县域尺度下景观指数的粒度效应

  目的  尺度的合理确定是景观格局和生态研究过程的关键。研究县域尺度下景观指数的粒度效应,并计算景观指数的适宜粒度范围对分析景观格局变化具有重要意义。  方法  以2017年安徽省宿松县的景观分布图为数据源,从类型和景观水平分析了各个景观指数在20~500 m粒度范围内的粒度效应,并选取适宜的粒度范围;通过拟合函数揭示不同景观格局指数随粒度增大的变化特征;结合景观面积损失精度评价模型确定宿松县景观格局变化的最适宜空间粒度值。  结果  景观指数具有一定的空间粒度效应性,其中大部分景观指数的可预测性强,但景观总面积、平均面积分维数、平均形状指数、Simpson多样性、Simpson均匀度指数对空间粒度响应不敏感;景观指数的粒度效应曲线可分为单调递减、单调递增、无变化、复杂变化4种类型;景观指数的拐点主要集中在70和200 m;在景观水平下景观指数粒度效应曲线拟合后的函数主要为幂函数,且拟合程度高。  结论  宿松县景观格局变化的适宜粒度为100~110 m,最佳粒度为100 m。图3表1参27     

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。     

基于GF-2影像的江苏耕地破碎地区景观格局空间粒度效应分析

本研究选用国产高分二号卫星(GF-2)遥感影像为数据源,在不同类型耕地遥感识别的基础上,利用景观格局指数分析方法,探索研究区水稻地、大豆地、蔬菜地、休闲耕地和大棚种植地这5类耕地景观的景观格局指数空间粒度效应。结果表明,5类耕地景观的斑块所占景观面积比例对粒度变化不敏感;面积加权平均斑块分维数随着粒度增大,变化幅度较小;平均斑块面积和平均最近距离随着粒度的增大呈现不同程度增加的趋势;边缘密度、面积加权邻近指数和聚集度指数随着粒度的增大呈现不同程度下降的趋势。大豆地和休闲耕地的边缘密度以及聚集度指数随着粒度增大降幅最明显,水稻地的平均最近距离随着粒度增加增幅最明显。     

基于GIS/RS的滨海湿地景观空间格局多尺度分析

[目的]为研究滨海湿地景观空间格局的多尺度变化。[方法]运用GIS与遥感技术、Fragstats景观分析软件,以辽宁省盘锦市滨海湿地为研究对象,选取了具有代表性的景观格局指数,从不同行政区单元及空间粒度出发,定量分析了区县级与地级市的景观格局空间尺度特征。[结果]空间粒度上,斑块密度、斑块数等景观指数具有明显的尺度效应,可预测性强。景观空间格局在地市级和区县级尺度都具有明显的尺度效应,表现出不同程度的规律变化,整体趋势一致。[结论]区县级和地市级尺度的湿地类型均受人类影响很大,景观破碎度增加,总体湿地景观结构向简单化方向发展。     

景观格局指数的粒度效应——以沈阳城市森林为例

基于沈阳市2006年QuickBird卫星影像,以城市森林为对象,从景观和斑块类型水平研究了25个常用景观格局指数在细粒度范围(粒度边长＜30 m)的粒度效应.结果显示:(1)25个指数随粒度增加的响应可分为3类:单调上升或下降、u型或n型变化和无规律变化.(2)5种城市森林类型对景观格局指数的粒度效应表现出2种趋势:以小斑块为主的附属林和道路林随粒度增加斑块数量急剧减少,相应指数变化幅度较大;以大斑块为主的风景游憩林、生产经营林和生态公益林,景观格局指数对斑块数量变化不敏感,但随粒度增加斑块面积增加,引起面积加权平均斑块面积和有效格网大小等指数较大变化.(3)通过景观格局指数尺度检测图的拐点,沈阳城市森林景观格局分析的适宜粒度为5 m.     

