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。     

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。     

象山港海岸带景观生态风险演变研究

海岸带景观是沿海地区社会经济可持续发展的基础,研究人类活动影响下的海岸带景观生态风险演变对海岸带景观规划与景观资源的合理开发具有重要意义。本文基于1990—2010年间3期的Landsat TM/ETM+遥感数据源,结合野外实地调查,研究了象山港海岸带景观生态风险及其变化趋势。结果表明: (1)20 a间,象山港海岸带景观格局发生显著变化,耕地、海域和林地等景观类型面积呈下降趋势,而建设用地、未利用地和养殖用地不断增加;(2)1990年以来,象山港海岸带景观生态风险等级有不断增高趋势,部分低、较低等级生态风险区演变为中等级以及较高等级;(3)从不同等级生态风险区的空间分布上看,1990年以来海岸带景观低和较低等级生态风险区空间分布在沿海地区减少,而中等、较高和高生态风险区在沿海地区不断形成并向陆侧扩张。从演化速率上看,近10 a的较高和高生态风险区面积增加速率较前10 a显著加快。     

基于Landsat遥感数据的长岛南部岛群景观格局演化研究

为了了解长岛南部岛群在经济发展背景下的景观格局及未来变化趋势,利用1990~2015年6景Landsat TM5、TM7和OLI8影像数据源,基于地理信息系统(GIS)平台采用决策树分类的方法对长岛南部岛群的景观类型进行了分类,并结合Frag-stats软件提取7种不同的景观格局指数,对长岛南部岛群的景观格局演化特征进行了系统分析。结果显示,人为活动是近年来长岛南部岛群景观格局演化的主要驱动力,该岛群景观类型变化以建设用地、水产养殖用地增加和林地减少为特征,建设用地斑块聚集度指数较高,斑块的聚集度指数逐年增加,整体上斑块的聚集度和连通性很好。不同景观指数(SHDI(景观斑块多样性)、PAFRAC(周长面积分维数)、PD(斑块密度指数)、LSI(斑块形状指数)、CA(斑块面积指数)、AI(景观聚集度指数)、COHESION(斑块结合度指数))对人为扰动因子均具有良好的表征。相关研究结论可为长岛南部岛群综合管理和生态红线划定提供有效依据。     

舟山群岛景观格局变化对生态系统 服务价值的影响

研究海岛区域景观格局变化对生态系统服务价值的影响,对于认识陆地和海岛景观差异,促进海岛区域土地资源有序利用,保持区域生态系统健康发展有着积极的作用。基于1995、2005、2015年3期土地利用数据,定量分析了舟山群岛20 a间的景观格局和生态系统服务价值变化特征,并对景观格局指数与生态系统服务价值的相关性进行分析。结果表明:(1)舟山群岛水域、城市、农村景观面积不断增加,其余景观类型面积不断减少,景观格局破碎化、复杂化和多样化程度不断加深。(2)生态系统服务价值先下降后上升,净增加37.66×10⁷元,除水资源供给、净化环境和水文调节价值总体趋势为增加外,其余服务功能价值均呈减少趋势;较高生态系统服务价值区和低值区不断增加而0.5×10⁷~1.5×10⁷元区域小幅减少。(3)生态系统服务总价值与景观类型斑块复杂程度和多样性呈显著正相关,而与景观的聚合度和蔓延度呈显著负相关。     

滩涂围垦对东台海岸带景观格局影响研究

借助遥感和GIS技术,通过景观格局指数的计算,来分析围垦对东台海岸带景观格局的影响。研究发现,1995-2006年间,围垦区海岸带景观破碎化程度减弱,斑块形状的多样性和复杂性程度降低,景观格局态势朝单一化方向发展,景观异质性在整体上有减弱的趋势。然而,在空间上景观格局的变化又有异于整体。主要表现为:农业区破碎化程度减弱,斑块形状简单化,景观格局朝均衡化分布;笆斗区破碎化程度加剧,斑块形状复杂化,优势斑块碱篷被耕地替代;三仓区破碎化程度加剧,斑块形状趋于复杂,由滩地、碱篷为主的景观格局演变成滩地、耕地、碱篷比重势均的格局。总之,围垦区内自然景观的破碎度增强,各斑块类型的形状日渐复杂,景观空间结构趋于复杂化。     

