基于Landsat数据的蓝绿空间改善城市热环境分析——以天津市为例

以天津市内六区为研究区域,利用2004年、2011年、2017年间的Landsat卫星遥感影像,综合应用地表温度反演、温度差异分区、土地利用分类解译、景观格局分析等研究方法,探讨城市热环境与蓝绿空间的联系特征。结果表明,2004～2017年城市高温范围区域随着城市建设发展的方向,跨越河流的空间限制不断拓展,而低温范围区域主要集中在蓝绿空间。蓝绿空间具有改善城市热环境的生态作用：在景观格局层面,地表温度与蓝绿空间的斑块周长指数呈显著负相关,与周长面积比指数呈显著正相关;在空间格局层面,地表温度与蓝色空间的斑块所占景观面积比在1500m×1500m尺度样本中相关程度最高,与绿色空间在300m×300m最高,且蓝色空间的热环境改善效率更佳。最终提出面向热环境改善的城市蓝绿空间优化建议,可为生态宜居城市建设提供新思路。     

南京主城区蓝绿空间格局对降温效益的影响及其协同作用研究

高密度城市中的绿色与蓝色空间具有降低地表温度、缓解热岛效应的功能,两者有着相互促进的协同作用。城市蓝绿空间的格局是影响其降温效益的主要因素之一。以南京主城区为例,选取17个空间格局指标,分别从面积—边缘、形状、核心、聚散度4类表征城市绿色空间、蓝色空间与蓝绿空间格局特征,对比分析三者与地表温度的关联性,探讨绿色与蓝色空间对降温的协同促进作用。结果表明:(1)城市蓝绿空间格局对其降温效益的影响不具有季节性差异;(2)蓝绿空间格局整体性指标相较于单一绿色空间与蓝色空间格局指标,对地表温度产生的影响更加显著;(3)增加斑块面积、提升形状复杂度、减小空间破碎度均可促进城市蓝绿空间的降温效益。从整体性与协同性的角度探索了城市蓝绿空间格局对降温效应的影响,阐明了城市蓝绿空间统筹调控的必要性,有助于实现高密度城市规划实践中蓝绿空间格局的系统性优化与精细化调控,推动城市蓝绿空间融合发展。     

天津市城市蓝绿空间景观格局与热环境的关联研究

面对快速城市化带来日益严重的热环 境问题,充分发挥蓝绿空间的生态降温作用是 实现人居环境治理及可持续发展的重要路径。 本文以天津市内六区为研究区,应用遥感（RS） 与地理信息系统（GIS）技术开展蓝绿空间与热 环境的关联讨论。首先,基于Landsat遥感影像 进行地表温度反演及蓝绿空间解译,分析比较 热环境与蓝绿空间的分布特征。其次,运用统计 分析方法探讨蓝绿空间景观格局指数与热环境 的相关规律后发现：在斑块层面,蓝绿空间内部 温度与斑块周长呈显著负相关,与周长面积比 呈显著正相关;在类型层面,蓝色空间样本研究 最佳尺度为1 500 m×1 500 m,样本温度与斑 块所占景观面积比、最大斑块指数、平均斑块面 积、边缘密度、斑块密度呈显著负相关;绿色空 间最佳尺度为300 m×300 m,样本温度与斑块 所占景观面积比、最大斑块指数、平均斑块面积呈显著负相关。最后,在规划管理与设计层面提出蓝绿空间规划建议,以期为热环境改善视角下 的城市蓝绿空间规划提供参考。     

金佛山国家级风景名胜区人类活动强度与景观格局时空变化响应研究

随着社会经济快速发展,风景名胜区人类活动日益增强,往往带来景观格局变化等潜在威胁。为揭示景观格局与人类活动强度的响应关系,识别二者耦合作用形成的生态环境破碎区域,以金佛山国家级风景名胜区为例,基于2000年、2010年、2020年三期土地利用数据,通过构建人类活动强度模型及景观格局指数计算,对金佛山国家级风景名胜区景观时空变化进行定量分析,同时利用空间自相关分析,探索人类活动强度与景观格局在空间上的响应关联,进而叠加耦合出人地矛盾突出区域,作为潜在的重点关注区域。研究结果表明：自2000年以来,金佛山国家级风景名胜区景观格局发生明显变化,建设用地面积持续扩张,人类活动干扰增多,景观破碎度增加,景观异质性增强;近20年来人类活动强度高值区域面积逐年扩大且分布于低海拔区域,聚集在研究区域的北部三泉镇及南部金山镇等村镇聚落,高聚类区主要为建设用地与耕地区域;人类活动强度与景观格局变化存在显著的空间依赖性,呈现出较强烈的空间相关性,在空间分布中变化具有高度的一致性;金佛山风景名胜区人类活动强度与景观格局指数耦合的人地矛盾突出区域在空间分布中呈围绕南部及北部村镇扩张趋势。     

