新疆艾比湖流域景观格局尺度效应

通过了解流域景观格局指数的尺度效应,能客观反映土地利用景观格局及其动态变化。以MODIS和OLI为数据源,针对地区社会经济活动频繁、人为干扰强烈和生态脆弱等特性,以土地利用/土地覆盖(LUCC)类型为斑块类型划分依据,将流域内的LUCC类型划分为7种景观类型,选取类型水平和景观水平来计算景观特征指数,分析不同景观格局尺度效应的响应情况。结果表明:(1)在类型水平上,随着空间分辨率的不断降低,MODIS和OLI影像所计算的斑块密度都随着粒度的增大而减小;斑块面积的变化趋势相似,除个别地类变化剧烈外,其余各地类的变化幅度较小。MODIS影像中各地类的周长面积分维度的总体趋势是减小的;OLI影像所计算的周长面积分维度的总体趋势成基本持平状态。凝聚度指数、边缘密度、斑块面积百分比、斑块类型面积和有效网格大小的散点图分布较为集中,有个别尺度下的某一土地利用类型出现异常的现象。(2)在景观水平上,不同遥感影像中各景观指数的变化趋势表现出不同形式,且不同景观指数间的变化趋势也存在差异。随着空间尺度的增大,斑块密度、景观形状指数和斑块数量均呈现单调下降的趋势;最大斑块指数的变化趋势不确定;香农多样性和香农均匀性指数的整体变化趋势相对稳定。     

基于GIS的关中地区土地利用/覆盖变化对比研究

关中地区土地利用变化剧烈,内部结构差异明显。选取了该区域的长武县、长安区两个典型区进行土地利用/覆盖变化对比研究。利用1985年、2000年和2005年3期TM遥感影像解译数据,借助GIS的空间分析功能分析了土地利用变化过程,选取了斑块密度、平均分维数、分离度指数、景观多样性指数、景观形状指数等具有明显生态学意义的景观指数对土地利用景观格局进行分析,为土地可持续利用提供景观生态学依据。研究结果表明:在研究时段内,长武县和长安区耕地面积不断减少,长武县的耕地主要流向为林地,而长安区主要转为建设用地。景观格局特征的分析表明,两个区域受人类活动干预较大,斑块数量显著增加,土地利用景观不断破碎,多样性增强,分离度指数显示出各景观类型的空间分布更为分散,而长安区的分散程度相对更高。     

景观格局分布特征的区域差异分析--以鄂尔多斯高原伊金霍洛旗为例

以内蒙古鄂尔多斯高原伊金霍洛旗为研究区域 ,以TM遥感影像解译的 1998年土地利用图为基础资料 ,将伊金霍洛旗划分为毛乌素沙地亚区、乌审凹地亚区和黄土丘陵亚区。从区域尺度 ,利用多样性、优势度、均匀度、分维数、平均斑块形状指数、平均斑块大小、斑块密度指数和斑块体平均斑块边缘等指数 ,对不同景观亚区的景观格局进行了数量分析。结果表明 ,在景观亚区这一尺度上 ,毛乌素沙地亚区一方面对该旗景观格局起控制作用 ,另一方面该亚区所承受的人类活动强度最大 ,景观的破碎化程度最深。而乌审凹地亚区的景观破碎化程度最小 ,人类活动强度最弱。从景观要素来看 ,无论哪一亚区均以天然草地为景观基质 ;不同类型斑块总的格局特点是 ,受人类影响程度愈深的斑块 ,其破碎化程度愈深 ,斑块的复杂性降低。总体而言 ,天然类型的斑块体 ,其斑块复杂性以乌审凹地亚区最为复杂 ,斑块的破碎化程度则以毛乌素沙地亚区最深 ;而人工斑块类型的变化规律在不同斑块类型之间稍有不同。     

