1986—2015年滇西北地区土地利用类型时空动态研究

基于1986年、1995年、2005年3期土地利用数据和2015年的Landsat 8 OLI数据,利用土地利用类型结构变化、分形理论和景观格局指数,分析滇西北地区30 a来土地利用类型的时空变化特征。结果表明:1986—2015年研究区土地利用均是林地占绝对优势,其比例均在64%以上,城乡工矿用地面积最小,面积比例均不足1%,水域除外,其他土地利用类型动态度均呈上升趋势,城乡工矿用地变化最大;土地利用类型转换主要存在于林地—草地—耕地三者之间,2005—2015年间,三者间转换面积达到最大;各土地利用类型分形特征表现为林地、草地、城乡居住工矿用地和未利用土地的斑块形状趋于稳定,而耕地和水域趋于活跃状态;研究区各土地利用类型变化较复杂,景观总体破碎化加剧,连通度增强。     

基于乡(镇、区)尺度的平原区农村居民点分形特征及布局优化研究 ——以河北省深州市为例

剖析平原区农村居民点的分布特征,合理确定农村居民点布局优化方向,可为新农村建设过程中平原区村庄整治和布局调整提供指导。应用分形理论,结合地理信息系统(GIS)空间分析和SPSS统计分析,以典型平原区河北省深州市为例,通过测算2009、2015年农村居民点集聚维数、Zipf维数、边界维数和稳定性指数,分析乡镇尺度下农村居民点的分形特征并提出农村居民点布局优化方案。结果表明,(1)全市农村居民点空间结构集聚效应显著,集聚维数达1.165 5。(2)各乡镇农村居民点规模分布集中、分散几近各半,其中9个乡镇农村居民点Zipf维数下降,分布趋于集中;7个乡镇农村居民点Zipf维数上升,分布趋于分散;2乡镇Zipf维数基本不变,分布趋于均衡。(3)各乡镇农村居民点形态呈现复杂且不稳定趋势的占多数,其中11个乡镇农村居民点边界维数上升,稳定性指数下降,空间形态更复杂且呈扩张不稳定趋势;6个乡镇农村居民点与其相反;1个乡边界维数和稳定性指数未发生变化,空间形态相对稳定。(4)基于各乡镇农村居民点分形特征,提出了稳步城镇化型、快速城镇化型、加速集约化型和特色产业化型4种模式下的农村居民点布局优化方案。     

长江三角洲城市群城镇用地扩展的时空特征及驱动因素分析

选取长江三角洲城市群1995—2015年的城镇用地监测数据，采用城镇扩展强度指数、分形维度以及城镇化率3个指标分析其城镇用地时空演变特征，并基于GWR对其演变的驱动力进行分析。结果表明，长江三角洲城市群城镇用地扩展强度整体呈先上升后下降再缓慢上升的趋势，其中高速扩展型的城镇占总数的7.7%，中速扩展型城镇占总数的20.2%，低速扩展型城镇占总数的72.1%。1995—2015年长江三角洲城市群各省市的分形维数都有所增加，安徽省分形维数较低，变化幅度较大，江苏省较为平稳，上海市呈平稳上升趋势，且江苏省和上海市高于长江三角洲城市群的平均水平。1995—2015年，经济、医疗卫生、教育是长江三角洲城市群南部城市的主要驱动力，第一产业、交通运输和人口则是北部城市的主要驱动力。从空间维度视角来看，1995年经济和医疗卫生是浙江省和上海市的主要驱动力，随着时间的推移，人口是城市群北部的主要驱动力，医疗卫生是城市群南部的主要驱动力。     

河南省土地利用景观格局变化研究

基于2000、2005、2012年的土地利用数据和景观格局指数,对河南省7种主要土地利用类型的演变情况和景观空间格局变化进行分析,探索河南省近期的景观空间格局演变规律及其成因.结果表明,2000-2005年、2005-2012年在河南省土地利用各类型中耕地(旱地和水田)面积始终最大,未利用土地面积始终最小;耕地(水田和旱地)、草地和林地面积总体呈减少趋势,水域、建设用地、未利用土地面积总体呈增加趋势,其中耕地中的旱地面积减少最多,建设用地面积增加最多;景观水平指数中斑块数量、斑块密度、平均分维数、Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数呈增大趋势,而平均斑块面积呈减少趋势,土地破碎化加剧,斑块形状变得不规则,景观空间连接性下降,景观要素空间分布不均衡.总体而言,河南省土地受城市化发展影响较大,在以后的经济战略制定时要注意把握人与自然的协调,做好城市化对耕地影响的度量.     

