GIS支持下的铁瓦河小流域景观空间格局动态变化研究

景观空间格局的分析成为景观生态学研究的核心之一。以铁瓦河小流域1994～2002年土地利用分布图为基础,在ARCVIEW和ARC/INFO的支持下,通过选取和计算景观格局指数来分析该流域8年来的景观空间格局动态变化。分析结果表明:除了坡耕地、未利用土地面积减少外,其它类型斑块面积都有所增加,其中梯耕地、林地、水域、园地等增加幅度较大,居民点及工矿用地面积增加幅度较小;8年间,流域景观内各类型斑块的总数量明显增加,其中未利用土地和坡耕地数量明显增加,破碎度指数增加,林地等斑块数量明显减少,破碎度指数大大降低;小流域景观的多样性和均匀度指数有所增加,景观的破碎程度加大,表明景观的异质性程度提高,土地利用向多样化均匀化及破碎化方向发展。     

黑龙江乌裕尔河流域土地利用及景观变化分析

为探索乌裕尔河流域土地利用景观格局特征变化及其原因,以黑龙江省典型流域——黑土区乌裕尔河流域1995年和2000年的TM影像为基本资料,运用3S技术和Fragstats软件,研究了乌裕尔河流域的土地利用及其景观格局的新变化,从斑块类型水平和景观格局水平对2个时段的景观指数进行定量分析,结果表明:乌裕尔河流域土地利用景观的主体为耕地,耕地面积有增加的趋势;景观类型水平上,草地、水域和建设用地的破碎化指数表现为略有下降或持平,耕地、林地和未利用地景观破碎化指数上升,尤其是耕地该指数增幅较大;景观格局水平上,主要景观指数变动趋势对整个流域生态系统功能发挥不利,流域的生态系统脆弱性在增加。研究结果可为乌裕尔河流域土地利用的合理规划利用及生态景观设计提供思考。     

玛纳斯河流域土壤类型空间分布格局分析

以玛纳斯河流域为例,运用G IS技术和景观生态学原理,对土壤类型空间分布格局进行了定量分析,得出以下结论:(1)玛纳斯河流域各土壤类型的分离度指数大多集中在0~3之间,各土壤类型的分布相对比较集中;(2)玛纳斯河流域土壤空间分形结构特征客观存在;(3)玛纳斯河流域各土壤类型的斑块形状复杂性差距较大。分维数最大的是草甸盐土,为1.709,土壤斑块的镶嵌结构最复杂。平均形状指数最大的是新积土,为3.684,土壤斑块的长短轴之比较大,斑块形状偏离正方形或圆形的程度较大;(4)玛纳斯河流域土壤类型多样性指数为3.037,均匀度指数为0.803,表明研究区内各土壤类型的异质性和多样性较高;(5)土壤类型的优势度指数为2.465,斑块密度指数为0.027,表明流域内的土壤是由半固定风沙土等少数几种土壤类型所控制。     

玛纳斯河流域近14年多尺度粒度变化对土地利用景观格局的影响

以2000年、2014年玛纳斯河流域30 m空间分辨率的遥感影像为基础数据源,借助GIS和ENVI软件,制作玛纳斯河流域土地利用覆被图,选取景观指数,在类型和整体景观的水平上,探讨了玛纳斯河流域景观格局指数随粒度变化的基本规律,并分析了各景观格局指数间的相关性。结果表明:100~3 000 m粒度范围内,流域景观格局指数的“临界粒度”“粗粒化”现象明显,总体而言,在400~800 m,2 000~3 000 m分辨率下玛纳斯河流域的景观格局指数的“临界粒度”为400 m和2 000 m,适宜计算的粒度范围为400~2 000 m,所以在利用遥感影像对玛纳斯河流域景观进行分析研究时,需进行一定的粒度转换及注意粒度的影响。玛纳斯河流域景观形态具有分形特征,各类景观斑块的分维数对粒度变化的响应不同,分维数随粒度的增大呈逐渐下降趋势,表明景观类型边界趋于简单化。相关性分析定量反映了所选景观指数受粒度变化影响的相关性程度,可为玛河流域景观格局变化研究提供参考。2000年、2014年间玛河流域景观多样性由复杂逐渐变为简单,多样性指数逐步减小。     

