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。     

典型旅游区景观格局演变研究——以广西阳朔县为例

基于1973-2014年4期遥感影像数据,综合运用3S技术,分析阳朔县景观格局演变特征及与旅游业发展的关系。结果表明:1973-2014年阳朔县林地先减后增,农田和裸地先增后减,建设用地持续增加,水体和草地不断减少;旅游接待人次与建设用地、林地呈显著正相关,与农田、水体呈显著负相关;1973-2000年整体景观的破碎化程度增加,2000年后景观趋向集中连片,破碎化程度降低;从景观类型水平上看,林地优势景观的地位不断强化,连接度增加,农田破碎化加剧,趋向分散经营,建设用地复杂性增加,后期趋向于集中分布,水体和草地破碎化程度降低,复杂性减弱,裸地零散分布为主,破碎化降低、复杂性增加;1973-2000年景观变化主要受农林业种植活动以及城乡开发建设影响,2000-2014年受阳朔旅游产业大发展以及旅游城镇化影响,各景观类型主要向林地和建设用地转化。研究结果可为阳朔县景观格局优化调控和旅游可持续发展提供数据支持和科学参考。     

土地利用转型影响下大别山区景观格局演变及驱动力研究

城镇化的迅猛发展导致了土地利用形态与功能的转型,而这一转变在山区尤为明显。同时景观格局的变化是土地利用转型的突出标志,探究两者的关系对于山区土地利用及生态管理具有重要意义。以地处大别山区的安徽省六安市金寨县为研究对象,选取1999年、2009年和2019年3期遥感卫星影像数据,在遥感与地理信息系统的技术支持下,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数对金寨县的景观格局演变特征进行定量分析,并利用主成分分析法研究金寨县景观格局演变的驱动力。研究结果显示:(1)1999―2019年,金寨县土地利用转型特征为生产用地向生活用地和生态用地转换,建设用地转换率最高,持续增长,耕地和未利用地面积呈降低趋势,林地和水域持续稳定增长;土地利用类型上,主要为耕地、建设用地、未利用地、林地之间的转换;土地利用空间上,1999―2009年金寨县土地利用转换主要集中在中部地区,2010―2019年主要集中在东北部;(2)金寨县景观格局整体上破碎度增大,景观异质性、均匀度降低,不规则斑块增多,2010―2019年各景观类型间断分布,景观连通性下降;(3)金寨县的经济发展、产业水平、人口情况、生活水平和治理环境五个维度...     

基于景观格局的土壤侵蚀演变研究——以石家庄市地表水源保护区为例

以石家庄市地表水源保护区为例,应用土壤侵蚀通用方程(RUSLE)计算出研究区2000年和2010年的土壤侵蚀强度等级图.通过Fragstats景观格局分析软件计算出斑块面积、平均斑块分维数、Shannon多样性指数、聚集度指数等10多个景观指数,从斑块类型水平和景观水平2个层次上定量地分析了石家庄市地表水源保护区土壤侵蚀的分布及其变化规律.结果表明:(1)10年间,研究区的土壤侵蚀状况得到好转.(2)景观水平上,侵蚀景观的异质性和破碎性降低,侵蚀斑块连接性略有上升,侵蚀景观中的各斑块更加紧凑密集.(3)斑块类型水平上,轻度侵蚀斑块面积增加,已成为侵蚀景观内的本底,景观的异质性和破碎性增强;强烈、极强烈侵蚀区面积有所下降,景观异质性减弱、破碎度变小;剧烈侵蚀面积略有增大,研究区局部侵蚀区域在程度上有所恶化.     

基于Markov模型的景观格局预测及其演变驱动力分析

在RS和GIS技术支持下,借助ENVI工具,获取土库曼斯坦马雷绿洲1988年和2010年的景观格局分布图,据此用Markov模型对该地区进行景观格局预测,确定景观格局初始状态矩阵和转移概率矩阵,X2检验表明模拟值与实测值吻合效果不理想,在此基础上从自然因子和人文因子角度对景观格局演变过程进行驱动力分析。结果显示:①马雷绿洲景观格局演变趋势是:农田所占面积有所增加,而林地、盐渍地、荒漠和水体面积会有所减小;②降雨量增加和人口增长是马雷绿洲景观格局演变的主要原因。由于数据的不完整以及模型本身的局限性,因此今后如何获取准确、完整的数据资料,提高模型预测的精度是研究的关键。     

