基于遥感的珠海市景观变化梯度分异研究

  以珠海市为研究对象,以遥感影像、野外调查和统计资料为数据源,在ArcGIS支持下,建立以城市中心区为起点的17个辐射状环带,并在主城区设置不同方向的两个空间样带,结合景观格局指数和空间梯度分析方法,分析了珠海市全区与主城区空间格局总体特征、景观空间梯度变化规律,分析城市化效应。结果表明,近15年来城乡建设用地、道路和林地的面积均呈增加趋势,农田、裸地,水体、灌丛和滩涂等类型面积减小,证明了城市化效应的扩大;随着空间样带由中心城区向外围移动,各景观类型随梯度带的变化较为复杂,特别是城区的两个样带上建设用地面积均逐渐下降,农田面积上升,表明了城市化的梯度性和方向性;受自然和人为因素影响,样带的时空梯度差异较大。15年来珠海城市主城区扩展至中心城区向西北方向10 km和向西南方向12 km的范围内。通过研究区景观时空梯度分异特征的分析,能够定量化研究城市化梯度的扩展及城市结构的变化,对于城市的管理、资源的恢复与保护工作具重要意义。     

黄河下游宽河段沿岸地区土地利用景观格局特征

以2015年11类15 m×15 m土地利用空间分布栅格数据为基础, 基于景观格局指数, 对比和分析黄河下游宽河段沿岸县域、滩区和滞洪区内土地利用景观格局特征以及宽河段滩区两侧18个2 km缓冲区内土地利用景观格局梯度特征。结果表明: 旱地是沿岸县域范围内的优势景观, 其次是农村居民地, 两者占沿岸县域总面积的80%以上, 水田与其他水域具有一定的规模, 而草地规模较小; 受人类活动、功能定位和自然条件等因素影响, 黄河下游宽河段沿岸县域、滩区和滞洪区内土地利用景观格局存在明显的空间差异; 县域滩外区域分布有斑块规模大且较密集的建设用地, 景观破碎度高, 斑块形状复杂, 东平湖滞洪区景观多样性高, 呈现以水域为主体的复合生态景观, 其余滞洪区林地和草地规模小, 斑块密度低, 景观异质性较低, 宽滩区内整体景观破碎程度低于滩外区域, 游荡段滩区景观多样性较高, 建设用地规模相对较大; 宽河段滩区两侧6 km范围内, 水田和其他水域规模大, 分布密集, 城镇用地规模较小, 整体景观多样性高且较破碎, 6~18 km是过渡区域, 距离20 km以上景观格局基本上趋于稳定。     

拉市海流域景观多样性空间特征分析

将GIS和统计分析相结合,以2010年土地利用类型图为基础,选取了斑块面积等8种景观指标,通过计算景观指标分析了拉市海流域景观多样性的空间分布特征.结果表明:林地作为流域内景观基质,由于人为影响其斑块形状较复杂;耕地分布均匀,聚合度连接度都较高;水域分布空间差异性明显,且多以大斑块团聚分布;草地和建筑用地分布零碎但连接度良好;未利用地集中分布于个别村.研究区内景观类型多样性随海拔升高因人类活动影响减弱而降低.     

城市地表热环境与景观格局的关系——以深圳市为例

利用深圳市2009年10月的TM影像和土地利用数据,通过地表温度反演、温度差异分区和叠图分析方法,研究土地利用类型和结构与地表热环境分异特征之间的关系,同时使用不同温度分区样地调查与景观格局分析方法,探讨城市景观格局与地表热环境之间的关系。结果表明:1)不同温度分区的土地利用结构差异显著,景观格局特征分异明显,中温区景观的破碎化程度最高、形状最复杂,冷岛区景观的异质性最低、形状简单聚集程度高;2)不同温度分区的景观格局特征与温度的相关关系也截然不同,热岛区的景观整体格局指数与地表温度呈负相关,在冷岛区为正相关关系;3)绿地、水域等土地利用类型的面积百分比及格局指数在冷、热岛区域与地表温度的相关关系差异显著,并且对地表的降温效应显示明显的阈值特征。研究城市景观格局与地表温度的关系,有助于深入理解土地利用格局对城市地表热环境的影响,可以为城市景观格局优化、缓解热岛效应提供基础研究支持。     