小流域土地景观格局分析

景观空间格局分析是景观生态学研究的核心问题之一。依据景观生态学理论和研究方法 ,运用遥感和地理信息技术 ,对江西南丰的朱源小流域土地景观进行格局分析 ,并对山坡地和山谷地景观的多样性、优势度和破碎化指数进行比较。结果表明 ,坡耕地、乔木林地、间作地、果园、未利用地和荒地的平均斑块分维数较小 ,而水田、梯田农地、居民用地、灌木林地和水域的平均斑块分维数较高 ,斑块形状较为复杂。山坡地景观多样性低、优势度高、破碎化指数低 ;山谷地景观多样性高、优势度低、破碎化指数高     

京郊半城子水库流域土地利用及景观格局变化分析

运用遥感与地理信息系统技术,对半城子水库流域2000年和2005年的2期遥感影像数据进行解译判读,结合土地利用动态度模型和景观生态学数量方法分析了流域土地利用和景观格局的变化。结果表明:①2000-2005年间,流域土地利用类型发生了一定变化,但林地始终是流域主导土地利用类型;②研究期内,半城子水库流域土地利用年变化速度为1.30%,其中阔叶林是最稳定的土地利用类型,其他土地是最活跃的土地利用类型;③类型水平上格局指数显示针叶林斑块形状最复杂,混交林的异质性较高;④景观水平的格局指数显示,区域景观破碎化程度加剧,多样性增加,均匀度增强。     

基于GIS的安庆武昌湖湿地景观格局演变研究

在RS和G IS的支持下,应用景观生态学的理论和方法,通过采用景观空间格局指标(多样性指数、破碎化指数和优势度指数)和景观空间构型指标(斑块面积、斑块密度、均匀度指数),定量分析和研究了1958~1995年安庆武昌湖景观格局的动态变化。研究结果表明:近40年来,武昌湖湿地面积减小了8.32 km2,斑块总边缘增加了158.35 km,斑块密度净增了5.55倍,并且随着人类干扰强度的增加,景观多样性指数上升,优势度指数降低,破碎化程度进一步加强。因而,加强对武昌湖湿地的保护刻不容缓。     

玉溪市南盘江流域石灰岩地区景观格局变化研究--以江川县路居片区小流域为例

以江川县路居片区小流域1987-2003年土地利用现状图和万分之一地形图为基础，在地理信息系统软件MapGis6．6工作平台支持下．处理各种属性数据、图形数据等信息．建立空间信息库，提取相关土地利用现状和水土流失现状数据，建立各种数据信息库。选取了斑块数、平均斑块面积、斑块形状指数、破碎化指数、分维数、景观异质性指数和景观均匀度指数等指标进行研究分析。研究结果表明：17年间．景观斑块从124个增加到162个．土地利用现状类型增加较为明显的是坡耕地、疏幼林、岩石裸露地三种类型；水土流失现状各类型都有不同程度的增加．土壤侵蚀面积共增加了289．9hm^2。景观斑块个数增加，斑块平均面积出现不同程度的减少，景观斑块平均面积减少了5．7hm^2，景观破碎化指数1987年为0．914，2003年为0．922．破碎化指数增加，景观破碎程度加大。水土流失景观向多元化及破碎化方向发展。     

基于RS与GIS的鄂托克旗景观格局动态变化分析

在RS与GIS技术的支持下,利用2000年和2007年两期TM遥感影像,运用景观生态学原理和数理统计分析方法,从景观类型水平和景观格局水平角度,选取景观斑块密度指数等7个指标对鄂托克旗2000-2007年间景观格局动态变化进行分析。结果表明:在景观类型水平上,除耕地和未利用地面积有所减少外,其他类型的面积都有不同程度的增加。其中变化幅度最大的是草地景观,变化速度最快的是未利用地景观。在景观格局水平上,斑块密度、边缘密度都有所增加,说明景观破碎化程度加剧,异质性越来越高,人类干扰影响也越来越大;景观周长-面积分维度指数的增加说明景观斑块的自我相似性减小,几何形状趋于复杂化;分离度的变化趋势说明人类活动对人工景观的干扰强于半自然景观;同时,区域景观异质性的增大,景观斑块的连通性降低,人类活动强度越来越大,表现为多样性指数和均匀度指数增加,优势度指数减小。     

