遥感及Fragstats在土地利用景观格局分析中的应用

以莆田市城厢区为例,应用HJ-1B遥感影像为数据源,利用最大似然法对遥感图像进行土地利用分类并运用Fragstats3.3软件计算景观格局指数,选取斑块大小、分维数、破碎度、蔓延度、均匀度和多样性指数等指标,对研究区土地利用景观空间格局进行了分析,揭示了研究区景观类型相对稳定、森林覆盖率高、景观形状较规则的特点。     

青海省祁连山三河源地区景观空间格局定量分析

通过对青海省祁连山三河源区1999年和2006年两期的Land-sat TM遥感影像进行人机交互式解译,获取了研究区景观类型数据,在GIS支持下编制了研究区景观类型图.在此基础上选取斑块大小、斑块数、景观分离度指数、香农多样性指数等主要景观格局指数定量分析了研究区景观格局特征,通过分析各景观指数变化反映研究区1999年至2006年间景观格局的变化规律.结果显示1999年至2006年研究区景观格局向多样化,破碎化趋势演进,景观空间格局受人类活动的干扰在增强.     

城市化进程中天津城市热岛景观格局变化分析

为了控制城市热岛的增长趋势并提出科学的政策方案,以天津市为研究对象,利用2001年—2009年的5景Landsat TM/ETM+遥感影像数据对地表亮温进行反演,并利用景观格局指数分析城市热岛在天津城市化进程中的演变特征.结果表明:随着天津城市化进程的发展,热岛景观在数量特征上体现为斑块个数减少,高等级热岛景观类型面积和单体面积均增大,热岛景观逐渐变得更加聚集化;在形态特征上,热岛景观形状指数增大,斑块形状越来越复杂;在结构特征上,热岛景观的聚合度、邻近指数和蔓延度逐渐增大,多样性指数和均匀度指数降低,热岛景观分布向不均匀、组团式发展;在空间分布上,研究区的高温组团大致分布在市区、塘沽区中东部、汉沽区西北部和大港西南部,其中以市区和塘沽区中东部2个组团为典型.利用景观指数分析城市热岛环境,可为制定有效防止热岛发展的措施提供科学依据.     

临汾市土地利用景观格局变化分析

临汾市地处汾河流域的中南部,其间景观格局的变化对市域内的生态环境变化起着重要的作用.本文以1987年和2009年两年的Landsat TM影像为基础数据,在景观生态学原理指导下,利用遥感解译与地理信息系统的技术,结合野外调查GPS核查信息,对研究区的两期遥感影像进行图像处理,并对用地动态和景观要素信息进行提取.随后利用景观格局软件FRAGSTATS,对两个水平年的各类景观要素进行斑块组成结构、面积特征、形状指数、破碎化指数、异质性和空间分布等指标分析.最后,通过对两期景观要素的对比分析,得出临汾市土地利用景观多样性趋于多样化,土地利用景观格局朝着均匀化方向发展,区域内的土地利用景观格局更加趋于合理化.     

基于RS和GIS的三峡库区景观格局分析——以万州区为例

以三峡库区（万州地区）为例,研究了三峡库区万州区景观总体格局以及各景观类型格局的演变规律;利用万州区1995、2000、2006、2009年的TM影像,在3S技术支持下,结合重庆市生态环境特征,利用计算机自动分类和目视判读的方法,将影像数据矢量化,并对多样性指数、均匀度指数、优势度指数、破碎度指数、分维数指数5类景观格局指数进行了详细的分析;结果表明：研究区在14年间景观类型主体没有显著变化,仍然以耕地和林地为主,但耕地优势度总体趋于减少,林地得以回升;景观受到人为干扰因素增强,斑块形状趋于规整;景观整体稳定系数增强,景观向着多样化、均匀化发展。     

福州鼓山风景名胜区景观格局研究

运用景观生态学的原理和方法,借助GIS软件提取景观斑块的数量、面积、周长等信息,同时选取分维数、破碎度、多样性、优势度、均匀度等景观指数对福州鼓山风景名胜区的景观格局进行分析.研究结果表明:福州鼓山风景名胜区各景观类型的斑块数、面积和周长分布极不平衡;松林、针叶林和季风常绿阔叶林景观是研究区的主导景观类型;各种景观类型表现出不同的几何形状,旅游景点和居民点景观的破碎度大;研究区景观的多样性指数较低,优势度指数较高,均匀度指数较低.景观类型的规划与布局在一定程度上表现出不合理的现象.     