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。     

基于GIS的土地利用/覆被与景观格局变化研究——以重庆市两江新区为例

为了解国家级经济开发区土地利用现状和存在的问题,协调建设用地扩张和生态保护之间的关系,以重庆市两江新区为例,基于2009年、 2016年的土地利用变更调查数据库,借助ArcGIS 10.2平台,共选取17项指数对两江新区的土地利用/覆被和景观格局进行分析.结果表明:2009年-2016年,建设用地面积上升,其占土地总面积比上升15.24%,农用地与未利用地面积下降且逐步向建设用地转化;两江新区景观多样性和均匀度均有所下降,空间异质性程度逐渐降低;耕地、园地、未利用地和交通水利用地空间分布不断地趋向离散化和破碎化,其他农用地和城乡建设用地破碎度大且不断下降;农用地和未利用地的分维数增加,空间分布趋于不规则,建设用地分维数降低,斑块形状趋于单一化和规则化.     

成都市建设用地结构特征研究

应用计量地理模型和分形理论分析建设用地数量及空间结构特征:(1)成都市建设用地结构多样化指数和集中化指数平均值分别为0.453和0.120,组合类型数为2种;(2)成都市各类建设用地区位熵极差值最大为其他建设用地(5.485),最小为城镇建设用地(1.512),全市建设用地总体图斑的分维数为1.229,稳定性指数为0.271。研究表明:建设用地数量结构的多样化程度较高,集中化程度较低,整体功能性有待增强;从主城区向远郊区,多样化和功能性整体呈现不断递增的态势,集中化程度不断递减,建设用地的空间展布趋于离散化,斑块形态趋于复杂不稳定化。     

三江源区土地利用和景观格局变化分析

通过对2000年以来3期TM／ETM遥感影像解译,获取三江源区土地利用类型数据集,依此分析三江源区近10年来土地利用和景观格局的变化特征。结果表明：从2000年至2010年三江源区土地利用变化相对缓慢,整体上比较稳定,草地、林地、湿地和人工用地的动态度均小于0．5％,其类型之间的转化强度约为0．5％;从土地利用综合动态度和转化强度方面看,三江源区后5年的变化明显低于前5年,表明三江源区整体变化在减慢,土地利用趋于稳定。草地景观和其他类景观斑块面积比下降,导致研究区优势景观类型衰减,区域景观类型增加,各类景观类型呈均衡化趋势发展,号观趋于多样化;景观连续性降低,不同景观类型之间呈现相间团聚分布,景观趋于破碎化。     

基于分形理论的乌蒙山区建设用地空间结构研究

基于大尺度区域卫星遥感影像,采用监督分类法提取乌蒙山区2015年建设用地信息,利用分形理论和地理信息系统(geographic information system,简称GIS)空间分析方法,研究乌蒙山区建设用地空间结构特征及其区域差异规律,应用灰色关联法对分形特征影响因素进行探讨。结果表明:(1)乌蒙山区建设用地破碎化程度高,面积大于10 km2的斑块仅有1个,为云南省昭通市昭阳区,建设用地总面积为908 km2;(2)建设用地分维数D排序为云南片区四川片区贵州片区,各片区稳定指数SK介于0. 392 0～0. 421 3之间,乌蒙山区建设用地空间结构稳定性总体较高;(3)乌蒙山区38县(市、区)建设用地分形特征差异明显,普格县空间结构最复杂,稳定性较低,赫章县空间结构最简单,稳定性较高;(4)建设用地分形特征主要受平均形状指数的影响,斑块数对建设用地分维数影响最弱。     

