基于敏感度排序的风景林色彩格局指数筛选

【目的】研究景观格局指数对风景林色彩格局变化的敏感度,筛选出能够客观定量描述景观色彩格局特征的指数,以期为科学有效地分析彩色风景林视觉质量提供试验支撑与理论依据。【方法】以黄栌风景林秋景照片为研究数据,利用Python编程进行色彩量化和色彩分类,实现照片色彩批量预处理。通过Fragstats软件计算初选指数值并用SPSS软件完成层次聚类分析。计算各指数对由色彩分类、观景距离引起的景观色彩格局变化的敏感度。对敏感度综合排序靠前的指数进行独立性检验和含义重复性排查,在兼顾指数含义、尽量涵盖各大聚类、减少信息冗余的原则下完成指数筛选。【结果】结合指数含义和类型,从24个初选指数中筛选出对色彩分类和观景距离敏感度较高、线性不相关、含义无重叠的7个指数,即斑块数量、最大斑块指数、平均斑块面积、斑块丰富度、平均最邻近距离、平均周长面积比和修正Simpson’s多样性指数,用于定量表征风景林色彩格局特征。【结论】人工干预下的自动化色彩分类程序,简化了从色彩分类到指数计算的操作步骤,缩短了数据预处理用时,提高了照片处理效率,增强了结果稳定性。基于敏感度排序的色彩格局指数筛选方法,结合独立性检验和含义重复性排查,减小了主观选定指数可能引起的误差,该方法选取的指数能够有效区分因色彩分类和观景距离不同导致的景观色彩格局的变化,为客观定量分析风景林景观视觉质量提供了可能。     

基于像元分类与基于对象分类的森林景观分析比较研究

采用基于对象的分类方法与基于像元的分类方法对黑石顶自然保护区QuickBird遥感图像进行了分类,结合多样性指数、优势度指数、均匀度指数、聚集度指数和破碎度指数对比分析了黑石顶自然保护区不同分类方法的景观格局。结果表明,基于对象的多尺度、多层次景观分析方法较传统的基于像元的景观分析方法更能体现实际的景观状况,并能够获得更准确的景观分析结果。     

红枫湖流域森林景观格局尺度效应敏感性研究

基于红枫湖流域第四次森林资源二类调查数据,通过重采样得到不同空间粒度的流域景观数据,在Fragstats软件中计算得到不同粒度和幅度下的景观格局指数值,通过绘制景观水平和景观类型水平2个层面的景观指数尺度效应曲线,量化分析了流域森林景观格局尺度效应,并对流域森林景观格局尺度效应的敏感性特征进行初步探讨。结果表明:1)红枫湖流域森林景观格局具有明显的粒度和幅度效应;2)景观水平指数随粒度变化均表现为较强的敏感性,景观类型指数随粒度变化反映为差异显著的敏感性特征;3)多数景观格局指数在10km幅度范围出现明显的尺度转折点,敏感性较强,大于10km幅度范围后逐渐趋于平稳,敏感性减弱。     

湘西州传统村落景观评价的探索性因子分析

乡村景观评价因子分析是指导乡村规划设计与建设的重要依据。本文通过对湖南省湘西土家族苗族自治州4个传统村落样本的问卷调查,筛选出影响传统村落景观的变量;运用IBM SPSS 24. 0采用统计学的探索性因子分析法进行量化分析,得到影响传统村落景观空间的4个公共因子,即村落风貌因子、精神文化因子、生产性景观因子、交通及公共空间因子,其中村落风貌因子对山地传统村落景观空间质量影响尤为重要。该研究期望为传统村落景观保护与开发、可持续发展提供科学决策依据。     

香格里拉县森林景观格局多尺度效应分析

以香格里拉县5种主要森林类型为研究对象,基于全县2006年森林资源规划设计调查数据,选取斑块类型面积(CA)、斑块数量(NP)、斑块密度(PD)、边界长度(TE)和Shannon多样性指数(SHDI)共5个指数,分别从粒度(5个粒度等级)和幅度(4个幅度等级)两个方面,分析和研究了香格里拉县主要森林类型的格局特征随尺度的变化规律。结果表明:1)粒度方面,除斑块类型面积外,其他4个景观指数对粒度的变化均呈现较强的敏感性;2)幅度方面,各景观指数对幅度的变化均表现出较强的敏感性。     

