快速城镇化背景下城市热岛演变特征及成因分析

以快速城镇化为研究背景,以西咸一体化为样区,基于Landsat TM热红外波段数据,采用单窗算法反演地表温度,获得了1988、2000和2010年三个不同时相西咸地区热岛空间分布及演变特征,并借助主成分分析的方法探讨了西成一体化背景下城市热岛的演变成因,结果表明:①西咸一体化致使西咸地区热岛效应加剧,表现为22年间热岛区域面积累计增加95.79 km~2;②热岛区域面积的增加主要来源于强热岛区和常温区面积减少的流入;同时,绿岛区域是西成区域内变化仅次于常温区域的热岛类型,累计增加161.72 km~2;③22年间西成地区强热岛区域表现为由面及点的发展趋势,而热岛区域则呈现摊大饼式的面状扩展模式;④PCA分析表明:城市人口、建成区面积、人均道路面积、人均绿化面积、平均风速和降水量6个影响因子为西成一体化进程中城市热岛演变特征的主要影响因素.     

城市热岛对热舒适度的景观格局影响演化分析

为明确城市热岛对热舒适度的空间格局过程的影响规律,给城市空间的合理规划布局提供理论支持,以1992—2011年天津市主城区为例,采用同季同时相的TM遥感数据和地面实测数据,基于人体舒适度和高温生理反应构建地表热岛对热舒适度的影响等级划分标准,划分成5个强度不同的影响区,进而利用景观格局指数评价方法进行分析．研究结果表明:热岛对热舒适度的影响区面积和强度都不断增大;二级影响区斑块破碎化,最大斑块面积减小,但其总面积却在升高,热岛影响无实质改善;引起人体不适应的三、四级影响区,斑块的数量与密度不断增大,总面积和最大斑块面积也迅速增加;热岛景观斑块的破碎化、斑块类型的混合、强热岛区的斑块连通度降低,都会改善热岛对热舒适度的影响;高层小区建设虽然节约用地,却增加了热舒适度的恶化总面积,并使局部热舒适度受影响等级异常增高．     

合肥市滨湖新区绿地景观格局动态变化研究

基于多期（2005、2012、2020）Landsat 遥感影像,运用 ENVI 、Arc GIS、Fragstats 软件选择景观格局指数定量研究滨湖新区绿地景观格局,探究其动态变化过程。结果表明：（1）自 2005 年以来,城市绿地面积先增加后减少,截至 2020 年,研究区形成了以城市绿地和建设用地为主的景观格局,其面积占比分别为45.91% 和 45.17%;（2）2005-2020 年间,研究区农林用地转出量最大,占总转化面积 61.33%,是城市绿地和建设用地的主要来源,建设用地稳步扩张,主要由农林用地和城市绿地转化而来;（3）2005-2020 年间,研究区整体景观类型破碎化程度低,景观多样性减少,各类型景观处于团聚趋势,连通性增加。绿地斑块数下降、斑块形状趋向简单化、规则化,绿地斑块逐渐呈现均匀分布的空间特征。研究结果可为滨湖新区绿地空间结构和生态环境优化提供参考依据。     

赣江上游太平江流域景观格局演变及驱动因素分析

基于GIS和RS,以赣江上游太平江流域1995年、2005年和2015年的三期遥感影像为基础进行解译.利用景观类型变化率、开发度,以及景观格局动态度分析了近20年来太平江流域景观格局时空变化和驱动因素.得出的结果是:(1)1995—2015年,太平江流域主要的景观类型为林地,2015年已经占流域总面积的67%.草地面积一直缩减,水域和其它用地占地面积小,变化率较大,开发度相对稳定.建设用地在2005—2015年的动态度和开发度高达80%,变化显著.(2)景观类型中,草地和建设用地的斑块数量逐步增长,林地和其它用地的斑块数量急剧下降.只有局部区域景观格局呈现多样性和丰富性,主要表现在建设用地、耕地和草地相连接的区域.景观水平中,斑块数量和斑块密度增加,香浓多样性指数和香浓均匀度指数均呈现下降趋势,分别从1.33和0.67下降到1.22和0.63.(3)经济因素是太平江流域景观格局变化的主要影响因子.     