塔里木河上游景观破碎化的时空动态变化分析

本文以遥感影像资料为基础信息源,以GIS及Fragstats景观格局分析软件为数据处理和破碎化指数计算的工具,在分析了塔里木河上游2000年和2005年景观格局变化的总体特征的基础上,选择景观斑块密度指数、景观斑块数量破碎化指数、景观斑块形状破碎化指数、景观分离度指数等指标,对塔里木河上游2000年和2005年景观破碎化程度进行了不同角度的分析。结果表明:就整个景观而言,斑块数量减少而平均斑块面积扩大,景观分布趋于连片,景观破碎化指数趋于稳定和减小;同时由于绿洲内部城镇化,农田水利设施的发展及绿洲外围的不断扩张,局部地区景观破碎化现象亦存在。     

国道312酒泉-嘉峪关段公路沿线景观格局变

公路作为一种特殊的土地利用类型,对其周边景观格局起着“通道-障碍”双重作用。在RS和GIS技术支持下,以甘肃酒泉-嘉峪关市1986、1996、2006年和2010年Landsat TM/ETM+影像为数据源,应用景观格局指数分析法,对比分析近25 a来,酒泉-嘉峪关段国道312公路两侧不同缓冲区内景观格局变化。结果表明：① 1986-2010年,公路沿线景观格局变化显著,建设用地增加迅速,未利用地明显减少,且主要转化为建设用地;公路辐射作用在不同缓冲区内影响程度存在差异。② G312线酒泉-嘉峪关段交通道路廊道结构特征变化突出,公路连通度和通道作用不断加强。③ 公路及相关设施建设使得沿线景观斑块密度增加,景观异质性增强,部分斑块类型在不同缓冲区表现出一定程度的聚集效应;公路沿线景观格局趋于破碎化、多样化和均匀化。④ 公路沿线以2 000 m内缓冲区影响最大,而公路起始两端的市中心地带影响范围超过3 000 m。两城市扩张与经济发展以及原有景观格局特征是导致公路沿线生态效应差异明显的重要原因。     

西北内陆干旱区湿地景观格局变化——以新疆准噶尔内流区为例

应用"3S"技术,通过选取景观多样性指数、优势度指数、破碎度指数、斑块形状指数等空间格局指数对准噶尔内流区1975年至2009年近三十四年间湿地景观格局变化进行研究。结果表明:近三十四年来湿地面积总体小幅度增大,其中,1975年至2000年,湿地面积小幅度增大,2000年至2009年,湿地面积小幅度减小。湿地景观多样性增大,优势度减弱,破碎度先增大而后减小,斑块形状趋于复杂,各湿地景观类型间的差异减小,湿地景观结构趋于稳定。各湿地类型中,河流湿地面积先增大而后减小;湖泊湿地面积先增大后减小;沼泽湿地变化幅度较小;人工湿地面积持续减小。准噶尔内流区湿地景观格局的变化与流域内的水资源循环相关性较强,人类活动尽管对其产生了较大干扰,但并未改变湿地整体景观格局,因而,有利的气候条件与合理的人类活动是西北内陆干旱区湿地景观稳定与发展的决定因素。     

塔里木河干流景观格局梯度分析

基于GIS 技术,以塔里木河干流为研究对象,通过缓冲区取样分析了流域整体景观格局及其空间分异特征;针对流域本身自然地理梯度特点,分别在流域5个河段沿横向梯度设置了35个缓冲带,并利用Fragstas 软件分别在景观水平和类型水平上选取景观指数,进行景观格局梯度分析与比较。结果表明: ① 研究区其他类型土地利用占总面积的54.88%,为整个流域景观的背景,植被占35.1%。低覆盖草地占植被面积最大、空间上呈连片的趋势,高覆盖草地空间分布较集中,林地斑块较小,被其他景观分离,空间结构破碎化较严重,耕地斑块数目最多,从上游至下游景观多样性降低,景观异质性减小。② 土地利用空间格局异质性特征比较明显,呈现出“上游-中游-下游”地域梯度和河道两侧缓冲带梯度格局,河流对景观格局的空间分布有明显影响,由不同宽度缓冲带的景观格局指数分析,塔里木河的宽度效应在河段1、2、3、4分别为8.6～10 km、6.6～8.1 km、4.8～4.9 km、1.4～5 km,各指数随缓冲带宽度的变化趋势反映出河流效应的强弱。③ 在类型水平上各景观指数反映不同景观类型对河流效应的敏感程度,有林地主要分布在1～5 km,疏林地为1～10 km,高覆盖草地为1～9 km,低覆盖草地为1～12 km。以河道为中心建立的辐射缓冲带的景观格局分析方法,很好地揭示了河流廊道-绿洲-荒漠过渡地区景观梯度动态和生态效应幅度,有利于制定更有效的发展政策,为受损生态系统的生态修复提供了有力依据。     

