基于土地利用变化的扬州市广陵区景观生态风险评价

基于土地利用数据,结合ArcGIS和Fragstats4.2计算研究区各类景观指数,分析广陵区2010—2015年景观生态风险空间格局与过程特征,为研究区生态风险管控措施的制定奠定坚实的基础.研究结果表明:(1)2010—2015年,广陵区景观格局发生了较明显的变化,草地、林地、耕地和水域面积降幅明显,建设用地扩张明显,扩张面积主要来自耕地和水域面积的转化. 2010—2015年,广陵区景观破碎度整体呈降低趋势,分离度也明显的降低,分维数整体变化不大,耕地的分维数最高,最小的是其他土地.(2)景观生态风险等级有逐渐降低的趋势,中度风险区面积明显减少,而轻度风险区面积有所增加,高度风险区面积减少也比较明显.(3)从空间分布上分析,整体上广陵区的风险类型从西部向东部风险等级有增加的趋势.较高风险区主要分布在施桥镇、沙头镇和头桥镇等农村地带,该区域主要的景观类型是耕地,极易受到人为活动的干扰;轻度风险区主要分布在西北部的汤汪乡和杭集镇周边的农村地区;微度风险区大部分在广陵区市辖区,主要的景观类型是建设用地,抗干扰能力强,风险值最低.基于不同土地利用变化的生态风险评价,对建立研究区生态风险预警机制、降低生态环境风险、维护区域生态系统服务功能具有十分重要的意义.     

杭州市土地利用与景观格局变化分析

大规模的城市化对土地利用带来了深远的影响,也给景观格局带来了深刻改变﹒本文利用2010年和2017年土地利用数据分析杭州市的土地利用变化空间特征与景观破碎度、集聚度和异质性﹒在综合评价和比较后发现:耕地、草地、未利用地面积减少,林地、水域、城乡建设用地面积增加,耕地与林地、城乡建设用地之间的互动作用十分强烈,城市扩张效应显著,土地利用方式较为粗放;土地利用变化和空间分布受到多方面因素的影响,空间性规划对于土地利用变化起决定性作用;景观破碎化程度和异质性增加,景观优势度有所降低,各类用地比例更为平衡,但生态用地优势度较低、破碎化程度较高,存在生态安全风险﹒     

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.     

2001—2018年鄱阳湖区土地利用及景观格局时空演变

基于2001年、2006年、2011年、2016年、2018年5期鄱阳湖区土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数和移动窗口法,定量分析了鄱阳湖区的土地利用变化及景观格局演变.结果表明:(i)鄱阳湖区的土地利用类型呈环状分布,以鄱阳湖为核心向外围过渡为耕地、林地等主要地类;人类活动及生态退化的双向递推导致城市空间面状扩张和林地流失严重;(ii)在土地利用动态转移方面,这18年间鄱阳湖区约17.63％的土地发生了转移,林地转化为耕地、耕地转化为林地、林地转化为草地成为主要转化类型;(iii)从斑块类型水平看,林地和耕地是鄱阳湖区的优势景观类型,2者置换趋势明显;从景观水平看,鄱阳湖区的景观破碎化程度加剧;(iv)鄱阳湖区南部的景观分离度高于北部,水陆交错带的景观分离度较高,形成了环鄱阳湖水域的景观分离圈.     

2001—2018年鄱阳湖区土地利用及景观格局时空演变

基于2001年、2006年、2011年、2016年、2018年5期鄱阳湖区土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数和移动窗口法,定量分析了鄱阳湖区的土地利用变化及景观格局演变.结果表明:(i)鄱阳湖区的土地利用类型呈环状分布,以鄱阳湖为核心向外围过渡为耕地、林地等主要地类;人类活动及生态退化的双向递推导致城市空间面状扩张和林地流失严重;(ii)在土地利用动态转移方面,这18年间鄱阳湖区约17.63％的土地发生了转移,林地转化为耕地、耕地转化为林地、林地转化为草地成为主要转化类型;(iii)从斑块类型水平看,林地和耕地是鄱阳湖区的优势景观类型,2者置换趋势明显;从景观水平看,鄱阳湖区的景观破碎化程度加剧;(iv)鄱阳湖区南部的景观分离度高于北部,水陆交错带的景观分离度较高,形成了环鄱阳湖水域的景观分离圈.     

2001—2018年鄱阳湖区土地利用及景观格局时空演变

基于2001年、2006年、2011年、2016年、2018年5期鄱阳湖区土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数和移动窗口法,定量分析了鄱阳湖区的土地利用变化及景观格局演变.结果表明:(i)鄱阳湖区的土地利用类型呈环状分布,以鄱阳湖为核心向外围过渡为耕地、林地等主要地类;人类活动及生态退化的双向递推导致城市空间面状扩张和林地流失严重;(ii)在土地利用动态转移方面,这18年间鄱阳湖区约17.63％的土地发生了转移,林地转化为耕地、耕地转化为林地、林地转化为草地成为主要转化类型;(iii)从斑块类型水平看,林地和耕地是鄱阳湖区的优势景观类型,2者置换趋势明显;从景观水平看,鄱阳湖区的景观破碎化程度加剧;(iv)鄱阳湖区南部的景观分离度高于北部,水陆交错带的景观分离度较高,形成了环鄱阳湖水域的景观分离圈.     

