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。     

1980—2015年安徽省景观格局与生境质量时空演化特征分析

为探索现代城市化背景下安徽省土地利用类型变化对景观格局与生境质量的影响,基于安徽省1980—2015年时间序列土地利用类型数据,利用ArcGIS、Fragstats、InVEST模型等软件,分别从整体景观级别、类型景观级别、生境质量等级、生境退化度等方面对安徽省景观格局与生境质量进行分析与评估。结果表明：（1）安徽省土地利用整体空间格局无明显变化,土地利用转移变化以耕地向建设用地转移为主,79.6%的耕地流失面积转化为建设用地;（2）安徽省各景观指标波动范围10%左右,各斑块类型在景观中呈均衡化趋势分布,人类活动干扰程度的增大导致景观分散度、破碎化程度增强,优势地类间连通性下降;（3）安徽省整体生境质量指数年平均值在0.36～0.46之间,各城市生境退化度年平均值在0～0.06之间,北方地区生境质量低于南方、生境退化度高于南方,生境质量“优”“中”等级面积约占31%,“中”等级以下情况逐年改善,2010年以后所占面积维持在45%。研究结论对安徽省制定合理的土地利用政策、保护生态多样性、识别重要生境斑块、优化生态系统服务功能等具有一定的参考价值。     

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.     

基于RS和GIS的我国干旱区土地利用格局研究—以甘肃省武威市为例

以我国西北内陆干旱区——甘肃省武威市为例,运用RS与GIS技术对研究区内土地利用的时空格局、演变趋势及其机制进行了评价与分析.结果表明：（1）该区土地利用类型比较单一,土地斑块密度非常稀疏.斑块面积变化差异最大的是农田和沙地两种类型.（2）2000年与1995年对比,该土地利用格局的多样性有所上升,优势度相对下降,但是土地利用斑块的破碎程度减小.不同土地利用类型的分离度差异及时间上的变化较大.（3）居民点与工矿等受人类活动影响较大的土地利用类型形态比较规则、简单,复杂性较低,但是稳定性较强.农田、草地等土地利用类型尽管复杂性较强,但是稳定性很差.在时间上,该土地利用格局的各种土地利用类型的复杂性基本上有所增强,但是稳定性基本上都是降低的.（4）该土地利用格局系统总体上趋于恶性发展.其时空演变具有复杂的原因,总体上包括三个方面：复杂的区域背景、恶劣的自然条件和不断增强的人类活动,应采取合理、有效的措施,促使其逐步向良性方向发展.     

基于RS的土地利用景观格局分析——以淄博为例

以淄博市为研究对象,在Erdas软件支持下对1990年、1995年、2000年和2005年遥感图像进行解译及预处理,获取了其土地利用情况.使用ArcView软件对时间序列上的土地利用进行交叉列表统计,得到了各土地利用类型的转换矩阵,并应用空间分析模块从图像中提取各斑块信息,计算了各种景观格局参数.利用景观生态学研究方法,从景观类型水平和景观水平2个层次对淄博市1990—2005年的景观格局动态变化进行定量分析.结果表明,淄博市的景观格局发生了显著变化,各景观类型(水域、草地除外)的平均斑块分离度总体来说增加,景观多样性较高但总体呈下降趋势,景观异质性降低.     

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.     

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.     

丹东市土地利用景观格局及其生态环境效应分析

基于丹东市2005年的土地利用空间数据,选用斑块数、斑块分离度以及景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数和景观破碎化指数等景观特征指数进行了定量评价,在此基础上对研究区土地利用变化及区域生态环境效应进行分析．结果表明：（1）林地景观是丹东市面积最大、分布最广、连续性最强的基质景观,其面积比例为65．08％,斑块个数比例为32．9％,平均斑块面积高达4．56km。／个,斑块分离度仅为0．30;其次,旱地景观的面积比例也较大,为22．34％,水田的面积比例较小,为4．75％;草地、滩涂、城乡用地及未利用土地面积比例均不足3％．（2）大部分林地景观分布于丹东市中部以及北部,水田、城乡用地及其他用地等均相对集中地分布在丹东市的东南沿海地区．（3）丹东市的生态环境指数为0．65,表明其生态环境质量的总体状况较好．     

中山市土地景观格局动态变化分析

利用遥感影像和GIS技术,通过采用多样性、破碎度和分维数等指数,分析了中山市1988年和2006年两期土地景观格局的总体变化.结果表明:①各景观类型的斑块数量增加,面积变化较大,且斑块形状复杂性增加;②景观破碎度大小不一,景观类型稳定性各不同,优势度减少,受人类干扰程度加深;③景观斑块之间的转移中,耕地、基塘用地和未利用地不断转移为建设用地,耕地也有大部分转移到基塘用地,建设用地成为景观格局中的主要组成要素;④整体上看景观变化幅度稍大.     

近20 a南澳岛土地利用与景观格局动态变化

文章以1989、2001和2010年3期遥感影像为数据源,利用RS和GIS技术方法,提取南澳岛土地利用信息,并分析南澳岛的土地利用变化及景观格局变化情况.研究结果表明,近20 a南澳岛裸地与林地面积变化最大,裸地动态度最高,土地利用转化率最高的为耕地和建设用地;海岛景观斑块趋于破碎化、不规则化.研究南澳岛土地利用及景观格局变化,以期为其他有居民海岛土地资源开发利用及生态保护提供科学参考.     

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.     

