黄河流域中心城市空间扩张对景观格局的影响——以西安市为例

黄河流域生态环境脆弱,中心城市空间扩张及其景观格局变化是黄河流域高质量发展的重要研究内容。以黄河流域中心城市西安为研究对象,基于2000年、2005年、2010年、2015年和2020年5个时期的西安市建设用地数据,运用ArcGIS空间分析和景观生态学方法,分析城市建设用地变化的景观生态效应。结果表明：(1)西安市2000年至2020年以来建设用地总面积不断增长,呈现“先快后慢”的扩张规律。城市扩张在结构上呈现以中心城区为核心的圈层式扩张模式,建设用地扩张所占主要地类为耕地。(2)西安市建设用地扩张对景观格局变化存在显著的影响：随着建设用地扩张,景观破碎度上升,景观多样性逐步增强,景观斑块的破碎化加剧,斑块边缘长度增大逐渐呈长条状,斑块形状更加复杂。     

城市地表热环境与景观格局的定量关系研究——以杭州市为例

城市规模的不断扩大和区域气候变暖的双重影响使得城市热岛问题愈加突出.本研究以长三角城市群南翼中心城市杭州市为研究区,利用SPOT 6数据完成土地利用类型信息提取,同时基于Landsat 8 TIRS数据反演地表温度,在此基础上以1 km×1 km为固定窗口完成类型水平上景观格局指数测算,进而探讨了土地利用景观格局与城市地表温度之间的相关性.结果表明:(1)在各类景观中,地类均温呈现"工矿仓储用地教育用地商服用地在建设用地道路公共设施用地住宅用地裸地城市绿地耕地林地库塘河渠"的规律趋势;(2)在所选取的景观格局指数中,12个指数(CA、PLAND、LPI、TE、ED、AREA_MN、GYRATE_MN、SHAPE_MN、FRAC_MN、COHESION、DIVISION和MESH)与4个时相(3月、7月、10月和12月)的地表均温具有显著相关性,其中与7月和10月的温度相关性最强;(3)林地、河渠、工矿仓储用地、道路和住宅用地等几种地类的景观格局指数与4个季节地表均温具有显著的正、负相关性,其中林地、河渠和工矿仓储用地的景观格局对地表均温的影响作用最为明显.研究结果表明,可通过提高绿色空间景观斑块的聚集度与连通性,以期达到缓解城市热岛效应、提升城市环境质量的目标.     

“一带一路”背景下的新疆和田地区土地利用时空变化及驱动力分析

利用和田地区2000、2005、2010与2015年土地利用/覆被变化(LUCC)数据及相关资料,通过采用土地利用动态度模型及土地利用转移矩阵等方法,对和田地区近15年的土地利用变化情况进行分析。研究表明:(1)2000-2015年和田地区耕地和建设用地呈现明显增加的趋势,其面积分别增加了985 km2和21 km2,其余各类用地面积都出现不同程度的减少,减少最大的为草地,减少面积为555 km2。土地利用动态度分析得出,2000-2015年间耕地和建设用地单一动态度较大,其余各类单一动态度则较小,综合土地利用动态度相对变化不大;(2)和田地区2000-2005年和2010-2015年各县市土地利用相对变化率较大,主要集中在耕地、草地、建设用地和未利用地,2005-2010年除个别县市外,土地利用相对变化率相对不变;(3)土地利用类型转移主要集中在2000-2005年及2010-2015年两个时间段,其转移地类主要表现在草地—耕地、未利用地—耕地与耕地—建设用地方面;土地利用转移空间变化主要沿河流纵向及人类聚居的绿洲和城市周边分布;(4)和田地区各县市近15年的土地利用变化存在着较大且较明显的区域差异性。     

