福建洛阳江口红树林湿地景观演变及驱动力分析

借助遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)等手段,运用景观生态学原理对洛阳江口红树林湿地的景观演变过程进行分析。结果表明:福建洛阳江口红树林湿地近15年的各类景观斑块面积变化存在差异,建设及交通用地和红树林的面积有较大增加,米草面积有少量增加,而林地与农地面积迅速减少;2006年福建洛阳江口红树林湿地总体景观的连续性和整体性优于2001年;红树林的景观指数中斑块数量、分离度、面积加权平均形状指数和周长-面积分维值变化趋势均表现为先增加后减少,而红树林平均斑块面积变化趋势为先减少后增加,并在2001年达到最小值,仅为3431.06m2;红树林面积在4个不同时相上表现出明显的变化,1993—2006年间红树林的面积扩大了5倍多;从红树林的空间分布变化来看,1993—2001年红树林质心向西北方向偏移,2001—2003年间与2003—2006年间,红树林质心均向东南方向偏移。最后,从驱动力的人为因素角度对红树林湿地的景观变化进行了分析。     

官厅水库库区水生植物演变格局时空变化特征分析

利用中等分辨率长时间序列的TM遥感影像(1995—2007年),采用面向对象的分类方法,以多尺度分割技术为核心,提取了官厅水库水生植物空间分布信息,在斑块类型和景观级别尺度上,共筛选了8个高度浓缩景观格局信息的定量指标,结合水生植物空间分布的质心变化,分析了水生植物演变格局的时空变化特征。研究表明:(1)1995—2007年,受水域面积的扩张和萎缩的影响,库区水生植物面积及其平均斑块面积呈明显地增加和减少趋势:沉水植物波动幅度比较明显,呈先小幅扩张后急剧萎缩的趋势,2000年之前,随水域的扩张,其面积增加了30.2 km2,相对动态度达116.87%;之后,随着水域面积的持续萎缩,沉水植物面积以每年4.2%呈大幅递减趋势,减少了43.02 km2;挺水植物所占比例较小,其面积呈小幅扩张趋势,增加了4.58 km2。(2)沉水植物和挺水植物随水域面积的波动呈现不同的景观格局演变特征。库区沉水植物的景观优势度高,最高达56.09%,占库区水生植物景观类型的主体;挺水植物的平均斑块面积、聚集度指数均低于同年沉水植物,具有离散度高、破碎度高、连通性低的特点。挺水植物的斑块形状相对复杂,其分维度指数平均比同年沉水植物高0.29。(3)水生植物的质心12 a来发生了不同程度的偏移变化,挺水植物质心整体向库区东北方向移动了1.88 km,偏移方向为东偏北12.78°;沉水植物质心整体向库区西南方向移动了4.66 km,偏移方向为南偏西43.04°。     

福建泉州湾河口湿地时空动态及其驱动机理

  目的   为探究福建泉州湾河口湿地生态系统环境破坏及景观结构变化的原因,   方法   以泉州湾河口湿地为研究区域,基于Landsat TM遥感影像提取地物信息,构建土地利用动态度模型,运用景观格局指数分析景观空间结构特征;建立不同时期土地利用转移概率矩阵,确定土地类型间数量转移关系;应用灰色关联度模型分析红树林湿地面积变化驱动力。   结果   （1）1990—2018年天然湿地面积占比呈减少趋势,人工湿地呈增加趋势;从景观水平看,湿地斑块分布呈规则化,聚拢程度减少,景观类型丰富。（2）红树林、互花米草群落动态度波动大,红树林面积比例以2000年为分界点,呈先减后增趋势;1990—2000年红树林主要向水域、养殖池转出,2010—2018年滩涂和互花米草群落转出为红树林。（3）2000年来,红树林面积大小与其他土地类型面积变化关联性强,尤其受到国内生产总值、园林绿地面积影响较大。   结论   泉州湾河口湿地红树林呈恢复趋势,互花米草群落蔓延速率减缓,生态环境逐步改善。该研究为湿地保护与生态恢复提供科学实践依据。      

