基于ALOS数据的城市景观格局信息提取研究——以北京市海淀区为例

在城市景观规划与城市生态环境演变研究中,理解与把握城市景观格局信息至关重要.本文以海淀区2006年ALOS卫星为研究数据,运用面向对象的影像分类方法获取景观类型分布,选取景观分维数、破碎度、分离度等景观指数来定量描述海淀区的景观格局.研究表明海淀区景观多样性指数较低,景观类型面积所占比例差异大,人为作用影响显著.居民地及工矿用地景观和耕地景观构成海淀区的景观基质,道路交通景观构成廊道景观,林地景观相对较稳定,而水域景观和草地景观受人为干扰严重,需要加强管理与规划.     

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。     

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。     

基于面向对象分类方法的乌苏里江流域中俄跨境区域湿地景观动态研究

选取乌苏里江中下游干流50km缓冲区为研究区,以1989、2000和2013年的Landsat TM、OLI遥感影像为数据源,利用面向对象的分类方法获取湿地信息;在GIS技术支持下,选取斑块类别面积(CA)、面积所占比例(PLAND)、最大斑块面积指数(LPI)、平均斑块面积(AREA-MN)、斑块数(NP)、斑块密度(PD)等景观格局指数,分析了研究区1989~2013年湿地的景观格局动态特征。结果表明:面向对象的分类方法能够准确提取湿地信息,并且有效地避免"椒盐现象";1989~2013年,该区水田、水库/坑塘、运河/水渠、灌丛沼泽增加和河流、湖泊、草本沼泽、森林沼泽减少;大量草本沼泽转为水田为该区湿地变化主要特征;1989年湿地类型以草本沼泽为主,2013年水田的斑块面积略高于草本沼泽斑块面积;湿地景观变化区主要分布于中国一侧的挠力河流域和穆棱河流域;天然湿地景观破碎化程度逐年加深,人工湿地景观趋于聚集,人为干扰是导致湿地景观格局变化的主要动力;中俄两国境内湿地景观变化程度差异显著,中国境内大量天然湿地转为人工湿地;俄罗斯境内的湿地变化微小,天然湿地保存较好。农田垦殖是导致两国湿地景观破碎程度差异的主要原因。     

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。     

基于随机森林的遥感土地利用分类及景观格局分析

2009年福建平潭综合实验区设立,作为闽台合作及国家对外开放的窗口,其土地利用变化主要受社会经济因素的影响和自然地理环境的制约,也与未来的土地利用规划密切相关.本文利用1990、2000、2010和2017年4期Landsat遥感影像数据,定量分析近27年的土地利用变化对景观格局的影响.结果表明:(1)在选择合适训练样本的情况下,利用随机森林方法可获得较高的遥感土地利用分类精度(4期遥感影像分类的总体精度均在87%以上,Kappa系数均在0.84以上);(2)1990~2017年,水域面积急剧减少31.04 km2,流失的水域主要转化为建设用地和林地;建设用地增加40.98 km2,年平均增长1.52 km2.近十年呈快速增长趋势,年平均增长3.87 km2;(3)在斑块类型级别上,逐年增加的建设用地导致最大斑块占景观面积比例(LPI)、聚合度(AI)和边缘密度(ED)呈上升趋势,其中LPI受到建设用地增加的影响最显著.在景观类型级别上,多样性(SHDI)和景观形状(LSI)呈下降趋势.     

基于遥感与GIS的北京市土地利用动态演化模式研究

将土地利用动态变化模型与景观生态学景观格局模型相结合，在1988－2000年北京市遥感数据的基础上，分析了北京市土地利用动态变化模式。研究表明，地形条件对北京市土地利用类型的形成及土寺利用动态变化具有重要影响。在平原地区，农田、城乡居民点及独立工矿用地居于主导地位，土地利用动态变化主要表现为城乡居民点扩展占用耕地及生态退耕。在台地、丘陵和山地地区，林地、草地等自然景观居于主导地位，土地利用动态变化主要表现为生态退耕。北京市土寺利用格局的动态变化表现了城市化、工业化高速发展与退耕还林等生态建设政策实施对土地利用空间格局产生的影响。自然景观增加，景观多样性半加。在自然景观中，林地面积增加，破碎度减小，斑块边界趋于平滑；草地面积减少，趋于破碎。在人文景观中，城镇、农村居民点斑块增大，趋于紧凑，有利于用地节约。农田受到城镇农村居民点扩展及退耕还林政策的双重影响，面积大量减少，破碎度增加。     

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。     

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。     

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.     