1990-2015年间苏锡常都市圈城镇与绿色生态空间景观格局演变分析CSSCI

景观指数是计量景观格局、定量化回顾区域土地变化的一种重要方法。本文在传统的景观格局评价基础上,提出引入干扰度指数描述城镇与绿色生态空间相互干扰的强弱,以苏锡常都市圈为例,依据1990、1995、2000、2005、2010、2015年6期遥感影像分类数据,对该地区土地利用变化进行了分析,重点对城镇与绿色生态空间景观格局干扰水平的变化过程进行了评价。研究表明:1) 1990—2015年间苏锡常都市圈建设用地快速扩张,规模增加了3313.93km^2,农田面积缩减了3585.21km^2,而以林地为主的绿色生态空间规模变化不大。2)25年间,研究区内景观多样性Shannon指数不断增加,破碎度NP指数先增加后减少;农田的优势度LPI指数不断降低,形状指数LSI不断上升;城镇景观的形状经历了规则—复杂—规则的过程,并较1990年呈现更加连片紧实的分布状态;林地的规模与形状LSI未发生较大变化,但是城镇对其的干扰度AI不断上升,人类活动对绿色生态空间干扰不断增强。3)上述变化的主要驱动力来自城镇人口增加、经济发展。此外,研究认为干扰度指数的应用能很好地描述城镇对绿色生态空间的影响,本研究结论能够为苏锡常都市圈的城镇与生态绿化系统规划提供重要的数据支持。     

珠三角基塘景观格局演变特征及驱动 因素研究——以佛山顺德区为例

基塘系统作为一种水陆相互作用的人工复合农业生态系统,是珠三角地区乡土景观的重要组成部分。近年来,随着城镇化的快速发展,基塘系统的景观格局发生巨大改变,其农业生产功能和生态功能逐渐退化。以佛山顺德区为例,基于1979—2020年的Landsat遥感影像进行ENVI解译,在此基础上利用9个景观指数研究区域基塘景观格局的演变规律,并对其驱动因素进行分析。结果表明,1979—2020年,顺德区基塘、耕地和林地向建设用地转化明显,整体景观呈现非均衡化趋势分布;基塘景观的破碎度不断增加,优势度和团聚程度下降,部分基塘逐渐萎缩。驱动因素分析结果表明,人文因素是影响顺德区景观格局变化的主要因素,具有负向效应的空间推动作用。     

1990年—2020年天津湿地景观格局时空变化研究

为揭示天津湿地整体景观格局动态,支持湿地资源保护利用与科学规划,本文以1990年—2020年间共6期Landsat遥感影像解译天津湿地景观空间分布格局,利用ArcGIS空间分析方法和Fragstats计算其景观格局指数,并分析了近30年天津湿地景观格局变化及主要驱动因素。结果表明：(1)1990年—2020年天津湿地(以人工湿地为主)面积共减少1166.1768km²,其中,2002年—2008年湿地面积减少最为急剧;(2)近30年天津湿地景观格局指数的计算结果表明湿地景观破碎化程度在加剧,城市建设、养殖业和盐业等的发展导致湿地景观破碎度的变化,破坏了湿地景观斑块的完整性,湿地景观生态功能日益减弱;(3)驱动力分析显示,该时期的自然因素、人口因素和政策因素是天津湿地景观格局变化的主要驱动因素。     

