区湿地总面积为39 503.38 hm²,以沼泽和湖泊为主,呈现近日本海聚集分布格局。(2)俄罗斯湿地面积占各国研究区湿地总面积比例最大,朝鲜次之,中国最小;朝鲜湿地开发程度最高,湿地破坏较严重。(3)朝鲜湿地破碎程度在三国中最重,中国次之;朝鲜因水田开发较严重,景观规则度最高;中国湿地多样性较其他两国丰富。     

辽河口湿地景观格局变化特征与驱动机制分析

在GIS/RS技术与景观格局分析软件FRAGSTATS的支持下,利用1988、1995、2001和2007年的4期TM遥感影像数据,对辽河口地区的湿地景观格局的动态变化特征进行了定量分析。结果表明:自1988年以来,辽河口地区的湿地类型发生了重大变化,主要表现在大量的自然湿地转化为人工湿地或人工景观,具体表现在转化为建筑用地、水稻田、养殖区。驱动力分析表明:年平均气温升高,降水量的减少是导致辽河口地区湿地变化的主要自然因素;人口的急剧增长,经济开发等人类干扰是引起变化的主要驱动力。     

辽河口湿地生态景观格局形成机制分析

利用2007年景观格局图、DEM数据、人口、GDP等数据,运用地理信息系统(GIS)和Logistic回归分析模型相结合的分析方法,揭示辽河口湿地景观格局形成机制。结果表明:建筑用地、芦苇地、水稻田和养殖区的Logistic回归模型具有较好的拟合优度。模拟结果表明,转为建筑用地的Logistic回归模型的重要的解释变量是农村人口密度和城镇人口密度;转为芦苇地的Logistic回归模型的重要的解释变量是农村人口密度和过境水资源量;转为水稻田和养殖区的Logis-tic回归模型的重要的解释变量都是农村人口密度和第一产业值。在这4种生态景观格局的二元Logistic回归模型中最重要的解释变量都是农村人口密度,这表明辽河口湿地景观格局形成最主要的驱动因素是农村人口密度。     

珠江口滨海湿地退化现状、原因及保护对策

2007年和2008年秋季对珠江口滨海湿地进行了环境现状综合调查,结果表明,珠江口滨海湿地退化主要表现在4个方面:天然湿地面积减少、湿地生产力不断下降、湿地环境状况持续恶化和湿地景观破碎化。珠江口滨海湿地退化的原因主要为滩涂开发与围填海、污染物排放、养殖污染、海平面上升、过度捕捞、海砂开采和港口码头建设以及水土资源开发等因素。滨海湿地保护与利用对策主要有:制定有关滨海湿地保护的法律法规和湿地保护与利用规划;加强人才队伍建设和滨海湿地有关技术研究;建立滨海湿地动态监测体系;加大滨海湿地保护区建设的力度;加强宣传和教育。     

黄河三角洲滨海湿地损失和退化的自然因素

黄河三角洲滨海湿地的损失和功能退化是对环境变化的响应,主要受自然因素控制.黄河入海水沙是形成滨海湿地的物质基础.自20世纪70年代以来黄河水沙减少,新生湿地的形成速率变小;波浪、潮汐、风暴潮、地面下沉和海平面上升等因素导致了滨海湿地的损失,湿地的面积呈减小趋势.由于淡水资源的短缺导致滨海湿地土壤严重的盐碱化和干旱灾害,...     

莱州湾南岸滨海湿地的退化及其生态恢复和重建对策

受气候变化，河流断流，海洋灾害，污染，围垦，海水入侵，盐业、养殖业的发展，过度捕捞，过度开发利用水资源，不合理的工程建设等因素的影响，近30多年来莱州湾南岸滨海湿地呈现明显的退化趋势。如自然湿地面积减小、植被退化、人工湿地面积扩大、湿地生物多样性受损、渔业资源衰退等。作者针对导致湿地退化的原因提出了减轻海洋灾害、合理发展盐业和渔业生产、严格控制污染物入海、恢复湿地水文条件以满足湿地生态需水、建设人工芦苇湿地等退化湿地的生态恢复和重建对策。     

滨海地区城乡结合部景观结构变化及驱动力分析——以大连市甘井子区为例

滨海地区城乡结合部的土地景观利用兼具自然格局和社会发展的特殊背景,文章以大连市甘井子区为例,采用景观结构指数分析2002年和2007年的土地景观数据,以研究景观结构变化特征及其驱动因素,为滨海地区景观布局与环境保护提供参考。