上海快速城市化不同阶段城市热场景观格局演变研究

本文以上海市为例对城市热环境的空间分布特点及不同城市化阶段的演变特征进行分析.研究表明:随着上海城市化的深入,热环境空间结构趋于复杂,不同的城市化发展阶段热环境格局呈现出截然不同的演变特征.结合景观格局指数与转移矩阵对热环境的演变规律进行分析得出:城市化高速发展阶段,主城区及近郊区内的低温斑块等级上升明显,热环境格局的聚合度显著下降,景观多样性指数明显上升.优化发展阶段,主城区内强热场面积下降,近郊或远郊地区强热场明显增加,总体热环境格局的聚合度及多样性指数变化趋势减弱.本次研究结果展现了城市化不同阶段中城市热环境格局的分布与演变特征,为科学制定应对城市热岛问题的措施提供科学的参考.     

基于Fragstats的惠州市景观格局生态优化

采用景观格局指数及土地利用转移矩阵分析方法,研究从2000年至2018年惠州市土地利用景观格局特征及时空演变规律,并针对其景观生态发展突显的问题提出优化建议,为惠州市实现粤港澳大湾区生态担当的绿色城市定位提供规划参考。研究结果表明：(1)经历19年景观格局时空演变,惠州市土地利用类型丰富,其中林草地占景观总面积达64.21%,占据土地利用景观结构主导地位;(2)2000—2018年土地利用类型转化面积：未利用地>林草地>耕地>城乡工矿居民用地>水域,未利用地主要转化为林草地、耕地、城乡工矿居民用地而急剧减少,转化后三类用地面积显著增加,水域总体变化不明显;(3)惠州市2000—2018年各景观类型趋于均匀分布,存在多种优势种均衡发展。但与此同时城市化发展也导致其景观破碎化程度加剧,城镇用地边缘离散化,地类之间连接紧密性下降等问题出现。建议通过构建城市三生空间规划体系、生态廊道网络体系及优化城市发展空间布局等方式对惠州市景观格局进行生态优化。     

基于生态修复视角的上海市黄浦江河岸带景观格局空间特征分析

【目的】通过对上海黄浦江河岸带景观格局空间特征进行分析,找出该河岸带生态修复的重点区域与景观类型,科学规划河岸带的生态恢复重建,为黄浦江周边的土地利用格局优化与景观生态修复建设提供决策支持。【方法】基于地理信息系统(GIS)平台,利用高分辨率航拍图像数据源,构建河岸带土地利用与景观格局数据库,从横向、纵向两个维度,利用景观指数方法,在景观类型和景观格局两个水平,选取不同的景观指数对黄浦江河岸带景观格局空间特征进行定量分析。【结果】①在横向维度上,黄浦江河岸带市区段城市化程度最高,景观多样性最低,绿地和林地所占比例不足且碎片化; 近郊段属于过渡河段,以工业用地为主,景观多样性最高,破碎化程度最严重; 远郊段人为干扰程度最低,土地利用强度最弱,农田生态林网体系建设有待加强。②在纵向维度上,根据距河道边缘的距离(L),0≤L<100 m的河岸带受到重点生态保护,但距河道距离由近至远,人为干扰强度逐渐增强,河岸带景观多样性与破碎化程度呈现先增后减的趋势,在300≤L<400 m的河岸带景观破碎化程度最显著。【结论】城市建设活动的干扰,造成黄浦江河岸带景观格局趋于破碎,存在水陆交错边缘的负效应。在景观类型水平上,工业用地、生产防护林地和旱地是河岸带生态修复应重点关注的景观类型,而在景观格局水平上,近郊段河岸带(横向维度)和300≤L<400 m的河岸带及邻近区域(纵向维度)是生态修复重点区域。     

快速城市化过程中城镇用地与农业用地的景观斑块特征研究--以深圳市为例

以快速城市化地区——深圳市为例，使用景观格局的研究方法，在斑块水平上，通过计算景观单元特征指数，包括斑块数、斑块面积等指标，以及不同景观组分的面积谱和斑块形状指数，对快速城市化地区的城镇用地、耕地、林地、园地等主要用地类型的斑块特征在时间和空间上的变化进行了研究．结果表明，在快速城市化过程中，城镇用地在空间上向着大面积、高度聚集，在斑块形状上向着规则化的方向发展；耕地与之相反，由原来的聚集分布转为破碎化分布，斑块形状不规则化明显；林地由于其在空间分布上与耕地(城市化前期)、城镇用地(城市化水平较高时期)存在着明显的分异规律，林地主要分布在海拔较高的区域，因此其无论是在空间分布上的聚集性，还是在斑块形状的规则性方面，受城镇用地迅速扩张的影响较小，均维持在较高水平；而园地作为城市化过程中产生的一类新兴的农业用地，与城镇用地类似，向着在空间上聚集、斑块形状上规则化的方向发展．     