快速城市化地区的土地利用与景观格局演变特征分析——以杭州市区为例

以快速城市化地区杭州市区为例,基于Erdas8.7、Arcgis9.0及Fragstats3.3等软件平台,对1991、1996、2002、2005年遥感影像进行解译,应用景观生态学及其他定量分析方法,探讨了近15年来研究区的土地利用和景观格局变化特征,结果表明：①土地利用结构发生了显著变化,耕地面积明显下降,建设用地显著上升,由1991年的5.83%上升至2005年21.81%;②土地利用信息熵呈上升趋势,与城市化率呈显著的相关关系,决定系数达0.9,反映了在快速城市化过程中土地利用向熵增加的无序度变化发展;③景观格局特征变化显著,整体上景观斑块数量、多样性及景观破碎度呈上升变化趋势,优势度呈下降趋势,分维数分析表明,农业景观、林地景观和水体景观呈上升趋势,说明该类景观的斑块形状由简单变得趋于复杂,而建设景观分维数呈先上升后下降趋势。     

洋河小流域土地利用景观空间格局垂直变化

以洋河小流域为研究对象,在地理信息系统软件MapGIS和arcview3.3以及景观格局分析软件fragstats的支持下,选取斑块类型面积、分形维数、多样性、均匀度、优势度、蔓延度、散布与并列等指标,对洋河小流域土地利用与景观格局的垂直变化进行研究.结果表明,洋河小流域的土地利用结构呈现出明显的垂直变化规律.各种土地类型的绝对数量在区域的低海拔段占绝对优势,随着海拔的升高,耕地、水域所占本高程带的百分比呈上升趋势,而林地和未利用地则呈相反趋势.园地呈现先升后降趋势,建设用地基本维持不变.土地利用影响景观格局的变化,景观格局同样呈现出明显的垂直分异规律.林地、未利用地和园地的分形维数呈现随海拔升高而增加的趋势,而建设用地呈现相反趋势.由于人类干扰程度的不同,多样性指数和均匀度指数呈现先升后降,优势度指数呈现先降后升的趋势.这与蔓延度指数与散布和并列指数所体现的景观类型的团聚程度和混杂情况的变化规律相一致.     

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。      

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.     

南京市景观时空动态变化及其驱动力

选择南京市1995、2000和2008年的土地利用/土地覆盖数据,对其土地利用斑块动态变化与景观斑块的空间稳定性进行探讨。结果表明,全市总体上以耕地、林地和草地的减少,以及建设用地和水域的大幅度增加为典型特征。1995-2000年间耕地、林地和草地面积净减少了12017.2 hm²,2000-2008年间净减少41029.13 hm²;全市的建设用地面积1995-2000年间仅增加了11981.3 hm², 2000-2008年间面积增加了41027.06 hm²。从斑块类型的面积稳定性来看,各种土地利用斑块的空间稳定性都非常高,除了2000-2008年间未利用土地的自身空间保持率为50.66%外,其他土地景观类型的保持率都在90%以上。从不稳定斑块的空间分布看,1995-2000年间,主要集中在南京市的栖霞区、浦口区和江宁区,呈离散分布特征; 2000-2008年间,不稳定斑块一方面呈现出集中连片的分布态势,这在江宁区和栖霞区最为典型,另一方面这种集中分布趋势也扩大到了六合区与高淳县。从不稳定斑块的转化方向看,均以建设用地所占比例最大,两个时段内转为建设用地的不稳定斑块分别占到了不稳定斑块总面积的87.09%和68.46%,其次的转化方向为水域,两个时间段内分别达到了10.61%和23.86%。从景观斑块变化的原因来看,对当地景观斑块稳定性影响最大的主要是人口与经济发展、城市规划的引导和重大的生态建设工程等人为因素。     

