基于RS、GIS的伏牛山自然保护区景观格局变化研究

以1979、1991和2000年陆地卫星多波段遥感影像为主要研究资料,结合伏牛山自然保护区的区域特点,在地理信息系统技术的支持下,建立景观分类系统和解译标志,对伏牛山自然保护区进行类型划分和面积调查。通过采用景观多样性指数、优势度指数、景观破碎化指数、分布质心和扩展度指数等景观的空间格局指数,借用空间格局变化表征模型,对伏牛山自然保护区1979、1991和2000年景观格局特征进行分析,得出了3个时期的景观格局的特征及各类型分布特征、景观格局变化的趋势及特征。结果表明:在1979~2000年间,研究区域各景观类型的面积发生了相应的变化,景观格局发生了波动变化,特别是在1991~2000年间,有林地景观斑块数增加了110%,景观破碎度增大,但总体景观及景观要素均趋于稳定。对影响景观格局变化中的驱动力分析得出:景观变化与地形因子中的坡度因子和坡向因子相关性较大,与海拔因子相关关系不大。自然保护区对保护生物多样性、植被有积极的意义。     

密云水库小流域不同尺度景观格局与水质的相关性分析

选取密云水库上游流域的安达木河、白马关河、清水河三个子流域为研究对象,利用地理信息系统技术与Fragstats3.3软件对两种河段尺度下（距河岸100 m宽,500 m与1 000 m长）的景观面积（TA）、斑块密度（PD）、边缘密度（ED）、蔓延度指数（CONTAG）四种景观格局指数进行计算和提取,分析了三个流域不同尺度下景观格局变化的差异情况.利用SPSS软件对研究区的49个采样点多年平均水质数据和景观格局指数进行相关性分析.结果表明,随着景观边缘密度（ED）的增加,水体中总氮（TN）、硝态氮（NO3—）的含量减少;随着耕地面积比例的增加,水体中的亚硝态氮（NO2—）的含量增加;不同尺度下景观指数与水质指数相关性程度有差异.研究区不同尺度上的景观格局特征与水质指标表现出较强的关联性.总体上看,较短河段尺度景观对水质的影响更大.     

华南湿热山地小流域景观格局演变与径流关系--以宁江为例

墓于1986-2013年宁江流域5个气象站降水量和河口水又站径流量数据,以及1986,1995,2005,2013年流域土地覆被分类数据,运用景观格局指数分析和统计分析方法,分析宁江流域径流与景观格局变化的关系结果表明:1986-2013年宁江流域降水量波动较小,径流量在2002年之后出现下降趋势,且2002年以前降水量与径流量曲线吻合一致,2000年以后吻合性较低,运用Mann-Kendall检验法发现宁江流域年径流量突变点出现在2002年;1986年以来,随着城镇化发展与退耕还林政策的实施,宁江流域建筑用地、林地、未利用土地面积增加,耕地、草地面积减少,水体面积变化不大;受人类活动加剧的影响,流域内斑块数量、斑块密度、最大斑块指数激增,流域整体景观破碎度加大;宁江流域径流量与景观斑块数量、斑块密度、最大斑块指数及散布与并列指数相关性较大,与香农多样性指数、景观蔓延度、斑块形状指数及景观形状指数相关性较刁丫当斑块数量大于2 500个、斑块密度大于18个/kmZ、散步与并列指数大于66%以及最大斑块指数大于50时,径流量随此4个指数的增大而增大     

黄土高原泾河流域土地覆被格局研究

以黄土高原中部泾河流域为研究对象,利用2002年的modis遥感数据,在GIS技术与FRAGSTATS景观格局分析软件的支持下,运用景观生态学原理定量地分析了泾河流域及其3个子流域的景观格局特征,得到了有益的结果。     