黄土高原沟壑区长武县景观格局分析

基于遥感、GIS技术和景观生态学方法,以黄土高原沟壑区陕西省长武县为研究对象,在2005年TM影像的基础上,分析土地利用与景观格局的总体特征。结果表明：景观构成上,长武县以园地、林地为景观基质,其他景观类型作为斑块镶嵌其中;在景观总体水平上,研究区景观多样性较低,分布均匀性较强,而异质性较弱,整体景观破碎化程度和分离程度均较低;景观类型水平上,从斑块平均面积和斑块密度反应出研究区农地、园地斑块的破碎化程度最大,而林地的破碎化程度最低;景观指数的相关性分析表明,园地面积与林地面积之间存在极显著负相关,优势度指数与聚集度指数间存在极显著正相关。各个乡镇景观指数的分析结果是,高优势度、高聚集度和低分维数的区域为彭公乡,土地利用以大面积的园地、林地为主导。     

黄土丘陵小流域景观空间格局动态分析——以固原市上黄试区为例

 为黄土高原土地资源合理利用及区域可持续发展提供参考,以上黄试区为例,在地理信息系统支持下获得计算景观多样性的有关参数,选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标,对黄土丘陵小流域10年来景观多样性动态变化进行分析。结果显示:1995—2004年,该试区总斑块数增加了6个,斑块变化明显的主要表现为:坡耕地及天然草地斑块分别减少19个和12个,人工草地斑块及梯田分别增加15个和9个;平均斑块面积及平均斑块周长分别下降了0.14hm2和185.36m2;梯田、天然草地、疏林地、园地及居民点用地分维数,都有不同程度的下降,而坡耕地、人工草地、灌木林地及未利用地景观的分维数有所上升,水浇地、川台地、乔木林地、水域景观分维数保持不变;上黄试区景观异质性特征表现为:均匀度指数下降5.86,景观破碎度指数上升0.002,人为干扰度增加1.95,景观类型多样性指数下降0.25,优势度指数上升0.25。目前,试区从耕地及草地为主的景观生态系统,转变为以林地和草地景观为主的高度异质化的景观生态系统,人类活动的干预,是驱动该试区景观空间格局变化的主要驱动因素。     

五陵原景观空间格局动态分析

基于地理信息系统支持计算景观多样性的有关参数,选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标,对五陵原地区近17多年来景观多样性动态变化进行分析。结果显示:1988-2005年,研究区总斑块数减少了67个,斑块增加明显的主要是耕地及林地斑块,分别增加90个和27个;斑块数减少明显的是水体、果园和建设用地,分别减少了11个、121个和51个。平均斑块面积及平均斑块周长,分别增加4.036hm²和966.69m;耕地、林地、水体及未利用土地分维数,都有不同程度的下降,而果园和建设用地景观的分维数有所上升。五陵原地区景观异质性特征表现为:均匀度指数上升了0.13,景观破碎度指数上升了0.001,景观类型多样性指数上升了0.27,优势度指数下降了0.27。研究期间该区景观空间格局从以耕地及建筑为主的景观生态系统,转变为以耕地、果园和建筑景观为主的高度异质化的景观生态系统,人类活动是其景观空间格局变化的主要驱动因素。     

黄土丘陵小流域土地利用景观空间格局动态分析

该文以上黄试区为例，在地理信息系统支持下获得计算景观多样性的有关参数，选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标，对黄土丘陵小流域10a来景观多样性动态变化进行了分析。结果显示，耕地、林地、园地、居民点用地及草地分维数略有下降，未利用地分维数有所上升，而水域分维数保持不变。试区景观类型多样性指数和均匀度指数略有下降，优势度指数、破碎度指数及土地利用合理指数有所增加，目前试区从耕地及草地为主的景观生态系统转变为以林地和草地景观为主的高度异质化的景观生态系统。政策因素的引导及经济利益的驱动是该试区土地利用景观格局变化的主要原因。     

基于3S技术的三峡库区不同高程带景观格局研究--以巫山县为例

在3S技术的支持下,采用景观面积比、分维数、多样性指数、斑块平均面积、破碎度等景观格局指数分析了三峡库区内巫山县不同高程带的景观格局。结果表明,不同景观要素在同一高程带内的格局特征不同。通过对不同高程带景观格局的综合分析可知,随高程的增加,景观多样性指数逐渐减小,分别为1.332,1.242,1.203,1.061,0.837;景观斑块的分维数依次是1.239,1.189,1.176,1.173,1.208;斑块平均面积分别为64.93,35.29,39.65,59.40,101.03hm2,呈现出两头大中间小的状态。     

晋西黄土丘陵县域景观格局分析

以景观生态学为研究方法，以GIS为技术支撑，选取景观多样性、优势度、均匀度、破碎度、分离度、分维度等指数，对黄土高原丘陵区方山县景观空间分布和结构特征进行了分析研究。结果表明：方山县斑块面积较大，斑块结构复杂；景观整体多样性较低，林地景观占较大优势，景观生态系统较不稳定。根据研究结果，对方山县现状及今后的发展提出建议。     

