基于RS与GIS的广州市森林景观格局时空分异研究

以TM影像和野外调查资料为数据源,基于3S技术对1986-2006年广州市森林空间格局进行动态分析。结果表明:1986-2006年广州市森林景观斑块数量增加,平均斑块面积减小,景观结构破碎化程度有上升趋势,主要表现在:多样性指数、分维数增大,聚集度、均匀度减小,在空间和类型上局部变化不同于整体表现。自然地理条件、人口增长、政府政策是导致景观格局变化及其区域差异的主要驱动力。随着城市扩展、农田开发等人类干扰的不断加剧,森林景观生态环境保护与经济开发之间的矛盾将愈加突出。     

城市景观格局对城市内涝的影响研究——以深圳市为例

近年来,城市内涝问题频发,引发了强烈关注。现有有关城市内涝问题的研究多关注土地利用与城市内涝的关系,而对于城市景观格局对城市内涝影响的研究则不多。本文以内涝问题严重的深圳市为研究区,利用深圳市2014年5月11日暴雨期间内涝点数据（共278个）,选取类型水平上的最大斑块面积比例（Largest Patch Index, LPI）、斑块聚集度（Patch Cohesion Index, PCI）、景观破碎度（Landscape Division Index, DIVISION）、景观水平的蔓延度（Contagion Index, CONTAG）、香农多样性指数（Shannon's Diversity Index, SHDI）共5个景观指数,并结合土地利用类型、不透水率、植被覆盖度、降雨量、地形地势及雨水管网密度等内涝影响因子,运用相关分析和多元逐步回归分析,探究深圳市景观格局对内涝的影响。结果表明：① 土地利用类型中,住宅用地等建设用地对内涝灾害影响最大,其面积比例的增加会加剧区域内涝程度;② 城市各类型景观格局特征中,建设用地斑块的优势度、聚集度越高,景观破碎化程度越低,区域的内涝程度越高,绿地的景观格局对城市内涝的影响与建设用地相反;③ 城市整体景观特征中,景观整体越复杂越不易引发内涝灾害;④ 不透水率等人为因素比降雨量等自然因素对城市内涝的影响程度大。本研究的结果可以使人关注到地表景观格局对内涝的重要作用,为内涝治理和景观格局的规划管理提供参考和借鉴。     

东圳水库流域的景观连通度分析

景观连通度是指景观有利于或者妨碍生物在资源斑块间运动的程度。景观连通度缺乏和栖息地斑块隔离会干扰授粉、种子传播、基因流、野生动物迁移和繁殖及其他生态过程,因此景观连通度研究是现代生物多样性保护策略研究的关键技术,开展此类研究对于区域生物多样性保护和生态平衡维持具有重要意义。本研究利用2001、2006、2010年东圳水库流域的遥感影像,通过分析其土地覆盖变化,研究人类土地利用逐步增强的流域长期景观连通度动态变化趋势。研究结果表明:在不同年份中,设置物种的迁移距离阈值和在迁移距离内到达目标斑块的概率均一致时,该流域景观连通度从2001—2010年有递减的趋势,表明了斑块破碎化加大,景观连接度逐年递减;随着距离阈值增大,物种的迁移距离越大,斑块之间的连接越好,景观连接度增大,对景观连通度产生影响的重要斑块数量减少。从不同年份中提取的重要斑块的土地覆盖类型来看,林地、果园、耕地、水体都对景观连通度产生较大影响,对景观产生重要作用的斑块的面积占总景观面积的比例逐年递减,而建设用地和裸地对景观连通度的贡献均很少。研究认为,应保持流域景观的高连通度,进而确保区域各种物种传播和基因流动,以减缓生物多样性的下降。     

河北白石山景区景观格局及生态修复

通过运用GPS(Magellan 315型)测得各景观类型斑块的基本信息,并利用景观格局指数对河北涞源白石山景区典型地区的景观格局多样性现状进行分析。所选取的景观格局指数包括:斑块密度指数、分离度指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数和破碎度指数等。结果表明:景观格局的分布比较合理,但其生境已出现明显的破碎化现象,植被发生明显的退化;据此提出该地区生态系统的修复建议,以期为涞源白石山的生态修复乃至整个太行山区生态系统的保护和改善提供依据。     