海岛景观生态风险演变研究——以舟山朱家尖岛为例

受自然过程和人类活动的影响,海岛景观生态风险处于不断演变之中。以浙江舟山朱家尖岛为例,基于1988-2014年间3期Landsat TM/ETM+遥感数据,进行土地利用/景观分类,计算景观格局指数,并引入生态风险指数,分析景观生态风险及其演变。结果表明:(1)26年间朱家尖岛景观格局发生了显著变化,林地和农田景观类型面积呈下降趋势,而建设用地、养殖区及未利用地等景观类型面积呈上升趋势;(2)1988年朱家尖岛以低和较低生态风险等级为主,至2014年中等和较高生态风险区面积持续上升,沿海出现高生态风险区;(3)从景观生态风险的空间演化趋势和速率看,低和较低生态风险区不断向岛内退缩,而中等和较高生态风险区不断向岛内扩张,朱家尖海峡大桥建成通车后的13年间景观生态风险等级的演化速率较前13年快。并初步探讨了降低以人类活动为主要风险源的海岛景观生态风险的方法。     

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。     

象山港流域景观生态风险格局分析

分析评估海岸区域的生态景观和生态风险,对维持海岸带资源环境的可持续发展有重要意义。以1985、1995、2005及2014年4个时期的TM遥感影像为象山港流域景观格局分析的主要数据源,构建景观生态风险格局演变模型,对流域生态风险的时空特征进行分析。结果表明:(1)1985-2014年,研究区内景观结构发生了较大的变化,耕地、林地以及滩涂面积均呈减少态势,建设用地、未利用地和养殖用地及盐田面积呈增加态势;(2)近30年来,研究区内的景观生态风险在时间演变过程上发生了显著变化。1985年,象山港流域景观以低、较低等级生态风险区为主,分别占全区总面积的48.01%和34.35%,1995年低、较低等级生态风险区面积均有不同程度减少,中等生态风险区面积显著增加。至2014年,低生态风险区面积进一步减少,而高、较高生态风险区面积增加明显;(3)从风险格局演变来看,1985-2014年象山港流域景观低、较低等级生态风险区不断向流域上游迁移,面积呈减少趋势,中等、较高和高生态风险区在沿海地区不断扩展,侵占生态风险等级相对较低区域,以沿海平原的淤泥质海岸尤为典型。     

福建兴化湾围填海湿地景观生态影响研究

基于遥感与GIS技术,运用景观生态学的原理与方法,选取景观特征指数,通过历史回顾和类比分析,从景观自然性和景观破碎化两个方面,分析了兴化湾围填海工程对湿地景观生态造成的影响及其生态效应.历史上兴化湾围填海工程造成滩涂湿地景观萎缩、景观自然性急剧下降,斑块面积缩小、斑块隔离程度增大、景观破碎化程度加剧;兴化湾围填海规划的实施,将使得兴化湾湿地景观生态人工化与破碎化的趋势进一步加剧,其最终后果将可能导致兴化湾生物多样性下降、生态服务功能严重衰退.     

近30 a来盐城沿海盐沼时空分布演变规律及影响因素分析

盐沼是全球温带及亚热带地区的主要滨海湿地类型之一,具有重要的生态服务功能。本文以盐城沿海区域为例,利用近30 a来的6期遥感卫星图像,通过简单的植被覆盖指数(NDVI)粗提取和目视解译的方法分析了该区域盐沼的时空演变,并对引起这些变化的影响因子进行了探讨。结果表明,近30 a来研究区盐沼面积呈大幅度先升后降又小幅度上升的趋势,至2015年盐沼面积减少了约18 km²;盐沼的空间位置不断向外扩张,最大扩张距离达到了5.5 km,盐沼的宽度也随着时间不断变化;盐沼植被类型发生了不同程度的演变,景观指数表明景观破碎化程度不断加剧,獐毛、碱蓬、芦苇大量减少,单一的互花米草覆盖湿地。对盐沼时空变化起到影响的自然因素和人为因素中,围垦活动的影响最为显著。     

海岛城镇空间扩展及景观生态演变研究 ——以舟山为例

本文以舟山本岛为研究对象,通过7景Landsat系列遥感影像,获取了1985-2015年7个时期内的5种地物信息。在此基础上,引入4个空间分析指标,分析了城镇扩展方位特征、城镇扩展强度及扩展速度特征、景观格局变化特征,并对影响城镇扩展的自然环境因素进行空间分析,对社会经济因素进行相关性分析。结果表明:(1)舟山本岛城镇扩展在空间方位上呈现"串珠状"的非典型蔓延特征,且在本岛第四象限扩展最显著;(2)城镇空间扩展可划分为三个阶段:城镇雏形阶段(1985-1995年)、城镇生长阶段(1995-2010年)及城镇成熟阶段(2010-2015年);(3)城镇雏形阶段,城镇"向中部绿心"扩展,岛陆森林面积减少了10.34 km2;城镇生长阶段,城镇"向海"扩展,25.10 km2周边海域经围垦转变为耕地及建设用地;城镇成熟阶段,城镇扩展"向海"与"向中部绿心"并存,对海岛生态系统陆海两侧均造成压力;(4)城镇空间扩展的空间指向主要位于海拔20 m以下,坡度10°以下的山谷、沿岸平原及围垦区。本岛人口数、房地产投入、GDP总量及路网总长等因素与城镇扩展相关性最显著。     

