苏南水网地区景观格局演变分析及其驱动因素探究——以七都镇为例

景观格局指数是反映景观结构与空间特征的量化指标,通过景观特征的指数化来描述景观格局现状。选取苏州市吴江区七都镇2000、2010、2020年3期土地利用数据,借助ArcGIS、FRAGSTATS、SPSS等软件,对其景观格局演变特征进行分析比较,并对该地区景观格局演变的驱动因素进行探究。结果表明,1）通过土地利用转移矩阵发现,耕地和林地面积呈减少趋势,分别减少了872.28 km²（-13.85%）和7.92 km²（-15.94%）,部分耕地和林地转化为了建设用地,相应的建设用地面积占比由10.35%提升至19.45%,农用地被侵占的现象显著。2）通过景观格局演变分析发现,水域、草地以及林地破碎化程度增强、边界被割裂的程度加剧,景观复杂程度增加;建设用地破碎化程度有所减弱,空间分布上趋向集中,斑块类型复杂程度下降,边界变得更加简单和规则。2000-2020年,七都镇景观多样性增强,景观整体向着均衡化发展。3）通过驱动力分析发现,城镇建设经济发展以及产业结构调整等因素累积贡献率达到96.74％,是导致七都镇景观格局变化的主要因素。     

神经网络支持下的乌鲁木齐市土地利用格局及其模拟

基于2000年、2010年和2018年的土地利用数据,揭示乌鲁木齐市土地利用格局演变特征;在此基础上运用FLUS模型,模拟研究区2035年在3种情景下土地利用类型的发展趋势。结果表明,2000—2018年乌鲁木齐市土地利用面积呈“三增三减”的变化特征;其中,建设用地面积增长动态度最大,为7.79%,耕地面积减少动态度最大,为1.02%;18年间,草地向未利用地转移面积最多,为435.40 km²,其次是林地向草地和草地向耕地的转移;自然发展情景下,草地转为耕地面积最多,为105.26 km²,其次是未利用地转为草地、草地转为未利用地和草地转为建设用地。基本保护情景下,草地转为建设用地面积最多,为59.91 km²,其次是草地转为耕地、草地转为未利用地和林地转为草地。生态保护情景下,未利用地和林地面积均向草地转移,分别为36.83和25.34 km²。该研究为土地利用规划、可持续发展与资源管理统筹决策提供科学依据。     

1998-2018年永寿县景观格局变化及驱动力分析

探究黄土丘陵区景观格局的时空演变规律和驱动力,对该区土地资源的合理利用和生态环境的优化建设提供指导意义。以陕西省永寿县1998、2008、2018年遥感影像数据为基础,借助ArcGIS和FRAGSTATS等软件,运用景观转移矩阵、景观格局指数对其进行了分析,并运用主成分分析法讨论景观变化驱动力。结果表明:1）从土地利用景观格局变化状况来看,研究区的主导景观由耕地变为林地,主要变化为林地、园地面积的增加。林地面积增加了177.88 km²,园地面积增加了128.66 km²,主要是由耕地转换而来。2）从斑块水平来看,林地在各景观类型中占据主导地位;建设用地、林地、未利用地受到人为干预,斑块形状趋于简单;林地、园地、草地的景观异质性在逐渐增强。3）从景观水平来看,整体景观连通性变差,各斑块类型面积比重趋向平衡,景观的破碎化程度逐渐增大,各景观类型逐步分化为更小的斑块。4）从景观格局变化的驱动因素来看,气温和降水等自然因素对景观格局的演变具有一定的影响,而社会经济因素及政策导向是永寿县景观格局变化的主要因素。     

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%。     

青藏高原东缘贡嘎山地区土地利用与景观格局演变

根据1995年和2000年土地利用数据,运用ArcGIS 8.1软件和景观生态学方法,研究了青藏高原东缘贡嘎山地区的土地利用变化和景观格局变化. 主要结果如下:①1995—2000年间,研究区土地利用变化显著,其中林地、水域和未利用土地面积下降,而草地、耕地和建设用地面积增加;②景观破碎化程度加剧,分维数、多样性指数和景观破碎度均增加;③建设用地和未利用土地优势度变化不大,耕地和林地的优势度减小,草地和水域优势度增加, 表明研究区景观格局由耕地、林地向草地和水域转变; ④交通干线（公路）附近的土地利用和景观格局变化显著,加强这些区域的生态环境保护与建设势在必行.      