河西走廊中西段肃州区景观空间格局研究

景观空间格局研究是景观生态学研究的核心之一。运用景观生态学原理,借助GIS技术(ArcGIS 8．1)和Fragstats Version 3．3软件,基于2000年Landsat5 的4、3、2(RGB)波段合成影像解译结果．将研究区分为19个景观要素,选取斑块特征指数(斑块伸长指数、斑块密度、边缘密度、分维数)、景观多样性指数(香农多样性指数、均匀度、优势度)和景观空间构型指数(蔓延度、破碎度、分离度)等指标,对酒泉市肃州区进行了景观格局研究。结果表明：(1)肃州区景观的主要斑块类型为戈壁(沙地)、耕地、盐碱地和低覆盖草地,体现了景观的基质是戈壁沙地和农牧业绿洲类型的特点;(2)斑块特征指数表现为：农村居民点、耕地和低覆盖草地斑块密度较大,耕地、戈壁、低覆盖草地和盐碱地斑块边缘密度较大,反映出农村居民点多而分散,草地退化和耕地碎片化状况;(3)景观多样性指数SHDI表明景观异质性较高的特点,SHEI则表明景观中有一定的优势类型,以戈壁、耕地和盐碱地等景观类型占优势;(4)景观空间构型指数蔓延度反映了聚集度适中的特点,破碎度则反映肃州区景观总体受人类活动干扰相对较小,戈壁、耕地、沙地、盐碱地分离度较小,反映出肃州区这些景观类型占较大面积,斑块相对聚集,构成控制性生态景观。     

雅安市雨城区景观格局动态特征分析

利用雅安市雨城区1996年、2003年土地利用现状图，在ArcGIS平台下进行矢量化，生成两期土地利用现状图及属形数据，通过FRAGSTATS景观格局分析软件，计算相应的景观格局指数，用以描述研究区景观格局特征。结果表明，研究区在1996～2003年，斑块数明显增加，平均斑块面积减小，景观斑块的形状趋于复杂且不规则，表现为分维数的增加；通过景观破碎度的分析，斑块密度、边界密度呈上升趋势，斑块连接度、聚集度减小；1996年、2003年两个时段的基质景观均是林地，主要景观类型为林地、耕地；通过景观多样性、均匀度、聚集度分析，景观异质性增加。     

大尺度景观结构指数的因子分析

基于遥感和GIS技术,尝试对大尺度下陆地景观结构指数进行因子分析。根据生态区划计算描述中国陆地景观结构的13种景观结构指数,包括斑块密度、最大斑块指数、边界密度、面积加权斑块形状指数、面积加权斑块分维度、平均最近斑块距离、最近斑块距离的标准差、最近斑块距离的相异系数、蔓延度、分布邻接指数、结合度、香农多样性指数、辛普森多样性指数。在相关分析的基础上,对其中12种指数进行因子分析,并采用前3个公因子分析中国陆地景观结构,3个公因子的方差累积贡献率达88.8%,分别定义为斑块多样性因子、斑块形状复杂性因子和斑块分布均匀性因子。计算表明,在人类活动影响强烈的生态区,这3个公因子取值都比较小,反映斑块类型多样性减少、形状复杂性降低、分布趋于均匀。     

景观多样性的类型及其生态意义

本文讨论了景观多样性的概念和类型划分，提出了景观多样性包括斑块多样性、类型多样性和格局多样性，论述了景观多样性的生态意义。斑块的数量、大小和斑块形状、景观类型的性质、多少和比例以及景观类型的空间分布、斑块与斑块裼 空间关联性和功能联系性是景观多样性研究考察的主要要素。     

