苕溪流域城市化发展的景观格局变化研究

景观格局能够反映整个区域景观单元的类型组成、空间格局及其生态学过程以及人类活动对于该区域生态环境的影响,因此是反映区域生态系统状况的重要内容。城市化发展的直接结果是使区域土地利用、覆盖发生较大变化,从而使景观格局发生变化,并最终导致区域生态环境的改变。以浙江省苕溪流域作为研究区,通过对1998年、2003年、2008年3期遥感影像的解译,获取该区域10a的土地利用变化,并采用数值计算方法得到相应的景观格局变化情况。研究结果表明,苕溪流域10a内建设用地面积持续扩大,农用地、林地和水域等其他地类面积有减少的趋势。这种变化规律也反映在景观指标的变化上,其中连通性指标从99.82下降到99.62;平均分维数从1.4038下降至1.0413,香农多样性指数从1.2716增加至1.2875。3项指标的变化情况反映出苕溪流域的整体景观连通性下降,各地类单元的斑块愈加破碎,优势地类无论在面积还是聚集程度上都呈现下降趋势且受到人类活动的干扰逐渐增大。     

官厅密云流域土地利用/覆盖与景观格局分析

通过对1980年、2000年和2008年3期遥感影像数据进行解译,结合土地利用/覆盖和景观生态学中的研究方法,利用ArcGIS等软件分析了官厅密云流域1980—2008年的土地利用/覆盖和景观格局指数变化。结果表明:1980—2008年,流域土地利用/覆盖类型以旱地、林地和草地为主的格局并没有随时间的改变而改变,三者面积之和约占流域总面积的93%左右。林地和草地的面积总和略有下降,流域植被覆盖处于退化的趋势;建设用地面积不断增加。28 a来,流域内建设用地、水田和水域的动态度一直较大,变化较为明显;土地利用程度综合指数一直增加,说明官厅密云流域土地利用/覆盖一直处于调整发展时期。水域的分维数最大,建设用地的分维数一直在增加;建设用地、未利用土地和水域的破碎度较大;香农多样性指数和香农均匀度指数略有下降,说明流域内景观类型多样性降低、分布出现不均衡化特征。     

白龙江干流沙川坝～苗家坝河段水电梯级开发对生态环境影响的评价

以白龙江流域2000年的遥感影像数据和土地利用二级分类数据为数据源,辅助以2007年实地调查GPS地面点和其他数据资料,利用ERDAS软件对白龙江干流沙川坝～苗家坝河段的遥感影像图和土地利用图进行解译校正,在ArcGIS9.2系统软件的支持下,计算并分析了研究区景观空间格局,得到白龙江水电梯级开发对生态环境的影响结论为:规划的实施将提高景观破碎度,使土地利用趋于多样化、均匀化。     

苏南城区土地景观格局与河流水质关联分析

以2021年溧阳城区土地利用和骨干河道6个水质断面逐月监测数据为基础，以监测断面为中心建立缓冲区，采用缓冲区划分、景观格局指数计算和冗余分析方法（RDA），探讨4个不同空间尺度缓冲区的土地利用结构、景观格局指数与水质的关联关系。     

长江经济带土地利用时空演变及相关社会要素分析

基于长江经济带五期土地利用遥感监测数据,利用土地利用转移矩阵、动态度及土地利用强度指数分析土地利用时空变化,并分析其与社会政策、人口密度及用水量的关系。结果表明：长江经济带土地利用变化主要表现为水田减少、城镇用地和水域增加;土地利用变化的时空差异较大,与上中游相比,下游土地利用变化时间较早,土地利用动态度和土地利用强度较大;1990年后土地利用强度持续增加且生态环境有所改善,土地利用动态度在2010～2015年最大,2000～2010年最小;土地利用变化受社会经济政策影响较为显著,同时土地利用强度与用水量、人口呈正相关关系。     

南昌市近二十年土地利用空间格局演变特征及驱动力分析

利用Landsat系列卫星数据提取了南昌地区2000、2010和2017年3个时期的土地利用信息,进而通过计算垦殖系数、建设用地占比、土地利用程度综合指数、土地利用变化速率和景观破碎化指数分析了南昌地区近20 a来土地利用分异特征。结果表明,研究区的垦殖系数持续下降,从2000年的34.5%降到了2017年30.9%,而建设用地占比则从2000年的6.6%上升到2017年10.3%,土地利用程度综合指数则从247.4升到了251.3。在2000—2010年间,南昌地区的工业和采矿用地增长最快,年变化速率为+0.0749/,裸地减少最快,年变化速率为-0.0233;在2010—2017年间,当地的居住用地和交通用地增长最快,裸地和水田减少最快。过去近20 a,南昌地区的景观特征变化正常,景观破碎化指数在247～251之间。综合分析当地土地利用变化的驱动因素,发现人均GDP和人口数量是主要因素,其次是政策因素,例如新建撤县设区。     