安凯旅游开发景区森林景观特征研究

在景观分类的基础上,应用景观生态学原理,选取多样性指数、优势度、分离度和斑块密度指数4个指标,从景观的类型多样性、格局多样性和斑块多样性3个方面,对安凯乡旅游开发过程中森林景观多样性特征进行分析。结果表明,5种森林类型斑块中,马尾松林斑块所占面积以及斑块平均面积最大;经济果林、木麻黄林破碎化程度较高;马尾松林保持完好,分离度也最小,木麻黄林分离度最大;各景观类型比例分布不均衡。     

扎龙湿地景观格局研究

运用景观生态学分析方法以及地理信息系统技术,从景观格局角度对扎龙湿地区域生态进行分析。通过对遥感照片判读,将各种景观镶嵌体类型加以分类,并勾绘出轮廓界限,然后运用地理信息系统(GIS)和监测信息系统(LMIS),将图表信息转换成数字信息。运用景观生态学的研究方法对研究区域多样性指数、优势度、破碎度、分维值等景观指标进行了计算分析。     

汤旺河森林景观格局与地类景观要素动态分析

运用地理信息系统分析软件ArcGIS9和Frgastats3．3,处理1992年、2012年汤旺河林业局林相图,并用所得到的景观总面积、斑块密度、平均斑块面积、边缘密度、平均斑块分维度、香农多样性、香农均匀度等10个景观指数对汤旺河林业局森林景观格局和地类景观要素变化进行了研究,结果表明：汤旺河林业局连接度减弱、蔓延度降低、景观破碎化程加深。     

13种观赏竹EST-SSR标记遗传多样性分析

为给竹子分类、竹种新品种登记及种质资源保护提供一定的科学依据,从已开发的25对毛竹EST-SSR引物中筛选出13对引物,对13份常用观赏竹种进行遗传多样性分析。共检测到123个位点,获得121个多态性位点。采用UPGMA法进行聚类分析,在相似系数0.18水平下可将13个竹种分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5类。利用Popgen32软件对其进行遗传多样性分析,结果表明,各类群等位基因观察数(Na)平均为1.342 2,有效等位基因数(Ne)平均为1.234 5,基因多样性指数(H)平均为0.152 8,Shannon信息指数(I)平均为0.180 4。5个类群间遗传多样性趋势为:Ⅱ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅳ。     

加拿大哥伦比亚省美国黄松广义代数差分型地位指数模型

基于3种常用的理论生长模型,利用代数差分法和广义代数差分法推导8个差分型地位指数模型。模型拟合采用加拿大哥伦比亚省美国黄松林分79个临时样地的纵向剖面解析木数据和分类变量回归的参数估计方法,模型筛选采用统计指标和图形分析相结合的方法,并着重突出了图形分析的重要性;同时,本文对于最佳模型的应用也进行了较为全面的分析研究。结果表明:1)广义差分型地位指数模型具有更高的预测性能;2)基于Hossfeld IV生长模型的广义差分型地位指数模型表现出了最佳的性能,推荐采用该模型对加拿大哥伦比亚省30～200年的美国黄松林分进行树高生长预测和立地质量分类;3)依据预测的相对误差,确定100年为最佳指数年龄。     