长江上游土地利用/覆被变化及区域分异研究

在遥感技术和GIS技术的支持下,对长江上游地区1980、1990和2000年3个不同时期土地利用的时空动态特征进行了定量分析．通过数学建模,利用土地利用变化率和相对变化率指数、土地利用动态度模型以及土地利用程度模型等对土地利用的空间分布特征及动态变化的区域分异进行了分析．研究结果表明：近20年来该地区主要的土地利用变化类型为草地、林地、建设用地和耕地,其中建设用地面积增长迅速．西藏主要的土地利用／覆被类型为草地、林地和未利用地,土地利用／覆被最不稳定,但土地利用程度增幅非常小．青海以草地和未利用地为主,虽然期间土地利用动态度较高,但土地利用程度有所下降．其余地区主要的土地利用／覆被类型都为耕地、林地和草地,四川土地利用动态度和利用程度的变化幅度不大,云南、陕西和贵州的土地利用动态度和利用程度变化的趋势和幅度都基本相似．虽然湖北、甘肃和重庆的土地利用动态度变化幅度不大,但土地利用程度却有明显地提高．     

1980-2018年银川市景观格局与生态安全分析

基于银川市的土地利用数据,利用景观格局指数、转移矩阵、土地利用状态指数和生态安全度指数,进行长时序时空格局变化的动态分析,结果表明,1980-2018年银川市土地利用中建筑用地大幅增加,耕地整体上升,草地与未利用土地呈下降趋势,林地和水域保持稳定;银川市的土地斑块破碎化程度降低,建筑用地空间连通性越来越好,城市发展布局...     

新疆玛纳斯河流域景观生态风险评价

景观生态风险评价是基于景观形态与生态过程耦合机理,研究土地利用变化对生态系统结构、功能的风险响应,可为区域生态安全评价提供了系统模式。本文以玛纳斯河流域绿洲为研究区,以2000、2005和2015年3期TM遥感影像为数据源,通过计算景观格局指数构建生态风险评价模型,利用GIS和GS+软件对生态风险指数进行采样和空间插值,得到景观生态风险时空分布图,进一步分析景观生态风险效果及其表征。结果表明:2000-2015年玛纳斯河流域景观格局变化明显,耕地和建设用地破碎化程度降低,分离度减少,优势度不断增加;2000年流域以较低、中等生态风险区为主,高风险区分布于流域西北部的河流尾闾区,2005年较低和中等风险区范围扩大,生态环境整体呈现好转趋势,相较于2005年,2015年高风险区范围显著扩大,主要分布于河流中下游的下野地垦区,较高风险区有向东部延伸的趋势;2000-2015年,研究区生态风险等级呈降低趋势,高等级向低等级生态风险转移的面积远高于由低等级向高等级生态风险转移的面积。因此,应通过优化土地利用结构和方式,改善与治理退化的生态环境。     

基于区位熵模型的景观动态分析——以河南省巩义市为例

以1990年和2011年土地利用数据为基础,在野外调查的基础上,依据全国土地利用及其覆被标准,确定研究区景观分类系统,对研究区1∶10 000的土地利用现状图进行景观分类,采用洛伦茨曲线和基尼系数分析巩义市近20年景观动态变化时空特征.结果显示:空间尺度上,耕地、城镇村及工矿用地2种景观类型在巩义市各乡镇分布相对均匀;而水域及水利设施用地、其他未利用土地这两类景观类型在巩义市各乡镇分布差距悬殊,极不均匀;其他景观类型则介于两者之间.从时间变化上看,近20年间,耕地、园地、水域及水利设施用地、其他未利用土地、城镇村及工矿用地5种景观类型在巩义市各乡镇的分布有趋向集中的发展态势,而林地、草地、交通用地3种景观类型则呈现趋向均衡分布的态势.研究结果可为巩义市土地利用结构和景观规划调整提供参考.     

基于CLUE-S模型的土地利用空间布局多情景模拟研究——以甘肃省榆中县为例

利用CLUE-S模型,以甘肃省榆中县为案例区,基于1996年土地利用现状,对2008年土地利用进行模拟,在200 m×200 m模拟尺度下,Kappa指数为0.82.在此基础上,设置耕地保护、建设发展和生态保护3种土地利用空间布局情景,模拟2020年不同情景下榆中县土地利用空间布局.结果表明:耕地保护情景下,耕地稳定性较高,分布集中连片,主要集中在榆中盆地,耕地转出主要集中在北部地区,主要转变为草地和林地;建设发展情景下,建设用地围绕榆中县城关镇扩展,主要由耕地和草地转入,耕地的稳定性较差;生态保护情景下,林地和草地得到较好保护,呈现集中连片特征,地势较高处的耕地转变为林地和草地.生态保护情景下,土地利用空间格局的聚集性最高,连通性最好.CLUE-S模型是模拟榆中县土地利用空间布局的有力工具,模拟结果可为该区土地利用规划修编和未来城市规划布局提供科学依据.     