黑河中下游土地覆被变化与驱动力分析

黑河流域自2000年实施水资源统一调度以来,土地利用发生了显著变化。利用2000年、2011年两期TM和ETM+遥感影像,解译获取了干流中下游地区土地利用变化数据,并基于GIS空间分析与数理统计方法进行了定量分析。运用区域生态环境质量指数和区域土地利用变化类型生态贡献率,对研究时段内土地利用变化的生态环境效应进行了分析与评价。结果表明:(1)2000—2011年流域土地利用变化主要表现为耕地、建设用地、水体增加,未利用地减少;(2)中游地区土地利用变化主要发生在山丹县的马营河灌区和张掖绿洲的边缘区域,下游地区土地利用变化主要发生在沿河区域、额济纳核心绿洲区和古日乃地区的边缘区域;(3)中游地区2000年、2011年的区域生态环境质量指数分别为0.190 8、0.196 0,下游地区分别为0.047 8、0.055 6;(4)局部地区生态环境呈恶化趋势,其中草地退化及围水造田对区域土地利用/覆被变化产生的影响最为明显。     

晋西黄土丘陵区土地利用变化及生态效应分析

晋西黄土丘陵区是黄河流域水土流失严重区和重点治理区,也是国家重点生态功能区,揭示其土地利用变化及生态环境变化趋势,对黄河流域生态保护和高质量发展特别是水土保持、植被恢复策略的调整优化具有重要的参考价值。利用1980年、2000年、2010年、2018年土地利用/覆被数据,对晋西黄土丘陵区各类土地增减转移、动态变化程度进行分析,并采用土地覆被状况指数、生态环境质量指数及土地转型的生态贡献率等指标,分析了土地利用类型变化的生态环境效应。结果表明:1980年以来土地利用变化较为显著,耕地面积减少497 km~2,林草地小幅增长,建设用地成倍扩张;土地利用类型转移较为频繁,山地丘陵是土地转型热点区域,耕地向草地转化为主流;近40 a来综合土地利用动态度为0.15%,2000—2010年土地利用类型变化相对剧烈;土地覆被状况指数和生态环境质量指数均有所提高,整体向好发展,各类用地转为高覆盖度草地和林地是促进生态环境改善的主要因素。     

远距离调水工程沿岸生态环境遥感分析研究

针对远距离调水工程,选取南水北调山东段济平干渠作为典型区域开展生态环境遥感分析研究,根据下载的多期卫星影像,基于遥感影像分析研究其生态环境相关参数,包括土地利用与土地覆被、NDVI指数等,在工程建设前、建设高峰期、建设后以及现状年的空间变化规律,从而研究远距离调水工程对沿岸生态环境的影响。通过分析得出济平干渠目前水体面积扩大,植被覆盖度提高,生态环境得到很好的改善。     

新疆塔里木河下游绿色走廊土地覆被变化研究

研究土地利用(植被覆盖)时空变化对土地资源管理、生态环境治理及社会经济可持续发展具有重要意义。文章以塔里木河下游绿色走廊为研究区,基于近20年遥感影像解译数据及实地调查,根据土地利用转移矩阵及景观指数方法,对研究区林地(胡杨林)、灌木林地、草地、水域、未利用地面积与景观格局变化进行了分析。结果表明：流域生态治理工程实施后,下游未利用地(多为沙漠化土地或沙漠)减少,自然生态植被与水域面积明显增加。研究成果对持续推进流域综合治理具有指导作用。     

鄱阳湖生态经济区湿地景观格局演变

通过斑块密度、斑块平均面积、斑块平均形状破碎化指数和面积加权平均形状破碎化指数4项景观格局指数,结合形态学空间格局分析法(MSPA),从景观和像元层面探索了1995～2015年鄱阳湖生态经济区湿地景观格局演变过程。结果表明:①鄱阳湖生态经济区湿地面积呈现波浪状增长,其内部湿地类型变化较剧烈;②4项景观格局指数均表明研究区湿地呈越加破碎的变化趋势:③MSPA的分析结果与景观格局指数相一致,研究区湿地以"核心区"形态为主。研究结果可为鄱阳湖生态经济区的景观破碎化研究提供参考,并为区域景观格局优化、土地合理管理提供借鉴。     