呼伦贝尔草地风蚀坑分布区土地覆被景观变化

以呼伦贝尔草地风蚀坑分布区1959、2002、2004、2009年4期影像解译数据为基础,研究该区近50a土地覆被变化情况,揭示景观格局时空演化规律,模拟未来土地覆被变化情景。结果表明:研究区各土地覆被类型变幅较大,除草地面积减少外,其它类型面积总体都呈增加趋势。其中,裸露风蚀坑、流沙区面积呈先增后减趋势,与近5a加大人工固沙力度有关。斑块尺度上,风蚀坑景观数量增加,平均斑块面积先增后减,分维数增加,风蚀坑结构变得复杂;景观尺度上,多样性和破碎度指数增加,蔓延度指数减少,草地遭到风蚀破坏。预测2012-2020年间,土地覆被格局继续保持目前发展态势,但发展速度减慢。若保持目前影响因素不变情况下,风蚀坑的发展将得到有效控制。     

关中-天水经济区人居环境适宜性评价与人口分布

运用ArcGIS技术,以1km×1km栅格为基本评价单元,选取了地形、气候、植被、水文等自然因子,构建了基于人居环境指数的关中-天水经济区人居环境自然适宜性评价模型,对人口分布做了相关分析,在此基础上,分析了临界适宜地区的适宜性与限制性因素。研究表明：关中-天水经济区的人居环境指数介于21.51-84.62之间,整体分...     

综合治理前后民勤绿洲景观格局时空演变特征

根据1999年、2006年和2013年的Landsat/TM影像数据,利用GIS技术和Fragstats,分别从景观和类型2个水平上对比研究了综合治理前后民勤绿洲的景观格局及其时空格局演变,结果表明:石羊河流域综合治理前(1999—2006年),绿洲内以牺牲林地、草地为代价的盲目开垦现象与绿洲沙漠化趋势同时并存,民勤绿洲景观的复杂程度和连通性不断提高,而其景观异质性在降低,绿洲呈破碎化发展趋势;综合治理后(2006—2013年),民勤绿洲景观斑块形状复杂程度在提高,破碎化程度和斑块连通程度均在下降,而其景观异质性在增加。绿洲景观破碎化程度的下降主要是受湖区绿洲景观破碎化程度变化的影响,该时期,退耕后的生态恢复已初见成效,但泉山区土地沙化和湖区土地盐碱化现象依然严峻。景观指数变化在绿洲尺度和各景观分区尺度上表现出明显差异,说明景观指数存在明显的尺度效应。石羊河流域综合治理措施的实施,改变了民勤绿洲土地利用景观时空格局特征,从而对绿洲生态系统的结构和功能产生影响。     

河西走廊典型绿洲景观格局比较研究--以张掖、临泽、高台、酒泉为例

以地处河西走廊的张掖、临泽、高台和酒泉等县 /市级行政区为景观单元 ,利用LandsetTM影像资料的目视解译 ,在ArcView 3.1和景观格局分析软件FRAGSTATS的支持下 ,计算各绿洲景观格局指标。结果表明 :荒漠类型在四个绿洲景观组分中占绝对优势 ,其次为水浇地 ,但不同绿洲水浇地所占比例相差较大 ,酒泉最高 ,张掖其次 ,高台最低 ;斑块数、斑块密度、边缘密度和平均斑块面积的差异表明 ,张掖绿洲景观类型最多且斑块粒径小 ,而高台则完全相反 ,体现出单调而粒径粗大的荒漠绿洲特征。     