基于RS/GIS的泉州湾红树林湿地时空动态变化分析

红树林湿地具有重要的生态服务功能,明确其时空动态变化特征对于保护和管理红树林湿地具有重要意义。本研究在野外实地调查与不同季相红树林、滩涂和米草光谱特征对比分析的基础上,基于Landsat TM/OLI RS影像,利用面向对象分类方法得到1990、1997、2005、2010和2017年泉州湾河口湿地自然保护区土地覆盖空间分布数据,并结合动态度、空间叠置分析、质心迁移等方法分析红树林时空动态变化特征及其驱动力因素。结果表明:1990—2017年,红树林面积整体呈大幅度增加,仅在1997—2005年间呈现小面积减少,其中在2010—2017年间面积增加最为剧烈,动态度为32.78%。相对于其他土地覆盖类型,米草和滩涂与红树林的面积转化最大,其中1997—2005年共有4.70 hm2红树林转出为米草和滩涂,而2010—2017年间共有178.60 hm2滩涂和米草转入为红树林。1990—2017年,红树林与米草质心均向海迁移,且彼此间的距离逐渐增大。红树林面积时空变化的驱动力因素涉及多个方面,其中自然环境变化、外来植被入侵和养殖业发展对红树林的存在与繁衍具有一定的消极作用,而人工造林工程与入侵植被治理对其具有积极作用,且作用大于前者。继续实施和深入研究红树林人工造林工程、米草治理方法和建立健全红树林生态系统监测体系是保护和管理红树林湿地的重要手段和措施。     

黄河源区玛曲县高寒湿地景观动态变化

基于1994年、2001年和2008年3期Landsat TM遥感影像,应用斑块连接指数、分布质心和扩展度等景观格局指数,从景观水平上研究黄河源区玛曲县高寒湿地景观空间分布格局的动态变化过程。结果表明:玛曲县高寒湿地面积在研究时段内呈先减少后增加的变化趋势,1994—2001年,高寒湿地面积减少了0.78万hm2,2001—2008年增加了0.11万hm2;随着湿地面积的减小和斑块数量的增加,玛曲县高寒湿地斑块间隙越来越大,破碎化程度逐步加深;1994、2001、2008年玛曲高寒湿地的扩展度分别接近于1.96、2.12、1.99,斑块形状较为规则;1994—2008年,玛曲高寒湿地景观分布质心发生了明显的空间位移,湿地景观先向南偏移了0.02°,再向北、向西各偏移了0.01°。     

基于景观指数的八五二农场耕地细碎化研究

利用多时相Landsat8遥感影像数据,提取了黑龙江省八五二农场2017年耕地空间分布数据,在斑块类型尺度中选取斑块面积比、平均斑块面积、斑块密度等景观指数对各管理区的耕地资源细碎化程度进行了深入分析。研究表明,黑龙江省八五二农场耕地破碎化程度空间差异性大,建议采取合并零星地块、规整田块形状、平整土地等措施提高农业规模经营程度,对提高农业生产效率,实现耕地资源的可持续发展都具有重要意义。     

南京都市圈城市用地扩展特征及影响因素分析

以南京都市圈为研究对象,基于2000—2020年5期遥感影像提取的土地利用数据,从扩张强度及扩张强度差异指数、聚类分析、景观格局指数及多元回归模型对南京都市圈城市群城市用地扩张的时空特征及影响因素进行定量分析。结果表明,基于扩张强度指数分析,2000—2020年南京都市圈城市用地面积持续增加,扩张强度呈“上升-下降-上升”的趋势,2015—2020年城市用地扩张强度最高。基于城市用地扩张强度差异指数分析,南京都市圈高速扩张区域集中在都市圈边缘地区,主要分布在东北与西南方向,城市用地扩张布局向均衡化发展。基于聚类分析模型分析发现,南京都市圈城镇用地扩张2000—2010年呈随机分布,2010—2015年城镇用地扩张呈高值聚集,2015—2020年用地扩张呈随机分布。基于景观格局指数分析发现,南京都市圈城市用地扩张集聚度逐渐提高,斑块分布愈发集中化,斑块形状在不断整合扩张中趋向复杂化,城市用地斑块内交通连接度不断提高,南京都市圈城市用地扩张向协同化发展。基于多元回归模型分析,人口增长、城市经济发展和交通建设等因素为推动城市用地扩张的主要因素。     

莆田市土地利用格局的地形梯度特征变化及尺度效应

以莆田市1995年、2005年和2015年3期遥感影像和高程数据(DEM)为数据源,借助RS和GIS技术,运用地形位指数、土地利用类型分布指数和景观格局指数,对莆田市1995—2015年间土地利用格局在地形梯度上的分布特征、变化历程及空间尺度效应进行了系统分析。结果表明:(1)林地主要分布在高地形位区域,建设用地与水体主要分布在低地形位区域,农用地与裸露地主要分布在低、中地形位区域。(2)1995—2015年间,建设用地与农用地的主要分布区域逐步向较高的地形位区域扩张;林地与水体的优势分布区段并未发生变化。(3)尺度效应研究表明香农多样性指数、香农均匀度指数和蔓延度指数等在不同地形位上均不具尺度效应;斑块密度、景观形状指数和面积加权分维指数在不同地形位上均随尺度增加而减小。     