近30年来浏阳河流域景观格局动态及稳定性时空变化特征

为揭示浏阳河流域的景观稳定性时空变化特征,在RS和GIS技术支持下,利用1985年、2000年和2015年遥感影像获取流域内3期土地利用/覆盖类型数据,运用景观分析方法定量分析了1985—2015年间浏阳河流域景观结构变异特征、稳定性变化特征及景观稳定性与景观类型的相关关系。结果表明:①在1985—2015年间,浏阳河流域景观总体结构的时间变化特征为破碎化度、斑块边缘复杂度和景观多样性先增加后降低,人类干扰强度和景观团聚程度先降低后增加,反映出研究区景观稳定性呈先降低后增加的变化;②该流域的稳定性分布具有明显的空间分异特征,流域东部和南部稳定性较高,中部和西部稳定性较低;③不同景观类型的稳定性高值关联度从大到小的顺序为林地>耕地>人工表面>水体,低值关联度从大到小的顺序为人工表面>耕地>水体>林地;④林地是维持流域景观稳定性的关键景观;⑤社会经济和政策因素是该流域景观稳定性最重要的驱动因素,通过有效的政策调控,可以遏制和改善景观稳定性恶化的状况,为流域的管理和规划提供理论基础和决策依据。     

生态敏感区景观安全评价与时空变化研究——以湖北省十堰市为例

以中部生态敏感脆弱区十堰市为研究对象,综合运用GIS技术和景观生态学方法,对研究区进行了景观类型变化特征的分析,并选取与人为干扰密切相关的破碎度、多样性指数、分维数和分离度作为评价指标,构建区域景观生态安全评价模型,对该区域生态安全进行了综合评价与时空变化分析,最后探讨了其变化的驱动因素。结果表明:研究区内景观类型以林地和耕地为主,而其中又以林地为优势景观;各景观之间的相互转换都比较频繁,其中又以耕地和林地两者之间的转换幅度最大;十堰市的景观生态安全整体处于较高的水平,但在空间分布上差异很大;十堰市近20 a来景观生态安全有所变化,且变化的时空差异较大;景观类型变化、经济发展和土地整治政策等共同驱动了研究区景观生态安全变化。研究成果可为该区域土地资源管理、生态环境保护和可持续发展提供参考。     

向家坝水电工程影响下区域土地利用及景观格局变化

为研究向家坝水电工程建设对周围区域土地利用和景观格局变化的影响,本研究采用面向对象分类方法对水电站建设前(2006)与建设后(2017)两个时期的研究区遥感影像进行土地利用和景观格局变化分析,并以2006年为基准年,采用CLUE-S模型对研究区2017年"自然发展状态"下土地利用进行模拟,与2017年实际情形进行对比分析。研究结果表明:(1)2006-2017年间,在水电站外部工程和社会发展的双重作用下,水体面积大幅度增加,裸地得到开发利用,建筑区扩张,林地和耕地减少较多;(2)相较于"自然发展状态",水电工程影响下的建筑区面积略有下降,园地/草地面积下降且与林地之间交叉分布增多;(3)相较于"自然发展状态",水电工程影响下研究区景观格局变化表现出不同的特点:景观水平上,自然发展对研究区整体的聚集作用减弱;类型水平上,研究区景观格局呈现出三种趋势:耕地与园地/草地呈增强趋势,建筑区与裸地呈延缓趋势,林地呈相反趋势。     

1975—2020年环巢湖湿地景观格局演变及驱动分析

基于1975—2020年间7期遥感数据,分析环巢湖湿地景观格局变化,揭示研究区域的演变特征及其驱动因素。采用基于样本的面向对象分类法,辅以高分辨率影像对错分地类进行目视修正。通过计算转移矩阵、动态度和景观格局指数分析景观格局特征与动态变化,通过主成分分析讨论演变驱动力。结果表明:①1975—2020年,研究区域湿地面积总体上处于缩减状态,由971.77 km²缩减到905.29 km²,主要转换成建设用地、农用地和植被用地;人工湿地在2013—2020年面积增加至39.58 km²,主要由农用地转化而来;非湿地景观中,建设用地面积增长最快,由13.85 km²增长到566.56 km²。②在景观指数分析中,斑块数量增加,不同类型斑块指数的波动变化存在一定差异;整体上景观破碎化指数从0.49增加到1.26,景观异质性增加,研究区域趋于复杂化;多样性指数总体呈现缓慢增长趋势,趋于均衡化分布。③由驱动力分析得出,自然因素在景观格局演变前期影响显著,随着社会经济的发展,自然因素作用逐渐弱化,社会经济成为景观变化的重要驱动因素;政策因素在研究区域景观演变方向中起主导作用,随着一系列政策调控的实施,有效改善了景观类型的分布。     