岷江干旱河谷中心地段植被微尺度空间格局特征

微尺度景观格局是景观生态学的一个研究热点.干旱河谷是横断山区一类特殊的生态系统类型,生态脆弱,生态退化潜在风险大.选择四川茂县两河口典型样地干旱河谷微尺度景观格局进行研究.研究表明,样地上分布的景观类型多样,斑块类型有19个,植被景观总斑块达3 383个,以基质分布为主,植被斑块状镶嵌其中,主要以中生性耐旱植物为主,植被覆盖度为42.25％.植被景观类型大部分为豆科类灌丛景观,整个景观由川甘亚菊、刺蓬、瓦松、茂汶韭、狗尾草、小角柱花、侧柏、臭椿、滇柏、卷柏、元宝枫、岷江柏景观斑块控制.植被景观分布特征为,帚菊斑块面积最大且分布均匀,小马鞍羊蹄甲斑块最大且聚集度最高,狗尾草斑块破碎化程度最大,蚊子草斑块多样性程度最大,小角柱花多样性程度最小且分布最散.通过空间自相关性分析,研究区植物分布呈现较高的正相关性和空间聚集性,在尺度2m×2m空间自相关值最大,未来干旱河谷区微尺度空间格局研究尺度在这个尺度较适宜.     

沈阳市城市景观结构分析

景观结构是景观生态学研究的主要内容之一，景观结构指数多是针对农业景观和林业景观提出来的。应用GIS技术，对沈阳市城市景观结构进行了分析，结果是：景观多样性指数2.847，优势度指数1.059，聚集度指数0.803，均匀度指数58.2%，斑块密度3.7个/km^2，一环内斑块密度8.825个/km^2，道路密度5.52km/km^2，水系密度0.198km/km^2。结论是：目前常用的景观指数适于城市景观。沈阳市城市景观结构不合理，工业用地过多，市政设施用地和商业服务用地严重不足。在空间布局上，工业用地点据区位条件好的市中心地带，所以，用地结构必须调整。     

城市景观格局尺度效应的空间统计规律--以上海中心城区为例

以上海市外环以内的中心城区为区域背景,基于SPOT全色波段遥感影像数据和GIS技术,运用空间统计分析方法,研究城市景观格局的空间尺度效应。研究结果表明:(1)城市景观格局的空间自相关性具有显著的尺度依赖性。Moran指数I与Geary系数c对粒度变化的敏感点相同,均为50m。(2)城市景观形态具有分形特征,各类景观斑块的分维数对粒度变化的响应不同,它们随着粒度的变化呈非线性变化趋势;在粒度较小时,各类景观斑块之间的分维数差异较大,而随着粒度的增大,其分维数之间的差异逐渐缩小。(3)城市景观多样性格局,与空间区位及人类活动的空间格局息息相关。在城市中心,主导型景观是经济效益较高的商业文化景观,并且景观斑块聚集度、破碎度大;经济效益较低的农业景观分布在城市边缘区,而且景观类型单一,斑块面积较大,破碎度较小;在由城市中心向边缘过渡的中间地带,景观类型多样,空间格局复杂。(4)景观多样性具有尺度依赖性。随着幅度的增加,景观多样性指数逐渐增大,多样性的空间格局也显著变化。在0.5km幅度下,多样性指数的最大值出现在市中心,从市中心向外呈现高低起伏的环状模式扩展,随着幅度增加,多样性指数的高值区向景观类型变化最剧烈的城乡过渡地带转移。(5)景观多样性的空间变异也具有明显的尺度依赖性。在较     

浅论广州城市景观生态的持续发展

分析广州市的城市景观存在城市建筑群急剧膨胀、城市道路增长迅速,而耕地、水面与绿化面积出现不断减少的劣势,指出这种景观退化带来的城市气候劣变、城市大气恶化以及城市洪水灾害的加剧等的环境变化是广州市持续发展的主要障碍,提出了保持广州城市环境景观持续发展的政策策略和生态措施。     

