和田绿洲景观异质性及其特征尺度的遥感研究

结合遥感与GIS技术,首先利用标准空隙度曲线分析了和田绿洲景观及其"之"字形绿洲样带在多个尺度上的空间异质性特征,然后验证了空隙度指数和小波变换在提取绿洲景观特征尺度上的一致性与互补性.研究结果表明:空隙度指数通过对景观空间格局的详细采样,完成景观异质性分析及特征尺度探测,把生态过程与景观格局有机地联系起来;而墨西哥帽小波分析方法则具有将空间格局与不同研究尺度联系起来的特性.上述两种方法的分析结果非常接近,空隙度指数法可以在多个尺度上对景观空间异质性特征进行量测,小波分析则将景观生态格局与不同尺度上的具体空间位置有机地联系起来,两者的结合在绿洲景观研究中可以优势互补,具有很强的灵活性.对和田绿洲景观格局分析表明,小波变换与空隙度指数相结合可以更细致地量化绿洲景观异质性、更有效地描述景观结构的特征尺度.     

江苏省景观格局时空演变及对人为干扰度的响应

为了解江苏省近35 a来的景观格局变化特征，以1980～2015年7期土地利用数据为基础，对江苏省各景观格局指数、景观稳定性及其与人为干扰度的关系进行分析，结果表明：(1)从类型上看，江苏省建设用地的破碎化程度最高且形状最不规则，但随时间趋于完整、规则；耕地和水域的斑块聚集程度和紧凑度高，但呈逐渐降低的趋势。(2)从整体上看，江苏省整体的景观类型复杂程度增大，空间连通性逐渐降低，景观多样性和异质性增加；各景观类型面积趋于均匀化，但优势景观类型对整个景观的控制作用仍然较强。(3)江苏省1980～2015年大部分区域景观稳定性较低，人为干扰度较高，且不同时期之间的变化较小。(4)人为干扰度与斑块密度、景观分离度、香农多样性指数、香农均匀度指数、景观稳定性在15 km×15 km尺度相关性最高，与总边缘对比度指数、蔓延度指数在2 km×2 km尺度达到最高的相关性。该研究成果为解决建设用地的供需问题、优化土地利用结构、保护生态环境等提供科学依据。     

灌木园林景观扩张及空间格局演变模型仿真

针对城市园林景观快速发展,导致已不适合现今绿化和审美需求的问题,提出灌木园林景观扩张及空间格局演变模型.利用土地使用动态度叙述不同土地的利用类型数量转化和变化速度,通过计算园林扩张强度指数、空间重构定量测度以及人工干扰的强度分析,得出园林景观土地的扩张情况;使用遥感技术和地理信息系统对互相为目的 的空间要素和景观格局分析,得出灌木斑块面积占据景观的总面积百分比、密度指数以及分离度指数,采用热力学熵修正玻尔兹曼值,计算景观熵值,完成空间格局演变模型.仿真结果表明:将模拟的景观数据与真实数据对比,二者数据分布情况非常接近,以此可以证明构建的模型演化效果良好.     

土地利用景观格局的地形分异及驱动机制研究——以张家界市永定区为例北大核心CSCD

研究土地利用景观格局的地形分异特征及其驱动机制,对于土地利用优化及景观动态管理具有重要意义。选择地形复杂、覆被类型多样、以旅游干扰为主的张家界市永定区为研究对象,将研究区多个年份的景观类型图与高程、坡度、坡向分级图逐个叠加并进行分类统计;从景观水平指数和类型水平指数中选取斑块密度(PD)、聚合度指数(AI)、蔓延度指数(CONTAG)等8个景观指数,计算指数年份变化,探讨其地形分异规律和驱动机制。结果表明:(1)研究区土地利用景观类型具有明显的海拔梯度特征,80%以上的土地面积集中于海拔300~800 m与坡度6°~35°的区域;(2)无论是景观水平指数还是类型水平指数,其地形分异特征明显,且高程与坡度的分异明显高于坡向分异;(3)地形梯度较大区域(高海拔陡坡区)的土地利用景观格局演变以自然生态演变导向为主,而地形梯度较小区域(低海拔缓坡区域)的演变受社会经济因子干扰较明显。     

基于数据量化分析的动态视觉景观规划仿真

为提升景观规划效用，提出基于数据量化分析的动态视觉景观规划。以数据量化分析作为动态视觉景观规划计算手段，通过人均绿地的面积、绿地率、多样性的指数、优势度指数、均匀度指数、破碎度的指数、分离度指数、分维度指数、连通性指数得到景观空间格局指标，再利用城市景观可达性、景观服务效率、人口密度、城市路网、景观绿地形状实现数据量化分析。同时以角二阶矩、相关系数、信息熵以及对比度四种纹理特征描述景观系统图像纹理，采用最大似然法分类完成动态景观整体布局规划。仿真结果证明：所提方法系统性研究相关数据，可精准表达规划设计细节，有效改善地区生态环境，降低空气污染，可作为现实景观规划理论基础。     