旅游城镇化地区土地利用景观格局指数的粒度效应——以扬州市广陵区为例

土地利用景观格局的粒度效应研究,对数字制图、土地利用调查、生态景观格局建设均具有重要的意义,可进一步揭示不同土地利用方式的作用机理,为科学土地利用提供理论支持与实践指导.本文以扬州市广陵区为例,以土地利用调查数据为基础,以景观格局指数和GIS空间分析为手段,对10种空间尺度下的斑块类型水平和景观水平粒度效应进行分析.结果表明:(1)斑块类型水平:随粒度增加,土地利用景观格局指数呈现2种粒度效应:单调下降、无规则变化,水域及水利设施用地、交通运输用地、耕地3种地类的斑块数量、斑块密度受粒度变化影响较大,随时间变化不同土地利用类型的景观格局指数差异不大;(2)景观水平:土地利用景观格局指数变化的粒度效应随粒度增大而出现2种态势:单调下降、波动状下降,聚集指数对粒度变化较敏感,随时间变化表现出相似规律.研究区景观格局的破碎度总体减小,斑块形状愈趋规则,景观各组分分配趋于均匀,景观的斑块多度和异质性也微弱增强,整体的景观格局稳定性得到改善.研究还发现,60 m的空间尺度是研究区范围内最适宜分析粒度.该研究为平原地区的快速城镇化区域精细合理土地利用提供参考建议.     

乡村旅游区的景观格局空间演变分析——以成都市三圣乡为例

以成都市三圣乡2003年和2015年土地利用数据为研究对象,采用GIS技术,并选取12个景观格局指数,对比研究了三圣乡不同时间尺度的景观格局变化.研究结果表明:近12年间,耕地面积迅速减少,建设用地和水体面积均呈增长趋势,到2015年建设用地已成为最主要的土地利用类型;整个乡村旅游区景观蔓延度指数降低,香农多样性指数和均匀度指数均略有增加,破碎化程度增加显著,表明人类开发活动与景观破碎化呈正相关.景观格局指数的变化反映了乡村旅游的发展已经成为三圣乡景观格局变化的主要驱动因子.     

土地产权视角下佛山市南海区建设用地扩张特征分析

改革开放以来,南海区建设用地不断扩张,在土地产权的影响下,其时空结构发生了巨大的变化.本研究在定性分析了南海区土地产权变迁及其对土地利用影响的基础上,选取4个典型年份数据,通过RS、GIS空间分析方法及景观生态学方法,从数量结构及空间格局2个方面对建设用地扩张特征进行定量分析,并探讨了土地产权对建设用地扩张的影响机制.研究发现,南海区土地产权变化对土地利用有重大的影响.其中,20世纪80年代的"三权分立"制度格局促进了乡村工业化的开端及建设用地的大量增加;20世纪90年代的土地股份合作制加速了土地利用非农化的发展,形成破碎的乡村工业化格局;2000年后土地紧缩政策促进了集体产权的国有化,建设用地增长变缓,并逐渐呈现集聚与破碎共存的特征.     

贵州省玉屏县2000—2015年土地利用与景观格局变化研究

采用土地利用综合动态度模型、土地利用转移矩阵及景观格局指数对玉屏县2000-2015年土地利用数据进行分析处理.结果表明:整个研究时期内土地利用变化的核心是建设用地、耕地、林地、草地及水域用地.建设用地和水域用地呈现逐年增加的趋势,耕地呈现逐年减少的趋势;土地利用综合动态度呈先缓后快增加的趋势.景观破碎化程度呈现上升发展趋势,景观多样性指数先增加后降低;均匀度指数在研究时段内有波动,总体上有所提高;蔓延度指数和优势度指数呈现下降趋势;耕地、林地、草地及建设用地的分离度、破碎度、分维数指数呈现递增趋势发展.     

玛纳斯河流域土地利用及景观格局变化的分析

绿洲土地利用改变了内陆河流域的生态过程,影响着绿洲景观格局及其生态安全。在景观生态学理论及3S技术支持下,采用2000年、2005年和2010年遥感影像为基础数据,选取土地利用变化动态度、趋势度以及景观格局指数等指标,对玛纳斯河流域景观动态变化展开定量分析。结果显示,玛纳斯河流域景观格局变化总体上表现为耕地和建设用地的扩张趋于集中化,人工景观的规模化、连通性、优势度稳定增长,而自然景观表现为相反的生态弱化趋势;耕地和建设用地斑块的连通性增加,过渡带的开垦加大了未利用地的破碎化,水资源的高强度消耗以及人工渠道水库的建设降低了水域的连通性和优势度;玛纳斯河流域景观的破碎化程度和异质性增加,景观类型日渐丰富并伴随着斑块形态的简单化。由此可知,耕地、未利用地和草地是流域的优势景观,影响着整个流域景观格局的变化,因此耕地的高效利用、未利用地的有序开发和林草地的合理保护应得到高度重视。     