邯郸城市热空间遥感监测研究

以邯郸市区以及周围部分县区为研究对象,利用1988年至2010年间5景Landsat TM/ETM+热红外波段数据反演邯郸市地表亮温,通过对多时相地表亮温图像进行归一化处理,得到相对温度,并进行热岛分级。研究结果表明:20多年间邯郸市出现热岛区的位置相对稳定,但大面积低温、次低温区转换为中温区、次高温和高温区,热岛现象向西、南方向扩张;热岛面积总体呈上升趋势。热岛时空分布特征及异常现象产生的原因主要是由于城市化的加快导致邯郸市下垫面发生了变化。     

丹江口水库河南汇水区土地利用景观格局分析

利用2007年LandsatTM遥感影像解译得到丹江口水库河南汇水区的土地利用数据,使用ArcGIS软件绘制研究区土地利用类型图,并借助景观分析软件Fragstas 3.3,从景观类型水平和景观水平两个层面,选取斑块面积、景观百分比、斑块密度、景观形状指数、分维数、多样性指数、均匀度指数等景观格局指数,分析丹江口水库河南汇水区的土地利用景观格局特征.结果表明,研究区主要土地利用类型为林地、耕地和裸岩,分别占研究区国土面积的57%,19%和15%.阔叶林景观百分比(41%)最大,是研究区的基质,其连结性、完整性最好,灌木林斑块密度(0.23)和景观形状指数(53.04)最大,破碎化程度最高.此外,旱地也表现出很高的破碎性(LSI=51.97).研究区内景观类型丰富,分布均匀,斑块连结性高,景观斑块集中,但由于受森林砍伐与垦殖等人类活动的影响,景观分布存在一定的分散性,不利于水源地的环境保护.亟待建立协调区域经济的生态补偿机制,减少生态环境的人为破坏,促进生态自我修复.     

西藏天然林保护区景观格局分析

森林保护区景观格局的变化是揭示其生态状况及空间变异特征的有效手段,开展西藏天然林保护区景观格局动态变化的研究对科学认识西藏天然林动态变化规律,维护森林景观稳定性,保障森林生态系统安全具有重大意义。文章对2000和2010年遥感影像进行监督分类,根据保护区自然特征分析了研究区土地利用状况,选取了11种景观指数对保护区景观格局的动态变化进行了研究,从斑块类型水平和景观水平两方面阐明了其景观异质性变化趋势,提出了景观优化策略。结果表明:天然林保护工程实施后,保护区土地利用类型变化明显,植被覆盖度增加到84.5%,土地类型空间分布存在差异;景观格局斑块个数减少但依旧较多,景观最大斑块指数和平均斑块面积增加;景观异质性降低,破碎度较大;可采取加强荒漠治理、人工管理、建立生态廊道等措施优化景观格局。     

大庆市人类干扰活动强度变化及其景观格局响应

基于遥感技术与GIS空间分析法,运用人为干扰度模型,结合研究区域自然资源情况、经济社会发展形势并参考《土地利用现状分类》(GB/T 2110—2017)建立了大庆市主城区生态干扰模型。通过计算景观格局指数探讨了大庆市主城区2000—2018年生态干扰度时空动态与景观格局的响应机制。研究表明：1)研究区人为干扰度(HI)变化具有非均质特征和地区差异性,HI≤3区域面积逐年减少,HI>6区域面积逐年增加,其他干扰度区域变化不显著;人为干扰度地域分布具有中间高四周低的特点,高人为干扰度主要分布于让胡路区与大同区。2)斑块密度(PD)、边缘密度(ED)、景观形状指数(LSI)、最大斑块指数(LPI)4项景观格局指数呈降低趋势,而香农多样性指数(SHDI)则呈明显上升趋势,斑块聚合度指数(AI)先升高后降低;区域景观异质性随着景观丰富度和复杂性降低而降低,景观斑块趋于均质化。3)空间上,整个研究区域范围内人为干扰度指数与景观格局指数空间分布相关性大小依次为：LPI>SHDI>ED>LSI>AI,斑块密度PD与人为干扰度指数相关性不显著。     