广西西江流域景观格局动态变化分析

为了解2005—2015年广西西江流域景观格局动态变化,以2005年、2010年和2015年3期遥感影像解译结果为基础,利用景观面积动态度和景观格局指数等方法,借助Arcgis、Fragstats等软件,分析广西西江流域2005—2015年景观格局动态变化特征。结果表明：（1）2005—2015年广西西江流域内景观以林地、耕地景观为主,耕地景观面积呈逐年下降趋势,建设用地景观呈上升趋势;（2）2005—2015年流域内景观呈破碎化发展,景观分散,聚集性减弱,景观的数量、面积、类型呈现多样化,景观结构组成相对复杂,斑块间离散程度或景观破碎程度变高,景观连接性变差。随着经济社会的发展,2005—2015年广西西江流域景观格局动态变化明显。     

贵州山区土地利用景观格局变化分析——以麻江县坝芒乡为例

以贵州省麻江县坝芒乡为例,根据1992年和2012年2期遥感影像解译获得土地利用数据,通过计算相关景观格局指数,研究了1992—2012年坝芒乡土地景观格局演变特点.结果表明:1)研究期间,耕地与未利用地面积下降,林地、草地、建设用地和水域面积增加,耕地、林地和草地之间的转化最为突出;2)各土地景观类型的斑块数都有不同程度的变化,林地、草地、建设用地有所增加,耕地、水域和未利用地有所减少,除耕地景观形状指数降低外,其他景观形状指数都呈增加趋势;3)景观多样化指数、均匀度指数和分离度指数呈减少趋势,结合度指数、蔓延度指数和聚集度指数呈增加趋势,反映出该区景观异质性降低,结构趋于简单.退耕还林还草工程以及快速城镇化是贵州山区土地利用景观格局变化的主导因素.     

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.     

基于多源遥感的淮南矿区土地利用/覆盖变化分析

综合利用多源遥感数据,采用面向对象影像分析和目视解译相结合的方法进行淮南矿区2007、2010、2013、2016、2019五个年份的土地利用/覆盖解译,通过对各土地利用/覆盖类型面积及其占比的统计、动态度、多样性指数、利用程度指数及转移矩阵的计算,对2007~2019年间淮南矿区的土地利用/覆盖时空变化特征进行分析,结果表明：（1）淮南矿区耕地面积及其占比不断下降,大量耕地被破坏,形成积水沉陷,其次为城镇及工矿用地,并被固体废弃物所侵占;（2）各种土地利用/覆盖类型动态度大小排序依次为积水沉陷区>湖泊水库>固体废弃物>工矿用地>林地>裸地>城镇用地>道路>耕地>农村居民地,说明煤矿开采活动对矿区土地利用影响较大;（3）各矿井土地利用/覆盖类型受到人类活动的干扰,土地利用多样性指数和土地利用程度指数均有所增加。     

墨尔多山自然保护区植被景观的斑块特征

在遥感图像基础上,利用GIS技术从景观指数方面定量分析了四川墨尔多山自然保护区植被景观的斑块特征．结果表明：该保护区存在9种植被类型,斑块数为1610,斑块面积约56990hm^2．其中,针叶落叶阔叶混交林是整个区域的基质,与亚高山针叶林、流石滩稀疏植被、干旱河谷灌丛构成该保护区的4个主要的植被景观要素,其它植被类型镶嵌其间．亚高山、高山草甸的分布面积最小,斑块数最少,边界最为简单,景观地位最弱．与其它研究区域相比,该保护区的植被景观类型丰富、多样性较高、受人类活动影响小,整个自然生态环境保护较好．     

遥感和GIS支持下的上海浦东新区城市生态网络格局现状分析

上海浦东新区的绿地、林地、湿地是其重要生态栖息地,同时构成基本生态网络。受城市人口不断增加和经济快速增长影响,上海浦东新区建成区快速扩张,生态栖息地资源不断减少,斑块破碎化加大,基本生态网络连通性下降,生态功能下降。本项研究以2011年福卫二号高分辨率遥感影像为基础数据,结合地面调查,通过面向对象遥感分类方法和人工交互后处理,获得浦东新区绿地、林地、湿地土地利用现状。在GIS技术支持下,采用多层次权重、最小费用路径法和重力模型对浦东新区生态网络结构进行了定量分析与评价。结果表明:(1)浦东新区湿地、林绿地总面积17.99万hm2,占区域面积的65.41%,生态用地比重较大;(2)生态适宜性较强的大型斑块较少,且南北不均;(3)林地是组成研究区生态网络的优势景观要素类型,10 m缓冲结果中林地占51.39%;(4)由重力模型得到生态斑块间作用强度可知,九段沙及南汇东滩禁猎区生态区位十分重要;(5)随着生态廊道缓冲距离的增加,土地利用方式变化巨大,生态用地减少、建设用地增加.     

基于RS和GIS的合肥市土地利用变化分析

文章利用1995年和2001年的TM影像,提取出合肥市土地利用及其变化信息,对合肥市土地利用状况进行分析.结果表明,在研究时段内,合肥市土地利用情况是耕地显著减少,建设用地明显增多,林地和草地相对稳定,水域面积少量增加;土地利用转移主要表现为耕地转化为建设用地;研究区景观形状指数和多样性指数增加,优势度指数和聚集度指数降低.     

拉市海流域景观多样性空间特征分析

将GIS和统计分析相结合,以2010年土地利用类型图为基础,选取了斑块面积等8种景观指标,通过计算景观指标分析了拉市海流域景观多样性的空间分布特征.结果表明:林地作为流域内景观基质,由于人为影响其斑块形状较复杂;耕地分布均匀,聚合度连接度都较高;水域分布空间差异性明显,且多以大斑块团聚分布;草地和建筑用地分布零碎但连接度良好;未利用地集中分布于个别村.研究区内景观类型多样性随海拔升高因人类活动影响减弱而降低.