景观格局对杭州城市热环境年内变化的影响分析

基于杭州2015年4景Landsat ETM+/OLI_TIRS影像反演城市地表温度,探讨景观格局对城市热环境年内变化的影响。采用热点分析来识别城市热岛与冷岛,利用景观格局指数来剖析热环境年内变化与景观格局的响应关系。实验结果表明:(1)随着四季更替,杭州城市热岛与冷岛面积占比先增加后减小;热岛效应在夏季最显著,冷岛效应则在秋季最强;(2)1a之中,各类景观在夏季时均温最高,在冬季时最低;各类景观中建设用地均温相对最高,水体、林地均温相对较低;(3)在景观水平上,各景观格局指数与四季地表均温显著相关,相关性强弱会随着分析窗口增大以及季节变化发生波动;在类型水平上,建设用地、水体、林地的景观格局指数与四季地表均温呈现出显著且较强的相关性。研究结果能够帮助合理布局城镇建设用地,引导城市绿地和水域等景观的合理规划设计以缓解杭州城市热岛效应。     

义能矿区景观格局及生态环境时空动态遥感监测

煤炭资源在国民经济中占有非常重要的地位,而煤炭的开采则会引发诸多环境问题,制约矿区绿色可持续发展。对矿区的景观格局及生态环境时空动态监测,能为矿区生态环境治理提供决策支持,缓解人与自然之间的矛盾,引导矿区生态环境协调发展。以山东省济宁市汶上县义能矿区为研究区,基于2000～2021年Landsat影像,采用景观分类方法、景观格局指数法、遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index,RSEI）法和重心迁移模型,分析义能矿区景观格局及生态环境时空动态变化。结果表明：2000～2021年义能矿区最大斑块指数下降,景观破碎度和形状指数上升,煤矿开采对矿区原有景观格局影响较大;生态环境质量呈现下降—上升—下降变化趋势;绿度和干度指标对生态环境影响较大;义能矿区差等级和优秀等级迁移幅度较大。     

绿洲景观格局动态及其梯度分析的遥感研究

以张掖绿洲为例,利用遥感与GIS技术提取了从1987年到2002年间张掖绿洲的景观格局动态变化信息,并使用FRAGSTAS移动窗技术获取了所选景观指数的梯度变化分布图。通过分析张掖绿洲内各景观类型的时空演变及景观指数的梯度差异,研究发现荒漠绿洲过渡带、人工防护林带、河流及灌溉渠系等廊道景观是景观指数梯度变化中的峰值或谷值所在,对绿洲生态安全格局起到了关键性的控制作用。利用廊道景观的空间特性和景观结构的梯度概念,本文对张掖绿洲景观生态安全状况进行了分析与评价,并验证了景观梯度理论与遥感技术相结合在绿洲植被景观格局动态及其生态安全分析中的适用性。     

基于NDVI及DEM的青海湖北岸景观格局空间自相关分析

本文以青海湖北岸为研究区,利用2006年Landsat-5 TM数据,结合植被类型图、SRTM高程数据、1∶5万地形图等数据,获取了该区12类景观类型,分类总体精度为82.91%,Kappa系数为0.81。以NDVI均值、坡向均值、高程均值为区域观测值,计算研究区景观类型的空间自相关性的Moran指数,再根据局部Moran指数的空间集聚分布特征,分析这些景观类型之间的结构稳定性,表现为如下特征:第一,较稳定景观,格局类型包括河谷灌丛、山地灌丛、高寒沼泽、高寒草甸、河流、裸岩;第二,欠稳定景观,格局类型包括湖泊、温性草原、湖滨沼泽;第三,极不稳定景观,格局类型有沙地、石砾地、裸土地,如鸟岛、金沙湾,尕海地区的沙地。     

浅水型湖泊湿地景观季节变化分析

为阐明水位和植被生长状况的季节变化对湖泊湿地景观格局所产生的影响,以浅水通江湖泊安徽菜子湖为例,选取相邻年份不同月份的SPOT-5影像,基于RS/GIS解译得到湖泊湿地景观图,统计分析不同季节的湿地景观结构及其相互转化,并利用Fragstats景观格局分析软件从景观和类型2个层次探讨不同季节的湿地景观格局指数变化。结果表明,菜子湖湿地景观以水体为主,受到湖泊水位和植被生长状况影响,湿地景观结构发生明显的季节变化;湖泊湿地景观的季节变化是以不同类型之间的可逆转移实现的;随着湿地景观结构的改变,类型和景观2个层次的景观格局指数也发生季节性波动。该研究可为长时间序列浅水型湖泊湿地景观变化研究中的遥感影像选取提供科学依据。     