基于地理探测器的菜子湖群湿地景观格局变化及驱动因子分析

选取1999年、2004年、2011年和2017年4期卫星遥感影像,采用网格分析法研究景观指数和人为干扰的时空分异规律,借助地理探测器和相关性分析相结合的方法,从人为活动和社会经济角度分析安徽菜子湖群湿地景观格局变化原因。结果表明:1999—2017年菜子湖群自然湿地面积减少,人工湿地面积增加;滩涂和沼泽草滩占比分别减少12.23%和13.84%,农田及养殖塘面积分别增加12.12 km²和20.71 km²,非湿地面积略有增加;湿地破碎化,景观斑块连通性下降,斑块形状趋于简单化,景观异质性增加;湿地人为干扰强度增加,较高、高干扰等级占比增大;农田、养殖、围网及围坝等人为活动对斑块数量分布的影响在时间及空间上存在明显差异,人为活动因子的交互作用较单个因子作用影响显著增强;景观指数与三大产业产值、国内生产总值、人口、渔业生产、耕地面积等社会经济因子有显著相关性。     

水电能源开发对雅鲁藏布江流域景观格局的影响

研究选取1980年~2015年LUCC土地分类数据,分析了青藏高原地区水电站建设运行前后7类景观格局指标的变化情况,并结合土地利用转移概率矩阵,分析了不同景观迁移变化规律。结果显示,水电能源开发使得水电站上游水域有不同程度的增大,最大增幅达到96%;水电能源开发带形成了劳动力聚集效应,满足了区域发展的能源需求;水电站建成后耕地的面积有不同程度的下降,上游水位抬升淹没与人口迁移是主要因素。水电能源开发活动对青藏高原生态环境的影响有限,对区域经济发展促进作用明显,自然环境的变化仍是青藏高原地区景观格局的主要影响因素。     

基于土地转移矩阵的疏勒河中游土地利用变化研究

为了分析疏勒河流域土地利用的变化情况,以疏勒河中游为研究区,利用1980,2000年和2013年多期遥感影像数据和地形图,运用人机交互目视解译以及空间分析方法和数理统计方法,获得疏勒河中游土地利用现状、土地利用类型转移矩阵,对疏勒河流域近34 a来土地利用结构的动态演化进行了系统分析。结果表明:(1)近34 a来,疏勒河中游内未利用土地分布最广,其次是草地和耕地,再次是林地、城乡、工矿、居民用地和水域,仅占研究区不到4%的面积;(2)近34 a来疏勒河中游地区耕地大面积增加,水域面积急剧减少;(3)疏勒河中游区各景观类型的变化强度和变化方向各有不同,生态功能呈退化的趋势;纯自然生态系统的景观格局的变化强度在近年来有所上升,人类活动的影响强度呈加强的趋势。     

移民安置综合开发区土地利用变化及驱动力分析——以疏勒河中游干流区为例

分析移民安置综合开发区土地利用变化与驱动力对于揭示人类活动与气候变化对土地利用影响具有重要科学意义。为此,以疏勒河中游干流移民安置区为例,利用GIS和RS技术分析区域内从1970—2013年土地利用变化特征,基于景观指数分析了不同年代土地利用类型的变化特点。基于移民城乡建设、农业耕地开发、农田水利建设、生态治理和气候变化等五个方面分析了对区域土地利用的影响,并结合不同土地利用相互转化关系定量分析了五个驱动力的贡献程度,从而系统全面地揭示了移民安置区土地利用变化与驱动力的相互关系,为构建区域生态屏障保护技术提供基础支撑。     

Regionalizing Flood Magnitudes using Landscape Structural Patterns of Catchments

Emerging as an important issue in the disciplines of landscape ecology and landscape hydrology which inspired it, defining the concept of landscape metrics in a hydrological context has become a challenge to both landscape planners and engineers. Accordingly, the present study addresses the relationships existing between flooding phenomena and landscape metrics (shape index, fractal dimension index, perimeter-area ratio, related circumscribing circle, and contiguity index) of land use/land cover, hydrological soil groups and geological permeability classes. A regionalization approach was adopted employing 39 select catchments (33—4800 km² in area, 0.47—21 m³ s^?1 in mean discharge), located within the southern basin of the Caspian Sea. These catchments were predominantly covered by forest (57.4%), while rangeland, farmland and urban areas accounted for 25.9%, 11.7%, and 1.6%, respectively. Class-level landscape structural metrics of land use/land cover, hydrological soil groups and geological permeability classes have then been served as inputs to stepwise multiple linear regression analysis in an attempt to explain the flood magnitudes. The regression models (0.69?≤?r² ≤?0.84) suggested that the catchments’ flood magnitude could explicitly be predicted using average measure of the shape and related circumscribing circle indices for the land use/land cover classes and those of hydrologic soil groups and geological permeability classes of the catchments. This indicated that regularity (vs. irregularity) of the landscape, pedoscape, and lithoscape, as represented by the shape index as well as the circumscribing circle index (for elongation and convolution), explained 69–84% of the variation in the flood magnitudes in the catchment.