城市景观格局与地表温度的定量关系分析

热岛效应是典型的城市气候现象,它的形成及强度与土地利用类型、景观格局等诸多因素有关.本文基于深圳市2010年遥感影像,采用线性光谱混合模型提取土地利用/覆盖等信息,利用最小二乘法和地理加权回归方法分别分析城市景观格局对地表温度的影响.结果表明:深圳市地表温度介于22.28~41.34℃之间,从西北到东南逐渐降低,城市不透水面温度显著高于植被覆盖区域,城市热岛效应明显.地理加权回归模型可以有效处理回归分析中空间非平稳性现象,能更好地刻画景观格局与地表温度之间的定量关系.植被格局指数对地表温度的空间分布解释率较高,其中归一化植被指数(NDVI)、叶面积指数(LAI)对地表温度的解释率最高,分别达88%、90%.不透水面面积、破碎度、邻近度,植被优势种种类、密度、空间分布以及垂直水平生长情况等共同影响深圳市的地表温度.在城市建设实践中,避免不透水面连片集中,降低其邻近度,同时尽可能增加城市的绿地面积,提高NDVI和LAI数值,是缓解城市热岛效应的有效手段.     

城市地表热环境与景观格局的关系——以深圳市为例

利用深圳市2009年10月的TM影像和土地利用数据,通过地表温度反演、温度差异分区和叠图分析方法,研究土地利用类型和结构与地表热环境分异特征之间的关系,同时使用不同温度分区样地调查与景观格局分析方法,探讨城市景观格局与地表热环境之间的关系。结果表明:1)不同温度分区的土地利用结构差异显著,景观格局特征分异明显,中温区景观的破碎化程度最高、形状最复杂,冷岛区景观的异质性最低、形状简单聚集程度高;2)不同温度分区的景观格局特征与温度的相关关系也截然不同,热岛区的景观整体格局指数与地表温度呈负相关,在冷岛区为正相关关系;3)绿地、水域等土地利用类型的面积百分比及格局指数在冷、热岛区域与地表温度的相关关系差异显著,并且对地表的降温效应显示明显的阈值特征。研究城市景观格局与地表温度的关系,有助于深入理解土地利用格局对城市地表热环境的影响,可以为城市景观格局优化、缓解热岛效应提供基础研究支持。     

南京市绿地结构变化的遥感监测及驱动力分析

城市绿地景观是城市自然生态系统的主要组成部分.其数量、结构与城市发展和生态环境质量有着极其重要的关系.通过对南京市1988年、2000年和2002年3个时段的Landsat/TM遥感影像加工处理,将绿地景观分为生态绿化用地和农业用地,并通过景观指数的方法对其在15年间的景观格局和动态进行分析.结果表明:1988-2000年,南京市绿地景观总面积增加9.60%,斑块数减少,平均斑块面积增加,斑块形状趋向简单.聚集程度增加,总体破碎程度下降.而不同绿地景观类型变化不同:农业用地面积增加12.80%,在城区外围大规模聚集分布,破碎程度较低;生态绿化用地面积减少3.60%,小面积斑块数量大幅减少,景观形状变得更加规则,主要生态绿化用地斑块形成"孤岛"分布,破碎度呈下降趋势,景观异质性和多样性下降,绿地生态质量下降.与2000年比较,2002年城市生态绿地面积减少0.63%,农业用地减少14.60%,生态绿地景观趋向于面积较大的斑块数量减少和景观破碎化程度增加.城市绿地景观格局变化的主要原因是南京市城市化进程的加快以及城市所处自然环境变化的影响.     