南京市景观格局演变与廊道网络构建研究

以南京市1990、2000和2010年TM遥感影像为数据源,选取合适的景观格局指数,运用景观生态学原理和RS、GIS技术,揭示南京市20年的景观格局演变特征。通过生态源点信息提取、最小累计距离耗费模型,构建南京市廊道生态网络。结果表明:①1990—2010年,南京市景观格局变化显著,在斑块类型尺度水平上表现为农田面积大量减少、破碎程度增加,建设用地面积增加、趋向集聚化发展,林地面积增加、斑块形状复杂化,水体景观比例先减后增、形状趋于规则化。在景观尺度水平上表现为景观整体多样性、破碎程度增加,自然景观空间异质性增强,各景观类型斑块形状相似化发展;②在累计耗费距离大的源地间构建垫脚石,可以有效增强景观的连通性、优化生态网络结构、发挥其生态服务功能。     

城市蓝绿景观格局对雨洪调蓄功能的影响

近年来,城市内涝问题频发,引发了社会强烈关注。现有研究多从灾害成因角度聚焦于景观格局变化对洪涝产生的影响,蓝绿景观格局与雨洪调蓄功能的响应关系尚待进一步探讨分析。以武汉市江夏区为研究区域,通过对比连续晴天及雨后情景下的遥感影像结果,建立了淹没转移变化矩阵表征调蓄状况,结合以往研究与斯皮尔曼相关系数分析的结果,选取了面积周长比、形状指数、分形维数、近圆指数、边缘对比度5个景观指数,运用二元Logistic回归分析,探究了景观格局对雨洪调蓄功能的影响。结果表明：1）分维指数对雨洪调蓄能力的发挥有直观的作用,城市存量布局优化中需要着重注意对蓝绿空间自然形态的保护;2）雨洪调蓄功能与蓝绿空间聚集度指标之间没有显著关联,蓝绿空间的复合程度对雨洪调蓄能力的影响有待更精细化的研究。研究结果为蓝绿空间景观格局的调蓄效能理论提供了量化支持,可为今后城市洪涝治理和景观格局优化研究提供一定的思路。     

基于“三生空间”判别的珠三角基塘蓝绿空间体系优化研究

桑基鱼塘景观具有多维度的水陆交互作用和生物多样性,保护的关键在于提升基塘系统蓝绿空间的“融合性”。将基于蓝绿空间的基塘农业景观作为整体进行保护,为基塘农业的可持续保护与发展提供科学指导。以西江下游江门市睦洲镇至大鳌镇段及周边基塘为研究区域,通过1980-2020年土地转移矩阵分析基塘农业景观各组成要素的时空变化特征。在资源环境承载力评价和国土空间开发适宜性评价的基础上,构建基塘农业景观“三生空间”适宜性评价指标体系,定性定量相结合划定基塘农业景观的“三生空间”。结果表明：1980年研究区蓝绿斑块呈镶嵌状,融合性较好;2000年起至今的沿江蓝绿空间要素逐渐割裂分离。水域、基塘、林地草地、耕地园地面积均不断减少,城乡工矿居民用地面积持续增加。人们的生产生活活动改变了基塘蓝绿空间结构和功能,使得基塘系统整体生态系统服务功能逐渐降低。优化后的生态、生产、生活空间占比分别为30.19%、35.15%、34.66%,空间融合性更强。可得到以下结论：珠三角基塘蓝绿空间体系是由“江—驳岸—涌—渠堑—基—塘”镶嵌交错而成的复杂景观格局空间结构,是人与珠江复合三角洲地貌相互适应之后的结果,体现了先民长期适...     

鄂尔多斯景观格局时空变化及其驱动力分析

基于1988、2000和20085-期TM影像,运用地理信息系统、FragstatS和SPSS统计分析,对20年来鄂尔多斯市景观格局特征、变化及其成因进行研究。结果表明：（1）1988—2000时段内研究区景观分布趋于单一和集中,各斑块类型密集程度、景观丰富度和复杂程度减小．2000—2008时段内上述趋势进一步加强：（2）1988—2000时段内景观格局变化幅度较小。而2000-2008时段内幅度增大。主要表现为城镇用地扩张、水域减少、耕地向西部转移、林地面积恢复和各种草地、未利用地之间的大量转化：（3）降水和坡度对景观格局年际变化的影响较大。单位面积一、二产业增值和地均财政收入增值在1988—2008时段内是景观格局演变的主要社会经济驱动因子．且在2000-2008时段内有所加强。     

