基于RS／GIS的阜康市土地利用类型分形研究

以阜康市为例，在遥感和地理信息系统技术的支持下，利用土地利用类型结构的分形模型，计算了阜康市各土地利用类型斑块的分维数和稳定性指数。结果表明：阜康市各土地利用类型斑块的面积-周长双对数关系显著，即阜康市土地利用类型空间分形结构客观存在；各土地利用类型图斑的分维数存在差异，分维数最大的是城乡工矿居民用地，为1.4096，最小的是耕地，为1.0986；在各土地利用类型的稳定性指数中，耕地的稳定性指数最高，为0.4014，城乡工矿居民用地的稳定性指数最低，为0.0904；各土地利用类型的平均分维数为1.2403，偏离随机运动值较大，说明土地利用类型总的趋势是比较稳定的。     

基于分形理论的区域土地利用类型探讨——以重庆市沙坪坝区为例

应用分形理论对位于重庆市主城核心区域的沙坪坝区的土地利用类型进行了探讨,计算了沙坪坝区土地一级分类和二级分类的各土地利用类型的分维值（D）和稳定性指数（S）.结果表明：未利用土地的分维值最大,其未受人为因素的影响,稳定性较低;农用地的分维值相对稳定,其受到人为因素的影响,改变利用方式较容易;建设用地在一级地类中分维值偏离随机运动值最大,要改变其土地利用类型有一定的困难,人为因素的影响较大,是最稳定的一级地类.土地利用类型分维值、稳定性指数的大小综合反映了研究区域的土地利用结构.     

基于分形理论的区域土地利用类型探讨——以重庆市沙坪坝区为例

应用分形理论对位于重庆市主城核心区域的沙坪坝区的土地利用类型进行了探讨,计算了沙坪坝区土地一级分类和二级分类的各土地利用类型的分维值(D)和稳定性指数(S).结果表明:未利用土地的分维值最大,其未受人为因素的影响,稳定性较低;农用地的分维值相对稳定,其受到人为因素的影响,改变利用方式较容易;建设用地在一级地类中分维值偏离随机运动值最大,要改变其土地利用类型有一定的困难,人为因素的影响较大,是最稳定的一级地类.土地利用类型分维值、稳定性指教的大小综合反映了研究区域的土地利用结构.     

基于分形理论的土地利用空间格局分析——以西南某镇为例

综合应用GIS和RS技术及分形理论,对西南某镇2010年土地利用类型进行了分析,获得了各土地利用类型的分形模型、分形维数和稳定性指数,为今后该镇社会经济的持续健康发展和土地资源的合理调控提供科学的决策依据。     

不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征

【目的】研究不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征,为黄土高原沟壑区土壤侵蚀的防治和种植业结构调整提供理论指导。【方法】对甘肃省南小河沟流域不同地貌(塬面、坡面、沟道)、不同土地利用方式(耕地、林地、荒地等)的土壤进行分层(0~20,20~60(或20~40,40~60),60~100 cm)取样,采用筛析法和吸管法相结合的方法,对样品的土壤颗粒含量和质量分形维数进行测定,利用土壤粒径分形原理,研究土壤分形维数与土壤质地、地貌类型和土地利用方式的关系。【结果】粘粒含量对土壤质量分形维数有显著影响,砂粒和粗粉粒含量的影响较小。土壤粘粒含量与土壤质量分形维数在不同地貌类型及土地利用方式的土壤剖面上表现出相同的变化规律。土壤质量分形维数与地貌和土地利用类型有关。【结论】土壤质量分形维数和土壤粘粒含量可以作为反映土壤物理性质和质量的潜在性指标。     

基于分形理论的西安市高陵区土地利用空间格局变化研究

为了增进对土地利用空间格局变化的理解,在地理信息技术的支持下,以分形理论为指导,利用"二调"数据库,定量计算西安市高陵区2008和2015年各土地利用类型的分形维数和稳定性指数。结果表明,2008—2015年,全区的水田、水浇地、园地、沟渠、交通用地、城镇用地、农村居民点分形维数减低,稳定性指数提高;林地、设施农用地、工矿及特殊用地分形维数提高,稳定性指数降低;河流水面、水工建筑、未利用地基本保持不变。针对这一结果,分析了各土地利用类型随时间和空间的变化原因,为区域土地规划及其土地资源合理利用提供一定的参考。     

