城市景观格局的空间尺度效应——以上海市为例

以上海市陆域范围为研究区域,采用2004年Landsat TM图像解译的景观图为主要信息源,从空间粒度方面探讨了20种景观生态指标对粒度的敏感性及其随粒度变化的规律;利用Moran's I指数对不同粒度下景观生态格局的空间自相关性进行分析。在此基础上,利用半变异函数探讨景观生态指标的空间异质性与幅度的效应关系。研究表明:①在斑块类型层次,除相对丰度(PLAND)、最大斑块指数(LPI)和景观分离度指数(DIVISION)粒度效应不明显外,其他均表现出较明显的粒度效应;部分指数或某些斑块类型的指数出现明显的尺度转折点,研究区域内农田和建筑用地等优势斑块,其平均斑块面积(MPS)和面积加权平均形状指数(AWMSI)大致分别在180m和120m附近出现尺度转折点;②在景观层次,各景观生态指数都表现出明显的粒度效应,部分指标在150m,120m至180m出现尺度拐点;③上海市陆域范围的景观格局存在显著空间正自相关性,150m的粒度水平为景观空间自相关性对尺度响应的一个敏感点;④随着幅度的增加,Shannon多样性指数(SHDI)和面积加权平均分维数(AWMFD)的块金效应逐渐增强,空间自相关性引起的空间差异对总体变异的贡献逐渐减小;对于景观聚集度指数(CONT)和分离度指数(SPILT),其块金效应的尺度变化较为复杂,分别在1km和2km幅度下,块金效应最强;⑤随着幅度的增加,对于SHDI和CONT,空间自相关的存在范围增大,而对于AWMFD,则略有减小;对于SPILT,空间依赖性的存在范围在幅度为2km时最大;⑥半变异函数模型的拟合结果表明,对于SHDI,CONT和SPILT,2km对于研究上海市陆域范围景观格局的空间变化是一个比较合适的尺度。

Study of Spatial Scaling Effect of Urban Landscape Pattern