基于Fragstats的惠州市景观格局生态优化

采用景观格局指数及土地利用转移矩阵分析方法,研究从2000年至2018年惠州市土地利用景观格局特征及时空演变规律,并针对其景观生态发展突显的问题提出优化建议,为惠州市实现粤港澳大湾区生态担当的绿色城市定位提供规划参考。研究结果表明：(1)经历19年景观格局时空演变,惠州市土地利用类型丰富,其中林草地占景观总面积达64.21%,占据土地利用景观结构主导地位;(2)2000—2018年土地利用类型转化面积：未利用地>林草地>耕地>城乡工矿居民用地>水域,未利用地主要转化为林草地、耕地、城乡工矿居民用地而急剧减少,转化后三类用地面积显著增加,水域总体变化不明显;(3)惠州市2000—2018年各景观类型趋于均匀分布,存在多种优势种均衡发展。但与此同时城市化发展也导致其景观破碎化程度加剧,城镇用地边缘离散化,地类之间连接紧密性下降等问题出现。建议通过构建城市三生空间规划体系、生态廊道网络体系及优化城市发展空间布局等方式对惠州市景观格局进行生态优化。     

青藏高原东缘川西地区土地利用与景观格局演化研究——以岷江流域为例

分析与测度地形过渡区土地利用与景观格局演化,揭示其空间演化规律,可为优化空间格局、生态环境保护提供理论依据。以2000年、2010年和2019年3期影像数据为基础,运用GIS,RS技术、土地利用模型及景观格局指数,揭示了青藏高原东缘川西地区土地利用在数量、空间上的演化特征及景观格局时空分布特征：(1)随高程、坡度增加以及阳坡转向阴坡,以人类活动主导的建设用地、耕地等用地类型逐渐过渡为以自然为主导的林草地。随时间变化,耕地和建设用地在各地形梯度分别呈减少和增加趋势,耕地、林草地梯度在低海拔、低坡度区域呈下降趋势,建设用地梯度呈相反趋势。(2)2000-2019年耕地、林地和草地面积均呈现减少趋势,水域和建设用地面积增加,而未利用地呈先减后增的状态,且建设用地、水域及未利用地变动速率较快。(3)2000-2019年土地利用变化以稳定型为主,其次为前期变化型、后期变化型,变化型面积占比最少。(4)2000-2019年研究区斑块破碎化程度升高、景观形状不规则,景观蔓延度、聚合度下降,景观多样性均匀度增加,土地利用变化对景观格局指数分布影响较大。     

济源市土地利用变化及其环境效应分析

以位于中原城市群的济源市为研究区,综合运用遥感、GIS空间分析和数理统计方法,结合区域生态环境指数以及生态环境状况指数,定量分析了济源市2000-2012年土地利用与生态环境状况的相关性,并综合评价了土地利用变化的生态环境效应.结果表明:济源市土地利用变化剧烈,其中耕地面积减少了115.38km2,建设用地面积增加了88.67km2;与此相应,2000、2006、2012年济源市区域生态环境指数及生态环境状况指数均呈现上升趋势,说明在土地利用变化影响下的生态环境状况在不断改善.土地利用格局变化中,林地、草地、水域面积增长是促进环境改善的主要原因,而因经济发展引起的城市建设用地范围的扩张、耕地的开垦和工业的发展等因素则对环境改善具有抑制作用.     

基于景观生态学的区域土地利用结构变化特征——以尤溪县为例

采用尤溪县1996年～2005年土地利用变更数据作为研究的基础材料,运用景观生态学中多样性指数、多样化指数、优势度指数和均匀度指数等有关结构数量分析的方法,对研究区土地利用结构分异进行定量分析.研究结果表明:(1)该方法能很好地揭示尤溪县近几年来土地利用结构特征的变化规律;(2)土地利用结构变化特征更趋多样化和平均化;(3)1996年～2005年尤溪县各土地利用类型变化强度由高到低的排序为:未利用地>水利设施用地>交通用地>其他农用地>耕地>园地>居民点及工矿用地>林地>牧草地.     

