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.     

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。     

RS和GIS技术在湿地景观生态研究中的应用进展

湿地景观生态研究是一个基于景观生态学理论的对湿地研究的新兴领域, RS与GIS技术的发展为湿地景观生态研究提供了新的方法和技术支持。综述了近年来RS和GIS技术在湿地景观生态研究中的应用情况。总结了RS技术在景观格局研究、景观功能研究、景观动态研究、景观尺度研究等4个方面的应用现状。同时论述了GIS技术在辅助景观分类、景观制图及景观指数统计、景观动态信息提取与分析、景观规划管理中的应用。分析了RS与GIS技术在湿地景观生态研究中的优势,指出了目前存在的问题,最后展望了湿地景观生态研究中遥感和地理信息系统技术的应用前景。     

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。     

MODS格局下生态景观信息图谱的建立

干旱区山地;绿洲;荒漠系统(MODS)的结构与功能,是认识干旱区生态过程、揭示生态规律的重要基础。生态景观信息图谱作为地学信息图谱的重要研究方向,MODS为进行干旱区MODS生态景观格局变化机理的研究拓展了新的途径。利用2000年Landsat TM及2005年CBERS-2 CCD影像数据作为主要信息源,综合各种属性数据和统计资料,在GIS软件平台上,进行模式识别、专题分类、图谱表达,利用GIS的空间分析功能建立吐鲁番山地景观、绿洲景观及荒漠景观类型变化信息图谱,并创立属性数据库。以遥感和DEM数据为基本数据,结合生态景观特征进行生态景观类型划分;发挥了多元数据在建立生态信息图谱中的作用;设计并实现了景观生态信息图谱,凝练出了图谱模式;并从地学图谱的角度分析了MODS生态景观要素时空变化特征。
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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。     

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。     

县级尺度农村居民点景观格局时空分异研究——以徐州市睢宁县为例

以TM/ETM＋影像为基础数据源,基于3S技术及景观分析软件Fragstats对1995-2005年徐州市睢宁县的农村居民点景观格局进行动态分析,并使用马尔科夫模型对睢宁县2010年农村居民点景观格局进行预测。结果表明：1995-2010年徐州市睢宁县的农村居民点景观格局呈破碎化趋势,土地利用斑块数增加,斑块平均面积下降,面积加权平均形状指数上升,平均分维度小幅上升,散布与并列指数和香农多样性指数均在下降。随着城镇扩展、农田开发等人类干扰的不断加剧,景观生态环境保护与经济开发之间的矛盾将愈加突出。     

喀什市绿地景观格局分析

针对我国西部干旱区特殊经济发展政策的喀什市绿洲景观规划不合理、现状不明确等问题,提出了利用城市绿地景观指数验证现状、指导景观生态规划、调控城市绿地系统的相关建议;以喀什市2009年对地观测卫星(ALOS)影像数据为主要数据源,在RS和GIS技术的支持下提取喀什市主城区绿地信息,利用生态学的原理与方法对城市绿地景观指数与研究区进行了分析。结果表明:研究区内各绿地类型分布不均匀,绿地景观形状较复杂;公共绿地数量较少,分布集中;生产防护林地斑块呈小零散分布;住宅区绿地面积不大,其他绿地面积较大,但对市内景观影响较小。针对主城区绿地的现状分析,文中提出了"加大绿化、改善结构、群落与廊道相结合"的建议。     

黑河中游张掖绿洲灌溉渠系的数字化制图与结构分析

人工灌溉渠系对于干旱区内陆河绿洲的生存和发展具有重要作用。以黑河中游的张掖绿洲为例,在收集大量高分辨率遥感影像和地形图资料的基础上,利用GPS实地测量和GIS软件提取了全绿洲干、支、斗3级渠系信息,获得了翔实准确的灌溉渠系空间和属性数据,首次完成了张掖绿洲灌溉渠系的数字化制图并对该渠系网络的空间格局进行了分析。结果表明：张掖绿洲目前渠道总数约为6 300条,总长为8 749.51 km,密度为0.47 km/km²,干、支、斗渠的比例为1∶1.17∶2.4。5个县区中甘州区的灌溉渠系分布最密集,而山丹县渠系建设相对落后。 绿洲人工灌溉渠系建设方式和水资源利用开发程度是影响和改变本地区流域景观结构和土地利用方式的重要因素。     

基于多源遥感数据的区域景观格局尺度效应

无论在景观生态学还是在遥感领域,尺度问题都是非常重要的问题,目前已有的研究主要考虑景观的粒度效应,很少涉及遥感影像空间分辨率对景观格局的影响。在遥感和地理信息系统软件的支持下,利用多源遥感影像,结合研究区的特点进行了景观分类,并从不同遥感数据的空间分辨率角度进行空间粒度放大试验,探讨景观格局的尺度效应。研究结果表明：基于不同空间分辨率遥感影像的土地利用空间数据具有尺度效应,其所反映的区域土地利用景观格局在宏观上是一致的,但类型的边界、形状和数量均产生较大的差异;景观格局指数能反映不同遥感影像所记录的地表信息,从不同遥感数据源、不同空间分辨率的角度定量化判断尺度放大过程中区域土地利用景观特征信息的尺度效应。     