Urban vacant land in growing urbanization: An international review

Urban growth and shrinkage constitute the overall pattern of growing urbanization across the globe.Studies on urban vacant land(UVL)are few,and have proved to be mainly rudimentary and subjective.This paper first presents the definition of UVL based on bibliometric analysis.Typology,morphology,proximate causes,and the multiple functions of UVL are then analyzed at parcel,transect,city,and national levels based on an international review.Results show that UVL can be categorized by land cover,land usage,and land ownership.Worldwide,UVL has been widespread and extensive.For example,the occurrence probabilities of UVL in the cases of Guangzhou and New York are 8.46%-8.88%and 3.17%-5.08%,respectively.The average vacancy rate of residential land amounts to 11.48%in 65 U.S.cities.Generally,UVL shows fragmentation and irregular shape,and significant spatial differences exist at parcel,transect,city,and national levels.Proximate causes,such as excessive land division,irregularly shaped land parcels,decreases in resident population,deindustrialization,land speculation,insufficient investment,and environmental concerns,can all result in UVL.Currently,UVL has become a gray area of social,economic,and ecological space.However,it can also be considered a potential resource for enhancing urban sustainability.Policy implications to promote urban sustainability using monitoring,control,and differential revitalization of UVL are presented.     

福建森林植被景观空间格局分异研究

本文从景观的概念出发，以地理信息系统为支撑手段，开发了空间信息数据库以记录分析福建森林植被景观的块斑，不规划性及景观总体特征，通过定量分析福森林植被的空间格局，说明福建森林植被景观受物理，生物以及社会和经济参数的制约情况，空间数据的对比序列表明，参数中某些参数值存在着空间差异，会导致福建森林景观的变化。     

基于旅游开发影响的五台山植被景观特征分析

以往旅游对植被影响的评价成果较多,但是旅游影响下植被景观与地理因子之间的关系报道较少。本文利用多种数量生态学方法探讨了五台山旅游开发与植被景观之间的生态关系。结果表明：① 旅游开发影响下五台山植被景观可分为单优乔木区、草本区、差级乔草区、中级乔草区、中级灌草区、良级灌草区、良级乔灌草区、优级乔灌草区、以及寺庙区、商业区或居民区9种类型。② 在除趋势对应分析中,第一轴与所有因子的相关性都较大,第二轴与旅游干扰度和海拔呈显著的负相关性。各植被景观类型的空间分布在一定程度上取决于关键性指标的空间格局。③ 除趋势典范对应分析方法能够大大提高植被景观特征与地理因子间的相关性,并将其直观地表达于排序图中。在植被景观特征与地理因子的关系上,第一轴上的相关系数是0.858_DCCA>0.828_DCA,第二轴上的相关系数是0.583_DCCA>0.501_DCA,这说明除趋势典范对应分析方法更优。     

三江平原抚远县景观格局变化研究

基于RS和GIS技术,应用集成地形图与遥感影像(MSS和TM)数据,获得抚远县6期景观类型图;通过计算各景观类型的相对变化率、转入和转出贡献率,应用景观格局分析方法,对1954~2005年三江平原抚远县湿地农田化过程进行分析。结果表明,1986年以后,耕地成为抚远县面积最大的景观类型;1954~2005年,各景观类型中耕地的相对变化率最大,1995~2000年间其相对变化率达到10.50;湿地的相对变化率在1976~1986年最大,为1.31%,湿地转出变为耕地的贡献率较大,这主要是湿地大面积被开垦为耕地的结果。景观指数在过去50多年间都发生了明显变化,最大景观形状指数(LSI)出现在1995年,为36.99;最大Shannon多样性指数(SH-DI)出现在1986年,为1.45;最大斑块聚集度指数(CONTAG)和斑块指数(LPI)出现在2005年,分别为64.14和53.35;最大斑块周长—面积分维数(PAFRAC)出现在1954年,为1.54。大规模农业开发与景观指数变化规律存在密切关系。     