Sensitivity of landscape pattern metrics to classification approaches

Computing of landscape pattern metrics from spectrally classified digital images is becoming increasingly common. Recently, object-orientated image classification is being seen as an alternative and is tending to replace pixel-based approaches. However, object-based methods are likely to influence and produce biases in the results of these spatial analyses. In this study, the sensitivity of 85 landscape metrics to different classification methods and parameters are analyzed. A Landsat image of a complex mountainous forest region of Mexico was classified using pixel-based and object-based approaches. Nine object-based classified images were obtained using a region-growing algorithm based upon different segmentation parameters. Pixel-based classified images were smoothed using different methods (majority filtering, sieving and clumping). Accuracy assessment was carried such that classified images with similar accuracy were compared. Landscape metrics were then derived from the different classified images and compared through a coefficient of variation computing. Almost all the metrics showed variability due to classification and post-processing methods, particularly core area metrics and some proximity and contagion/interspersion indices. Caution must be observed when comparing values of metrics derived from images with slight differences in their characteristics or in the way they have been processed as, for example, in landscape monitoring studies based upon multidate imagery.     

九十年代中国景观生态学文献分析及研究进展

本文通过文献检索对90年代期间景观生态学文献及论著进行了分析。分析结果表明,景观生态学研究在过去十年中获得了突飞猛进的发展。通过不完全统计,中国研究人员在国内外发表有关文献619篇以及中、英文著作13部,其中90% 以上是在国内发表的。基础理论方面和应用方法的文献分别占39.6% (245篇)和23.6% (146篇)。依据不同的研究内容,中国90年代景观生态学研究文献被分为9类。城市景观生态学的文献数量排列第一,占全部统计文献的13.4%;其次是区域、流域景观,寒区、旱区景观,森林景观,生境与生物多样性,农业景观,湿地景观,城郊景观以及植物景观。根据分析结果,作者对中国的景观生态学研究目前存在的问题和发展趋势进行了讨论。表3参42。     

基于MODIS卫星影像的湖南省景观格局

景观格局是由自然或人为形成的一系列大小、形状各异,排列不同的景观要素共同作用的结果.利用2005年MODIS卫星数据,经过一系列处理后得到湖南省景观图.利用决策树分类法将研究区分为5种景观类型:水、自然植被、耕地、城镇用地、其它用地.选取斑块数、斑块密度、破碎度、斑块分维数、多样性指数、优势度、均匀度、聚集度、分离度等景观指数,从斑块、斑块类型和景观3个层次上对研究区景观格局进行定量分析.结果表明:湖南省景观斑块共39357块,总面积为21.1984万km2;在5种景观类型中,植被和耕地是主要景观类型,占研究区总面积的88.38%;湖南省景观多样性程度低,且斑块空间形状简单.     

坝上地区景观格局动态变化分析

在遥感与G IS技术支持下,利用景观格局分析软件Fragstats分别计算了研究区内1987、1999和2004年的景观格局指数,对研究区17 a来的景观格局变化进行了分析。结果表明:该区域景观整体上处于破碎化过程,尤其是沙地在1987~1999年间迅速扩大,虽然在1999~2004年经过了一定的恢复,景观异质性有所下降,但仍然没有恢复到1987年的水平。     

3S技术与农林复合生态系统景观格局分析

基于3S技术的农林复合生态系统景观格局分析的途径为：以遥感数据为数据源，使用图象处理系统对其进行分类，获取生态系统景观类型图，再以地理信息系统为手段，计算斑块的数目、面积、周长等斑块特征，在此基础上计算各种景观指数，进行生态系统景观格局综合分析。     

湛江市区土地景观格局动态变化分析

利用遥感影像和地理信息系统技术,分析了湛江市区1991年、2000年和2007年3个时期土地景观格局的总体变化情况,结果表明,湛江市区具有景观破碎化程度先提高后降低,景观结构组成复杂化趋势先快后慢,城市发展影响了景观格局变化等特点。在类型水平上选择了景观类型面积(CA)、斑块数目(NP)、类型百分比(PLAND)、斑块密度(PD)、平均斑块面积(AREA-MN)共5个景观指数;在景观水平上选择了景观类型总面积(TA)、斑块数目、斑块密度、最大斑块指数(LPI)、平均斑块面积(AREA-MN)、香农多样性指数(即SHDI,为各斑块类别丰富度总和的负值)共6个景观指数。这些景观指数表明:近20 a来,湛江市区土地景观格局变化幅度大,人类活动对城市景观要素和整个景观格局的影响很深远。并进一步讨论该区景观格局动态变化的驱动力,提出了相应的对策。     