Characterization of landscape patterns of deforestation in tropical rain forests

Patterns due to clearance and cultivation in the tropical rain forest are analysed and interpreted using high resolution remote sensing data. Within a wide variety of pattern indices, some are selected on statistical criteria to enable a cross-site comparison over different sites around the tropical belt and to monitor the landscape dynamics on one of them. The in-site variability of these indices is analysed to identify several landscape patterns of distinct land uses and to stratify the image on different landscape patterns. A cross site comparison reveals high differences of deforestation patterns between sites in terms of landscape configuration and complexity, of distribution and isolation of patches, and of degree of fragmentation. And the monitoring of landscape dynamic on a Brazilian site shows tremendous changes over the last 25 years and landscape pattern indices help to identify trends and quantify landscape changes: percentage forest decreases with forest cover, while Matheron index increases with fragmentation of landscape and fractal index increases with complexity of landscape pattern. Thus landscape pattern indices provide useful quantification to better analyse in-site variability, cross site comparison and changes over time.     

Progress of Chinese Coastal Wetland based on Remote Sensing

Coastal wetlands as a unique ecosystems with high productivity and abundant biology diversity,has many important resource values,ecological values,economic values and scientific research values.Due to the multi\|temporal,multi\|platform,macroscopic,objective,informative,real\|time,highly effective,comparable and so on,so the remote sensing technology has been gradually approved and widely promoted in coastal wetland research in the past three decades.Current status of coastal wetland research based on remote sensing technique in China was systematically discussed from multiple aspects,including remote sensing data sources,theories and methods,and the application of remote sensing technology to Chinese coastal wetland is reviewed from the aspects of coastal wetland resource investigation and management,landscape pattern and dynamic change,ecological environment monitoring,ecosystem quality and service evaluation.This paper also points out some shortcomings existed in Chinese coastal wetland research by remote sensing technology include the spatial and temporal distributions of the study area is uneven and dominated by small and medium scale,lack of interdisciplinary comprehensive research,focus on theoretical research and ignore application intelligent application of remote sensing technology,information sharing ability is poor,the improve of interpretation accuracy is difficulties.Related research prospects should be to carry out such as monitoring and mapping on all scale,strengthen the multidisciplinary collaboration,strengthen the comprehensive and comparative study,establish a unified classification system of coastal wetland based on remote sensing and the national coastal wetland information system,emphasis on the development of new remote sensing technology and fusion of multi\|source data,emphasis on the use of new methods and new models.     

基于遥感分类的博鳌地区生态变化评价

利用不同年份TM 数据, 使用遥感和景观分析的评价方法, 并对博鳌镇及周边区域的生态安全状况进行了研究。在充分利用影像波段信息的基础上选取不同的波段组合, 对最大似然方法和光谱角分类法做对比分析, 并将对比的最优结果用于景观评价指数的计算, 运用土地利用转移概率矩阵以及多种景观指标对博鳌地区景观格局变化和各个斑块类型的变化进行了研究. 结果表明, 从1988 年到2000 年, 该地区的未利用地面积明显下降, 土地利用开发效果明显; 与此同时耕地面积也有一定规模的下降, 明显存在耕地被建筑用地挤占情况; 林地面积有很大的扩张, 显示出极大的优势度, 就研究区域整体景观而言, 该区的破碎度得到一定的改善, 但其物种多样性和均衡性遭到一定破坏。     

Land Cover Extraction in the Ejina Oasis by Hyperspectral Remote Sensing

The extraction of land surface coverage is the basis of ecological environment evaluation,vegetation change analysis and regional ecological and hydrological processes.Aerial hyperspectral remote sensing has great advantage in land surface coverage extraction,such as flexible,wide coverage,high spatial resolution and high spectral resolution.Research area has landscape characteristics of vegetation,landscape fragmentation and heterogeneity in Ejina Poplar Forest National Nature Reserve.Comparison and analysis of two methods of dimension reduction based on minimum noise transform and principal component analysis,three supervised classification methods based on maximum likelihood method,support vector machine and object\|oriented classification.Land surface coverage is extracted by NDVI threshold segmentation,minimum noise transform dimensionality reduction method and maximum likelihood classification method according to the characteristics of landscape fragmentation,heterogeneity and high redundancy of hyperspectral data based on the Airborne Hyperspectral Data of Ejina oasis in the lower reaches of Heihe.The land surface coverage results overall accuracy and Kappa coefficient are 87.95% and 0.885 by random sampling based on airborne remote sensing data.The results show that the classification results of high accuracy can provide effective parameters for ecological research.     

杭州湾滨海湿地景观动态变化分析

以杭州湾滨海湿地为研究区,基于3S技术与模型对湿地景观动态变化进行分析。首先对研究区卫星遥感影像进行湿地景观基础信息提取,通过对遥感影像进行分类处理,提取了不同年份的湿地基础数据,同时基于GIS应用转移矩阵模型研究了不同时段各类景观的变化情况,最后对未来研究区的湿地景观的转化情况进行了驱动力分析。研究表明,5年来研究区岸线逐渐向海迁移,共增加湿地面积10308.05ha2,但人类生产活动对湿地的侵占也在增加。湿地减少的面积超过增加的面积,人为因素作用是影响湿地景观变化的主导因素。通过此研究提供了湿地管理与保护的主要方向与科学依据。