鄂尔多斯东胜地区土地覆盖的景观格局

利用ETM影像数据,通过遥感软件、地理信息系统软件进行多通道合成、几何校正和空间分析,并运用景观指数对鄂尔多斯东胜地区土地覆盖景观格局进行定量分析和评判.结果表明:研究区的植被景观类型可划分为18种.典型草原丘陵区的斑块数为921,平均斑块面积18km2,分维数为2.7125,景观分离度指数为4.4208;典型草原丘陵区受人为干扰和其他外力作用最小,存在优势景观类型;典型草原沙化区平均斑块面积10km2,分维数为4.1421,景观分离度指数为7.1829,最大缀块指数0.0153;荒漠草原区平均斑块面积13km2,分维数变动范围为-166.58～25.36,景观分离度指数为10.2243,最大缀块指数0.0156;城镇区分维数为1.91,景观分离度指数为0.10,最大缀块指数为0.8545.典型草原沙化区的景观多样性、景观破碎度最大,景观形状指数、景观隔离度和景观均匀度最高,景观优势度最低;荒漠草原区的景观优势度最大,景观均匀度最小;典型草原丘陵区景观破碎度和景观隔离度最小;典型草原平原区的景观多样性和景观形状指数最低.土地利用和土地覆盖变化是影响景观结构、功能及动态的主导因素之一.该结果可为生态脆弱区生物修复和生态保育提供案例借鉴.     

基于景观级别指数的典型喀斯特石漠化空间格局分析

贵州喀斯特高原山区,地面破碎,人地矛盾突出。依托地理信息系统与遥感技术,以大方县桶井村为研究区,从其影像上解译喀斯特石漠化空间分布现状,建立石漠化空间数据库,从景观空间分析方法出发,基于景观级别指数定量化分析石漠化景观格局特征,经统计综合分析石漠化景观的相关指数,得出研究区石漠化发育程度及其分布情况具有较大差异,整体破碎度较低、均匀度较高,石漠化发育程度较高的斑块面积较小,不连续,镶嵌在各类景观类型中。研究区土地石漠化现状对生态建设有较大的影响,可根据景观指数分析结果对研究区进行土地利用结构调整与石漠化综合防治。     

内蒙古和林格尔农牧交错区景观特征分析

内蒙古和林格尔农牧交错区是内蒙古农牧交错带的一部分.应用遥感影像,结合地面调查,绘制了研究区景观类型图.在地理信息系统的支持下,选取多种景观指数,分别从斑块数、斑块面积、斑块周长、分维数及多样性指数等方面,对研究区景观格局特征和多样性进行分析.结果表明:研究区景观总体特征是一个典型的农林牧景观镶嵌体,其西北部平原区在人类漫长的垦殖及放牧活动干扰下,表现出明显地高度的人类管理景观特征,而东南部的丘陵沟壑、低山区则一定程度上保持了自然景观的特征.     

滇池流域景观格局变化研究

利用1988,1997和2002年的遥感影像数据,在Fragstats 3.3下,对滇池流域各年的景观格局进行分析.在类型水平上,流域的景观主成分由旱地变为灌木林,各个景观类型中,水田和旱地的面积明显减少,而菜地,大棚和居民地的面积则明显增加.各种景观类型的斑块数都在增加,最大斑块指数表明菜地、林地、居民和工矿用的优势度在增加.在景观水平上,虽然流域内单类景观占据主导的趋势在减弱,多样性指数也表明各种景观有趋向均匀分布的趋势,景观中斑块的形状日趋复杂;但是这都是滇池流域的景观格局向破碎化加速发展原因,这说明滇池流域治理方案有待于进一步改善.     