尼洋河流域景观指数粒度效应响应

基于2018年遥感影像对尼洋河流域进行景观类型分类,通过ARCGIS10.5,FRAGSTATS4.2软件计算尼洋河流域景观指数,分析景观类型水平和景观水平指数在30m～1000m范围的空间粒度效应.结果表明:(1)类型水平上景观指数随粒度的增大呈现上升、下降、起伏和无规律变化4类粒度响应变化趋势.(2)景观水平上呈缓...     

基于DEM的粤北地区土地利用景观格局尺度效应研究

利用土地利用空间数据和高程数据(DEM),应用空间分析方法和景观格局分析方法,对粤北地区不同高程下的土地利用景观格局及景观指数在30~500 m尺度下的变化作了分析。结果表明:在高程500 m以下的区域各景观类型分布均较丰富,200 m以下的区域为居民点分布的主要区域;除蔓延度指数外,其他景观指数均随高程的增加而降低;在景观水平及不同高程上表现出尺度效应的景观指数有斑块密度、斑块形状指数、平均分维度指数和蔓延度指数;在土地利用类型水平上表现出尺度效应的景观指数有斑块密度、面积加权形状指数、平均分维度指数、聚集度指数和凝聚度指数。     

基于DEM的粤北地区土地利用景观格局尺度效应研究

利用土地利用空间数据和高程数据(DEM),应用空间分析方法和景观格局分析方法,对粤北地区不同高程下的土地利用景观格局及景观指数在30⁵00 m尺度下的变化作了分析。结果表明:在高程500 m以下的区域各景观类型分布均较丰富,200 m以下的区域为居民点分布的主要区域;除蔓延度指数外,其他景观指数均随高程的增加而降低;在景观水平及不同高程上表现出尺度效应的景观指数有斑块密度、斑块形状指数、平均分维度指数和蔓延度指数;在土地利用类型水平上表现出尺度效应的景观指数有斑块密度、面积加权形状指数、平均分维度指数、聚集度指数和凝聚度指数。     

最佳粒度下的七台河市景观格局分析

为了探究资源型城市转型背景下景观格局的变化趋势,以七台河市2010、2015年2期土地利用数据为基础,采用景观粒度效应分析和面积损失评价方法,分析不同粒度下景观指数的变化和区域土地面积精度的变化,并确定景观格局分析的最佳粒度为50 m.在该粒度的支持下,分别从斑块类型水平和景观水平对七台河市景观格局变化特征进行分析.结果表明,2010—2015年研究区整体景观破碎度高,连通性呈下降趋势,景观类型更加丰富;耕地和林地为研究区主要景观类型,各类型呈现规则化发展的趋势.     

县域尺度下不同时序茶园景观格局指数的粒度效应分析

[目的]研究县域尺度下不同时序茶园景观格局指数的粒度效应及适宜粒度范围对揭示茶园景观格局变化及驱动机制具有重要意义.[方法]基于2002—2018年雅安市名山区土地利用现状调查数据,从斑块类型水平分析景观格局指数在10～300 m内的粒度效应确定适宜粒度范围,结合景观面积损失模型确定雅安市名山区茶园景观演变的最佳粒度....     

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。     

干旱绿洲区景观格局结构的空间尺度效应——以宁夏青铜峡市为例

干旱绿洲区景观格局结构的空间尺度效应研究对于区域生态安全以及区域生态网络构建具有重要意义,本文以宁夏青铜峡为研究对象,以2015年遥感影像为基础数据源,应用"斑块—廊道—基质"模式,综合运用景观指数法、Arcgis空间分析法以及地理探测器等方法对干旱绿洲区景观格局的尺度效应进行分析研究.结果表明:(1)在研究区景观格局中,其斑块为耕地、林地、草地、水域以及建设用地;廊道为河流,而其景观基质为未利用地.(2)从景观类型水平上看,不同景观类型的景观格局指数在不同区间上的尺度效应存在较大差异,其中斑块类型和景观类型水平上的景观指数对尺度变化的依懒性较强.(3)通过研究发现在1～15 km尺度区间上,景观类型和指标类型的尺度效应差异最大;在16～30 km尺度区间内,景观类型、指标类型尺度效应的差异明显减小;而在30 km尺度区间以后,景观类型和指标类型的尺度效应逐渐消失.因此30 km×30 km的尺度是研究青铜峡市景观格局的有效幅度.而通过地理探测器诊断和提取影响研究区景观格局尺度的主导因素发现,聚合度指数是影响研究区景观格局尺度效应的主要因素.     

