基于Landsat影像稀疏植被斑块格局对降水响应

【目的】古尔班通古特沙漠稀疏植被斑块格局是水分稀缺的荒漠区对降水在地表的表现。【方法】基于年降水量变化特征,选择1990年TM影像、2001年ETM+、2010年TM影像和2015年OLI遥感影像为数据源,结合1990~2015年蔡家湖气象站逐年的降水数据,计算古尔班通古特沙漠南缘的植被盖度、斑块面积、斑块数量、斑块密度,分析不同植被盖度、面积变化趋势,探讨年降水量对植被盖度、斑块面积、数量、密度的影响。【结果】1990~2015年,植被盖度总体呈减少趋势,其中二级植被面积明显增加(1 089.557 km²),增幅为20.154%,一、三、四级植被面积略有减少,减幅分别为-98.752%、-61.581%、-96.889%。随着降水量的增加,斑块数量,密度增加,破碎程度变小,植被盖度增加。【结论】1990~2015年古尔班通古特沙漠南缘稀疏植被盖度随年降水的变化总体呈退化-好转-退化趋势。年降水量变化与稀疏植被盖度、斑块面积、数量、密度均呈正相关关系。     

巴音郭楞蒙古自治州耕地利用转型研究

耕地作为可变性最强的土地类型之一，与人类的生存和发展息息相关。随着城镇化的推进，耕地已经并正在经历着广泛而深刻的变化，及时开展耕地利用转型的空间形态特征研究，对耕地资源优化配置及耕地利用可持续发展具有重要意义。本文以巴音郭楞蒙古自治州(巴州)为研究区，利用1990—2020年的4期土地利用数据，合成3个时间阶段的耕地利用转型过程及转型轨迹，研究巴州耕地利用转型空间形态特征，得出了如下结论：一是1990—2020年耕地与草地之间的转型最显著，其中1990—2000年、2000—2010年及2010—2020年耕地的转入面积分别640 km²、741 km²和2 070 km²，耕地转出面积分别为387 km²、1 km²和468 km²，未利用地转耕地的面积仅次于草地，分别为109 km²、169 km²和1 012 km²；耕地转出林地和建设用地的的面积仅次于草地，1990—2000年和20...     

基于RS和GIS的王朗国家级自然保护区植被动态研究

【目的】旨在掌握汶川大地震后10 a来四川王朗国家级自然保护区植被恢复情况,了解大熊猫栖息地植被覆盖状况。【方法】基于RS和GIS技术,选用2011年TM遥感数据和2020年OLI遥感数据,采用最大似然分类法和目视解译相结合,完成了近10 a以来王朗自然保护区地表植被覆盖的变化监测。【结果】(1)10 a间保护区灌丛面积减少了23.17 km²,草甸面积增加了20.71 km²,针阔混交林和针叶林面积各增加了25.55 km²、8.14 km²,常绿阔叶林减少了31.24 km²。(2)通过土地利用转移矩阵可知保护区北部灌丛主要转换成了针阔混交林;中部灌丛主要转换成了针叶林;东部常绿阔叶林主要转换成了针阔混交林。(3)植被种类覆盖度的变化主要驱动因素为人为因素和灾后植被的自然恢复。【结论】针叶林以及针阔混交林为竹子主要生长区,也是大熊猫主要栖息地,其面积的增长有利于大熊猫保护繁衍。     

长吉图地区“生产—生活—生态”空间生境质量时空演变分析

该研究基于生产、生活、生态空间分类体系分析研究区2000—2020年的土地利用变化,并通过InVEST模型量化生境质量的时空变化过程。结果表明:1) 2000—2020年,研究区生产空间的面积增加183.8 km²,生活空间的面积增加489.62 km²,生态空间的面积减少750.19 km²;2) 2000—2010年,研究区“三生”用地转型以生态空间向生产空间转移为主,共转移1 979.91 km²,2010—2020年,以生产空间向生活生态空间转移为主,共转移1 192.59 km²;3) 20年来,研究区生境质量指数分别为0.644、0.648和0.633,生态环境逐渐恶化。在时间变化上,生境质量高值区由19 382.75 km²增至21 058.6 km²,又减至18 923.25 km²;良好生境质量区由26 793.67 km²减至25 286.1 1 km²     