重庆市2号线轻轨沿线景观格局空间分异研究

在RS和GIS的支持下,运用景观生态学原理,利用重庆市1986年、2000年Landsat TM遥感影像资料和2007年中心城区用地现状图作为信息源,选取破碎化指数、多样性指数等4项景观指数,对重庆市城市轨道交通2号线沿线2km范围内景观格局变化进行定量分析.同时运用缓冲区分析方法,沿2000年和2007年轨道交通以0～0.5 km,0.5～1 km,1～1.5 km,1.5～2 km建立双侧缓冲区,提取住宅用地、城市水域、商服用地、工业用地、公园绿地5种重要景观要素信息,通过计算各缓冲区内各项要素的景观指数,分析重庆轨道交通2号线沿线景观类型的空间分异状况.结果表明,轻轨2号线建设对住宅用地和工业用地表现出较强的吸引效应,景观破碎化指数趋于减小,空间集聚不断加强;商服用地破碎化指数、景观形状指数和分维数随着缓冲区距离增大呈现降低趋势;公园绿地分维数和形状指数较低且变化不明显;城市水域景观形状较简单,稳定性强.     

基于生态敏感性分析的环境友好型土地利用空间结构探析

生态敏感性区域的城市用地是城市建设和土地利用规划中的重要内容之一,在生态敏感性分析的基础上进行城市功能分区和土地利用结构调整对于构建环境友好型土地利用模式具有重要意义.借助TM影像、地形图等基础数据挖掘出研究区坡度、植被覆盖度、土地利用现状等参数信息,结合可持续发展和环境友好型的理念,通过构建生态敏感性分析指标体系对土地利用类型进行因子分析和相关分析,在ArcGIS软件叠置、缓冲等空间分析的基础上结合研究区的土地利用现状和相关规划资料对长春净月经济开发区的环境友好型土地利用空间结构模式进行了分析和探讨.结果表明:长春净月经济开发区的土地利用形成了以“一区、三镇、七个中心村”为骨架,以主题公园区、水源保护区、风景名胜区、生态农业区为基质,以伊通河和开发区内主次干道及其绿化带为廊道,以森林公园、旅游度假区、大小水库、各类型用地为斑块的土地利用功能组织和空间管制模式.这种模式是基于城市边缘区地域单元自然生态条件和资源环境承载力,在充分考虑地形、地貌、坡度、植被、人类活动及城市化影响下,通过各生态敏感性区域有组织的层次更替、梯度变换来实现人与自然和谐共存的网络型土地利用方式.梯形梯度土地利用空间结构客观反映了开发区经济发展和生态环境保护双重压力下土地利用的一般特征,既保证了经济发展和城市化进程对土地的需求,又实现了城市建设和工业发展对生态环境影响的最小化,是一种环境友好型的土地利用空间结构模式.     

上海市地理景观对夏季蚊虫孳生的影响

利用遥感和地理信息系统提取2007—2008年夏季上海市蚊虫监测点缓冲区的土地利用状况和景观多样性数据,分析了区域水体、植被空间分布等区域景观特征及其变化对蚊虫密度消长的影响,为城市化过程中的蚊害防控提供参考依据.结果表明,本研究区内蚊虫密度与景观多样性、水网密度和植被密度成正相关关系,与景观破碎度成负相关关系,50%~70%植被覆盖度环境更有利于蚊虫繁殖,水域及水利设施用地的蚊虫密度高于其他用地类型.2007—2008年上海市夏季郊区的蚊虫密度高于市区,城市建设对蚊虫密度消长有重要影响.     