基于遥感测量的土地覆盖景观格局多尺度研究

用景观格局指数来描述景观格局及结构特征,建立格局与过程之间的联系,是景观生态学最常用的定量化研究方法。在RS与GIS技术支持下,采用SPOT遥感图像作为数据源,对武汉东部城乡交错地带的土地覆盖景观进行计算,利用因子分析方法对37种常用的格局指数进行了选择并比较不同粒度上的差异。结果表明绝大多数景观格局指数都存在相关关系,故用一组不相互独立的景观指数描述景观格局则不具有说服力。通过因子分析我们把景观格局指数简化为3个主要的公因子:聚散性/多样性指标,面积、边缘指标和形状指标。这3大类指标的具体格局指数虽因粒度大小的变化有所改变,但在每个尺度层次上都呈现相似的特点,都能较好地表征研究区的土地覆盖特征,反映城乡交错地带的景观格局特点。通过本文的分析,我们认为,针对不同的数据类型和不同的研究区域有必要选择合适的景观格局指数来进行景观的空间格局分析。     

长白山景观格局过程演替分析及可持续发展

利用研究区1977、1985、1999年三个时相遥感数据,获得景观格局类型分布及特点,将景观格局类型进行重组,获得近50年来长白山地区景观格局演变过程,为了简单直观地反映长白山地区生态环境演变规律性,从景观格局单元演变方式、景观格局“增减”进行研究,得出主要结论为长白山地区具有特殊的纵向结构和横向结构的景观梯度特征和内部结构特征,并且景观梯度特征与流域地形梯度以及地貌结构特征相协调。长白山地区景观结构在人类活动干扰和自然条件变化发生了巨大变化,景观纵向结构从低部向上移动,横向结构从明显的景观类型梯度特征变化为单一类型景观,而景观内部结构特征则表观破碎化,为此提出景观格局过程可持续发展的生态策略。     

基于格网划分的城市区域土地利用景观格局时空变化遥感监测

城市化引起的土地利用变化已成为城市问题研究热点。多时相遥感变化检测能够监测到土地利用变化的数量,被广泛地用来进行城市扩张研究。对于城市化引起的城市空间结构变化,最新研究引入景观格局分析法,大量涌现的景观指标为景观格局定量化表达提供了基础。目前对于城市化过程中景观格局时空变化的描述过于笼统,一般是对整个研究区域提取全局景观格局及其时间变化。通过提出一种基于网格划分的景观格局提取与时空变化检测方法,并运用此方法研究了北京市城市化进程中景观格局的时空变化。结果表明:基于网格划分的景观格局变化检测方法能够检测出城市空间结构变化的数量、位置和模式,为理解城市扩张行为以及城市扩张建模提供了相比较于遥感土地利用变化检测之外的另一种知识。     

深圳市景观格局空间梯度分异的研究

选择深圳市作为研究对象,利用2006年的遥感影像,研究了深圳市景观空间格局的梯度变化特征。结果表明：景观多样性指数沿梯度区呈先增大后减少的趋势。在城区内其值较低,在城乡结合区域因类型斑块交错分布其值较高;在城区景观斑块密度与边缘密度较小,景观异质性较低。越靠近城乡结合处景观异质程度越大。从景观平均形状指数和景观平均分维数的变化,可看出人为活动的干扰由市中心向郊区发展是呈增强的趋势。以上分析表明景观格局的空间分布与受人为干扰程度有重要的联系。     

重庆岩溶地区景观格局特征研究

景观格局是地貌格局、土壤格局、水资源格局、植物分布格局及生产力格局等的综合。根据地质、地貌和区域景观特征,可将重庆岩溶区划成三大景观区:渝东北中山区(I)、渝东南中低山区(Ⅱ)、渝中平行岭谷低山丘陵区(Ⅲ)。各景观分区景观格局特征主要表现为:景观多样性指数分别为Ⅰ区1.38、Ⅱ区1.35、Ⅲ区1.77;各景观分区的人工干扰指数分别为Ⅰ区0.33、Ⅱ区0.69和Ⅲ区0.95,人工干扰的程度按照区域代码顺序依次增强;景观均匀度、优势度和丰富度密度分别为Ⅰ区0.49、1.43和0.0005,Ⅱ区0.48、1.46和0.0003,Ⅲ区0.63、1.04、0.0025;景观变化态势按照景观分区代码Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的顺序表现为耕地、居民工矿用地和水域面积比例呈明显递增,而林地、草地呈现明显递减的,园地分布比例为Ⅲ区远大于Ⅰ、Ⅱ区;未利用地比例出现Ⅱ区最小,Ⅲ区最大的现象。     