基于CA-Markov模型的西安市热环境模拟研究

将元胞自动机理论和马尔可夫模型相结合,构造了可用于城市热环境模拟与预测分析的CA-Markov模型.以西安市为例,基于单窗算法反演了西安市2000年和2006年两个不同时相城市热环境数据,并利用构建的CA-Markov耦合模型,模拟分析了西安市2018年城市热环境格局分布特征.结果表明:(1)CA-Markov模型具有较高的模拟精度,可用于城市热环境的模拟研究;(2)2018年西安市不同热岛类型面积由高到低依次为:常温区绿岛区热岛区强热岛区强绿岛区,所占面积比例分别为:70.20%、13.06%、12.01%、3.67%、1.06%;2006~2018年12a间强热岛区、热岛区、常温区、绿岛区和强绿岛区的面积变化分别为:0.31%、-0.60%、1.2%、-0.84%、-0.08%;(3)2018年西安市热环境状况整体趋于良好,常温区占绝对优势,但局部地区热环境表现为小幅加剧的趋势.因此,建议西安城市规划建设中热环境规划作为一项重要内容予以考虑.     

榆林市景观格局(2000—2020)时空变化

为了构建2000—2020年间榆林市景观格局时空变化状况,文中以榆林市2000年、2010年和2020年为例,选取三期土地利用数据,以十年为间隔分析其土地利用空间变化,在此基础上通过Fragstats平台在景观水平及类型水平下计算景观格局指数。研究发现：2000—2020年间,榆林景观水平下的景观格局指数显示出其景观破碎化、分散化趋势加强,类型水平下的耕地是榆林生态系统威胁因子中的主要优势景观,人类扰动下的耕地景观破碎严重,并且建筑地类的扩张明显,给景观格局及生态系统带来强烈的压力。     

龙川江流域的景观格局变化及其驱动力分析

以龙川江干流水文站——小黄瓜园站所控制的集水区为研究区,以1974年、1992年、2007年和2011年的卫星影像解译数据为信息源,选择6个斑块类型水平和8个景观水平的景观格局指数．分析研究区1974-2011年间的景观格局的变化特点,并对引起格局变化的驱动力进行剖析．结果表明：①1974-1992年,景观聚集度（AI）由89．1427％降为85．9012％,景观破碎化加重,其中耕地和草地破碎化最为严重．1992-2011年,景观AI值升为88．7651％,整体景观的破碎化程度有所减轻;耕地破碎化却更为严重,成为破碎度最高的景观类型,其斑块数目（NP）占研究区NP的35．97％;水域和建设用地的分布趋于分散,林地分布渐趋集中．②各类型所占景观面积比例（PLAND）在1974-2007年间由均衡趋向不均衡,在2007_2011年间有所改善．1974—2011年,林地逐渐取代耕地的优势地位,草地在整个流域所占的比重下降严重,而建设用地的比重则不断增大,其PLAND增加近140倍．⑧1974—2007年、2007—2011年,流域整体景观的形状渐趋复杂,景观均匀度后期较前期好．耕地和水域的形状后期较前期复杂,而林地和建设用地的形状则是后期较前期规则．④龙川江流域的地形地貌是景观格局变化的重要限制因素;人类的经济活动和政府的决策、政策是景观格局变化的主要驱动力．本文的研究结果可为合理开发利用龙川江流域国土资源、保护和建设生态环境提供有益参考．     