闽江河口湿地景观格局动态及其驱动力

利用1986年、1996年和2003年遥感影像作为基本信息源，在遥感和GIS技术的支持下，运用景观生态学原理，选取景观格局指数，分析和研究1986-2003年闽江河口湿地景观格局的动态变化及其驱动力.研究结果表明，随着人为活动强度的逐渐增强，自然湿地景观的斑块数随时间而增加,而斑块面积减少，人工湿地和非湿地景观的斑块数和面积均有不同程度的增加,湿地景观向人工景观、非湿地景观转变的趋势明显；各类景观的斑块密度、斑块分维数和形状指数增大，景观形状趋于复杂；景观多样性指数和均匀度指数增大，优势度下降，景观破碎程度增强；泥沙运动、城市建设、防洪堤建造和采砂活动等是闽江河口湿地演变的主要驱动力.     

冀北山区“三生”空间识别与演化特征分析——以张家口市为例

以冀北山区中心城市张家口为研究区, 运用土地利用转移矩阵、土地利用动态度和景观格局指数等方法, 从空间布局、数量结构、垂直梯度和景观格局4个方面, 剖析1990—2015年张家口市“三生”空间的分布格局和演化特征, 得到如下结论。1) 张家口市“三生”空间分布的区域差异显著, 生态空间主要分布于东部的燕山余脉和南部的太行山区, 生产–生活空间和生产–生态空间集中分布于洋河河谷盆地、桑干河和壶流河流域, 潜在空间散布在中部和西部的生产–生活空间周边。2) 张家口市“三生”空间均有不同程度的相互转化, 其中以生态空间和生产–生态空间的相互转化为主要特征。与1990—2000年相比, 2000—2015年“三生”空间的相互转变更为频繁。3) 在垂直带谱上, 中低山和缓坡区域的“三生”空间类型更加多样性。研究时段的生态空间向高海拔、高坡度地带扩展, 生产–生态空间向低海拔、低坡度地带转移。4) 张家口市“三生”空间的景观格局趋于破碎化和复杂化。5) 自然地理背景是“三生”空间分布的自然基础和空间载体, 工业化、城镇化、社会经济发展和政策因素是张家口市“三生”空间格局变化的主要原因。     

乡村工业化地区土地利用变化及驱动力分析--以福建省晋江市为例

基于不同时相(1988和2000年)的遥感数据,在GIS支持下对晋江市12年来土地利用的数量和空间变化特征进行分析,并探讨了晋江市土地利用变化的驱动力.研究表明:(1)建设用地(主要是城镇用地、农村居民点与工矿用地)通过大量占用农用地而急剧增加,已成为主要的土地利用类型.土地利用多样性指数和破碎度指数提高,优势度减小;建设用地的空间分布趋于集中化,农用地则趋于破碎化和分散化.(2)政策体制转变和侨乡因素推动的乡村工业化、城镇化是引起晋江市土地利用大规模变化的根本驱动力.城镇用地扩展的主要驱动力是城镇人口的增加和第三产业的发展;农村居民点与工矿用地变化的驱动力主要来自分散布局的乡镇企业的发展以及乡村住宅建设需求增长.     

Spatiotemporal Dynamics of Urban Growth in Island Region from a Multi-scale Perspective: a Case Study of Zhoushan Island,China

The intensified conflict between island urbanization and lagging supervision deserves special attention worldwide.Zhoushan Island has been an outstanding center of marine economic development in China but also one of the areas most threatened by recent human activities.To cope with this challenge,the development of a retrospective understanding of the spatiotemporal dynamics of island urban growth is a key prerequisite.Detailed,multi-scales,long-term studies on island urban expansion are relatively rare.Remote sensing data,landscape metrics,and spatial statistics were used to characterize the urban landscape changes during the years from 1980 to 2013.Then,the potential determinants of island urban expansion were analyzed by integrating socioeconomic drivers,population factors,topographic variables,and policy guidance.The results indicate that Zhoushan Island has experienced a considerable urban expansion with an evident acceleration during the last period.Landscape changes in response to urban expansion varied with time,region,and scale.A general understanding of landscape metrics failed to reveal accurate dynamics for the urban landscape at a local level.At a block size of1 km,the urban landscape was more compact around the island urban center and the new developing zone,in contrast to the extensive and scattered pattern present across the entire region.Urban land primarily expanded from the urban center to the coastal regions due to topographic constraints and support from policy and economic benefits.The potential impact of the population factor decreased with urban growth,a finding that differs from several previous studies.The island urban dynamics observed in this study involved characteristics and differences that will guide future planning decisions and will provide a scientific case for urban development and sustainability with respect to islands and coastal regions in China.     