基于遥感的喀斯特地区水体景观格局演化定量分析

选择广西隆安县为研究区,以年度内不同季节的LANDSAT 8OLI遥感影像为数据来源,在遥感软件支持下,使用监督分类方法对研究区水体进行提取,进而采用空间分析方法得到不同季节间水体空间分布变化量,再采用Fragstats软件对水资源空间分布和季节间变化的景观格局特征进行分析。结果表明:从5月到8月,再从8月到11月,斑块面积(AREA)、斑块个数(NP)、斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、景观分裂指数(DIVISION)等5个景观指数先上升后降低,最大斑块面积占比(LPI)、蔓延度指数(CONTAG)、斑块集聚度指数(AI)等3个指数先下降后上升,体现了喀斯特地区水体空间格局一年内呈现聚集度先升后降,蔓延度指数先降后升的趋势,水体空间格局的景观指数受季节影响较大;典型相关分析表明,斑块个数(NP)和斑块密度(PD)等基本景观指数与景观形状指数(LSI)、斑块集聚度指数(AI)、景观分裂指数(DIVISION)等存在高度相关,典型变量的极显著相关主要由斑块个数(NP)、斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)和斑块集聚度(AI)引起,但景观形状指(LSI)、蔓延度指数(CONTAG)、斑块集聚度指数(AI)等3个指标在演变过程中也存在一定波动和无序化,反映出喀斯特地区水体空间格局在不同季节间的变化,呈现出不规则和无序化的特征。     

洱海流域土地利用格局变化研究

利用1990和2006年的遥感影像数据,应用Arec View3.3和Fragstate3.3软件,根据斑块密度指数(PD)、聚集度指数(AI)、景观蔓延度指数(CONTAG)、平均景观类型分维(FRAC-MN)、Shannon多样性指数(SHDI)、景观形状指数(LSI)等景观指数对洱海流域土地利用格局进行时空变化分析,研究结果表明:①1990~2006年间洱海流域土地利用整体空间格局变化不大,但各土地利用类型的面积却发生了较明显的变化.②流域景观基质都为林地.林地、耕地和草地面积占流域总面积80%以上,且均呈下降趋势,其中耕地面积减少了41.18 km2,林地面积减少了37.19 km2,草地面积减少了32.76 km2;景观指数变化表明他们的斑块破碎化程度增高,空间异质性增加,抗干扰能力下降,形状复杂化,连通性降低.③住宅用地面积增加最多,从52.80km2上升到151.25 km2,面积增加了2.9倍,并且其镶嵌分布于水田中间.     

基于TM遥感影像的福州景观生态格局分析

基于遥感、地理信息系统和景观生态学研究方法，以福州市为研究区域。对2003年的TM遥感影像图进行目视判读，得到的福州市土地利用现状图．应用FRAGSTATS软件计算福州市各景观格局指标，结果表明：研究区内景观类型以林地为主，建设用地次之，最小的为未利用地．从景观尺度上看，多样性指数较高，各种景观类型分布比较均匀；从景观类型尺度上看，斑块形状复杂程度中等，但形状大小差异较大，分离度指数比较高，表明福州市2003年间各景观类型在研究区内分布较为分散．     

基于TM影像的大沽夹河湿地景观空间格局变化分析

湿地景观格局及其动态变化研究是景观生态学和湿地生态学研究的热点.基于TM影像,在RS和GIS的技术支持下,应用景观生态学的理论和方法,通过采用景观空间格局指标(多样性指数、破碎化指数、优势度指数和斑块面积、斑块数量等),定量分析并研究了1997～2004年大沽夹河湿地景观空间格局的动态变化.研究结果表明:在1997年至2004年期间,大沽夹河湿地面积呈减小趋势,斑块数量增加,并且随着人类干扰强度的增加,景观优势度指数降低.多样性指数上升,破碎化程度进一步加强.因此,加强对大沽夹河湿地的保护刻不容缓.     

闽江河口湿地景观格局动态及其驱动力

利用1986年、1996年和2003年遥感影像作为基本信息源，在遥感和GIS技术的支持下，运用景观生态学原理，选取景观格局指数，分析和研究1986-2003年闽江河口湿地景观格局的动态变化及其驱动力.研究结果表明，随着人为活动强度的逐渐增强，自然湿地景观的斑块数随时间而增加,而斑块面积减少，人工湿地和非湿地景观的斑块数和面积均有不同程度的增加,湿地景观向人工景观、非湿地景观转变的趋势明显；各类景观的斑块密度、斑块分维数和形状指数增大，景观形状趋于复杂；景观多样性指数和均匀度指数增大，优势度下降，景观破碎程度增强；泥沙运动、城市建设、防洪堤建造和采砂活动等是闽江河口湿地演变的主要驱动力.     