城市景观格局演变的生态环境效应研究进展

快速城市化过程剧烈影响着下垫面变化,直接带来了交通拥挤、资源短缺、环境污染、生态恶化等诸多问题,所有这些问题的出现均与景观格局演变密切相关,研究城市景观格局演变及其生态环境效应正在成为全社会关注的热点.系统总结了城市化过程对景观格局演变的影响,分析了城市景观格局演变的热环境效应、水环境效应、生态服务效应,以及城市生态用地与生态安全格局设计等方面的研究进展.指出了目前城市景观演变与生态环境效应研究中存在的问题与不足:(1)现有研究侧重于景观格局演变的量化分析和景观格局指数的计算,较少关注景观格局演变对生态环境及其区域生态安全的影响;(2)城市景观格局演变与热岛效应研究多局限于两者数理统计关系的分析,对于城市热环境形成的机理缺乏深入研究;(3)城市景观格局演变与大气环境效应方面更多研究关注绿地及其空间布局在吸收和降解大气污染物、固体颗粒物方面的作用,对城市景观格局演变的大气环境综合效应以及大气灰霾效应影响机理重视不够;(4)如何通过合理设置生态用地,有效提高城市生态服务功能和保障城市生态安全,目前仍缺乏深入而又系统的研究.下一步的研究中,需要综合多尺度的景观信息来揭示城市景观的演变机理和环境效应,构建基于城市空间扩展和生态服务效应评价的城市生态空间优化决策模型,探讨城市生态空间优化模式与安全格局.     

沿黄荒漠绿洲区生态廊道与生态节点识别及景观格局优化——以磴口县为例

沿黄荒漠绿洲区景观格局构建及优化对防治土地荒漠化、促进生态可持续发展具有重要意义。以磴口为研究区,分析2005—2020年磴口景观类型时空演变特征,结合最小累积阻力（MCR）模型、电路理论和水文分析法综合识别生态廊道和生态节点,利用重力模型和景观连接度指数判断生态廊道和生态节点重要性,构建磴口荒漠绿洲区景观格局并提出优化建议。结果表明：1）2005—2020年磴口主要植被景观中,耕地规模最大且持续扩张,草地呈先增加后减少趋势,林地则持续缩减;2）识别出重要草地生态源地8块,重要生态廊道99条和重要生态节点345个。以耕地和草地类型为主,均位于研究区中部和东南部;3）提取出需重点优化生态障碍点面积159.83 km²,需重点优化生态夹点面积81.18 km²,分别位于研究区西北部和中部区域;4）最后,从维持南部并扩大西北部生态源地规模、打通并优化重要林草生态廊道和生态节点、生态障碍点和生态夹点等多方面提出荒漠绿洲区景观格局优化建议。本研究可为荒漠绿洲区生态环境规划提供重要科学依据。     

退耕还林对喀斯特地区土地利用景观格局影响的定量化评价

近十几年来,退耕还林(草)工程的实施改变了贵州省普定县喀斯特地区土地利用/覆被空间格局,有效地改善了该区域的生态环境质量。在遥感和地理信息系统技术的支持下,基于主成分分析方法,以1999、2003和2009年TM遥感影像数据为主要数据源,定量分析和评价退耕还林(草)工程对土地利用及景观格局特征的影响。结果表明:1)1999—2009年间,退耕还林(草)工程实施后,普定县土地利用景观格局变化呈现出土地利用面积的动态变化、景观异质性和景观结构与形状变化的特征,其中土地利用面积动态变化与景观异质性改变为整个研究区景观格局变化的主导因子。2)从面积变化上看,研究区大量耕地、裸地转化为林地、草地和建设用地,其中林地、草地和建设用地面积呈现快速增长的特征,面积分别增加了53%、50%和140%,同时耕地面积减少了133.32 km2,减少幅度明显。3)从结构与形状指数上看,区域景观斑块总数量呈上升趋势,平均斑块面积有所下降,生态系统格局呈现破碎化加剧的趋势。4)从景观异质性上看,优势组分更加多样化,景观异质性程度逐渐上升,生态景观整体趋于规整,其中林地、草地和建设用地空间更加集聚化,但耕地和裸地分布分散化,破碎度有所上升。研究结果有助于指导退化喀斯特生态系统的恢复与重建。      

快速城市化地区景观生态安全时空演化过程分析——以东莞市为例

依托“压力-状态-响应”概念框架模型,建立景观生态安全评价指标体系,以东莞市为例,研究区域景观生态安全时空发展变化过程,揭示快速城市化地区生态安全发展变化的规律.结果表明:1988、1997和2005年东莞市的平均生态安全综合指数分别为0.497、0.436和0.395,区域总体生态安全从中高安全状态逐步降低到中低安全状态;生态中低安全的区域空间上从“市中心-镇中心”沿“市中心-镇中心-道路”不断扩张.采用以像元为中心的公里网格滑动模板的指标作为像元的评价指标,可以有效解决景观结构指数等指标的计算,在生态安全等级划分时边界过度很平滑,景观尺度的生态安全评价可以为生态可持续发展政策的制定提供科学依据.     