基于PLUS-InVEST模型的碳储量时空演变 与预测模拟

城市化的快速推进导致生态空间萎缩、景观破碎化等 问题,极大降低了城市生态系统的碳存储能力。在此背景下, 探究城市碳储量的时空演变特征、未来变化趋势及与景观格局 的空间关联性意义重大。以深圳市为研究对象,基于2000— 2020年土地利用数据,耦合PLUS-InVEST模型对土地利用和 碳储量的时空演变进行分析。设定多种情景发展模式,对不同 模式下土地利用和碳储量的变化进行预测模拟。最后,结合双 变量空间自相关分析碳储量与景观格局的关联性及空间集聚特 征。结果表明：1)2000—2020年深圳市碳储量呈下降趋势, 耕地、林地等生态用地向建设用地的转换是区域碳储量下降的 根源;2)未来3种情景下的碳储量和生态用地面积均明显下降, 其中生态优先情景下碳储量下降最少;3)在高度城市化区域, 碳储量与生态面积、景观破碎度均呈正相关关系,三者综合指 数的空间布局特征与人类活动的开发程度息息相关。研究结果 为土地紧缺的城市实现低碳高质量发展提供依据和参考。     

锦葫沿海地区景观格局变化研究

在Erdas和Arcgis的支持下,绘制成1990、2000和2010年的锦葫沿海地区景观格局图作为基础数据,将景观划分为耕地、园地、林地、草地、水域、建设用地和未利用土地8种类型,采用转移矩阵及景观格局指数方法对锦葫沿海地区的景观格局及其动态变化进行了系统研究,得出了如下重要结论:锦葫沿海地区在过去的20年里,主要的景观变化是以建设用地的持续扩张与耕地以及林地、水域面积缩小为特点;景观斑块数呈增加趋势,除建设用地外,各景观平均斑块面积均呈减小态势,景观破碎化程度增加。     

日照市绿色空间景观格局动态变化

以山东省日照市为研究对象,选取日照市1990—2020年4期土地利用分类数据,使用Landsat-TMETM遥感影像数据进行各期数据的遥感解译,通过ArcGIS、转移矩阵模型,从日照市绿色空间格局动态特征、土地利用类型变化的动态度分析、空间转移特征三个方面对日照市1990—2020年绿色空间格局进行研究。结果表明：(1)日照城市群空间类型在总体上呈现绿色空间缩减,非绿色空间扩张的趋势。(2)土地利用类型总体上变化较大,其中变化较大的有建设用地和灌草等。绿色空间景观格局动态变化研究不仅对日照市绿色空间的总体水平和动态特征进行全面分析,同时有助于各级政府更有针对性地制定相应的绿色空间保护和经济发展措施,对促进日照市生态宜居城市建设具有重要意义。     

2002—2017年厦门市景观格局与 热环境的时空耦合关系

基于2002、2007、2012、2017年4期Landsat遥感影像,应用景观生态学和统计分析相结合的方法,探讨了厦门景观格局对热环境的影响作用及其变化规律。结果表明,2002—2017年,厦门市相对地表温度(Relative Land Surface Temperature,RLST)呈上升趋势,城区的热岛效应逐步凸显;RLST较高的区域多为耕地、建设用地,RLST较低的区域多为绿地、水体;在类型层面,绿地的景观类型比例、最大斑块指数、聚集度指数、平均斑块面积、形状指数与相对地表温度呈负相关,斑块密度、边缘密度与RLST呈正相关。耕地、建设用地的景观指数与RLST均呈正相关;在景观层面,景观分割指数、形状指数、斑块密度、边缘密度、香浓均匀度指数与RLST呈正相关;景观优势度大、聚集度高的景观类型,如耕地、绿地、建设用地对RLST影响显著。随着城区的扩张与耕地的减少,建设用地景观格局对RLST的影响逐渐加强,而耕地景观格局对RLST的影响不断减弱;景观层面的景观格局对RLST的影响作用与不同景观类型总体的结构组分及空间构型有关。随着景观结构趋于复杂,景观层面的景观格局对RLST的影响逐渐增强。     