山丘区土地开发经营股份合作制对景观结构的影响

土地开发经营股份合作制对山丘区土地的景观格局产生了巨大的影响，应用MapGis软件对平邑县资邱乡开发区的景观空间分布格局进行了分析，包括景观多样性指数，均匀度，景观破碎化指数，斑块起源分类等，结果表明：受土地开发利用制度和人为因素的影响，开发区的景观多样性较低，景观破碎化程度很低，均匀度很高，引进斑块形状较为规则，分维数较小；斑块类型面积分布很不均匀，引进斑块的比例最大，廊道的比例和分布较合理，这些结论为未来的土地经营股份合作制的推广和土地利用提供了可靠的景观生态学依据。     

潼南县土地利用景观格局特征分析

以2000年土地利用类型图为主要数据源，借助地理信息系统工具，对潼南县土地利用景观格局进行景观斑块数、斑块形状、多样性、均匀度及破碎度计算、分析和对比，揭示研究区内土地结构的空间特征。结果表明潼南县以农业景观为背景，其土地利用斑块形状较单一，景观多样性低、异质性差，土地利用结构不合理。     

陕北黄土丘陵沟壑区土地利用景观格局动态变化特征分析

以位于典型黄土丘陵沟壑区的延安赵庄村为例,选取多样性、优势度、均匀度、破碎度和偏离度等主要指标,对村庄尺度上的土地利用景观格局动态变化进行分析研究。结果表明：1）研究期间,研究区景观斑块数与景观斑块密度增加,而平均斑块面积减少;2）研究区2个时期的景观异质性差异显著,景观指数变化表现为：优势度指数与偏离度指数减小,多样性指数、均匀度指数和破碎度指数都有不同程度的增大;3）6年来,随着退耕还林（草）政策的实施,研究区土地利用景观格局有了较大变化,生态环境整体状况趋于改善,农民收入有所增加,产业结构趋向合理,其中,工副业比例增大与种植业、养殖业、果菜比例减小是研究期间农民收入构成的主要变化特点,农民收入以工副业、果菜为主。     

河西走廊荒漠化地区景观格局的动态变化

 根据1996年沙漠化普查资料,结合TM影像数据和各县、市1:10万的土地利用现状图,采用景观指数对河西走廊荒漠化地区景观格局动态变化进行研究。结果表明:戈壁、暂难利用地、流动沙地和半固定沙地等嵌块体面积与人类活动强度成正相关;林地、固定沙地、水域和耕地等嵌块体的平均斑块面积与人类活动强度成反相关;全区景观多样性指数和均匀性指数呈增加态势,而景观优势度指数则呈减小态势;景观斑块破碎化指数与最小斑块面积有关;在各类型斑块中,耕地、潜在沙漠化土地、流动沙地、半固定沙地和戈壁的景观分离度有减小态势,而林地、水域的景观分离度有增加态势。     

北京山区典型小流域景观格局变化对径流的影响

根据北京市密云县红门川小流域1990—2006年的水文资料,在统计分析降水、径流、蒸发年际变化特征的基础上,利用1990年、1995年、2000年和2005年4期遥感影像,采用ArcMAP及Fragstats等景观分析软件,从斑块和景观两个尺度上,分析红门川流域的景观空间格局变化及其与径流的关系。结果表明:（1）红门川小流域的降水、径流多集中在汛期（6—9月）,且年降水量、径流量逐年减少,气候变化是径流减少的主要原因;（2）红门川流域土地利用类型以林地为主,林地约占流域总面积的75%,其中以针叶林最多,阔叶林、混交林次之,灌木林最少,另外水域面积逐年减少,从另一个方面反映了径流量逐年减少;（3）红门川流域景观斑块个数增加,整体景观格局破碎化程度减小,斑块分布趋于均匀,其中斑块平均面积（AREA）、斑块周长（PERIM）、景观形状指数（LSI）、景观聚集度（CONTAG）均呈波动减小的趋势,斑块形状指数（SHAPE）、斑块分维度（FRAC）、Shannon-Wienner多样性指数（SHDI）则是逐年减小;（4）平均斑块周长、景观聚集度与径流变化相关性较强,平均斑块面积、平均分维度与径流变化相关性一般,平均斑块形状指数、景观形状指数、Shannon-Wienner多样性指数与径流变化基本不相关。