Landscape Mapping Using GIS and Google Earth Data

The process of laboratory compilation of the natural landscape chorological map of one of the uluses (administrative districts) of the Sakha (Yakutia) Republic is presented at a scale of 1:2 500 000. The GIS tools were used to reference thematic cartographic documents to the topographic base of the ulus containing contour lines, elevations and the main river network. The final river network is drawn on the basis of other data sources. A significant role in the subsequent map compilation stages was played by data from the Google Earth website: 2D and 3D images were used to identify floodplains. Units of glacial landforms of foothill areas and the main types of geological and geomorphological units of the ulus were determined using both published data sources and the Google Earth imagery. The map of natural vegetation has been compiled having regard to the humidity conditions and the vertical zonation of the climate and soils. The digital map layers in GIS were gradually combined into the synthetic natural landscape map of the ulus, and the identified natural landscape units were also incorporated into the regional classification of the landscapes of Siberia. It is established that the hierarchical system of natural landscapes of the ulus differentiates three levels of classification: high (the landscapes are differentiated with respect to their geographical location into the landscapes of lowlands and high mountains), intermediate (the differentiation of the landscapes with respect to the genesis and topography dissection in a relevant climatic zone) and low (the natural landscapes are determined by a combination of vegetation covering the type of soil that developed on a given geological substrate).     

1990 年以来广州市土地覆被景观的时空梯度分异

取1990 年、1995 年、2000 年和2005 年4 个时相覆盖广州市的TM 遥感影像为数据源, 经非监督分类及人工目视解译, 获得研究区各时相土地覆被类型图。以高速公路为轴线 应用缓冲区技术, 形成南北和东西两条样带, 同时以城市中心区域向外等距扩展而形成辐射状梯度圈。通过样带和梯度圈剪裁形成土地覆被类型图, 计算土地覆被类型图的景观指数, 分析广州市15 年间土地覆被动态过程, 揭示区域景观动态的方向和梯度分异特征。数量结构与样带研究结果表明: 广州市因经济发展而使土地覆被景观恶化的趋势已得到一定程度的遏制, 城市发展逐步进入理性控制阶段, 但是存在方向分异, 东西样带上的土地覆被景观的多样性持续下降, 斑块破碎化程度加剧; 辐射梯度圈研究结果显示, 向外围扩展的城市化过程使广州市呈现出多个次级中心的格局, 对城市土地覆被景观的干扰强度自中心城区向郊区递减, 方向分异不显著; 东南方向的辐射梯度圈内土地覆被景观的分维数和多样性指数变化特征表明, 自2000 年始, 经济发展已开始侵占南部海域。     

额济纳天然绿洲景观变化及其生态环境效应

基于研究区1987年LandsatTM和2001年LandsatETM+遥感影像资料,综合运用遥感与GIS技术手段,结合景观格局分析软件APACK,就近15年来额济纳天然绿洲景观格局变化进行了分析,并进一步探讨了由此所引起的生态环境效应。研究结果表明:1)天然绿洲面积与水域面积急剧缩减,绿洲荒漠化程度加剧;2)绿洲景观与荒漠景观过渡地带为各景观生态类型相互转化最为剧烈的区域;3)景观多样性与景观异质性程度减小,景观稳定性降低;4)景观变化所引起的生态环境效应包括地下水矿化度升高、水质下降,植被退化与物种多样性降低,沙尘暴危害加剧以及生态难民数量增加等。     

城市地域地表温度-植被覆盖定量关系分析--以深圳市为例

地表温度-植被覆盖间的关系一直是城市热岛研究的热点之一,两者均为描述生态系统特征的重要参数。本文利用深圳市2004年的ETM+影像,基于遥感技术提取相关的下垫面类型、地表温度和植被覆盖等信息,探讨不同下垫面类型对地表温度-植被覆盖关系的影响,并结合分形维度计算方法,比较不同分辨率下地表温度、植被覆盖及其相关关系的变化。研究结果表明,植被覆盖程度与地表温度之间存在明显的负相关,并且在不同的植被覆盖程度下,地表温度-植被覆盖关系呈现分段线性关系。下垫面类型及其组合主要通过植被覆盖的分布对地表温度产生影响。而在不同空间分辨率下(30m至960m),地表温度和植被覆盖的空间变异程度均表现为先升后降,在120m的分辨率下,两者的相关程度达到最高。结果证实区域植被覆盖状况可直接影响辐射、热动力以及土壤水分等多种地表特征,从而导致地表温度分异等。