文化遗产保护区景观格局演变及驱动因子研究———以丽江市核心区为例

以丽江市核心范围为研究区,对其1996、2006及2016年遥感影像进行景观分类,以Google Earth 19级高分辨率影像图对结果校正并计算景观格局指数.结果表明:1996-2006年,冰川雪域向林地转换明显,旱地向建设用地转换趋势明显;2006-2016建设用正向转换明显,其中水田是建设用地增长的主要来源;林地一直是研究区的优势景观类型,比例保持64%以上.20年间,城镇景观用地的扩张蚕食了周围的优质农田景观用地,建设用地扩张有明显的区位特征.研究区的景观破碎度呈现先增后减的倒"U"形变化,景观蔓延度指数和破碎度呈联动变化,先增后减,香浓多样性指数则先减后增.旅游综合收入、政策是影响景观格局变化的主要因素,基于研究区的特殊性,提出构建复合型"生态-遗产廊道".     

南京市景观空间格局演变及驱动力分析

在遥感与地理信息系统（GIS）技术支持下，以南京市域1988年、1995年、2000年和2003年4期TM影像为主要数据源，研究了南京市域景观空间格局的动态变化特征及其演变规律。结果表明：南京市景观格局从1988年到2003年期间发生了较大的变化，旱地明显减少，城镇、农村居民地、工矿等用地面积显著增加；景观多样性和空间破碎度增加，斑块的自相似性增强。分析认为，人口总数、城市化水平和第一产业增加值在地区生产总值中所占的比重是南京市景观多样性演变的主要人为驱动因素。     

山西省生态环境演变及驱动因素研究

将山西省作为评价单元,以主要社会经济数据为基础,从结构变化和污染与治理入手,分析了2005—2016年山西省生态环境演变过程与趋势,构建了生态环境演变驱动因素指标体系,运用主成分分析法探讨山西省生态环境演变驱动因素。结果表明,2005—2016年山西省生态环境经历先恶化后改善的演变过程,并呈现逐步好转趋势;第一主成分为主驱动因素,反映出经济系统对山西省生态环境演变起主要驱动作用;产业结构与环境治理分别为区域生态环境演变的内在和外在驱动力;污染物排放与农业生产为次要驱动因素;社会经济发展理念与区域生态环境质量相互影响,共同推进区域可持续发展。     

汉沽农场景观指数筛选与景观格局分析

以2009年唐山市汉沽农场土地利用数据为基础资料,在ArcGlS软件支持下制作研究区景观类型图,运用景观分析软件Patch Analyst4．0提取研究区景观格局指数,通过主成分分析法和聚类分析法,筛选1组能够充分描述景观特征且不存在冗余的景观格局指数,进行研究区土地利用与景观格局分析。结果筛选出4个具有代表性的景观指数,经分析表明研究区景观类型及各斑块面积差异性较大,部分景观斑块形状复杂,景观异质性强,有一定优势案观类型。     

湘中丘陵盆地区农业生态环境脆弱性评价——以衡阳盆地为例

[目的]对湘中丘陵盆地区的农业生态环境脆弱性进行评价。[方法]以衡阳盆地为例,构建了湘中丘陵盆地区农业生态环境脆弱性评价指标体系,从自然、社会、经济子系统中选取13个评价指标。然后,采用主成分分析法计算各评价指标的权重,进而计算出各县域农业生态环境脆弱度,分析研究区农业生态环境脆弱性强度及其空间分布规律。[结果]农民人均纯收入的权重值最大,为0.140,其次是森林覆盖率(0.137)。研究区农业生态环境以中度脆弱为主,衡南县的脆弱度最大,衡阳县次之,均为强度脆弱区;耒阳市的脆弱度最小,为微度脆弱区。研究区农业生态环境脆弱性呈现出外围低、中间高的趋势。[结论]该研究为农业生态环境的恢复、重建与农业生产决策的制定提供了科学依据。     