城市化背景下双流县景观格局变化特征及趋势预测

以成都市双流县为研究区,景观生态学为理论支持,在GIS技术支持下,分析了双流县2007~2009年间景观格局变化特征,并利用Markov-CA模型对研究区2015年土地利用空间格局进行预测.结果表明,在研究期间,双流县景观格局变化特征为:整体景观呈现破碎化趋势,斑块密度增加,平均斑块面积减少.其中,城市建设用地面积增加,建设用地斑块呈现聚集现象,绿地面积减少,绿地斑块呈现破碎趋势,绿地斑块数量上升,平均斑块面积下降.利用Markov-CA模型,选用5×5滤波器作为邻域,能够较好的模拟研究区景观格局动态.预计2015年,双流县北部和西南部区域受城市化影响较大,研究区中部和东南部地区在未来保护全县生态平衡中具有重要作用.     

土地利用、人口密度及海拔对城市热岛的影响

以广州市为研究区域,利用Landsat 8影像反演获取地表温度和土地利用数据,分析城市地表温度与土地利用及其景观格局、人口密度、海拔之间的定量关系,以期揭示影响城市热岛的关键因素.结果表明:城市地表温度与不同土地利用类型面积占比、人口密度和海拔均极显著相关;逐步回归分析发现,生态用地(包括森林和湿地)面积占比、城镇建设用地面积占比和海拔是影响研究区域的热岛效应的关键因素;除少数选取的景观格局指数外,不同土地利用景观格局指数与地表温度显著相关,而逐步回归分析发现城镇聚集度指数、城镇边界密度、城镇分割度和森林分割度是影响城市热岛效应空间格局的关键影响因素.因此,在城市规划过程中,应尽量保留连片的自然生态用地特别是森林用地,避免对其自然边界的线性切割,同时实施多中心城市开发战略,避免连片城市开发,将有利于缓解城市热岛效应.     

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.     

城市住宅区绿地景观格局与径流水质关系研究

城市水污染问题日趋严重,其中的一个重要原因在于不合理的城市土地利用方式.基于ETM+遥感影像,运用最大似然分类法对杭州市住宅小区景观进行分类,解译得到2010年杭州市住宅小区绿地景观格局专题图.采用景观指数法分析杭州市住宅小区的绿地景观格局与城市径流水质间的关系.研究表明:城市径流与绿地景观指数之间存在相关性,当绿化率小于33％时,随着绿化率的提高,径流水质明显好转;破碎度和平均邻近指数在一定范围时,绿地斑块对径流污染物的去除能力较强.为此,调整城市住宅区绿地景观格局,有利于改善径流水质状况.     

基于RS和GIS的南宁市绿地景观空间结构分析

以南宁市的绕城高速公路G7201以内的建成区的Landsat8影像为研究对象,在RS、Arcgis、ENVI以及Patch analyst技术支持下,运用景观格局生态学的理论和方法,对南宁市城市绿地景观格局结构进行分析。结果表明,绿地景观结构分布不合理,绿地斑块破碎化程度较高,南宁市中心城区绿地景观格局中农业用地比重最大,比重最小的廊道绿地板块多、面积小,破碎化程度高。建议南宁市在今后的城市绿地建设中,优化城市绿化格局,降低绿地破碎度,增强廊道绿地建设。通过带状的廊道绿地,使城市中的其他绿地类型连成一片,形成较好的生态走廊。     

城市绿地类型及格局特征与地表温度的关系——以深圳特区为例

以深圳特区为例,利用2005年11月份的TM和Quickbird影像数据,在进行地表温度反演和城市绿地详细解译的基础上,研究了城市绿地类型、属性特征与地表热环境分异之间的关系.研究结果显示,城市绿地不同类型的地表温度差异较大,各类人工绿地的地表温度普遍高于自然绿地类型.分样区平均NDVI和聚集度指数与热岛强度指数之间呈显著的正相关关系,而均匀度和碎裂化指数则与热岛强度指数之间呈显著的负相关关系.上述结果表明,城市绿地的类型、结构及其格局特征均对城市热环境空间分异具有显著影响,在城市绿地建设工作中,应充分重视绿地景观的这种热环境效应特征的指导意义,以期使城市绿地建设能够更好地担负其必要的生态服务功能.     