LUCC视角下的艾比湖流域典型区域景观格局时空变化研究

在RS和GIS技术的支持下,以艾比湖流域典型区域1990、1998、2011、2013年的四期Landsat影像为数据源,利用ENVI4.8得到艾比湖流域典型区域4个时期的土地利用/覆盖类型转移矩阵,并对土地利用面积变化量进行分析,利用土地资源数量变化指数单一土地利用类型动态度和区域土地利用综合动态度模型对土地利用问题进行信息的提取,借助景观生态学软件Fragstats3.3进行景观指数的计算,深入探讨了近20年来艾比湖流域典型区域景观格局的时空动态变化。从景观和斑块尺度上分析了1990~2013年艾比湖流域典型区域景观格局变化的整体特征和空间异质性。结果表明:从1990~2013年耕地面积不断增加且幅度最大,增加134354.07hm~2,其他地类的面积有所减少;各地类景观斑块数持续增加,斑块形状趋于不规则化,整体景观趋于破碎化;景观香农多样性指数在2011年出现最高值1.5173,景观丰富度在这一年最明显。该研究对艾比湖流域土地利用动态及环境演变等研究有着非常重要的意义。     

基于GIS的关中-天水经济区水资源承载力评价

采用定量分析方法,并借助GIS技术,分析关中-天水经济区栅格尺度上的水资源开发潜力,并对各区县的水资源承载力进行分析评价。结果发现:该经济区整体上水资源负载指数较大,为14.19,表明水资源利用程度较高,开发潜力小,仅关中西部和南部的部分地区水资源开发潜力还较大;关中—天水经济区水资源超载状况较为严重,平均人口超载率为422.40%,多数区县水资源承载力指数(WCCI)远大于1,实际人口数量远超过水资源可承载的人口数量,只有少数地区WCCI接近或小于1,即处于人水平衡或水资源盈余状态。针对不同地区的水资源承载状况,提出相应的应对措施。     

半干旱区农业景观空间格局变化研究——以和林格尔县舍必崖乡为例

本文选取景观空间格局分析指标 ,研究了和林格尔县舍必崖乡的农业景观空间格局从 1 987年到 1 997年十年间的变化。结果表明 :随着时间的推移 ,各景观类型的斑块数目明显增多 ,平均斑块面积减小 :旱地和草地在景观中的作用有所下降 ,水浇地和林地有所提高 ;景观的多样性指数均匀性指数增大 ,景观向多优势度的方向发展     

艾比湖流域景观结构及其与环境因子关系分析

以艾比湖流域为研究对象,采用Fragstats3.3的标准法和移动视窗法先后分析了流域景观结构及其空间分布特征;然后,针对流域本身自然地理环境特点,分别设置了两条样带,获得了景观指数沿两个样带方向的变化数据;最后,以高程、降水、气温、地温、人口和GDP为环境因子,以景观指数值为目标物种,利用去趋势典范对应分析方法研究了景观结构与环境因子的关系。结果表明:艾比湖流域景观结构简单,景观类型所占比例较为均衡,斑块多以相邻大斑块拼接而成,破碎化程度低,荒漠作为基质在景观类型中占据着优势地位,景观指数变化较大的地区多处于两种不同景观类型之间的过渡地带,自然环境对景观结构的影响比社会环境影响更大。     

1985年~2000年西藏地区景观格局变化及影响因子分析

利用西藏地区1985年及2000年两期遥感影像解译的数据,并结合GIS和统计软件,对西藏地区15年来景观格局变化特征进行分析。结果表明:1985年~2000年,西藏地区各景观要素之间发生了显著的变化,未利用地、居住地及建筑用地、灌木林地及疏林地面积增加,其中居住地及建筑用地增加的速度最快,增长率为46.6%;农用地、森林、草地、河流及湖泊、冰雪地面积减少,河流、湖泊和农用地面积减少率较大,分别为13.1%和10.4%;各景观要素发生相互转移,其中转移程度较大的是草地与未利用地,未利用地向草地转换了80313.46km2,草地向未利用地转换了155974.97km2,占草地转出量的90%以上。通过对景观格局分析发现,总体景观斑块数量增加,最大斑块指数减小,景观多样性指数、均匀度、破碎度增加,优势度等减小,西藏景观格局向多样化、破碎化发展;同时各景观要素之间聚集度指数在增加,形状指数、分维数减小,景观不同要素分布交错格局趋于简单,斑块形状向着规则化方向发展。利用典型相关性分析方法对景观格局变化的影响因子进行分析,发现人口增长、过牧等人为活动以及海拔、气温等自然因子是西藏景观格局变化的主要影响因子。     