快速城市化背景下番禺城乡景观格局梯度分析

通过解译1990、1995、2000和2005年番禺区的Landsat TM影像,得到土地覆盖数据,并结合景观生态学基本原理和方法,对番禺区15年间城市化过程中土地覆盖进行了景观格局指数计算及景观格局的梯度分析。结果表明,随着城市化的不断发展,番禺区城乡土地覆被景观斑块逐渐破碎化、形状复杂化、连接度下降;城乡景观格局及其主要景观类型均表现出明显的梯度变化趋势,建筑用地、耕地等的景观类型比例及斑块密度均从城中心向外围呈现出"双峰"型变化趋势;景观斑块密度与多样性从中心区往外递减,平均斑块面积则出现相反的趋势。     

基于主成分分析法的水资源承载力综合评价——以新疆喀什地区为例

随着“打造喀什在中亚南亚经济圈重心地位”发展战略的提出,加快推进经济跨越式和“三化”的发展进程,水资源面临着巨大的压力.本文建立水资源—社会—经济—生态—综合协调系统指标体系,选取了共27个指标,采用主成分分析法研究喀什地区2004～2010年水资源承载力,得出喀什地区随着经济活动的加强,水资源承载力的趋势是越来越低;水-社会-经济-生态复合系统系统之间协同性较弱,加剧了水资源和生态的脆弱性,阻碍了社会经济的发展,使得水资源与社会、经济、生态各系统之间存在非良性循环.要想提高复合系统的耦合关系及实现喀什地区经济的稳定快速发展,应优先提高水资源的利用率和产出率,合理配置和利用水资源,进一步利用节水灌溉等高新节水技术,适度的人类活动与水资源的有序开发.     

快速城市化影响下超大型城市景观生态格局演变特征分析

针对超大型城市建设对景观生态格局及其变化定量研究的应用需求,基于多时相遥感变化监测和格网划分方法,结合景观指数对北京景观空间格局及动态变化进行定量分析,同时探究城市化对城市景观影响的阈值效应。结果表明:1)2000—2015年,由于北京城市化水平逐渐提高,导致建筑用地增加了56%,斑块破碎程度较低;而城市耕地及绿地景观有所减少、斑块分布不均,破碎程度上升;2)空间格局方面,由于建筑用地的覆盖及彼此间的高度连接,使城区景观破碎程度明显低于城郊,景观多样性水平呈下降趋势;3)回归分析表明城市化对城市景观破碎度有显著影响,相关系数达0.84,具体表现为倒U关系,即景观破碎度随城市化水平的提高呈先上升后下降的关系,城市化水平在51%～53%时达到峰值。     

基于RF-CA-Markov模型的滨海城市景观格局变化与预测研究 ——以连云港市为例

以连云港市为研究区,采用随机森林算法测度不同影响因子与各景观类型之间的驱动作用,结合Markov预测构建适用于滨海城市景观格局变化模拟的元胞自动机模型,对研究区未来景观格局进行模拟预测。结果表明,随机森林模型对连云港市各景观类型分布的解释能力较强,所有景观类型的ROC值均大于0.800,其中耕地、林地和建设用地的ROC值在0.900以上。连云港市各景观类型分布适宜性受自然和人文因素的综合影响。利用RF-CA-Markov模型较好地模拟了连云港市景观格局特征,Kappa指数达0.946 1。2010—2025年,连云港市建设用地面积持续增加,主要集中在城镇边缘区域;耕地、盐田和林地面积持续减少,废弃的盐田主要转为人工塘,部分转为未利用地;景观格局破碎化程度增加,相同景观之间的连通性降低,景观多样性和均匀度增加,整体形状趋于复杂。     

漯河市沙澧河流域绿地景观格局演变分析

以漯河市沙澧河流域景观格局为研究对象,通过对沙澧河流域滨水绿地景观演变的研究,揭示漯河市城市发展对滨水景观的影响,以为改善城市滨水绿地的生态环境、完善区域生态绿地系统提供参考。     

重点生态功能区资源环境承载力评价——以若尔盖县为例

立足于若尔盖县生态功能区现状,在资源、环境、生态和社会经济4个方面选取12项指标,利用主成分分析方法对该县生态功能区进行资源环境承载力研究。分析结果表明:若尔盖县资源环境承载力最好的是冻列乡,东部各乡镇资源环境承载力比西部各乡镇好。