基于GIS/RS的黄水河流域景观时空动态分析

为掌握黄水河流域地区土地利用变化特点,以2000、2005、2010、2015年4期遥感影像为基础,借助"3S"技术并利用景观生态学原理对7类景观类型的时空格局演变进行了定量分析。结果表明,2000—2015年间,研究区内景观呈现破碎化程度增加、形状稳定性和景观异质性低、最大斑块优势度增大等特征。园地、草地和建筑用地面积均有所增加,耕地、林地和裸地有所减少,水域面积变化不大。     

三江源典型区湿地景观稳定性与转移过程分析

基于1977、1990、1997和2007年4期遥感影像,对三江源典型区湿地景观稳定性和时空转移过程进行分析。结果表明:1977—2007年间河流斑块面积和数量的稳定性水平最高,其中1977—1990年间其特征稳定性指数接近于1,但结构稳定性较低。湖泊景观稳定性呈增强趋势,且表现最稳定。沼泽景观稳定性表现为减弱趋势,至2007年稳定性水平降到最低,呈现最不稳定状态。河滩地面积和数量稳定性水平低,变化不稳定,结构稳定性也始终处于最低水平。1977—2007年湿地转移趋势主要表现为:1977—1990年湿地与非湿地类型转换最为突出, 1990—1997年、1997—2007年转换平稳。湿地转出类型主要为草地,河流和河滩地转换频率较高,湖泊类型转化呈多元化,沼泽地转出类型几乎全为草地,转为其他类型的面积很少。      

巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局季相变化分析

为探讨湿地年内时间尺度上景观格局变化趋势，以干旱区巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为研究区，利用2015年5—10月OLI遥感影像为数据源，结合气象站点的气温和降水，分析了巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局季相变化特征及其与气候因子的关系。结果表明：年内生长季，湿地面积变化以8月为分水岭，8月前，湿地面积稳定，占研究区面积比例在74.23%~81.15%之间浮动；8月后，湿地面积快速缩减，10月减至最小，占比38.97%。景观水平上，8月前，研究区景观破碎度增大、空间异质性增强、不同类别斑块分布趋于均衡化，8月后，景观破碎度减小、景观异质性减弱、不同类别斑块分布趋于非均衡化；类型水平上，5—10月湿地斑块破碎度增大，形状趋于复杂。湿地面积与月降水量和月均气温均存在显著相关性（r=0.745，P=0.045和r=0.859，P=0.014）。研究表明，月均气温是影响巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观稳定性的主要因素。巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观呈“夏季稳定-秋季锐减”的格局。     

基于CA-Markov模型的自然保护区土地利用变化分析

以广西山口红树林自然保护区为研究区,1999和2005年SPOT4影像作为土地利用信息源,采用CA-Markov模型预测2011年和2017年研究区土地利用空间变化,在此基础上利用11个景观指数分析1999-2017年研究区整体景观格局演变情况。结果显示,CA-Markov模型模拟的2005年土地利用空间分布的面积和空间精度分别为93.13%和87.57%,具有较高可靠度;1999-2005年各用地类型的相互转化较为复杂;2005-2011年,红树林和养殖区增长最为显著;1999-2017年间,斑块数呈下降趋势,景观破碎化程度在减轻,受人类活动的影响在减弱,各斑块类型在景观中呈均衡化趋势分布,但景观稳定性和抗干扰性下降。研究表明CA-Markov模型是模拟与预测自然保护区土地利用变化的有力工具,能为土地规划与管理提供一定的决策信息。     

塞罕坝地区植被景观格局时空尺度效应

为探讨植被景观格局时空尺度效应,运用随机森林分类方法解译塞罕坝地区3期(1989、2000和2016年)遥感影像,并利用简单聚合法将景观类型栅格数据进行空间粒度上推,计算基于斑块类型水平和景观水平的景观格局指数;采取尺度图谱分析不同时空尺度草地、天然次生林、灌木及人工林等植被类型的景观尺度效应,通过信息熵模型确定了景观格局分析的最佳空间粒度。结果表明:(1)4种植被景观在空间尺度上具有相同的变化特征,而在时间尺度上表现出不同的变化趋势;(2)不同景观指数对时空尺度的响应结果不同,边缘密度、斑块密度、景观形状指数、聚集度指数及蔓延度指数在时空尺度上具有较强的尺度效应,且90 m为研究区植被景观格局的最佳分析粒度;(3)草地、天然次生林在1989—2016年期间,破碎化程度增加,对研究区的生物多样性造成威胁。     