江苏省农村居民点时空变化特征及分区驱动差异

基于Landsat TM卫星遥感解译数据和社会经济数据,综合运用核密度估计、景观指数、地理探测器等方法,分析了江苏省2000—2018年农村居民点扩张的时空演变特征及苏南、苏中、苏北三大区域农村居民点扩张的驱动因子和驱动模式。结果表明,（1）江苏省农村居民点规模不断扩大,扩张速率呈波动下降趋势,2000—2005年扩张速率最快,为0.71%,2015—2018年扩张速率最低,为0.38%。（2）从农村居民点转移情况来看,2000—2018年共有2 853.76 km²其他类型土地转为农村居民点,其中87.9%来自耕地;农村居民点转出1 769.00 km²,其中66.5%转为城镇工矿用地,29.1%转为耕地。（3）从扩张程度看,2000—2018年农村居民点的扩张程度表现为苏北>苏南>苏中。其中扩张面积最大的是盐城、苏州、南通,均超过100 km²,最小的是徐州,扩张面积为18.21 km²。（4）从空间分布格局看,农村居民点核密度呈现出"多核心"的分布特征,空间分异显著;农村居民点斑块...     

赣江上游流域城市空间扩展的阻力面模型构建及应用

【目的】科学合理地划定城市扩展空间,有助于解决城市用地与其他用地之间的冲突,协调人地关系,促进城镇化的健康有序发展。【方法】以赣江上游流域为研究区,采用线性光谱混合模型解译的城市不透水面作为扩展源,并利用改进后的城市扩展模拟生态阻力面模型（UEER）从本底条件、区位动力、生态阻力三大方面构建了研究区城市空间扩展模型。【结果】赣江上游流域城市不透水面为466.04 km²,主要集中在章贡区与南康区;赣江上游流域城市扩展的阻力基面呈现出西部低,东北部高的趋势;根据最小累积阻力面结果,将城市建设空间划分为低阻力值区、中阻力值区、较高阻力值区和高阻力值区,面积分别为10 551.95,9 594.63,11 662.87 km²和3 911.44 km²;城市扩展模拟情况表明章贡区以及南康区城市空间可扩展强度较大,城市发展的后备土地资源较为充足,崇义县、安远县及全南县城市未来发展空间较小,发展后备土地资源紧缺。【结论】构建的城市扩展阻力模型可为赣江上游流域城市空间发展规划提供参考,亦可为其他生态环境脆弱的流域型城市阻力面构建提供...     

基于地形起伏度的吕梁市景观空间格局分异特征

对吕梁市景观空间格局随地形起伏度的分布特征进行分析,旨在为脆弱生态环境治理和景观生态建设提供理论依据。基于ASTER GDEM数据提取吕梁市地形起伏度,利用2008年Landsat-5 TM和2018年Landsat-8 OLI数据解译结果,运用Fragstats 4.2对斑块类型水平景观指数进行了计算,并对吕梁市景观空间格局随不同地形起伏度的分异特征进行了分析探讨。结果表明:1）吕梁市的地形起伏度以丘陵为主,其面积占研究区的66.19%。景观类型则以黄土地貌和林地为主。2）平原地区,未利用地的斑块面积由324.12 km²减小为133.62 km²;水域连通性增大;受水分影响大的景观类型优势度明显,分布集中;居民点的最大斑块指数减小0.60%,斑块数量增加2 186个,景观形状指数减少66.05,散布与并列系数增大13.07%,表明其分布范围扩大,分布越来越密集,斑块形状愈加规整,斑块连通性加强;未利用地的景观形状指数减少96.01,其斑块结构愈加简化。台地地区,黄土地貌、林地和旱地的斑块面积分别增加278.03、505.97、284.64 km²。丘陵地区,2018年林地的最大斑块指数达14.76%,为优势景观类型;水域和旱地的景观形状指数分别由166.54、363.26增加到224.32、454.14;水域、林地、旱地的斑块破碎度增大,斑块类型更丰富。小起伏山地,林地的斑块面积由86.50 km²增加到103.58 km²,林地为该区的主要景观类型。随着地形起伏度的变化,吕梁市景观空间格局分异特征明显。     