2008—2018年土默特右旗景观格局变化及驱动力分析

以内蒙古自治区土默特右旗为研究对象，选取研究区2008、2014、2018年Landsat遥感影像为数据源，采用ENVI 5.3、ArcGIS 10.4、Fragstats 4.2软件对2008—2018年土默特右旗进行土地利用类型的分类和景观格局指数的计算，并进行驱动力分析。结果表明，2008—2018年土默特右旗总体表现为建设用地和林地土地面积有所增加，分别增加了182.10、31.49 km²,耕地、草地和未利用地面积分别减少了26.04、30.79、160.32 km²,水域面积基本保持不变。各土地类型间的优势差异在缩小，研究区景观具有较高均匀性，但各点类型与形状较为复杂，景观多样性相应增加。土默特右旗土地利用景观格局演进受自然、社会经济、政策三方面因素综合作用，其中以政策因素为主要导向。     

疏勒河流域绿洲面积动态变化及其预测研究

绿洲是干旱区社会经济最为活跃的区域,为人类生存与发展提供了基本的物质资料,绿洲面积的动态变化对区域内人地关系和生态系统的安全产生重大影响。以疏勒河流域1985、1995、2000、2005、2010、2015年和2018年7期遥感影像为数据源,运用转移矩阵和土地利用动态度模型,对疏勒河流域近34 a土地利用变化过程进行系统分析,以2010-2015年转移概率矩阵构建CA-Markov模型模拟2030年和2040年土地利用结构。结果表明:1）1985-2018年疏勒河流域绿洲面积增加了606.27 km²,其中耕地、水域、建设用地面积均呈增加趋势,建设用地增幅高达205.95%,林地、未利用地面积呈减少趋势,受降水影响,草地面积变化不稳定。各土地利用类型之间存在大面积、高比例的动态转移,其中耕地、草地和未利用地之间的转化最为活跃。2）在绿洲系统内,耕地、林地等土地类型向草地和未利用地转移显著,说明当地生态环境呈衰退趋势。3）到2030年,绿洲面积相比2018年增加量将高达3 755.59 km²,其中耕地、林地、草地、水域、建设用地增加面积分别为73.56、136.32、3 144.29、249.03,132.44 km²;到2040年,绿洲面积增加幅度变小,耕地、未利用地面积较2030年有所减少,减少量分别为20、45 km²,林地、水域、建设用地面积有所增加,增加量分别为35、25、5 km²,尽管草地无明显变化,但研究区生态环境将有所改善,土地利用结构也将趋于合理。     

延安市土地利用动态变化分析——以1995—2020年为例

本文选取延安市为研究区域,对延安市1995年、2005年、2015年、2020年4期土地利用覆被数据进行解译分析,从土地利用数量、幅度、单一土地利用类型动态度及土地利用转移矩阵等方面对延安市1995—2020年的土地利用时空变化情况进行分析,得出以下结论：研究区内土地利用总量变化特征明显,耕地、林地和草地是区域内的主要用地类型,且耕地持续减少,林地、草地持续增多;1995—2020年,林地、草地、建设用地、未利用地在均呈上升趋势,湿地、耕地呈下降趋势,未利用地和建设用地变化幅度分别为1043.3566%、55.9083%,林地、草地分别为13.1126%、7.3997%,湿地、耕地变化幅度分别为0.2542%、20.9148%;1995—2005年、2005—2015年、2015—2020年发生转移的土地利用类型面积分别为2322.2358km²、4064.0265km²、2322.2358km²。     

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。     

2001～2010年张掖市甘州区土地利用景观格局演变研究

为了解张掖市甘州区土地利用及景观格局时空变化特征,以3期Landsat TM/ETM+遥感影像为数据源,利用RS、GIS技术和景观生态学方法对研究区2001²010年土地利用和景观格局时空变化特征进行了分析研究,结果表明:在20012010年土地利用和景观格局时空变化特征进行了分析研究,结果表明:在2001²007年期间草地和建设用地面积增加,裸地和水体面积减少;在20072007年期间草地和建设用地面积增加,裸地和水体面积减少;在2007²010年期间建设用地急剧增加,增加7.81 hm2,裸地和耕地面积减少。从整个研究期间来看,草地和建设用地面积增加,耕地和裸地面积减少,但耕地和裸地面积减少比重较小。从景观水平上看,景观破碎化程度加剧,景观异质性和景观多样性增加,景观空间连接性逐渐减弱,人类活动对景观生态格局变化造成的影响愈加显著。从类型水平上看,建设用地面积增加,破碎化加剧;水体的自然景观特征增强,水体空间分布结构趋于均衡,裸地的破碎化进一步加剧。     