北京城市扩展轴上的绿地景观格局梯度分析

应用梯度分析与景观指数相结合的方法,分析了2004年北京城市绿地系统沿东西和南北两条城市扩展轴分布的空间格局。结果表明:城市绿地整体上破碎化程度高,连通性好,边缘效应较强;从城市中心到边缘,绿化覆盖率不随距城市中心远近而变化,小型斑块数量比例、斑块数量、形状指数、破碎度、平均最近邻体距离等指标则表现出明显的梯度变化;影响绿化覆盖率和斑块面积频率分布的主要因素是公园性质大型斑块的分布状况。研究结果说明:在目前城市绿化覆盖率较难提高的情况下,通过应用梯度分析与景观指数相结合的方法对现有绿地空间结构进行分析调整,不仅能优化城市绿地的景观格局,还能更好地发挥出城市绿地缓解环境问题的功能。     

公路景观评价指标体系建立方法的研究

探讨构建指标体系应遵循的几个主要原则,在此基础上阐述构建公路景观指标体系的基本思路,以景观三元论的理论为基础,建立公路景观的评价指标体系,从理论的角度构造了确定指标体系的定量方法,使指标体系定性分析与定量分析有机结合起来。     

Analysis of temporal changes in land cover and landscape metrics of a managed forest in the west Black Sea region of northern Turkey: 1970–2010

Forest structure changes continuously by natural and anthropogenic effects. Because the level of goods and services provided by forest ecosystems are related to this structure, some attributes have to be controlled while they are being managed. In this paper we describe the long-term temporal changes in land area and landscape metrics related to different land uses of a managed forest in Turkey. The study was carried out for the Daday Forest Planning Unit located in the west Black Sea region of northern Turkey. The total area is 16,813 ha and besides wood production, it is managed for erosion control, public health, aesthetics, and recreation. Stand type maps that were constructed in 1970, 1989, 1999, and 2010 were used in this analysis. Transition matrixes that illustrate area changes among cover types and temporal changes on some landscape metrics were obtained using Geographic Information Systems. Stands were separated into small patches, and thus the number of patches increased nearly two-fold between 1970 and 2010. The total forest edge increased and through the associated fragmentation, the amount of core forest area decreased at the landscape scale. Landscape metrics were applied to digitized versions of historical maps to assess how forest area changed. Human use of the land has changed, forest management practices have evolved, and these along with natural forest growth have contributed to interesting changes in landscape character.     

Towards sustainable rural landscapes? a multivariate analysis of the structure of traditional tree cropping systems along a human pressure gradient in a mediterranean region

The worldwide increase of human pressure in rural areas has resulted in a progressive fragmentation of agro-forest landscapes. Relatively few studies have identified processes of landscape modification and patch fragmentation reflecting long-term human activity from those caused by recent urbanization stimulated by economic development, population growth and improved accessibility of rural areas. In rural districts dominated by high-quality crop mosaics and exposed to increasing levels of human pressure, urbanization-driven changes in the use of land have determined complex and non-linear processes of landscape fragmentation which deserve further investigation. Multidimensional procedures and data mining are appropriate to explore such transformations, basing on a comprehensive assessment of landscape metrics. The present study investigates changes in land-use and landscape structure (2000–2008) in three districts of Latium (central Italy) featuring different cropping systems, physiographic attributes and level of human pressure. A principal component analysis was run to identify a core set of metrics aimed at (i) evaluating the role of traditional cropping systems in the preservation of traditional agro-forest systems and (ii) inferring the relationship between spatial heterogeneity in rural landscapes and socio-ecological processes of change. Our results indicate that crop intensification has contributed to landscape homogeneity and simplification in all areas studied, in contrast with the effects of urban expansion resulting in a more fragmented and diversified landscape with relict tree crop patches. The findings of this study clarify the contribution of traditional tree crop systems to sustainable structures and functions of rural landscapes by preserving the place-specific eco-mosaic complexity.