人类活动对村级景观的影响

村落具有人类活动所造成的许多景观特征 ,是研究人为干扰对景观影响的良好场所。本文以研究点与村落中心间的距离作为人为干扰强度的划分指标 ,把村落按重度人为干扰、中度人为干扰和轻度人为干扰三个等级分为中心区、过渡区和基质区 ,分析人类活动与村级景观特征的相互关系。结果表明 :随着人为干扰强度的增加村级景观的斑块密度指数、破碎化指数、多样性指数、相对丰富度指数和均匀度指数均相应增大 ;中度人为干扰使得上述五种指数值最大 ;但中度干扰时景观优势度指数最小 ;随着干扰强度的增强 ,与人们生活密切相关的景观类型的分形维数减小 ,斑块的相似性增强     

开都河流域下游绿洲景观格局变化分析

以开都河下游绿洲为研究区,利用1990年、2000年、2011年三个不同时期遥感影像数据,运用RS与GIS技术,采用景观格局指数,分析开都河下游绿洲近30a的景观格局动态变化特征。研究结果表明:研究区景观多样性指数由1.41下降到1.39,优势度指数由0.13下降到0.03,景观破碎度指数由0.0034下降到0.0023,数值变化虽然不大,但均呈下降趋势,特别是破碎度指数只有0.0034、0.0024、0.0023,均接近于0,表明研究区景观破碎化程度相对较低,景观结构较为简单,异质性较低。从1990年以来,研究区的景观格局一直向破碎化与退化方向发展,其原因主要与土地利用类型的变化有关;虽然景观格局破碎化与退化的速度较慢,但是干旱荒漠地带绿洲生态系统的变化必须引起重视。     

基于分形理论的新疆土地利用空间格局分析

应用地理信息技术,提取基于遥感影像的新疆土地利用空间数据,通过分形模型,计算20世纪80年代末、90年代末和2005年3个时期各土地类型的分形维数和稳定性指数,定量分析其土地利用空间格局变化,并以此为依据,探讨各土地利用类型的复杂性和稳定性,同时结合土地利用变化动态度指数,探讨新疆土地利用空间格局变化的原因。结果表明:80年代末至2005年水域分形维数逐年增大,土地利用斑块形态不规则程度递增,并在空间上呈扩张趋势;但其稳定性呈逐年下降趋势。除水域外的其他各大土地利用类型,在80年代末至90年代末,其分形维数呈递增趋势,复杂性递增且达到最高点,土地利用斑块形态趋于不规则,空间上呈扩张趋势;而稳定性递减且达到最低点。90年代末至2005年分形维数呈递减趋势,土地利用斑块形态趋于规则,空间上呈缩小趋势,其稳定性呈逐渐增强趋势。     

北京八达岭石佛寺森林景观特征分析

以北京八达岭石佛寺森林景观为研究对象,应用2012年8月23日WV-2格式图像(分辨率0.5m)数据,经解译图像,以ArcGIS9.3为基本平台进行森林景观分类,应用景观格局分析软件Fragstats 3.3计算森林景观结构、要素、格局和异质性等特征.结果表明:研究区森林景观类型为7类,总面积8.38hm2;从景观格局特征看,侧柏纯林要素相邻的景观类型中同类型的景观要素最多,在空间上呈连片状分布,斑块之间相互连通能力最大,华山松纯林景观类型相反;从景观异质性来看,研究区景观类型不多样,分布比较均匀,不同景观之间的团聚程度或延展趋势适中,景观的分散程度较弱,破碎化程度较小,聚集程度较大,景观斑块团聚程度较高.研究结果可为景观尺度的森林生态系统恢复提供一定的数据支持.