北京明长城森林景观空间结构的分形特征及稳定性

为了从整体上了解北京明长城沿线森林景观空间结构的分形特征及稳定性状况,基于分形理论,以北京市长 城普查数据和近期森林资源调查数据为主要数据源,以北京境内明长城两侧3 000 m 范围内的森林景观为研究对 象,在对研究区各景观类型的周长和面积统计的基础上,又对各景观要素类型斑块形状指数及周长-面积的标度和 频度关系进行了定量分析,并结合分维数以及稳定性指数对各景观要素类型的分形特征和稳定性进行研究分析。 结果表明,研究区内各景观要素类型斑块形状指数以及周长-面积的标度和频度关系是客观存在的。周长和面积 统计表明,研究区以有林地和灌木林地为主,二者面积比重之和达83.38%,而疏林地和无立木林地景观面积比重 较少,分别为0.76%和0.36%。平均斑块形状指数、分维数以及稳定性指数分析表明,农地和其他用地景观的斑块 形状最为不规则,复杂程度最高,空间占据程度最大,稳定性最低,而疏林地斑块形状最规则,稳定性最高。其中, 农地景观稳定性指数为-0.086 7,表现为在其复杂形态下的一种稳定性。从整体上看,研究区自然景观斑块形状 较人文景观更为规则,稳定性更高。地形地貌和人为干扰是影响景观斑块形状和稳定性的主要因子。      

岷江上游杂谷脑河流域典型耕作区土壤颗粒分维特征

【目的】对土壤颗粒分维特征定量化研究,为改良耕作区土壤结构和提高农业生产潜力提供基础数据支撑。【方法】选取岷江上游杂谷脑河流域3个典型耕作区,运用分形模型,研究该区域典型农耕区土壤颗粒分形维数特征。【结果】研究表明:土壤颗粒分形维数在2. 6279～2. 8705,不同土壤质地分形维数存在显著差异:粉壤土壤土砂壤土,表明土壤颗粒分形维数可以表征土壤质地差异;不同土地利用方式下分形维数的分布特征:退耕还林经果林原始林,土壤分形维数随土地利用类型的不同而发生规律性的变化;同一流域下不同土地利用类型的土壤颗粒分形维数与土壤深度成正比,不同深度土壤之间变化幅度较小且随深度增加逐渐稳定;土壤颗粒分形维数与黏粒(R2=0. 8125)和粉粒(R2=0. 7556)呈正相关,与砂粒(R2=0. 8932)呈负相关,表明土壤颗粒分形维数可表征土壤颗粒组成。【结论】土壤颗粒分形维数指标是表征土壤质地物理结构状况的重要参数。     

黄河下游河道地貌分形分维特征研究

黄河下游河道地貌特征是影响河流水动力地质作用和悬河稳定性的主要因素之一,本文首次采用遥感与GIS相结合的方法对黄河下游河道地貌进行了定量的分形分维研究.研究结果表明:①度量尺度由0.1km增大至100km,河床的分形弯曲度随由1.54减小为1.11,且不同河段的分形弯曲度不同;②河床浅滩数量与大小呈单对数线性相关关系,但是由1986年至2000年表现出规律性变化;③悬河的稳定性随不同河段河床分维值D值的增大而降低.     

闻喜县不同乡镇耕地利用的景观结构分析

应用景观生态学的理论和方法,计算分析了闻喜县13个乡镇耕地利用的景观多样性指数、优势度、均匀度和分维数等指标。结果表明:各乡镇耕地利用的景观结构受地理位置、地形和地貌的影响,地理位置优越、交通便利、地势平坦、海拔较低的乡镇,其人口较多,耕地斑块数较多、景观多样性指数相对较大;各个乡镇耕地斑块的分维数受地理位置的直接影响,分维数指标呈现以南同蒲铁路为轴线,两边距离轴线越远分维数越低,越靠近轴线分维数越高。     

榆中县土地利用的景观格局分析

利用SPOT遥感影像得到的榆中县土地数据，应用景观生态学原理和方法，分析了榆中县土地利用的景观格局。结果表明：榆中县20个乡（镇）土地利用的多样化指数相差较大，其中以兰州市区附近乡镇的多样化指数较大，即土地类型较多；土地利用形状指数小，乡（镇）之间相差较大；各乡镇之间分维数差异不明显。土地利用集中化程度和土地利用类型数量组合数据显示，榆中县土地利用类型以未利用地和耕地为主。     