粤港澳大湾区 2010—2020 年耕地时空变化研究

【目的】及时准确地提取耕地空间分布与变化信息是科学保护和有效管理耕地资源的重要技术手段，对保障区域粮食安全、制定耕地保护政策具有重要指导意义。研究粤港澳大湾区耕地时空变化，可以为粤港澳大湾区耕地保护和粮食安全保障提供数据支撑。【方法】以多时相的Landsat遥感影像为数据源，利用支持向量机方法进行土地覆盖分类，获取粤港澳大湾区2010、2015和2020年的耕地空间分布信息，分别从数量变化、空间转移和景观格局3个方面分析2010—2020年粤港澳大湾区耕地时空变化特征。【结果】数量变化上，2010—2020年粤港澳大湾区耕地表现为先少量减少后缓慢增加的变化趋势，从2010年的16 155.56 km²减少至2015年的15 740.54 km²，再增加至2020年的16 473.93 km²，其中江门耕地净增加量最多、为176.99 km²，东莞耕地净减少量最多、为74.68 km²。空间转移上，新增耕地60.25%来源于林地，35.85%来源于水体；减少的耕地有49.53%转...     

快速城市化地区城市森林景观破碎化的动态演变分析

【目的】综合分析城市森林景观破碎化的动态演变趋势,为快速城市化地区的城市总体规划、绿地系统规划、森林城市建设、城市可持续发展提供科学依据。【方法】基于广东省惠州市1990、2000、2010年Landsat TM/ETM+卫星影像,采用景观格局数量分析和转移矩阵从中心区、近郊区和远郊区3个梯度分析城市森林景观破碎化动态特征及演变。【结果】惠州市城市中心区斑块密度由1990年的0.08个·hm~(-2)增加到2010年的0.25个·hm~(-2),平均斑块面积由11.81 hm~2下降到3.92 hm~2;近郊区的斑块密度和平均斑块面积也呈相似的变化趋势,但2000—2010年间的变化相对较小,说明破碎化斑块逐步缩小;在远郊区,景观破碎化趋势较为缓慢,斑块密度由0.18个·hm~(-2)增加到0.30个·hm~(-2),再降至0.11个·hm~(-2),平均斑块面积由9.12 hm~2减小至3.51 hm~2。在1990—2000年期间,城市无序和快速的扩张,城市绿地的斑块数量增多,面积减小;但在2000—2010年期间,通过城市公园、人工荒山绿化、生态修复等人工绿地的有序建设,城市绿地斑块面积逐渐增大,斑块整合逐渐加强,景观破碎化程度逐步降低,表现出典型的逆破碎化趋势。【结论】人为有序和有规划的生态修复和重建可以有效地改善城市森林景观状态,提高城市森林覆盖率。     

基于形态学空间格局分析与CA-Markov模型的武义县绿色基础设施时空格局变化及情景模拟

在全球城市化快速发展的背景下,绿色基础设施(GI)因其良好的生态环境效益而在城市规划与建设中受到重视。以浙江省金华市武义县为研究区,采用ArcGIS、GuidosToolBox、Conefor 2.6等软件对武义县1990、2005、2018年的3期土地利用类型图进行形态学空间格局分析,并设置城市发展优先、生态保护优先、自然发展3种情景,运用CA-Markov模型分别预测3种情景下的未来绿色基础设施空间格局。结果显示:1990—2018年武义县的绿色基础设施面积占武义县面积的比例在不断降低,重要核心区、孤岛面积不断减少,桥接区、孔隙、支线面积不断增大,景观破碎化问题加重。在2030年的情景模拟中,自然发展和城市发展优先情景下的武义县GI面积分别减少171.79 km² 和225.73 km²,核心区面积分别减少84.81 km²和126.76 km²。生态保护优先情景下,武义县GI面积增加25.52 km²,核心区面积增加69.60 km²。结果表明,如果一味追求粗犷式的经济发展,忽视生态保护,武义县的景观破碎化问题将进一步加剧。基于此,武义县应以生态保护优先为前提,适度开发中部、南部地区的旅游资源,以实现经济增长与环境相协调的可持续发展战略。     