近39年长三角海岸带土地开发利用格局演变分析

长三角海岸带是全球变化与人类活动剧烈相互作用的典型区域,在沿海开发逐渐深化与政策助推背景下,该区域土地利用变化加剧,已成为经济发展与生态保护的矛盾热点区,分析海岸带土地开发利用格局演变过程对推动长三角沿海发展带具有重要意义。本文基于1980?2018年5期土地利用矢量数据,采用桑基图、年变化率、动态度及核密度分析方法,揭示了近39年来长三角海岸带土地开发利用在数量结构、空间形态、重点地类集聚及海陆梯度变化规律等方面的演变特征。结果表明:(1) 2018年长三角海岸带基底景观由耕地、林地和建设用地构成,占研究区总面积的89.86%,呈现出北耕南林、建设用地呈散团式镶嵌其中的空间格局。(2)近39年来研究区土地利用系统在数量结构和空间形态上变化各异,其中,在数量结构上整体呈现耕地持续平稳减少、建设用地持续快速增加、林地波动式微弱减少、草地和水域波动式微弱增加的发展趋势,且历经围填海开发面积累计达2 161.01 km2;在空间形态上主要呈现出建设用地斑块遍地开花并伴随局部爆炸式扩张、耕地斑块逐渐缩减且趋于破碎化、江苏和上海东部以及杭州湾沿岸围填海开发形成明显湿地景观的演变态势。(3)重点针对建设用地和湿地开展空间集聚演变特征分析,其中,建设用地扩张规模呈小而散且扩张集聚度呈持续增强趋势,形成由“单中心”趋向“多中心”空间集聚格局;滩涂资源呈现数量少、斑块小且分布散的特征,总体呈减少趋势,各时期扩展热点区及缩减热点区地处县市各异。(4)在距离海岸线20 km范围内,研究区土地利用动态度呈现明显的建设用地趋海及海洋用地趋陆的变化规律,且江苏、上海及浙江沿海地带的各地类动态度海陆梯度变化规律各异。     

拟建三亚新机场填海对区域景观特征影响分析

为进一步完善海南国际旅游岛的交通基础设施,三亚市政府提出在红塘湾海域进行填海,用于机场及附属设施建设。而伴随着海南国际旅游岛和自由贸易试验区国家战略的稳步推进,三亚将重点保护和优化具有品牌效应的标志性景观地区。本研究运用空间视线分析及实景模拟分析法,分析三亚新机场填海工程对周边三个标志性滨海景区,即南山文化旅游区、天涯海角风景区、鹿回头风景区的景观特征影响。分析结果认为:填海建设机场将对三亚重要滨海景观资源造成较大自然和人文冲击。自然景观方面,项目填海占据了南山文化旅游区和天涯海角风景区较大的视觉范围,大尺度的直线人工岛及大体量的人工设施将改变整体环境的"自然"特征。人文景观方面,天涯海角风景区的"天地尽头"景观意象受影响大,直接破坏"天之涯""海之角"陆海分界、海阔天空的意象;建成后噪音、灯光将破坏南山文化旅游区的肃静和庄严感,南海观音也将面临灯光、噪音的日夜干扰;对于鹿回头景区,"前无去路"的内涵将受到影响。建议项目用海评估论证应纳入区域景观影响的内容,结合区域发展定位和战略需求,对新机场填海工程的可行性进行全方位论证。     

浙江省近50年大陆海岸线时空变迁分析

文章选取了1970-2018年近50年间具有代表性的6期Landsat、SPOT-5和GF-1卫星遥感影像,运用数字岸线分析系统,综合利用面积法、基线法等分析浙江省大陆岸线变迁,对岸线变化驱动力进行了分析。结果显示：（1）海岸线变化主要发生在杭州湾、象山港、三门湾、台州湾、乐清湾和瓯江口岸段,海岸线向海推进共围填海约14.77万hm2,海岸线的平均变化率为26.72m/a。（2）近50年来,浙江省大陆岸线呈明显递减趋势,海岸线减少了184.27 km,自然岸线减少了381.37 km,人工岸线增加了197.10 km。（3）浙江省大陆海岸线以人工岸线为主,人工岸线截弯取直,平直化严重,自然岸线保有量逐年降低。（4）围海养殖、围填海等人类活动是浙江省大陆海岸线变迁的主要驱动力因素。     