RS与GIS支持下的桓仁县农村居民点景观格局与空间分布特征分析

运用RS和GIS技术以及景观分析方法,以辽东山区桓仁县各乡镇农村居民点为研究对象,选取斑块数、斑块面积、斑块密度、平均斑块面积、面积加权平均斑块分维数5个景观指数,从居民点用地、规模、形态、分离度4个方面进行景观空间格局分析;并从居民点空间分布与地形地貌、土壤侵蚀、经济发展3个方面进行居民点空间分布特征研究.结果表明:桓仁县农村居民点呈现出用地比重偏少,聚落斑块数量多、平均斑块面积小,大部分规模较小,分布稀疏零散,分维数小、斑块稳定,分离度较大的景观格局;桓仁县居民点分布与海拔、坡度均呈"倒数"关系,与土壤侵蚀呈较明显的线性关系,与经济发展关系密切.     

南宁市青秀山风景区景观破碎化分析

运用景观生态学原理和地理信息系统技术,选取景观多样性、分维数、破碎度等指数,分析南宁市青秀山风景区不同景观类型的空间分布特征。结果显示．人类活动的干扰是青秀山景观破碎的主导因素,在整个研究区域中,常绿阔叶林和马尾松林的破碎化程度较轻．斑块面积较大且形状复杂;经济林和农田等人工景观较破碎,斑块小而密集,形状较为规则;整体景观的面积多样性最高,而斑块多样性最低,说明面积分布比斑块数分布均匀,人为干扰十分强烈。     

2000～2010年柴达木盆地土地利用变化与景观格局分析

本文以柴达木盆地为研究区,对2000年、2005年TM影像和2010年CCD数据三个时相的遥感影像进行人机交互式的解译,分别计算了2000~2010年森林、草地、水域、农田、城镇用地和未利用地的土地利用类型转移矩阵,并对各类型景观格局指数进行了提取,在此基础上分析了土地利用变化与景观格局的演变特征.结果表明,在土地利用变化中,首先是未利用地,面积减少最大,其次是水域,面积增加最大;再次是城市和森林,面积均呈增加趋势;最后是草地和农田,草地的面积先增后减,总体上呈减少趋势,农田的面积未发生较大的变化.从景观斑块类型来看,城镇用地各指数变化最大,城镇用地的斑块所占景观类型百分比、聚集度和斑块个数均呈增加态势,面积加权平均斑块分形指数则呈减小态势,说明盆地受人类活动影响加剧;城镇用地在由中心向外扩张的过程中,空间分布较紧凑且连接性较好;与此同时城镇用地分割了其他类型的景观,导致盆地的景观空间异质性增大.从景观整体水平来看,斑块个数、斑块密度、边缘密度、散布与并列指数、香农多样性指数和香农平均度指数均呈增加趋势,周长面积分维指数、斑块凝聚度、相似邻接百分比、聚集度则呈减小趋势,这说明十年间柴达木盆地景观格局总体呈现空间异质性和破碎化程度增加的趋势.     

海湾型城市地表温度景观格局时空演变特征

以厦门市为研究区,以1994—2015年间4景Landsat TM/OLI影像为数据源,对厦门市地表温度景观格局时空演变特征及其与不透水面分布的关系进行研究. 结果表明：厦门市城市地表温度空间分异越来越大,次高温和高温区景观类型的面积增大;地表温度景观总体上破碎化程度降低,斑块类型的多样性和均匀分布程度降低,次高温和高温斑块的面积及最大斑块指数增大,斑块数量降低,斑块形状越趋复杂,各类型斑块在空间上趋于聚集成片分布;研究时段内中低等级斑块类型（1、2、3级）向高等级斑块类型（4、5级）转化的面积呈持续增大趋势,等级升高的面积明显大于同期等级降低的面积. 统计分析表明,随着城市化的发展,不透水面的增温效应显著增大.     

石林景区湖泊湖滨带土地利用景观格局研究

以2006年Quickbird遥感影像为基础数据,利用GIS技术对石林景区岩溶湖泊湖滨带土地利用类型进行遥感解译与制图,在此基础上运用景观类型指标（如斑块数量、斑块面积）和景观格局指标（如号观均匀度、号观优势度、号观破碎度、景观分维数）对研究区土地利用空间格局进行定量分析．结果表明：长湖林地面积占82．86％,受人为保护最好,具有良好的自然性;比目潭和绿芳塘受人为干扰较大,土地利用类型较多,土地格局凌乱.