西洞庭湖青山湖国家城市湿地公园景观格局变化研究

利用RS与GIS技术,结合景观结构分析软件Fragstats4.2,采用1993年、1998年、2002年、2005年、2009年、2013年6年的遥感数据从斑块、景观层次和景观空间格局上研究西洞庭湖青山湖国家城市湿地公园建设前后20 年景观格局变化.结果表明：1)湿地公园建设之后湿地面积快速减少,非湿地面积快速增加.2)湿地景观类型中水体与泥滩地变化最大,水体在湿地公园建设之后破碎度增加,形态变化复杂,而泥滩地与之相反,非湿地各景观类型变化不大,整体发展态势较好.3)湿地公园建设之后景观破碎度增加,景观形状变化复杂,景观异质性增加.4)湿地公园建设之后水体及草滩地的景观基质地位没有改变,但整体上湿地景观类型的优势度呈现降低趋势,而非湿地特别是耕地景观在近几年优势度显著增大.     

基于GIS的中小型山地城市公园绿地景观格局优化策略

公园绿地是城市生态环境可持续发展的重要基础,是衡量城市整体生态环境水平和居民生活质量的重要指标。以凯里市主城区2018年9月的遥感影像图为基本数据源,在ArcGIS10.2及Fragstats4.2软件支持下,运用景观格局指数及缓冲区分析法,对现有的凯里市公园绿地景观格局进行定量分析的基础上,提出相应的优化策略与方案。结果表明:凯里市主城区现有公园绿地建设不足、空间分布不均,存在大量公园服务盲区,无法满足城市发展及人民生活实际需求;因城施策,充分发挥山地城市特点,以遗存自然山水资源营造公园绿地,精明提升公园绿地斑块数量、面积,有效减少服务盲区,增强城市公园绿地综合效益,实现"量、位、效"的全面提升;优化后的城市公园绿地聚集度指数、景观形状指数、分维度指数、多样性指数、均匀度指数均显著有所提高,且景观破碎度指数、优势度指数显著下降,景观格局更为稳定、合理。本文有助于进一步补充、完善中小型山地城市绿地景观格局研究内容,为凯里市绿地景观后续规划及优化方向提供决策参考与理论依据。     

三峡库区城市热力景观格局动态变化分析——以重庆市万州区为例

以三峡库区城市——重庆市万州区为研究对象,对不同时相的遥感影像进行地表温度反演,选取景观格局指数分析热力景观格局动态变化,并进行驱动力分析．结果表明：2003--2009年,万州区热岛、强热岛区面积逐年增长,热岛区为景观基质;强绿岛区面积逐年增长．景观最大斑块指数、连通性指数、聚集度指数均逐年降低,景观破碎化程度增大;景观丰富度保持不变趋势,Shannon指数及景观均匀度指数逐年增加,景观多样性、异质性增加．     

长春市主要公园绿地景观格局分析

本文选取了绿地景观构成、景观多样性指数、优势度指数、相对均匀度指数、景观破碎度指数、景观分维数和景观连接度指数等景观生态学指标对长春城市建成区内的主要公园绿地进行景观格局分析.为城市景观规划、生态建设和管理提供了科学依据.     

基于RS的城市绿地及其固碳能力演变研究——以重庆市主城区为例

利用重庆市LandsatTM数据,采用归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI),提取重庆主城区绿地、建设用地等地类信息,结合区位商理论和citygreen储碳模型计算了重庆主城各区2000,2003和2007年绿地率区位商、绿地年固碳量和同碳率.结果分析表明:2000年到2007年重庆主城区绿地面积、建筑用地面积、绿地年固碳量均有不同程度增长,年均增长率分别为3.7％,13.2％和7.6％;绿地大体呈现以渝中区为极低中心,周边组团城区为较高起伏边缘的盆状空间格局;绿地固碳能力基本与绿地格局一致,且同碳能力增幅大于绿地面积增幅.研究认为,城市建设等人类活动影响城市绿地的增减,而绿地面积和绿地结构组成是影响绿地固碳能力的主要因素.     