华南湿热山地小流域景观格局演变与径流关系——以宁江为例

基于1986—2013年宁江流域5个气象站降水量和河口水文站径流量数据,以及1986、1995、2005、2013年流域土地覆被分类数据,运用景观格局指数分析和统计分析方法,分析宁江流域径流与景观格局变化之间关系. 结果表明:1986—2013年宁江流域降水量波动较小,径流量在2002年之后出现下降趋势,且2002年以前降水量与径流量曲线吻合一致,2000年以后吻合性较低,运用Mann-Kendall检验宁江流域年径流量突变点出现在2002年;1986年以来,随着城镇化发展与退耕还林政策的实施,宁江流域建筑用地、林地、未利用土地面积增加,耕地、草地面积减少,水体面积变化不大;受人类活动加剧的影响,流域内斑块数、斑块密度、最大斑块指数激增,流域整体景观破碎度加大;宁江流域径流量与景观斑块数、斑块密度、最大斑块指数及散布与并列指数相关性较大,与香农多样性指数、景观蔓延度、斑块形状指数、景观形状指数相关性较小. 当斑块数量大于2 500,斑块密度大于18,散步与并列指数大66%以及最大斑块指数大于50时,径流量随其增大而增大.     

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.     

吉林省西部景观指数时空变化及驱动机制分析

为了解吉林省西部地区近23年景观分布规律及其驱动机制,利用景观格局指数对吉林省西部1990年、2000年、2013年三期的土地利用类型进行分析,对吉林省西部土地利用类型和土地景观指数进行分析,深入探究吉林省西部景观格局分布特征,并探讨了造成研究区景观格局变化的驱动因子.结果表明:吉林省西部土地利用类型中旱田面积最大,为...     

近25年来汾河流域土地利用及景观格局变化研究

汾河流域土地利用及景观格局变化对山西省的生态维护与经济发展发挥着重要的作用。本文从土地利用变化和景观格局变化2个角度,利用GIS技术和Fragstats软件计算汾河流域1995—2020年的6期景观格局指数,并获取25年间土地利用及景观格局变化模式。研究结果表明：（1）汾河流域的草地、耕地、未利用地以及水域的面积减少了,建设用地与林地的面积增加了;其中耕地、草地及建设用地的变化幅度较大,表现出自然景观向人文景观转变的特征。（2）研究区景观总体上呈破碎化倾向,景观形状趋于复杂,景观分布异质性减小。（3）建设用地和耕地的景观破碎度不断增加,景观形状日趋复杂;林地景观破碎度先增加,景观形状趋于复杂,而后则相反;草地的景观破碎度增加;水域和未利用地的景观破碎度减小,景观形状趋于简单;耕地的最大斑块指数大幅减小但始终保持在第一的位置,耕地作为汾河流域的基质景观优势地位显著下降。总之,自然环境的演变、城镇化进程的加快和退耕还林政策的实施,使得汾河流域的土地利用及景观格局发生了巨大的改变,政府及相关部门可通过增加耕地保护力度,加强城镇建设用地利用强度,构建流域防护林体系,采取节水政策及建立汾河流域生...     