南昌市农村居民点时空演变及影响因素分析

以南昌市为例,利用1980、2000、2017年3期土地利用数据,采用景观格局和缓冲区等方法对南昌市农村居民点演变过程及影响因素进行了分析。结果表明:(1)1980～2017年,南昌市农村居民点数量由2168个减少到2119个,减少集中在中心城区及其周边地区;面积由163.05 km²增加到222.00 km2增加到222.00 km²,增长了36.15%,增加的点集中于新建区、湾里区;农村居民点用地占土地总面积比重和平均面积有所增加,分布密度和核密度值保持在0.29个/km2,增长了36.15%,增加的点集中于新建区、湾里区;农村居民点用地占土地总面积比重和平均面积有所增加,分布密度和核密度值保持在0.29个/km²、1.79个/km2、1.79个/km²不变,核密度热点区域基本稳定。(2)南昌市农村居民点景观破碎程度、优势度有所增加,形状趋于复杂,聚集度指数从7.47增至12.30,斑块结合度从15.82增加到36.09,呈现更加聚集的空间分布形态;景观聚集度呈现"变化方向相同、变化幅度不同"的空间特征,破碎度、优势度及形状指标在各区县的变化方向和变化幅度上差异明显。(3)水系、交通道路、海拔、坡度对于南昌市农村居民点分布具有决定性影响,人口、社会和经济因素是重要推动力;水系、交通道路等因素对于农村居民点的分布具有积极影响,海拔、坡度具有消极影响。     

济南泉域重点渗漏带植被覆盖空间异质性

通过遥感解译、地统计及数理统计等方法分析了济南泉域现存重点渗漏带植被覆盖的空间变异特征。结果表明:近自然型重点渗漏带12个,总面积221.07 km²,其中非植被区面积1.08 km²,劣植被覆盖区面积16.07 km²,低植被覆盖区面积4.84 km²,中低植被覆盖区面积24.70 km²,中植被覆盖区面积37.85 km²,高植被覆盖区面积137.53 km²。人为干扰型重点渗漏带7个,总面积78.32 km²,其中非植被区面积0.82 km²,劣植被覆盖区面积23.48 km²,低植被覆盖区面积6.24 km²,中低植被覆盖区面积24.73 km²,中植被覆盖区面积12.69 km²,高植被覆盖区面积10.66 km²。近自然型重点渗漏带除高植被覆盖区面积变异系数为84.84%...     

2000～2020年色季拉国家森林公园景观格局动态变化分析

以色季拉国家森林公园为研究对象,并将2000年、2010年的landsat TM影像、2020年的Landsat8影像为数据源,利用EVNI5.3、Arc GIS10.6对影像进行解译分类,利用Fragstats4.2进行景观指数计算,结合景观生态学原理等知识,量化分析了色季拉国家森林公园景观格局在2000～2020年间的动态变化。结果表明：在2000～2020年间,林地总体面积由1 424.98 km²增长到1 905.06 km²,未利用地面积减少,植被覆盖率提高,旱地和建设用地面积增加;土地利用转移变化中草地的转出量最多,向有林地、疏林地、旱地累计转出791.50 km²;水域面积变化最为稳定,建设用地的土地利用动态度最大,为77.78%;公园内整体景观类型连通性增强,破碎度降低,景观分布更加集中,多样性和均匀度增加。     