土地利用变化影响下湘西自治州景观格局的时空演变

定量分析景观格局对土地利用变化的响应,可为区域实现空间高质量发展提供科学依据.以集生态脆弱、集中连片特殊困难、旅游资源丰富于一体的典型区域——湘西自治州为研究对象,基于2000、2005、2010、2015和2018年5期遥感影像数据,综合运用景观指数和普通最小二乘法等,定量分析区域土地利用和景观格局的时空演变规律,探讨土地利用变化对景观格局的影响,揭示人为活动影响下景观格局对土地利用变化的响应特征.研究结果表明:1)开发区和新城区建设等经济社会发展过程中土地利用发生显著变化,其主要特征为耕地和草地转化为建设用地,2000—2018年期间,建设用地面积增加了79.46 km~2,耕地和草地面积分别减少了86.01 km~2和4.6 km~2,但水域和未利用地面积变化不明显; 2)湘西自治州景观格局在时间序列上表现出破碎程度上升和聚集程度下降,其中,耕地和草地的破碎化程度上升,林地的破碎化得到有效控制;3)景观格局变化与耕地、林地、未利用地和建设用地的变化具有较强关系,建设用地的扩张增加了整个景观格局的异质性和破碎性; 4)经济发展、生态建设、国家战略是湘西自治州林地持续增加、景观格局总体向好发展的根本原因.湘西自治州后续发展中需要更好地协调优化国土空间开发与景观格局之间的关系.     

近20年阿哈湖国家湿地公园景观格局动态演化分析

以阿哈湖国家湿地公园为研究对象,综合运用景观生态学原理及GIS和Fragstats3.4软件等工具,分析了1998年、2007年和2017年3个时期阿哈湖国家湿地公园景观格局演变过程。研究结果表明,近20年来阿哈湖国家湿地公园景观类型组分变化显著,景观多样性与异质性增高,而景观优势度降低,整体呈现破碎化趋势。林地、湿地和建设用地的形状愈加复杂,边缘效应增强。建设用地面积持续增长,从1998年的35.60hm~2增长到2017年的116.71hm~2,土地利用年变化率达到11.98%,林地、湿地和旱地土地利用年变化率均为负值,面积均有下降。景观格局变化表现在景观水平上,斑块个数、香浓多样性与香农均匀度指数呈现持续增加的上升趋势,斑块平均面积和聚集度指数则持续下降。在类型水平上,建设用地聚集度最低,总体呈显著上升趋势,空间分布逐渐聚集,连通性增强。     

区域土地利用及土地覆盖的空间格局研究--以济南泉域为例

应用不同时期的航天遥感图像,编制各期土地利用分类图,在ARC／INFO和ARCVIEW系统的支持下,建立空间信息库,根据景观生态学原理选取斑块,面积,多样性指数,均匀度指数,优势度指数等指标,对济南泉域景观空间格局的动态变化进行了分析,结果显示,研究区内耕地面积迅速减少,而城市、农村居民点和工矿建设用地大量增加,景观空间格局发生了较大的变化。     

重庆市2号线轻轨沿线景观格局空间分异研究

在RS和GIS的支持下,运用景观生态学原理,利用重庆市1986年、2000年Landsat TM遥感影像资料和2007年中心城区用地现状图作为信息源,选取破碎化指数、多样性指数等4项景观指数,对重庆市城市轨道交通2号线沿线2km范围内景观格局变化进行定量分析.同时运用缓冲区分析方法,沿2000年和2007年轨道交通以0～0.5 km,0.5～1 km,1～1.5 km,1.5～2 km建立双侧缓冲区,提取住宅用地、城市水域、商服用地、工业用地、公园绿地5种重要景观要素信息,通过计算各缓冲区内各项要素的景观指数,分析重庆轨道交通2号线沿线景观类型的空间分异状况.结果表明,轻轨2号线建设对住宅用地和工业用地表现出较强的吸引效应,景观破碎化指数趋于减小,空间集聚不断加强;商服用地破碎化指数、景观形状指数和分维数随着缓冲区距离增大呈现降低趋势;公园绿地分维数和形状指数较低且变化不明显;城市水域景观形状较简单,稳定性强.     