基于GIS/RS的滨海湿地景观格局多尺度分析——以辽宁省大洼县为例

以辽宁省大洼县滨海湿地为研究对象,基于GIS技术,采用2000、2009年两个时相ETM／TM影像数据,选取了斑块类型水平和景观水平上有代表性的27个景观指数来定量研究滨海湿地景观格局的多尺度特征,分析了两个时间尺度上8种空间粒度的滨海湿地景观指数的尺度规律与景观格局的时空分异。研究表明：大洼滨海湿地的斑块密度（PD）、斑块数（NP）和蔓延度（CONTAG）等指数与空间粒度有很明确的函数关系（幂／对数函数等）,可预测性强;最大斑块指数（LPI）、最大形状指数（LSI）等总体呈增大趋势,但无明显函数关系;而Shannon多样性、均匀性指数（SHDI、SHEI）等则无空间粒度变化效应。2000～2009年,斑块类型百分比（PLAND）、景观分维数（FRAC_MN）等指数在增大,Shannon多样性（SHDI）等指数减小。说明了人类活动对大洼滨海湿地景观格局的干扰明显．景观破碎度增加,总体湿地景观结构向简单化方向发展。2000、2009年两个时相的重要景观指数斑块数（CA）、边界密度（ED）、聚集度（AI）等与空间粒度呈相似的函数关系,具有较好的预测性。     

湖南望云山森林公园林地景观空间格局研究

基于2009年望云山森林公园林地更新数据,利用ArcGIS 10.2以地类为分类单元,将小班数据进行融合,选取适宜分析粒度利用Fragstats 4.2对研究区林地景观格局指数进行计算,并利用Programita的O-ring统计方法对主要林地景观多尺度空间分布特征及其关联性进行分析。结果表明:在15 m分析粒度下,纯林地景观面积占绝对的优势,与特规灌木林地、未成林造林地景观构成了森林公园主要的林地景观类型;森林公园林地景观类型丰富但受少数优势景观支配,SHDI值为1.050 6,SHEI值为0.456 3。3种主要林地景观的空间分布格局随尺度变化的趋势相似,均先呈聚集分布,经过轻微的随机分布后呈现均匀分布,之后趋于随机分布,但是各林地景观对尺度变化的响应有所不同;各林地景观类型均在中小尺度上呈正(负)关联性,在大尺度上无关联性。     

成都市景观格局的热环境影响研究

研究以2014年8月13日的Landsat-8 TIRS-OLI获取了成都市土地覆被数据,采用普适性单通道算法提取成都市的地表温度,测算景观水平上成都市景观格局与热环境的相关性。结果表明,成都市二圈层温度普遍低于一圈层,且其内各行政区温度表现为高温离散分布,而一圈层表现为高温集聚。随距城市中心距离的增加,各梯度带均温、各土地覆被类型(林地、耕地、湿地及人工表面)的温度均呈下降趋势。由城市中心(天府广场)至研究区边缘,各空间单元的景观格局指数与温度的相关性大小不断变化。总体表现为空间单元距城市中心距离不超过8 km,空间单元面积不超过5.50 km2时,土地覆被面积占比及景观水平的景观配置指数与温度的相关性较大。因此,成都市景观格局与热环境的相关性表现为梯度变化与尺度效应。景观多样性与均匀度高也会引起温度的升高,同时景观格局与热环境均呈现梯度变化。     

张掖市土地利用/覆盖变化态势及特征分析

引进土地利用的动态度和土地利用覆盖的景观格局指数,重点揭示1996～2004年张掖市土地利用类型的转化程度、时空差异及土地利用/覆盖的空间格局变化.结果表明:土地利用类型以牧草地、林地和未利用土地为主;建设用地和林地增幅显著,而耕地和牧草地数量呈下降趋势.从时间序列看,张掖市各区土地利用/覆盖的复杂度和均匀度指数增大,而优势度指数减少,指数变化以山丹县和民乐县为最大,表明张掖市各地区总体上看土地利用/覆盖破碎化程度在加强,尤以山丹县和民乐县强度大.     