基于滩涂围垦的海岛城市时空扩张特征研究——以舟山本岛为例

以舟山本岛为研究单元,利用1995年,2005年和2015年的遥感影像,采用生态学分析、空间统计学分析、城市扩张指数等方法来探究舟山本岛滩涂围垦活动和城市用地扩张的特点,并分析两者之间的关联。结果表明:(1)在1995—2015年的20 a间,滩涂围垦的面积不断扩大。(2)1995—2005年的滩涂资源利用以近陆域的海涂为主,2005—2015年逐渐向浅海发展。(3)1995—2015年间,城市用地面积前10 a增长强度为0.53,增长速度为3.01 km²/a,后10 a增长强度为1.46,增长速度为8.11 km²/a。(4)舟山本岛的城市发展重心在20 a间经历了一个自西向东移动而后向北跳跃的过程,各区域间协同发展,使舟山本岛经济整体性和城市功能合理性得到提升。(5)滩涂围垦形成的土地与城市用地扩张之间存在着正相关关系,且从研究数据来看两者之间发生自然演替需要时间,大约为8~10 a,人工干预可以大幅缩短这个过程所需要的时间。     

基于高空间分辨率卫星遥感影像的砂质海岸空间整治效果分析——以营口月亮湾为例

采用2005年采集的SPORT5卫星遥感影像和2015年采集的GF-1卫星遥感影像,分别对2006-2014年之间营口月亮湾海岸空间整治项目实施前后的海岸景观格局进行监测,在此基础上构建了沙滩面积系数、适宜游乐水域指数、主体功能度指数、景观多样性系数、景观变化指数等评估指标,评估了营口月亮湾海岸空间整治效果。结果表明:营口月亮湾沙滩养护工程实施后沙滩面积大幅增加,沙滩面积系数为2.44,适宜游泳嬉水娱乐区面积略有增加,适宜游乐区指数为1.10。海岸空间整理工程实施使月亮湾海岸游乐功能分区明显,月亮湖公园、高尔夫休闲区、山海广场区、农业生态旅游度假区和滨海嬉水观光区主体功能度指数分别达到0.89、0.76、0.68、0.65和0.77。海岸景观美化工程整体改变了海岸景观格局,使各功能分区海岸景观多样性提高,海岸景观格局更为优化,总体景观多样性系数达到1.13,景观变化指数达到0.30。     

Reclamation-oriented spatiotemporal evolution of coastal wetland along Bohai Rim,China

Coastal wetlands are located in the ecotone of interaction between the land surface and sea, and anthropogenic activities extensively interfere with these wetlands through the reclamation of large tidal wetlands and destruction of the function of the ecosystems. In this study, we investigated the dynamic evolutionary characteristics of the Bohai Rim coastal area over the past 40 years using the Modified Normalized Difference Water Index, the fractal dimension, object-oriented classification, the land-use transfer trajectory, and regression analysis. Additionally, we quantified and monitored the evolution of reclamation and analyzed the correlation between reclamation and coastal wetlands based on 99 Landsat-2, -5, and -8 images (at 60 m and 30 m spatial resolution) over the period 1980–2019. The results are as follows. (1) The coastline of the Bohai Rim increased by 1 631.2 km from 1980 to 2019 with a zigzag variation. The artificial coastline increased by 2 946.1 km, whereas the natural coastline decreased by 90%. (2) The area of man-made wetlands increased by 3 736.9 km2, the area of construction land increased by 1 008.4 km2, and the natural wetland area decreased by 66%. The decrease of tidal flats is the main contributor to the decrease of natural wetland area (takes account for 91.1%). Coastal areas are affected by intense human disturbance, which was taken place across a large area of tidal flats and caused the landscape to fragment and be more heterogeneous. The coastal zone development activities were primarily concentrated in the southern Laizhou Bay, the Yellow River Delta, the Bohai Bay, the northern Liaodong Bay, and the Pulandian Bay. The solidified shorelines and increase in sea level have resulted in intertidal wetlands decreasing and impaired wetland ecology. (3) There is a good agreement between reclamation and the size of the coastal wetlands. Both land reclamation and the reduction in coastal wetland areas are significantly related to the population size, fishery output value, and urbanization rate. In summary, human activities, such as the construction of aquaculture ponds and salt pans, industrialization, and urbanization, are the primary forces that influence the environmental changes in the coastal region. This study is beneficial for establishing and improving the systems for the rational development and utilization of natural resources, and provides theoretical references for restoring wetland ecology and managing future reclamation activities in other coastal zone-related areas.