汾河流域土地利用景观格局演变及其驱动因素探究

【目的】分析汾河流域临汾段土地利用面积变化及景观格局演变特征,掌握影响土地利用变化的驱动因素,旨在为汾河流域可持续发展以及生态环境保护提供参考。【方法】以汾河流域中游临汾市为研究区,基于1990-2020年遥感、气象、社会经济等数据,计算该地区的土地利用程度指数、土地利用动态度、土地利用转移矩阵、景观格局指数（类型级别和景观级别）,探讨近30年临汾市土地利用面积变化特征及景观格局的变化趋势,利用主成分分析方法筛选影响临汾市土地利用变化的主要驱动因素。【结果】从土地利用结构来看,临汾市土地利用类型以耕地为主,草地和林地次之。从土地面积变化来看,1990-2020年,各土地类型的面积变化量绝对值由大到小依次为建设用地＞草地＞耕地＞林地＞水域＞未利用地,其中建设用地、林地及水域面积均增长,其余土地类型面积均减少;土地利用类型转移以耕地转为建设用地和草地以及草地转为耕地和林地为主。景观类型级别方面,耕地、林地和草地的最大斑块指数（LPI）、景观形状指数（LSI）、斑块平均大小（AREA_MN）和斑块结合度（COHESION）均较高;景观级别方面,随着时间的延长,斑块数量（NP）、斑块密度（PD）、香农多样性指数（SHDI）和香农均匀度指数（SHEI）总体均增加,边缘面积分维指数（PAFRAC）和蔓延度指数（CONTAG）均减少。主成分分析结果表明,社会经济因素、产业结构因素和自然因素是临汾市土地利用面积变化最主要的驱动因素。【结论】1990-2020年,临汾市的土地利用面积与景观格局发生了明显变化,探明了影响临汾市土地利用面积变化的主要驱动因素,其中建设用地、草地、林地和耕地受各驱动因素的影响较明显。     

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。     

陕北地区景观格局及生态风险评估——基于土地利用变化

陕北地区生境破碎、生态脆弱,分析区域内用地格局及生态风险的变迁对促进黄河流域高质量发展具有重要意义。本研究基于陕北地区2000年、2010年和2020年土地利用数据,借助景观格局指数与生态风险评价模型,评估了区域土地利用格局的变迁及生态风险的时空分异。结果表明：(1)区域用地类型主要以草地和耕地为主,约占77%;2000年—2020年间,耕地、森林、水体面积分别增加3.65万hm²、0.34万hm²、0.03万hm²,草地、灌木地、湿地面积减少,建设用地增加快速。(2)区域整体生态破碎化程度减弱,但是耕地和林地的破碎化程度增加且形状趋于复杂多样,湿地和水体的景观斑块趋于分散。(3)区域内高风险区和较高风险区的占比分别从4.41%、5.40%下降到4.12%、5.28%,整体生态风险得到改善,高生态风险区主要集中在榆林市靠近内蒙古乌审旗的一些地区。当前,生态环境仍是制约黄河流域高质量发展的瓶颈,需要坚持统筹山水林田湖草沙高质量治理与生态工程建设,全面改善生态环境质量是夯实陕北地区社会生产基础,也是引领黄河流域生态产业高质量...     

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。     

近19年西安市土地利用/覆被及景观格局变化分析

利用2000、2005、2010、2015和2018年西安市的土地利用数据,基于ArcGIS 10.5分析土地利用/覆被的变化特征,并利用Fragstats 4.2计算景观指数研究景观格局的变化特征.结果表明,西安市土地利用以耕地为主,2000—2018年土地利用变化的主要特征为耕地面积显著减少、建设用地明显扩张,其中耕地面积减少497.54 km2,建设用地增加532.36 km2;各地类相互转化,其中耕地的转出率较高,建设用地的转入率较高,且新增建设用地主要来源于耕地.2000—2018年建设用地破碎化程度最高但有所降低,耕地和林地破碎化程度升高,草地的破碎化程度先升高后降低,景观类型趋于复杂化、多样化、异质化.因此,在城市发展过程中,尤其是西部地区,必须注重生态保护,降低人类活动对景观格局的干扰强度.     