基于国产小卫星遥感数据的矿区土地覆盖与景观格局变化研究

采用北京一号小卫星和环境与灾害监测预报小卫星遥感数据,对徐州西矿区2008年～2009年土地利用/覆盖及景观格局变化进行分析。通过对4种分类方法的比较,选择精度最高的决策树分类图进行分析。试验表明:采矿活动导致徐州西矿区植被面积下降明显,大部分转为建筑用地;同时,矿区土地复垦使塌陷积水面积减少;区域景观破碎化程度有所下降,斑块的形状趋于规则化,景观多样性减小。评价变化检测精度,结果表明:国产小卫星遥感数据能有效地应用于矿区土地利用/覆盖及景观格局变化监测。     

辽河口国家级自然保护区湿地时空演变遥感评估

以1980年、1990年、2000年、2010年和2020年Landsat遥感影像作为数据源,结合野外实测数据和Google Earth的高分影像,采用面向对象的决策树分类方法,得到1980～2020年辽河口国家级自然保护区土地覆盖变化情况。结合土地利用转移矩阵、景观格局分析法以及等扇方位分析法,研究近40 a辽河口国家级自然保护区内的人工类型用地时空动态演变特征。结果表明：1980～2020年间,研究区内自然湿地减少了270.12 km2,主要转化为耕地、油井、建设用地及交通用地等人工土地覆盖类型。由于受人类活动干扰较大,研究区内景观趋于破碎化、均衡化,景观异质性降低。近40 a来,研究区内人工土地覆盖类型主要沿北西北方向扩张。国家政策和经济发展对辽河口湿地的演变过程影响极大,农田开垦、城镇建设、油田开发和海水养殖等人类活动是自然湿地演变的主要驱动力。     

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Markov的主城景观空间变异规律动态仿真

为准确预测景观空间变化趋势，提高景观规划的合理性，提出基于Markov的主城景观空间变异规律动态仿真。利用遥感技术采集景观图像，经几何校正、图像融合、信息损失评估等过程完成预处理，增强图像质量，提高信息利用率；结合景观形状、香农多样性指数分析景观空间的自相关性，避免重复采样；将气候、经济、环境等因素作为影响空间变异的驱动因子，计算景观利用变化幅度、利用动态度，建立重心转移模型，确定空间变异核心位置；采用Markov预测模型，构建景观空间变异转移概率矩阵，通过上述矩阵即可模拟变异规律。仿真结果表明，随着空间幅度半径的增加，除建筑景观外，其余景观的数量与面积均表现出缓慢上升、显著上升和趋于平稳的变异规律，可看出空间幅度对景观变异存在一定敏感性。     

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。     

塔里木河下游输水区景观与植被变化分析

对塔里木河下游输水区植被分布主要区域2000、2002年ETM、2004、2006年ASTER影像景观特征值、景观格局分析,结果表明:2000年输水后,研究区(193726hm2)天然植被面积迅速扩大并呈连片趋势,沙地斑块数量增加但面积减少、聚集度明显减小;除了沙地外其他各地类斑块密度、数量减少,平均斑块面积扩大,各景观类型呈聚集趋势,景观分布趋于连片.转移矩阵计算表明,2000～2006年输水区4275hm2疏林地转化为有林地;4573hm2中、低覆盖度灌草地转化为高覆盖度灌草地;18729hm2低覆盖度灌草地转化为中覆盖度灌草地;2230hm2沙地转化为灌草地,输水后研究区植被面积增加了7345hm2.生态输水有效地遏制了沙漠化扩展.     

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2 934.87 hm2,其它类型用地减少,尤其是旱地、水体分别减少1 084.81 hm2、1 717.92 hm2;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。     

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。