安太堡露天煤矿排土场景观结构及其分形研究

将平朔安太堡露天煤矿复垦区的5个排土场按照植被覆盖和地形划分为8个基本景观类型,包括耕地、草地、草灌混交、灌木混交、乔草混交、乔灌混交、新造复垦地和退化地,总计496个斑块。利用3S技术和分形理论对景观结构进行了分析,并讨论了景观特性及其变化的分形性质。结果表明:分维数的大小反映了景观斑块面积、斑块数量和平均斑块面积等因素的相互作用,反映了排土场内景观斑块的不规则程度和复杂程度;乔灌混交地和灌木混交地保持着较高的分维数,新造复垦地和草地的分维数较低,其它景观类型的分维数则差别不大;植被景观受多种因子的影响,在南排土场、西排土场受地表物质组成和地形的影响为主,其多样性指数较高,在内排土场、西排扩大区受植被类型的影响为主;草灌混交地的景观多样性远高于其它现有的复垦植被区,但其景观优势度则保持在较低水平上。南排、西排及西排扩大区的景观过程以控制水土流失、增加植被覆盖为主,内排则着重发展兼顾经济、生态和社会多种效益的生态农业和高效农业。     

基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化研究

[目的]探讨基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化。[方法]利用遥感和地理信息系统技术获取滨海新区1993～2008年城市土地利用现状数据,运用分形理论分别计算了各类用地的边界维数、半径维数、信息维数这3种分维,并对它们所揭示的土地利用空间格局变化特征予以分析。[结果]滨海新区各土地利用类型的空间分布具有明显的分形特征,而各地类3种分维值的大小和变化有效揭示出了研究区土地利用空间格局的复杂性、向心聚集性和均衡性的变化。未利用地、盐田的边界维数不断上升,表明其边界日趋复杂。港口码头、滩涂的边界日趋简单。耕地的半径维数大于2,表明其面积从中心到四周逐步增长;盐田、水域则在距城市中心的不同半径空间中较为均匀的分布;其余地类则从中心向四周分布逐步衰减。林园地、未利用地、滩涂信息维数值较小,呈现较为明显的集中分布;耕地、盐田的空间分布逐渐向外围集中;港口码头则在原有基础上建设面积不断向四方扩展;水域和居民点与工矿用地的空间分布较均匀。[结论]将分形理论运用于城市土地利用空间格局变化研究中能很好地弥补以往城市空间格局研究中定量论证的不足,具有较高的实践价值。     

基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化研究

[目的]探讨基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化。[方法]利用遥感和地理信息系统技术获取滨海新区1993-2008年城市土地利用现状数据,运用分形理论分别计算了各类用地的边界维数、半径维数、信息维数这3种分维,并对它们所揭示的土地利用空间格局变化特征予以分析。[结果]滨海新区各土地利用类型的空间分布具有明显的分形特征,而各地类3种分维值的大小和变化有效揭示出了研究区土地利用空间格局的复杂性、向心聚集性和均衡性的变化。未利用地、盐田的边界维数不断上升,表明其边界日趋复杂。港口码头、滩涂的边界日趋简单。耕地的半径维数大于2,表明其面积从中心到四周逐步增长;盐田、水域则在距城市中心的不同半径空间中较为均匀的分布;其余地类则从中心向四周分布逐步衰减。林园地、未利用地、滩涂信息维数值较小,呈现较为明显的集中分布;耕地、盐田的空间分布逐渐向外围集中;港口码头则在原有基础上建设面积不断向四方扩展;水域和居民点与工矿用地的空间分布较均匀。[结论]将分形理论运用于城市土地利用空间格局变化研究中能很好地弥补以往城市空间格局研究中定量论证的不足,具有较高的实践价值。     

上海城市公园绿地景观格局分析

选取了绿地景观构成、景观破碎度、景观多样性指数、景观最小距离指数、景观连接度指数和景观分维数等景观生态学指标对上海市建成区范围内的7个公园进行景观格局分析。结果表明，上海城市公园绿地总体上趋于随机分布，公园平均连接水平较低；公园绿地中平均林地景观面积最大，其次是林灌草综合体景观，草地面积最小；林灌草综合体破碎化程度最高；草地景观次之，林地斑块破碎化程度最低；公园中景观斑块分维数总体较低。