景观格局对城市热环境的影响——以南昌市为例

基于1989、 2001、 2011和2017年Landsat遥感影像反演地表温度和提取地表覆盖信息,利用Uniform tiles和单因素线性回归方法,研究了1989—2017年南昌市景观格局的变化对热环境的影响,分析了城市发展过程中景观格局对地表温度的影响机制及影响因素。结果表明：1)1989—2017年,不透水表面景观面积增加了195.57 km²,城市热岛区域面积扩大了217.74 km², 2017年热岛区域面积已高达432.76 km²。2)热环境区域的景观类型主要为不透水表面,占比每增加10%,温度上升0.62℃;而绿地、水体景观占比每增加10%,温度则下降0.79℃。3)不透水表面景观空间分布越集中,斑块越紧凑,密度越大,将导致地表温度升高,热岛效应进一步增强;绿地、水体景观则相反。景观格局是影响城市热岛效应的决定性因素,在城市化进程中,合理规划城区景观格局将有效缓解城市热环境现象。     

南京市景观格局与社会经济发展耦合动态分析

景观格局与社会经济发展间耦合协调程度对于区域生态安全和可持续发展具有重要意义。以长江流域的南京市为例，借助 ENVI、ArcGIS、Fragstats 与 SPSS 等平台及土地利用和社会经济数据，分析了南京市 2009~2019年间景观格局演变规律及其与社会经济发展之间的耦合协调水平及动态特征。研究表明：（1）2009~2019年间南京市景观结构变化显著，耕地、林地和草地景观面积呈下降趋势，耕地由 385 295.31 hm2 减至352 108.58 hm2，景观类型动态度为 -1.46%；建设用地景观面积显著增加，由 115 489.92 hm2 增至 173 072.81hm2，景观类型动态度为 7.47%；（2）景观空间聚集度和异质性整体呈上升趋势，土地景观类型逐渐由占优势的大斑块所控制，由分散逐渐转为聚合；（3）南京市景观格局和社会经济发展耦合协调程度由 2009 年的 0.378 0变化为 2019 的 0.596 6，呈上升趋势。耦合质量在提升，但相对发展度不平稳，由 2009 年的社会经济发展滞后型转为景观格局变化滞后型。因此，进一步促进二者的协同提升是保持高质量耦合协调的前提。     

基于RS和GIS的景观格局变化对城市湖泊水质影响的研究

基于多时相TM/ETM＋影像,运用支持向量机分类方法对蚌埠市景观进行分类,解译得到2004和2012年土地利用专题图,采用景观指数法分析了蚌埠市景观格局变化对城市湖泊水质的影响.研究表明：景观类型是影响水质的重要因素,城市化进程导致建设用地急速增长,占用了草地、耕地,使城区不透水面积增加,改变了城市地表径流和入渗原有的产汇流条件,导致城市湖泊水质下降.城市的景观平均分维数较低,反映出蚌埠市景观格局受人类干扰程度较大,科学合理地规划城市土地利用格局对城市综合水资源管理具有重要作用.     

滇中城市群多尺度景观格局时空分异特征分析

以滇中城市群为例,采用GIS技术、Fragstats4.2等软件工具分析2009—2015年滇中城市群尺度和州市尺度的景观格局时空分异的特征.结果表明:在城市群尺度上,研究区内优势景观连通性降低,景观异质性程度、破碎化程度大,景观斑块的聚合程度降低,土地利用情况朝均匀化和多样化发展;在州市尺度上,玉溪市、曲靖市和楚雄彝族自治州的多样性指数和均匀度指数增加,蔓延度指数逐渐减小,楚雄彝族自治州、曲靖市和昆明市的最大斑块指数和聚合度指数均减小.整个研究区的西南部、东部以及西部地区的景观异质性增加,土地利用均匀多样,优势景观对景观格局的控制性减弱;西部、东部以及中部地区的破碎度增加,连通性变弱,人为活动对该地区景观格局变化影响显著.本研究对滇中城市群国土空间格局多尺度演化模拟及优化配置提供科学的参考依据.     

山东省三次产业发展水平时空格局演变研究

产业发展水平的时空格局直接影响区域经济社会协调发展,研究山东省三次产业时空格局演变规律,可为其空间优化布局和产业的整体发展提供参考.文章采用曼-肯德尔(Mann-Kendall)趋势检验、热点分析、时空数据挖掘等技术方法,研究了山东省三次产业时空格局发展演变规律.结果表明:1978—2018年间,山东省第一产业占GDP...     