基于GIS的山区和平原景观指数粒度效应分析

以山东省莱芜市钢城区和茌平县土地利用图为对象,以景观格局分析程序Fragstats 3.3为分析工具,探讨了不同地形条件下景观指数随粒度增加的变化特征。结果表明:尺度转折点不是1个值,而是1个相对较小的区间;地形越陡、景观格局越复杂,所发生的第1尺度转折点的粒度就越小;第1尺度域是选择适宜粒度的较好取值范围。对山区土地利用图进行景观指数计算的适宜粒度范围是90~110 m,平原土地利用图的适宜粒度范围是120~140 m。     

基于土地利用变化的沂河流域景观格局与径流关系的分析

为探究流域径流量和景观格局变化的关系,基于沂河流域土地利用数据和实测径流资料,运用景观格局指数分析方法和统计分析方法在景观水平和斑块类型水平方面分析流域土地利用景观格局变化与径流量的相关关系。结果表明:1)1961—2015年,流域年径流量相比于年降水量其波动幅度及下降趋势更显著,这说明流域年径流变化除受到降水因素影响外,还受到土地利用变化等人类活动的影响。2)1975—2015年,流域土地利用类型以耕地为主,其次林地、建设用地和草地所占比例较大,再次是水域,而未利用地面积最少;土地利用变化主要表现为耕地和草地迅速减少,建设用地和林地快速增加,水域和未利用地有不同程度的增加;流域景观格局破碎化程度增大、斑块形状趋于复杂、连通性趋于减弱、景观异质性增高。3)在斑块类型水平上,径流量与斑块数量(NP)和斑块密度(PD)相关性较小,随着斑块破碎化程度的增加有先减少后增大的微弱趋势;径流量与斑块结合度指数(COHESION)相关性也较小,与最大斑块指数(LPI)有较强的相关性,随着斑块连通程度、景观优势种丰度的增加呈现先增加后减小的趋势。在景观水平上,径流量与多样性指数(SHDI)、景观形状指数(LSI)、蔓延度指数(CONTAG)显著相关,与景观分离度指数(DIVISION)的相关不显著,随景观类型多样性、斑块形状复杂度、斑块聚集度、景观分割度的增加呈现先增加后减小的趋势。     

土地整理项目区景观格局及生态效应评价

土地整理是区域景观变化的主要驱动力之一,其生态影响可以通过景观格局的变化表现出来。结合竹镇镇重点土地整理项目区双龙村,选取5个类型尺度、3个景观尺度景观指数,在Map GIS平台上提取与处理空间数据和属性数据,并计算出各指标量整理前后的变化,结果表明:土地整理后耕地、道路的面积与数量大量增加,优势度增高且更具有连通性;草地、林地等生态用地大量减少,趋于破碎化;景观异质程度下降,景观类型有向单一化和非均衡化方向发展的趋势。土地整理在一定程度上对生态环境造成了危害。     

基于最佳分析粒度的农村居民点空间格局分析——以万年县为例

提取2018年万年县土地利用变更数据中的农村居民点数据为源数据,依据不同的空间粒度划分为15种农村居民点空间格局,然后选取12个景观指数进行计算,分析农村居民点景观指数的粒度效应,从而确定适宜粒度的范围及最佳分析粒度。在最佳分析粒度效应下,以万年县各乡镇为研究单元,定量分析万年县农村居民点空间分异特征。研究表明,农村居民点景观指数具有明显的粒度效应,综合各个景观指数的第一尺度域,确定万年县农村居民点空间格局分析的适宜粒度范围为30～50 m,最佳粒度为50 m。万年县农村居民点整体布局相对混乱,各乡镇存在较大差异,整理潜力较大。