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.     

毕节地区退耕还林前后景观格局变化

始于20世纪末的退耕还林工程,对我国景观格局影响巨大.毕节地区,地处世界喀斯特分布面积最大地带,同时也是我国西南地区退耕还林的核心地区.基于1988年和2008年两期卫星遥感影像数据,定量分析该地区退耕还林前后景观格局变化状况.结果表明:毕节地区林地面积增长明显,斑块形状趋于复杂;耕地大面积减少,斑块形状趋于简单.耕地与林地、草地和未利用地之间转换频繁.耕地景观随着斑块数和斑块密度的增加破碎度增加,而林地的破碎度降低.就整体景观而言,毕节地区景观破碎度增加,景观形状趋于简单化、规则化,景观格局向着多样化、均匀化方向发展.     

黄河中下游典型地区农业景观格局的热环境效应——以中牟县为例

利用1988年和2007年的遥感数据,借助于地理信息系统技术,分析黄河中下游地区中牟县农业景观格局动态,采用单窗算法定量反演研究区的地表温度,尝试对农业景观格局的热环境效应进行探讨.结果发现,研究区近20年景观格局变化显著,地表温度对此动态有明显响应.不同景观类型的地表温度差异较大,1988年旱地景观和2007年未利用地景观的地表温度均比河渠高出10℃以上,而本研究区建设用地景观对地表温度影响作用偏小.距河渠景观较近的廊道缓冲区平均地表温度较低,而趋向道路中心线时其缓冲区的地表温度升高.研究表明,相比前人在城市景观热环境效应研究所得结论,农业景观格局对区域热环境有自己独特而重要的影响.     

长春市主要公园绿地景观格局分析

本文选取了绿地景观构成、景观多样性指数、优势度指数、相对均匀度指数、景观破碎度指数、景观分维数和景观连接度指数等景观生态学指标对长春城市建成区内的主要公园绿地进行景观格局分析。为城市景观规划、生态建设和管理提供了科学依据。     

基于GIS的北京城市公园绿地景观格局分析

运用景观生态学和地理信息系统的理论与方法,按照斑块大小对北京城八区的公园绿地进行分类统计,计算出不同类型公园绿地的面积、数量等景观单元特征指数,计算出不同类型公园绿地的多样性指数、破碎化指数、分离度等景观异质性指数,在此基础上,进行公园绿地景观格局分维分析,得出如下结论:1)城市公园绿地类型组成不协调,大型公园比例偏大,小型、中小型公园比例偏小;2)城市公园绿地的布局不尽合理,城市中心缺乏“绿心”,局部过于分散。3)城市公园绿地多样性不高,景观破碎度大,特别是小型斑块,人为影响严重。在城八区中,海淀区的绿地景观相对比较好。4)公园绿地边界简单,分维数普遍较低,不利于生物多样性的保护。通过对公园绿地的景观格局分析,为北京公园绿地规划及绿色奥运建设提供决策支持。     

基于最小成本距离与改进引力模型的城市绿地网络构建与优化

以西安市为例,依据西安城市总体规划(2008—2020年)与绿地景观指数,确定市域内15处绿地斑块作为绿地网络核心"节点"。利用最小成本距离法构建了西安市域潜在绿地廊道网络,并运用改进的引力模型和变异系数对其优化。研究得出:西安市整体景观破碎度较高;城市绿地斑块数量多,但斑块面积相对较小;潜在廊道大致均衡覆盖西安市域,但中心城区受人为干扰影响较大,出现廊道空白区;不同斑块间相互引力强度的变异系数差异较大,通过对比分析得到适宜的廊道优化阈值。核心廊道、重点廊道、一般廊道的划分阈值为8.765、0.330。优化后的绿地廊道、沿河带状绿地、道路绿化等景观形成了西安市域绿地廊道网络系统。