土壤侵蚀景观格局变化分析——以世界银行水土保持庆城项目区为例

基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程,计算了庆城县水土保持世界银行贷款二期项目区1998和2004年的土壤侵蚀量;通过FRAGSTATS软件计算了多种景观类型参数,并从斑块类型水平和景观水平2个层次上分析项目区土壤侵蚀的分布格局及其变化规律。结果表明,6年间项目区平均侵蚀模数从1998年的7 877.6 t/km2下降到2004年的7 058.4 t/km2,侵蚀面积净减少525.8 hm2,输沙量减少34.11×104t;土壤侵蚀景观类型的主要转化过程是极强度转化为强度和强度转化为中度。在景观尺度上,斑块数量减少,平均面积增大,SDI由1998年的1.720减小为2004年的1.706,SEI由0.960减小为0.952;在斑块类型尺度上,微度、轻度和中度侵蚀类型破碎化程度下降,而极强度和剧烈侵蚀景观类型破碎化程度上升。     

2001-2019年祁连山景观格局变化及其对人为干扰的响应

【目的】探讨祁连山地区景观格局动态变化及其对人为干扰的动态响应。【方法】基于2001—2019年土地覆盖数据,应用景观格局指数、人为干扰指数和GIS空间分析。【结果】(1)祁连山整个景观类型中面积占比最大的是草地,面积占比57.06%,其次是灌丛、建设用地、耕地和裸地,水域、林地和冰雪覆盖地最少,面积占比0.18%;2001—2019年草地、林地、建设用地、裸地和耕地的整体景观破碎化程度都有所增大,水域则没有明显的破碎化现象。(2)祁连山整体景观多样性水平降低,破碎化程度也降低,各景观要素分布不均匀并且向着聚集的趋势发展。(3)研究区域内中度干扰型景观的总面积最大,占景观总面积的57.40%,轻度干扰型景观的总面积次之,占景观总面积的39.18%,重度干扰型景观总面积最少,占景观总面积的3.42%;HI高值区域主要景观为建设用地和耕地,HI低值区域主要景观类型为冰雪覆盖地、水域和裸地,HI中值区域主要景观类型为草地、林地和灌丛。(4)祁连山地区人为干扰度与香农多样性指数、形状指数、斑块密度和景观破碎度均呈正相关,与聚集度呈负相关。【结论】改善祁连山景观格局需要在减少人为干扰的基础上,实...     

济南市土地利用景观格局时空变化研究

为探讨土地利用景观格局变化及其产生的生态效应,改善区域生态环境,文章基于ARCGIS空间分析技术、景观生态学的景观格局分析法,研究了济南市2000-2010年土地利用景观要素时空变化、景观格局特征、多样性及分异性变化.结果表明：（1） 2000-2010年,济南市土地利用景观要素变化明显,耕地主要转为建设用地和林地、草地,建设用地主要流向耕地且城镇、农村居民点、交通水利及工矿用地内部转换明显.（2）水域、交通水利和未利用地三种景观类型分维数呈上升趋势,表明这3种景观类型分散程度增加,破碎化程度呈上升趋势.（3）耕地作为研究区优势景观类型,其所占比例降低,对区域景观的整体控制性减弱,景观异质性增大,多样性指数呈上升趋势,土地利用朝着多样化和均匀化方向发展,不利于生态效应的发挥.     

陇东黄土高原土壤侵蚀景观格局变化分析

基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程,计算了庆城县水保世行贷款二期项目区1998和2004年的土壤侵蚀量;通过FRAGSTATS软件计算了多种景观类型参数,并从斑块类型水平和景观水平2个层次上分析项目区土壤侵蚀的分布格局及其变化规律.结果表明:6 a项目区平均侵蚀模数下降,侵蚀面积和输沙量减少;土壤侵蚀景观类型的主要转化过程是极强度转化为强度和强度转化为中度.在景观尺度上,斑块数量减少,平均面积增大,景观破碎化程度下降,异质性降低;在斑块类型尺度上,微度、轻度和中度侵蚀类型破碎化程度下降,而极强度和剧烈侵蚀景观类型破碎度上升.