基于GIS的土地利用景观格局分析——以湖南省保靖县为例

以湖南省保靖县为研究区域,结合遥感数据和GIS空间分析功能,利用分形理论的多种维数计算方法分析了该区域的土地利用景观格局.结果表明:保靖县林地、耕地的盒维数最大,且均大于2,该区域以耕地和林地为主要特征;水域的分维数最小,为1.963,体现了保靖县的水系比较集中.斑块形态分维数中维数最大为水域,1.674,园地最小,为1.177 6,总体上体现该区域的景观破碎度不大,自然保护较好.以保靖县的行政区域为半径维数的测算中心,计算出未利用地分维数为2.208 1,其他土地利用分维数均小于2但接近于2,说明未利用地从中心向外密度递增、其他用地从测算中心向周边用地均匀变化的景观格局.     

广东省有居民海岛土地利用景观格局变化分析

通过目视解译获取了广东省南澳岛、达濠岛、横琴岛、高栏岛、上川岛、海陵岛和南三岛7个有居民海岛1990和2008年的土地利用数据,计算土地利用类型的分维度、分离度、破碎度、多样性、优势度和均匀度等景观指数。对比两个时期土地利用类型的面积,建设用地和水域面积不断增加;耕地和林地面积不断减少。土地利用类型的分维度、分离度和破碎度主要受海岛地形、土地利用斑块的分布、数量和大小的控制,如林地分布主要在丘陵区,分布集中,斑块大,数量少,因此3个指数都相对较小。受人类开发活动的影响,土地利用有斑块破碎化和类型越来越丰富的趋势,土地类型多样性指数和均匀度指数不断增加,优势度指数不断减少。     

A Fractal Method of Estimating Soil Structure Changes Under Different Vegetations on Ziwuling Mountains of the Loess Plateau, China

Fractal method is a new method to estimate soil structure. It has been shown to be a useful tool in studies related to physical properties of soil as well as erosion and other hydrological processes. Fractal dimension was used to study the soil structure in soil at different stages of vegetative succession on the Ziwuling Mountains. The land use and vegetation types included cultivated land, abandoned land, grassland, two types of shrub land, and three types of forests. The grassland, shrub land, and forested areas represented a continuum in vegetative succession that had occurred naturally, as the land was abandoned in 1862. Disturbed and undisturbed soil samples were collected from ten vegetation types from depths of 0-10, 10-20, and 20-30 cm on the Ziwuling Mountains, at a site with an elevation of about 1 500 m. Particle size distribution was determined by the pipette method and aggregate size distribution was determined by wet sieving. The results were used to calculate the particle and aggregate fractal dimension. The results showed that particle and aggregate fractal dimensions varied between vegetation types. There was a positive correlation between the particle fractal dimension and the weight of particles with diameter 〈 0.001 mm, but no relationship between particle fractal dimension and the other particle size classes. Particle fractal dimension was lower in vegetated soils compared to cropland and there was no consistent relationship between fractal dimension and vegetation type. Aggregate fractal dimension was positively correlated with the weight of 〉 0.25 mm aggregates. Aggregate fractal dimension was lower in vegetated soils compared with cropland. In contrast to particle fractal dimension, aggregate fractal dimension described changes in soil structure associated with vegetative succession. The results of this study indicate that aggregate fractal dimension is more effective in describing soil structure and function compared with particle fractal dimension.     

龙井市城市空间形态研究

采用定性与定量相结合的研究方法对龙井市城市形态进行研究,基于GIS平台,利用2006,2011年2期龙井市土地利用现状图、城市规划图等资料,直观展现了龙井市城市空间形态变化及城市形态的类型,并采用分形维数和紧凑度指数分析了2006,2011年龙井市城市空间形态的特征。结果表明,龙井市城市空间分形维数由2006年的1．196增加到2011年的1．218,说明城市边界形状变得复杂,城区周界变得不规则。而城市紧凑度指数由0．283降低到0．260,说明城市形态变得离散。因此,为提高城市的紧凑度,应增加城市南部和北部已开发土地的利用效率,以及提高城市东北部与中部的联系程度。     

土地整理对土地利用类型空间格局的影响分析

以南充市某乡镇土地整理项目为基础,运用土地利用空间格局的分形理论模型,获得土地整理项目实施前后各土地利用类型的分形维数和稳定性指数,对土地利用空间格局变化进行了定量分析。结果表明,土地整理后项目区耕地、其他农用地、园地形状趋于简单化,而林地和水域形状复杂程度呈上升趋势。