基于SWAT模型的泾河流域月径流分布式模拟

受气候变化和人类活动变化的影响,流域水循环和基于物理机制的分布式水文模型已成为研究热点。本文采用泰森多边形计算泾河流域2008—2015年每月面降水量,对中国大气同化数据集(CMADS)和传统气象站降水量变化趋势及其相关关系进行分析。构建基于SWAT的泾河流域分布式水文模型,并采用CMADS驱动SWAT模型,通过对流域内张家山(二)水文站2008—2015年月径流的率定和验证,评价CMADS+SWAT模式在泾河流域的适用性,并采用SUFI-2算法对模型参数进行敏感性分析和模型不确定性分析。结果表明:泾河流域CMADS数据集和气象站监测数据相关性较高,可采用CMADS数据集驱动SWAT模型。所构建的泾河流域径流模拟模型中12个参数敏感性较高,包括平均坡度(HRU_SLP)、土壤表层到底层的深度(SOL_Z())、主河道河床有效水力传导度(CH_K2)等。采用确定性系数(R~2)、纳什效率系数(NSE)、百分比偏差(PBIAS)和均方根差与标准偏差的比值(RSR)四个指标对模型结果进行评价,率定期和验证期的R~2和NSE均达到0.8以上,RSR均小于0.7,且PBIAS均介于±25%,表明CMADS+SWAT模式在泾河流域的模拟结果较好。对于整个模拟期,验证期的模拟效果优于率定期。模型率定期和验证期的p-因子均大于0.7,r-因子均接近于1,不确定性较小。研究结果可为泾河流域水资源开发利用与管理提供参考,同时CMADS+SWAT模式能够为我国气象观测资料匮乏地区的水资源管理、土地利用和非点源污染研究等提供基础支撑。     

基于MODIS数据的黄河流域草地景观演变分析

基于MODIS土地利用数据及植被数据,采用斜率分析以及相关分析等方法,对黄河流域草地景观的面积变化、时空演变特征以及对整个流域景观的结构与功能的响应进行深入探讨.结果表明:近13 a间黄河流域草地景观面积下降明显,其中向农地转移最为显著;近13 a间流域草地景观西南和中东部地区年均植被覆盖指数较高,北部与西北部较低.中东部年均植被覆盖指数增长明显,部分地区增长率达到了0.08/10a;近13a间黄河流域草地景观年均植被覆盖指数呈一定的下降趋势,趋势并不显著,月均植被覆盖指数季节性变化趋势明显,夏秋较高,冬春较低,8月植被覆盖指数最高,1月位最低;流域草地景观与滞后1月的气温、降水之间存在响应关系最为明显;流域草地景观的面积变化对黄河流域生态系统存在较为明显的响应.草地景观面积变化与流域聚集性指数、生物多样性指数均呈显著的负相关,随着草地景观面积的不断缩小,流域整体景观格局的聚集性不断增强,生物多样性指数逐步下降,流域生态质量有所降低.     

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。     

Gradient Analysis of Urbanization Pattern Based on Class-level Landscape Metrics for Shanghai Region

The spatial pattern of urbanization in the Shanghai metropolitan area is quantified with GIS-based land use data set and gradient analysis of landscape metrics. A number of landscape metrics were computed along a 64 km long and 6 km wide west-east transect and another 66 km long and 6 km wide south-north transect. The results of transect analysis with class-level metrics showed that the spatial pattern of urbanization could be reliably quantified using landscape metrics with a gradient analysis approach, and the location of the urbanization center could be identified precisely and consistently with multiple indices of the landscape metrics used in this study. Different land use types exhibited distinctive, but not necessarily unique, spatial signatures that were dependent on specific landscape metrics. These results seemed to characterize the urban core of the Shanghai metropolitan area rather accurately and precisely: Agriculture patches were abundant and less fragmented; the urban land use types were extensive, having many small patches and highly fragmented.     

广州市森林景观格局时空变化的研究

以TM影像和野外调查为数据源，3S为技术手段，对1985年以来广州市森林空间格局进行动态分析和综合研究。结果表明：在1985—2004年间，森林景观斑块数量增加，平均斑块面积减小，景观结构破碎化整体上有增加的趋势，主要表现为多样性指数、分维数增大，聚集度、均匀度减小，在空间和类型上局部变化不同于整体的表现；自然地理条件、人口增长、政府政策是导致景观格局变化及其区域差异的主要驱动力；随着城市扩展、农田开发等人类干扰的不断增加，森林景观生态环境保护与经济开发之间的矛盾将愈发突出。     