基于遥感反演的绿色空间景观格局对 气溶胶污染的影响

气溶胶对人类的生命健康具有重要影响,绿色空间 被认为是缓解气溶胶污染的重要生态设施。既往研究集中于单 个污染因子与土地利用的相关研究,但对绿色空间景观格局与 综合空气污染物空间规律的定量化研究较少。以武汉市为例, 基于遥感影像,利用ENVI、ArcGIS提取绿地和AOD数据, 运用Fragstats计算绿色空间景观指数,从统计学规律和空间 分布规律两方面研究了绿地景观格局与AOD的关系。研究发 现：1)绿色空间景观指数和AOD都具有显著的空间集聚特 征;2)绿色空间景观格局缓解气溶胶污染的核心景观指数指标 为CA、PLAND、LPI、COHESION、AI;3)基于地理加权 回归的绿色空间核心景观指数对AOD浓度分布影响具有空间 差异。提出了绿色空间核心景观指数缓解气溶胶污染的调控策 略,旨在从缓解气溶胶污染角度出发,为绿色空间类生态规划 设计等提供参考,为人居健康环境和公共卫生安全建设提供理 论依据。     

基于Fragstats的城市土地利用景观格局分析——以安徽省舒城县为例

景观格局指数是描述景观空间特征的重要指标,也是最为简单和直观展现景观空间动态变化趋势的指标。本文以安徽省舒城县为研究对象,借助ArcGIS10.2软件将舒城县2000年、2010年和2020年三期土地利用覆被数据进行预处理,结合舒城县现状特征选取适当的景观格局指数,并在Fragstats4.2软件里进行指数运算,再利用ArcGIS软件进行空间数据统计与分析,最终得到2000-2020年间的舒城县土地利用景观格局的时空分布特征。以此为舒城县土地利用景观空间结构布局发展提供借鉴与参考。     

北京市朝阳区城市生态网络演变特征及优化研究

【目的】生态网络作为整合景观斑块和廊道的有机结构,提升景观连通性是维持生态系统健康的重要途径。完善北京市朝阳区的城市生态网络,可推动生态文明战略背景下的城市绿色空间建设。【方法】以朝阳区为研究区域,选取2005、2010、2015、2020年4个时间节点,利用图论（graph theory）原理工具Graphab进行景观连通性分析,探讨生态网络的演变特征和图论在网络格局优化方面的应用。【结果】发现：2005—2020年,朝阳区绿色空间规模持续提升,斑块总数增加,但平均斑块面积缩减27.3%,网络趋于破碎化;生态网络整体水平上的景观连通性提高,连通概率指数（probability of connectivity, PC）提升35.4%;最大连通单元面积（size of the largest component, SLC）提高,平均连通单元面积（mean size of the components, MSC）下降,核心景观连通单元优势度增强,而平均景观连通单元退化,网络趋于两极化;个体水平上的景观连通性等级空间分布不均,呈现北高南低的格局。【结论】基于图论实现朝阳区生态网络的诊断和优化...     

基于“三生空间”的昆明市国土空间结构演变特征分析

从“三生空间”视角,以昆明市为例,从国土空间数量变化、重心迁移、转移特征和景观格局变化等方面,分析研究昆明市国土“三生空间”的结构特征,探寻其空间结构演化的过程和规律。结果表明:昆明市的优势功能空间是农业生产空间和绿地生态空间,所占面积超过区域总面积的70%;各功能空间在研究期内均有不同程度的增加或减少,除农业生产空间、水域生态空间和其他生态空间减少外,其余类型空间转入面积均大于转出面积;国土空间景观类型的异质性程度、土地利用均衡度和破碎化水平均降低,而集聚度和景观间的连通性在提高。该研究为今后昆明市国土空间开发利用和格局优化提供重要参考。     

沈阳市绿地系统景观格局分析与调优

调优城市绿地景观格局能够在无大规模增加绿化水平的情况下,更好地提高绿地系统的服务功能。因此,应用景观生态学原理,有针对性地采用破碎度、优势度、连通度等多种景观格局分析指数及缓冲区分析方法,对沈阳城市现有景观生态格局进行研究,归纳和梳理出城市绿地景观系统的主要空间特征,并在此基础上给出沈阳市绿地系统的空间格局调优措施,以期更好地指导绿地系统的规划和建设活动。