墨玉县绿洲人工林景观格局分析及其生态效益

采用墨玉县1990、2009年TM和2000年ETM多波段遥感影像,通过ERDAS与GIS空间分析功能,分析提取了墨玉县66.7 hm²人工林区土地利用/覆盖信息,分析了人工林区各土地覆盖类型的数量变化和空间变化特征,使用Fragstats3.3对人工林的景观格局及景观指数进行了分析,并结合景观格局分析了绿洲人工林的生态效益,结果表明：墨玉县人工林研究区以沙漠、戈壁为主,约占总面积的70%,近20 a土地覆盖类型变化很大,农田与水域面积有所减少;2000~2009年植被覆盖退化十分严重,主要是全球气候变化背景下降水格局的变化、人工林管理方式及开发政策的变化等因素;景观分离度、景观破碎化程度在近20 a呈下降的趋势,景观板块形状越来越多样化,不利于管理;研究区水渠等水利设施的建设为人工林建设提供保障的同时也增大了水源的消耗,对生态系统稳定性不利;人工林具有防风、改善土壤、涵养水源、维持生物多样性和社会经济效益。     

坡面植被斑块水土保持功能的景观图谱表达

本文基于景观生态学格局与过程关系研究的定量思维,以地学信息图谱的图形思维方式反映植被空间格局和水土流失过程的关系,以河岸植被缓冲带水土保持功能为例,在构建坡面植被分布格局的景观图谱序列的基础上,利用渗透指数指示植被水土保持功能,分析不同植被格局下水土保持功能的变化,对坡面植被格局的水土保持功能进行景观图谱表达。结果表明,在斑块位置、方向、聚集程度、镶嵌方式4种植被斑块分布类型中,在相同植被盖度下,斑块方向和聚集程度是控制水土流失的有效格局。通过对比不同植被分布类型的渗透值表明,植被分散于坡底并沿等高线方向或者与水流平行的方向分布时水土保持效果较好。本研究结果可为坡面植被水土保持效益的识别、提高提供重要参考。     

基于遥感技术的烟台市景观特征动态变化研究

基于ERDAS图像处理技术，对1988、1998年二期TM遥感图像进行了处理，获得烟台市各种景观类型及其动态变化信息。选用景观破碎度、均匀度、隔离度等指标，并建立景观转移矩阵，实现景观格局特征参数的计算和动态变化分析。结果表明，烟台市景观空间格局发生了巨大的变化，主要表现在城乡建设用地不断扩大，占用了大量的农田和林地，并使菜地、果园向外和向地势高的地方转移，农业用地出现了低收益向高收益转化的趋势。随着城市规模的扩大，景观格局的这种变化趋势还将继续下去。     

基于RS和GIS的黄河下游沿岸县域土地利用与景观格局演变的驱动力研究——以河南省封丘县为例

以位于黄河下游沿岸的河南省封丘县为研究区域,通过遥感影像解译、地理信息系统和景观格局计算软件,分析了该区域1990、2000年土地利用和景观格局的变化特征,运用典型相关分析方法,找出土地利用和景观格局变化的驱动因子,结果如下:研究期间居民点与建设用地增加2934.87 hm2,其它类型用地减少,尤其是旱地、水体分别减少1084.81 hm2、1717.92 hm2;以种植业用地为基质(旱地、水田用地比例之和近80%)的农业景观较为稳定,但农业结构单一、景观多样性较低;人口数量、粮食生产、对优越生活条件的追求等农业社会经济条件的变化是研究区土地利用与景观格局演变的驱动因子.     

基于遥感的土地利用空间格局分布与地表温度的关系

近年由于经济的高速发展,土地利用与覆盖变化很大,促使城市的地表温度值正在逐步升高,城市热岛现象也更加突出。先利用监督分类的最大似然算法对武汉市的ETM影像进行分类,并计算各土地利用类型空间格局分布指数。然后用ETM热红外波段根据单窗算法反演武汉市的地表温度分布,并分别计算各土地利用类型的平均地表温度。最后利用灰色相关分析方法定量分析土地利用空间格局分布指数对地表温度的影响。结果表明武汉市土地利用类型的空间格局分布指数与地表温度有较好的相关性,其中地表温度与散布与并列指数(IJI)、同类斑块相邻百分数指数(PLADJ)和最大斑块所占景观面积比例指数(LPI)的灰色关联度较高,说明地表温度的分布不仅受到各类型斑块与其它斑块相邻情况的影响较大,还受到最大斑块所占的总土地面积比例的影响。