寒冷地区绿化指标对住区室外舒适度的多途径调控分析——以郑州市为例

【目的】城市环境与人群舒适度正逐渐受到关注,高质量的城市住区绿化可以改善微气候,提高空间使用率。本研究旨在探究绿化对人体舒适度影响的潜在机制与调控途径,明晰绿化指标之间的差异,为寒冷地区居住区规划设计提出相应的绿化配置策略。【方法】选取寒冷地区城市郑州的3个典型住区作为研究样本,进行冬季住区微气候实测及舒适度调查,通过回归分析,明确绿视率、植物视图因子两种绿化指标与舒适度的定量关系,厘清绿化对微气候环境舒适度的调控机制,并利用中介效应分析揭示二者作用途径的差异。【结果】回归分析结果表明,绿视率、植物视图因子与舒适度评价呈显著负相关(b=-0.181,P<0.01)、(b=-0.202,P<0.01),且绿化指标对舒适度存在直接和间接两种影响;两种绿化指标与风速呈显著负相关,与其他热环境因子皆显著正相关;舒适度与风速评价呈现显著正相关,与其他热环境因子负相关关系显著。通过中介效应分析表明,绿视率主要通过76.7%的间接影响和23.3%的直接影响共同调控舒适度,植物视图因子则主要通过87.9%的间接影响调控舒适度,直接影响效应不显著。【结论】两种绿化指标是从不同的角度来表征绿化结构,在评价人群与空间偏好的环境绿化设计中宜采用绿视率作为指标,而对于微气候适应性研究则更适合采用植物视图因子。     

基于结构方程建模的道路景观评价

引入经济学中满意度理论,提出道路景观评价指标系统,构建公众对道路景观的质量感知、价值感知和满意度三类指标。使用主成分分析法验证所选取指标的合理性,应用结构方程建模方法（SEM）设计道路景观综合评价满意度模型。在广州市某景观路发放景观调查问卷,分析结果显示道路景观评价指标系统分类合理,道路景观综合评价满意度模型可以系统、科学和定量的分析公众对道路景观的感知。     

山西省植被景观连接性研究

以植被地图为数据源,在样带划分的基础上,采用种毗连法与种小区法对山西省植被中针叶林、阔叶林、灌丛、草原、草丛、草甸、栽培植被7种主要的景观要素之间的连接关系进行了研究,两种方法的分析结果较为一致地显示:7种景观要素中以栽培植被格局规模最大,且连接趋势呈现为针叶林与灌丛、栽培植被与草原和草丛显著正相关连接,针叶林与栽培植被、草丛与阔叶林和草原显著负相关连接,而其他景观要素之间连接关系不显著.分析结果与山西植被的实际分布格局也较为吻合,同时也反映了种毗连法、种小区法可作为基于植被地图研究景观连接的两种有效方法加以应用.     

快速城市化景观格局的空间自相关特征分析 以深圳市龙华地区为例

利用空间自相关分析方法,以深圳市龙华地区为例,对快速城市化景观的空间结构特征及其成因进行了研究。参与分析的景观结构变量均表现出较好的结构性,表明该地区景观是在一种既可以覆盖全区,又具有良好连续性的驱动机制作用下形成的。进一步详细分析结果表明,工作区内的地形条件差异是景观空间分布格局成因的背景性因素,而快速城市化过程中人类活动的强烈改造作用,是导致1988年和1996年景观结构特征发生显著差异的根本性影响因素。进入90年代以来,工作区内的景观已经逐渐转变成为一种人为活动占优势的景观类型。     

国家城市湿地公园景观格局分析——以贵阳市花溪城市湿地公园为例

运用景观生态学原理,对贵阳市花溪城市湿地公园景观要素进行分类,选取了斑块形状指数、景观多样性指数、均匀度、优势度、破碎度、分离度、廊道密度等多个景观指数对花溪城市湿地公园的多样性、异质性以及破碎化程度等整体景观格局进行了分析。结果表明：花溪城市湿地公园整体景观布局基本合理,景观结构较为稳定,同时对公园整体景观格局优化和生态保护与环境建设提出了建议。     

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。