江西省土地利用空间格局重建研究——基于1820年和1980年数据的对比分析

在查阅历史文献基础上,采取治所邻近度分析、适宜性评价等方法重建江西省1820年1 km×1 km空间格网下的主要地类空间分布,并将重建后的1820年土地利用数据和1980年土地利用现状数据进行比较分析.研究结果表明:重建结果通过了显著性检验,这表明重建结果较为合理; 1820年江西省耕地、城镇用地、农村居民点用地、水域及其他土地面积分别为29 228、105、1 648、3 730、134 227 km²,其中耕地主要分布在吉安、建昌以北的鄱阳湖平原区,城镇用地及农村居民点用地分布则较为零散,主要分布于河流两岸及河流交汇处; 从1820—1980年,江西省土地利用空间格局未发生大的改变,但受人口增长的影响,全省城镇用地、农村居民点和耕地的面积分别增加了364、462、16 276 km².     

土地利用与景观格局对PM2.5浓度的影响--以深圳市为例

以深圳市为研究区,利用空气质量监测站点PM2.5浓度数据,选取类型水平的景观类型所占比例(PLAND),边缘密度(ED),以及景观水平的蔓延度(CONTAG),斑块数量(NP)和斑块平均面积(AREA_MN)共5个景观指数,并结合道路长度、餐饮点分布数量、海拔和土地利用类型等影响PM2.5浓度的因子,运用相关分析和多元逐步回归分析方法,探究深圳市土地利用和城市景观格局对PM2.5浓度的影响。结果表明:1)土地利用中,植被对PM2.5浓度的削减起着至关重要的作用;2)城市各类型景观格局特征中,组成特征(PLAND)和结构特征(ED)对PM2.5浓度的影响显著;3)城市整体景观中,景观水平的破碎度与PM2.5浓度关系密切。研究结果可以加深对景观生态学中过程–格局相互作用的认识,为大气污染防治和城市景观格局的规划管理提供参考和借鉴,同时在监测数据缺失的情况下,提供一种借助景观指数估算PM2.5浓度的方法。     

盘锦地区景观格局动态分析

借助ENVI 4.8软件,对盘锦地区1994年和2009年LANDSAT 5的TM遥感影像进行解译并分析.参照国标《土地利用现状分类》的分类体系,参考调查区域土地利用特征,将研究区域划分为8种土地利用类型.利用ArcGIS 9.3软件和Fragstats 3.3软件,通过格式转换、空间分析等处理,进行了数据统计分析和景观格局指数计算,完成对研究区域的景观格局分析,结果表明：研究区域不同景观类型发展趋势不相同,人工景观类型破碎化程度在增加,自然景观类型总体保育较好,但滩涂区域受到滨水养殖业干扰较大,面积在减少,生态总体质量在下降;旱地和林地在减少,林地的破碎化程度依然较高.     

基于RS与GIS的兰州都市圈土地利用变化研究

利用1986年和2000年的遥感数据,应用GIS系统进行分析,对兰州都市圈土地资源利用的变化进行综合研究.兰州市建设用地增加明显,表明区域发展速度较快;通过置换耕地和垦荒的方式,在建设用地快速增加的同时也保护了耕地,数据也反映了退耕还林未实施时期对林草地和水面占用的客观事实;兰州都市圈土地利用变化主要类型景观特征、重要度与多度指数研究表明:建设用地增加较快,斑块平均面积增加,分维数减小,土地利用景观破碎趋势突出,不利于生态环境优化;建设用地的空间变化研究表明:建设用地的增加幅度具有明显的圈层性差异特征,说明都市圈正在发育;而建设用地增加以沿河沿路为主的特性,表明了山河地貌区域都市圈扩展的特殊性.注重集约发展和生态环境系统优化的都市圈发展模式,是兰州地区科学发展之路.     

石林景区湖泊湖滨带土地利用景观格局研究

以2006年Quickbird遥感影像为基础数据,利用GIS技术对石林景区岩溶湖泊湖滨带土地利用类型进行遥感解译与制图,在此基础上运用景观类型指标（如斑块数量、斑块面积）和景观格局指标（如号观均匀度、号观优势度、号观破碎度、景观分维数）对研究区土地利用空间格局进行定量分析．结果表明：长湖林地面积占82．86％,受人为保护最好,具有良好的自然性;比目潭和绿芳塘受人为干扰较大,土地利用类型较多,土地格局凌乱.