青海省民和县土地利用景观生态格局动态分析

为研究青海省民和县近20年景观分布规律及其土地利用程度问题,在GIS技术的支持下,将青海省民和县作为研究对象,选用2000、2010、2020年的全球地表覆盖数据GlobeLand30,基于GlobeLand30分类系统,构建分类体系,并通过土地类型转移矩阵得到20年来研究区各景观类型面积及其变化情况,最后利用Fragstats4景观分析软件选取9个主要景观指标,对民和县的景观格局进行斑块类型和景观水平的对比分析。结果表明：（1）面积增加最多的是人造地表,耕地面积减少最多,耕地转化为人造地表的趋势尤为明显;（2）草地和耕地的破碎化程度最高,湿地破碎化程度较小;（3）土地利用程度指数整体上升,土地利用效果明显。进行景观生态格局动态分析对区域的土地利用规划有重要的作用,可为其生态环境保护提供参考。     

宝鸡市渭北旱塬区土地利用及景观格局动态变化分析

以宝鸡市渭北旱塬区为研究对象,基于该区域2000、2005、2010年和2014年4期遥感影像,运用GIS技术和景观格局分析方法,系统分析区域土地利用与景观格局时空演变特征。结果表明,研究区景观基质为林地,面积占50%以上,耕地面积仅次于林地。土地利用情况变化显著,耕地面积明显减少,林地、草地、建设用地面积持续增长,土地利用转化过程以耕地转化为林地、草地和建设用地为主要特征。2000-2005年是土地利用动态变化幅度最大时段,后期土地利用动态变化速度相对减小。在研究时段内,景观的破碎化程度降低,景观趋向多样化和均衡化发展,但景观形状变得复杂,后期还需对土地利用进行合理调控。     

神农架林区景观格局时空演变及其驱动力分析

  目的  20世纪90年代以来神农架林区森林保护工程陆续实施,使得神农架林区景观格局发生显著变化。需要分析这些变化及其驱动机制,以探究保护工作成效,同时为林区未来生态环境保护与土地合理利用对策的制定提供参考。  方法  在遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术支持下,以神农架林区为研究对象,选取1996、2007、2018年共3个不同时期的遥感影像为数据源,利用土地利用转移矩阵、景观格局分布重心模型与景观格局指数,定量分析了神农架林区1996?2018年景观格局的时空演变特征及驱动力。  结果  1996?2018年,林地与水域景观处于稳定向好状态,林地是研究区最主要的用地类型,占林区总面积的90%以上;草地与耕地面积总体呈减少趋势,其他土地用地类型向建设用地转化的趋势较明显。神农架林区总体上景观破碎度有所降低,而东北部区域与中南部区域的破碎化程度加剧,景观多样性也随之呈现扩散趋势。经济、人口、政治等是引起景观格局变化的主导因素。  结论  神农架林区退耕还林等生态保护与恢复工程初见成效,景观格局总体趋于整合,局部破碎化加重而景观多样性有所增加,社会经济空间与生态空间相互融合;近年来神农架大力开发的旅游产业造成了人工斑块对自然景观的侵占,对林区生态安全产生威胁。图4表5参32     

恩施市土地利用及景观格局动态变化分析

探究区域土地利用及景观格局时空变化,能够为土地资源合理利用和保护提供借鉴。基于恩施市2010年、2015年、2018年3期土地利用数据,采用Arc GIS和Fragstats等软件,分析了恩施市2010—2018年土地利用及景观格局的动态变化。结果表明:恩施市的土地利用以林地为主,耕地次之,林地不断减少,建设用地不断增加;整体上土地利用程度较低,土地利用变化较小,主要表现为林地与耕地的互转;类型级别方面,林地是恩施市的主要景观类型且破碎程度最大,建设用地的破碎程度明显加深,各景观类型均具有较好的物理连通性;景观级别方面,景观格局复杂性增大,景观破碎化程度加深,异质性加剧。     

黄旗海流域景观格局动态分析

农牧交错带处于气候上的过渡区和生态系统上的脆弱地带,在气候变化和人类活动双重影响下,土地景观格局发生了巨大变化。利用1976、1987、1993、1999、2006和2010年遥感影像,运用ENVI 4.7、ArcGIS 9.3 和FRAGSTATS 3.3,分析农牧交错带黄旗海流域景观格局变化及其驱动力。结果表明,1976—2010年间,耕地和建设用地等人工景观的面积不断扩增,草地和湿地等自然景观面积大量萎缩,其中,湿地面积从193.5 km²减为52.9 km²,减少了73%。在景观水平上,选取斑块密度、景观形状指数、蔓延度和香农多样性指数分析景观格局。34年间流域景观形状变得复杂,异质性程度增加,景观破碎化加剧,作为优势景观类型的草地对整个景观的控制作用减小。人类活动是黄旗海流域景观变化的主要驱动力。人口增加和农牧业发展使建设用地和耕地大规模扩增,经济增长需要消耗大量水资源,人工水利设施的建设改变了流域水资源的自然配置,使得湿地资源大量消失。