建设用地扩张规律及其与道路网络的空间自相关分析——以福州市为例

科学分析城市建设用地扩张的时空特征有助于实现城市的可持续发展,为了更全面地探索建设用地的发展规律以及建设用地扩张与道路发展相关性的分布特点,以福州市土地利用/覆盖变化数据和开源地图(open street map, OSM)路网数据为基础,利用多环缓冲区、等角扇形、经纬网络划分研究单元,计算建设用地整体和局部的分形纬数、紧凑度、密度、扩张强度、扩张速度等扩张指数以及道路线密度、道路加权核密度,利用相关分析和双变量空间自相关分析,探讨2000—2020年福州市建设用地扩张的时空规律及其与道路网络分布的空间相关性。结果表明：福州市建设用地面积的增长速度呈现先升高后回落的趋势,扩张的主要区域为距市中心3～17 km区域且具有向外扩张的趋势;东南方向扩张强度最大,东北和西南部扩张速度较快,西部、北部扩张强度与扩张速度均较低;2015、2020年建设用地与道路网络的分布呈显著的空间相关性,全局莫兰指数(Moran’I)分别为0.829和0.835,高-高聚类集中在城市中心,低-低聚类集中在城市西部以及边缘地区,市中心以及东南沿海地区为建设用地与道路网络发展的主要地区,且二者发展较为协调。     

山地城市土地利用景观格局动态变化分析——以重庆市主城区为例

在RS、GIS技术的支持下,运用景观生态学原理研究了近20年来重庆主城区土地利用和景观格局的动态变化。结果表明:1)研究区内土地利用发生了明显变化,主要表现为建设用地面积持续大幅度增加,耕地面积先增加后减少,林地面积先减少后增加,水体面积相对比较稳定。2)土地利用变化速度越来越快,土地利用类型转变较为剧烈,土地开发强度不断增强。3)研究区景观结构发生了较大变化,斑块密度增加,平均斑块面积减少,香农多样性指数和均匀度指数总体上升,在整体景观破碎化加剧的同时,景观结构趋于多样化、均匀化,景观异质性不断增强。研究认为,由于山水阻隔,重庆主城区形成了有利于生态环境保护的"多中心、组团式"的城市景观格局,然而,随着城市化发展的推进,这种格局正逐渐被弱化,呈连片发展态势。因此,管理和决策部门应制定科学、合理的土地利用总体规划和城市发展规划,在发展经济的同时应加强对生态环境的保护。     

山地城市土地利用景观格局动态变化分析——以重庆市主城区为例

在RS、GIS技术的支持下,运用景观生态学原理研究了近20年来重庆主城区土地利用和景观格局的动态变化.结果表明:1)研究区内土地利用发生了明显变化,主要表现为建设用地面积持续大幅度增加,耕地面积先增加后减少,林地面积先减少后增加,水体面积相对比较稳定.2)土地利用变化速度越来越快,土地利用类型转变较为剧烈,土地开发强度不断增强.3)研究区景观结构发生了较大变化,斑块密度增加,平均斑块面积减少,香农多样性指数和均匀度指数总体上升,在整体景观破碎化加剧的同时,景观结构趋于多样化、均匀化,景观异质性不断增强.研究认为,由于山水阻隔,重庆主城区形成了有利于生态环境保护的“多中心、组团式”的城市景观格局,然而,随着城市化发展的推进,这种格局正逐渐被弱化,呈连片发展态势.因此,管理和决策部门应制定科学、合理的土地利用总体规划和城市发展规划,在发展经济的同时应加强对生态环境的保护.     

山地城市土地利用景观格局动态变化分析——以重庆市主城区为例 (三峡地区资源环境生态研究)

在RS、GIS技术的支持下,运用景观生态学原理研究了近20年来重庆主城区土地利用和景观格局的动态变化。结果表明：1)研究区内土地利用发生了明显变化,主要表现为建设用地面积持续大幅度增加,耕地面积先增加后减少,林地面积先减少后增加,水体面积相对比较稳定。2)土地利用变化速度越来越快,土地利用类型转变较为剧烈,土地开发强度不断增强。3)研究区景观结构发生了较大变化,斑块密度增加,平均斑块面积减少,香农多样性指数和均匀度指数总体上升,在整体景观破碎化加剧的同时,景观结构趋于多样化、均匀化,景观异质性不断增强。研究认为,由于山水阻隔,重庆主城区形成了有利于生态环境保护的“多中心、组团式”的城市景观格局,然而,随着城市化发展的推进,这种格局正逐渐被弱化,呈连片发展态势。因此,管理和决策部门应制定科学、合理的土地利用总体规划和城市发展规划,在发展经济的同时应加强对生态环境的保护。