黄河三角洲区域海水养殖时空演变及其对滩涂湿地资源的影响

为揭示典型区域滩涂湿地海水养殖陆海时空演变特征及其生态影响,本研究结合遥感和海域使用确权数据,采用GIS空间分析方法,获取并分析1985—2020年间黄河三角洲区域池塘养殖、开放式养殖空间演变过程及其对滩涂湿地资源结构和景观格局的影响。结果表明,2010年之前区域陆域池塘养殖规模持续增加,面积最高达到1 480.1 km²,形成1985—1990年和2000—2005年两个增长高峰;2010年后池塘养殖面积减少,海域开放式养殖快速发展,2019年已达到1 601.8 km²,2007—2019年增速为84.9 km²·a^-1;空间增长格局表现为由沿海滩涂湿地不断向离岸海域纵深拓展,陆域养殖池塘质心在1990年后持续向区域西北方向迁移;海水养殖空间增长累计导致1 011.7 km²滩涂资源消失,使得滩涂湿地和沼泽湿地的面积比例从期初的53.5%降低为15.2%,区域湿地景观复杂性和异质性增加。研究表明,黄河三角洲区域海水养殖空间增长具有明显的时间波动性,2010年前后黄河三角洲区...     

早熟棉区行距与密度互作对棉花产量的影响

【目的】研究不同行距及密度互作对棉花生长发育和产量品质的影响,为棉花合理密植和株行距配置提供理论依据。【方法】在新疆南疆阿克苏市温宿县早熟棉区进行大田试验,采用裂区设计,主区为行距,设3个处理,分别为66 cm(A₁)、76 cm(A₂)、86 cm(A₃);副区为密度,设3个处理,分别为12×10⁴株/hm²(B₁)、15×10⁴株/hm²(B₂)、18×10⁴株/hm²(B₃)。【结果】在相同行距条件下,提高种植密度,棉花株高及节间长度增加,茎秆变细,单株结铃数减少。在相同密度条件下,增大行距株距变小,纵向竞争大于横向竞争,行距越大棉花向行间倾斜的角度越大。不同行距的棉花产量都随着密度的增加而增加, A₂B₃处理籽棉产量最高。【结论】同密度下,窄行距棉花封行早,营养枝多,叶面积指数高,下部通风透光性差,蕾铃脱落多;宽行距棉花株距小,在同等栽培措施下封行时间晚,叶面积指数低。提高种植密度,单位面积的铃数增加,单铃重减少。行距及密度对籽棉产量影响显著,中行距高密度处理产量最高。     

基于空间采样的城市景观格局梯度分析——以成都市中心城区为例

通过空间网格采样的格局指数在景观水平上定量并图示化分析了成都市绕城高速以内区域的城市景观格局特征和城乡景观格局差异。结果表明,成都市的圈层式发展特点能够通过空间采样的格局指数进行量化,并且不同的指数从不同的方面表现了成都市景观格局在城乡梯度上的差异。除表现景观形状特征的指数不太规则外,在城乡梯度上平均斑块面积、斑块密度、边缘密度以及聚集度均表现出逐渐上升或下降的单调变化趋势,而最大斑块指数、分割度和Shannon多样性指数均由于城乡交错带的影响表现出非单调变化趋势。     

兰白经济区城市群景观生态系统格局演变及驱动因素分析

采用生态系统变化幅度、变化率及景观格局指数分析兰白经济区2010-2020年景观生态系统格局演变特征,定量分析各驱动因素对生态系统类型变化的贡献,对优化区域土地利用格局,降低城镇发展生态风险,促进兰白经济区生态保护和高质量发展具有重要意义。结果表明：1)兰白经济区景观生态系统以草地、农田为主,约占64%,其次为裸地和灌丛,约占20%,森林、湿地、荒漠占比相对较小。研究期内草地和耕地均减少了150 km²,城镇和裸地分别增加了212 km²和60 km²。2)景观生态系统格局整体破碎化程度加剧,生态系统完整性下降。草地破碎化加剧最为明显,增加斑块数量约占研究区斑块总增加数量的97%。3)主要生态系统类型之间相互转换面积420.58 km²,主要表现为耕地、稀疏草地、裸地向居住地、工矿交通用地的转换。4)城镇化建设是兰白经济区景观生态系统格局演变的首要驱动因素,贡献率为53.38%,土地退化是第2驱动因素,贡献率为31.09%,农业开发和生态保护与修复贡献率分别为9.39%和6.14%。     

浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响

【目的】定量分析浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响,为开展森林经营、生态保护修复以提高亚热带森林碳汇功能提供理论依据。【方法】基于省级固定样地数据,使用生物量模型和含碳率测算样地的森林碳密度,再通过普通Kriging插值形成区域森林碳密度分布图,并分析森林碳密度的空间自相关特征。选取5项景观格局指标和3项自然因素,利用多尺度地理加权回归(MGWR)模型探讨森林景观格局对森林碳密度的影响,并分析影响结果的空间非平稳性。【结果】2012—2019年,丽水市森林平均碳密度从23.19 t·hm^-2上升到31.96 t·hm^-2,且空间分布呈显著的正空间自相关性。森林景观格局显著影响森林碳密度,并表现不同尺度效应,影响程度在空间上也存在差异。景观蔓延度和斑块密度对森林碳密度驱动力较大,而景观最大斑块指数的驱动力较小。【结论】森林景观格局对森林碳密度的影响表现较为明显的空间异质性,应地制宜制定森林经营管理政策,实施自然演替和人工干预相结合的生态系统保护修复工程。图3表4参42     

不同管理方式荔枝遥感监测与空间变化研究

【目的】荔枝作为常绿果树,存在缺乏管理而沦为绿化树现象。准确了解和掌握荔枝种植区域的空间分布及空间变迁趋势,对荔枝产业空间布局优化、标准化管理等具有重要意义。【方法】以广州市增城区荔枝种植区域为例,利用遥感技术,对2015、2019年两期遥感影像进行目视解译,判断有人管理与无人管理荔枝种植区域的空间变化特征,借助重心迁移模型和破碎度指数定量分析荔枝时空变化程度。【结果】遥感解译总体精度较高,达到86.54%。增城区荔枝种植面积减少67.69 hm²,其中,有人管理荔枝种植面积减少127.28 hm²,无人管理荔枝种植面积增加59.59 hm²。荔枝种植区域重心逐渐远离城镇,整体向东迁移45.14 m、向北迁移107.01 m,其中有人管理荔枝种植区域向西北迁移,无人管理荔枝种植区域向西南迁移。荔枝种植区域的破碎度指数从2015年的0.0407增加至2019年的0.0413,空间分布呈现逐渐分散格局;但有人管理荔枝种植区域的破碎度指数从0.0244降低至0.0238,空间上呈现聚集状态。【结论】利用遥感技术可以精准快速识别...     

海口湿地生态系统服务价值时空演变及其对景观格局变化的响应

根据2010、2015年和2020年遥感影像获取海口市湿地数据，运用景观格局指数、当量因子法、相关性分析方法，分析海口市湿地景观格局和生态系统服务价值(ESV)演变规律，探究两者之间的响应关系，为海口湿地保护和修复工作提供参考。结果表明，1)10 a间，以人工湿地为主的海口湿地面积逐年减少，总面积损失量高达21.01 km²,自然湿地面积稍有增长，增长量为4.57 km²;整体景观趋于破碎化与非均质分布，多样性减弱。2)湿地ESV呈下降趋势，损失率为4.43%;西部地区湿地ESV衰退，重心向东南方偏移；河流、坑塘及养殖湿地在水文调节生态服务方面成效显著。3)整体而言，海口湿地ESV与景观形状、香农多样性呈显著正相关，与蔓延度指数为负相关；平均斑块面积、聚合度指数与人工湿地ESV呈正相关；增加边缘密度有助提高坑塘及养殖湿地ESV(r=0.997,P<0.05)。研究认为应根据湿地类型及其分布情况，因地制宜优化海口湿地景观格局，促进生态系统服务增值。