珠江口土地利用及景观格局动态变化研究

运用遥感与地理信息系统技术,对珠江口地区1990年、1995年、2000年和2005年的4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珠江口土地利用和景观格局的变化。结果表明：①珠江口处于典型的经济高速发展地区,土地类型变化明显,并呈现出较强的时空分异特征。15年来,耕地和林地面积明显减少,与此同时,建设用地长势强劲。②类型水平上景观格局指数显示,除面积加权平均斑块分维数外,景观类型的其他几个景观指数的差异性很大,尤其1990～1995年变化最为明显。③景观水平的格局指数显示,1990～2005年间珠江口地区景观格局发生较大的变化,斑块数量显著增加,各种景观指数表明区域景观破碎化程度增加,多样性增加。     

1990～2010年城市扩张与景观格局时空变化分析--以山西省晋中市榆次区为例

以山西省晋中市榆次区为例,基于RS和GIS技术,对1990年、2000年和2010年3期影像进行了景观类型分类提取,并分析了榆次区城市土地利用建设用地增加和耕地减少与景观指数之间的相关性。结果表明：城市建设用地和耕地变化与土地利用景观格局变化的相关性明显,且随着不同时期城市化特征差异,选取的景观指数有一致的变化规律,但在不同方向上变化规律不同。景观格局指数在反映研究区各方向景观格局变化特征上具有良好的指示效应。     

红树林生态系统遥感监测研究进展

随着现代遥感技术的迅速发展,遥感监测已经成为红树林生态系统变化监测的重要手段和方法。从遥感技术在生态系统变化监测应用领域入手,综述了国内外红树林遥感监测的发展历程,系统总结了遥感技术在红树林湿地动态、种间分类、群落结构(叶面积指数、冠幅、树高等)、生物量、灾害灾情(病虫害、风暴潮等)、景观格局动态、驱动力、红树林湿地保护与管理等领域应用现状,归纳了不同应用领域遥感监测的理论、方法及研究现状。指出我国在红树林遥感监测中存在的不足。提出红树林遥感监测应在分类标准体系规范化、分类精度提升、红树林生态学特征参数(物种多样性、优势度等)、生态系统环境空间演变过程及遥感监测的尺度效应方面加大研究力度。充分发挥区域综合监测模型在红树林生态系统变化遥感监测中的作用。     

基于RS和GIS技术的京郊西北地区土地利用变化的景观过程响应

应用遥感与地理信息系统技术,对3期TM影像(19891、996、2005)进行解译判读,获取北京西北地区的土地利用数据.同时应用土地利用时空演变模型、土地利用动态度模型和景观生态学方法,从景观格局的角度定量分析1989—2005年间区域景观过程对土地利用变化的响应.结果表明:近16年来耕地、沙荒地和未利用地的面积明显减少,而城市及建筑用地和林地的面积在连续增加;各景观组分间的转移过程频繁,其中耕地斑块向城市及建筑用地斑块的转移数量最大,沙荒地向林地的转变最为明显;1989—1996年间的综合土地利用动态变化率较1996—2005年间的大,变化集中表现在西北城郊过渡区域;各景观类型的平均斑块形状趋于简单,景观多样性、均匀度指数和破碎度指数呈现增加趋势,而优势度指数在逐渐减小;城市及建筑用地的不断扩张,林地景观平均斑块面积持续减小,并呈现破碎化,是土地利用变化的景观生态过程响应.要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性.     

基于RS与GIS的徐州市区绿地景观格局分析

基于RS与GIS,结合遥感航片影像对徐州市绿地景观格局进行分析,用梯度分析法研究其城市中心与城市边缘的景观格局梯度差异。结果表明：徐州市区以公园绿地和其他绿地类型为主,由于受城市化进程以及人为规划的影响,城市绿地破碎化程度严重,绿地斑块类型的形状总体比较简单,不利于城市生物多样性的维护和建立;不同景观指数沿样带梯度表现出差异性,城市边缘区的景观多样性和破碎度总体低于城市中心,对城市边缘区与城市中心区的斑块形状研究说明,在一定范围内城市中心区斑块形状更趋于规则。