基于CLUE-S模型的土地利用空间布局多情景模拟研究——以甘肃省榆中县为例

利用CLUE-S模型,以甘肃省榆中县为案例区,基于1996年土地利用现状,对2008年土地利用进行模拟,在200 m×200 m模拟尺度下,Kappa指数为0.82。在此基础上,设置耕地保护、建设发展和生态保护3种土地利用空间布局情景,模拟2020年不同情景下榆中县土地利用空间布局。结果表明:耕地保护情景下,耕地稳定性较高,分布集中连片,主要集中在榆中盆地,耕地转出主要集中在北部地区,主要转变为草地和林地;建设发展情景下,建设用地围绕榆中县城关镇扩展,主要由耕地和草地转入,耕地的稳定性较差;生态保护情景下,林地和草地得到较好保护,呈现集中连片特征,地势较高处的耕地转变为林地和草地。生态保护情景下,土地利用空间格局的聚集性最高,连通性最好。CLUE-S模型是模拟榆中县土地利用空间布局的有力工具,模拟结果可为该区土地利用规划修编和未来城市规划布局提供科学依据。     

基于格局-过程的福州新区生态风险研究

基于福州新区2000、2009和2015年3期ETM+遥感数据,利用格局-过程理论和GIS空间分析技术研究了15 a福州新区景观格局和生态风险变化,结果表明:15 a间福州新区景观基质为耕地,占28.07%~33.18%之间,景观变化主要表现为居住地、工矿交通用地增加明显,增幅分别达88.73%和78.53%,其主要来源为耕地、林地和淡水水域等;福州新区整体景观破碎度和分离度指数上升,表明人类活动对景观格局的干扰程度增大,区域生态风险加剧的因子上升;15 a间福州新区生态风险较为缓和,低风险区和较低风险区面积和在3个年份均60%,但随时间推移较高和高风险区面积上升速率较快且分布核心数增多,较低等级风险区向更高等级生态风险区转移面积也较大,反映出福州新区景观生态风险存在潜在恶化趋势;福州新区建设用地比重与生态风险具有空间不同步性,15 a间随着建设用地增长幅度的上升,生态风险大致呈现先上升后下降的态势.     

生态安全格局视角下的土地利用冲突识别研究

【目的】以郑州都市圈核心区为研究对象，在构建区域生态安全格局的基础上，借助土地利用转化矩阵对土地转化类型、程度进行分析，识别土地利用空间冲突分类，为核心区的土地利用规划管理提供依据，对生态空间的保护提供参考。【方法】利用形态学空间格局分析(MSPA)方法识别目标源地，采用最小累积阻力模型(MCR)及重力模型提取潜在廊道并筛选出重要廊道，构建综合生态安全格局，将生态安全格局分为低、中、高3级，进而定量地判断和剖析土地利用空间冲突的类型和程度，识别出土地利用冲突的空间特征，分析其影响因素。【结果】(1)郑州都市圈核心区土地利用冲突分布特征显著，耕地生态冲突分布较为集中，以不冲突为主；建设用地生态冲突分布较为分散，不冲突区主要分布在各个市域范围的主城区中部，一般严重冲突、极严重冲突主要位于研究区的北部；在耕地建设生态综合冲突中，各冲突等级面积大小为不冲突>一般严重冲突>极严重冲突，其中耕地生态冲突占主导。(2)郑州都市圈核心区2000—2020年区域景观格局破碎化程度较高，分布不均衡，构成研究区生态空间的主要景观类型；耕地景观、草地景观的占比呈现部分的下降。【结论】郑州都市圈核心...     

银川市2000-2020年土地利用时空变化特征及预测

为探究银川市土地利用的时空变化特征,基于2000、2010、2020年3期土地利用数据,通过土地利用变化、景观生态学和元胞自动机(cellular automata, CA)-Markov模型,定量研究了20年间银川市土地利用景观格局变化特征,并对土地利用变化进行模拟预测。结果表明:耕地、林地、水域和未利用土地面积减小,草地和城乡工矿居民用地面积增加,各土地利用类型之间转换较为强烈,土地利用变化结构的主体为草地和城乡工矿居民用地,土地利用程度不断加深但具有区域差异性特征;土地利用景观形状的复杂程度增加,城市空间不断扩张,整体景观都趋于平均,景观异质程度增强,景观向多样化方向发展趋势;CA-Markov模型能有效模拟银川市土地利用变化情况且具有较高精度,Kappa系数为0.828 5;2030年耕地、林地和未利用土地面积减少,草地和城乡工矿居民用地面积增加。人口数量与结构、国内生产总值(gross domestic product, GDP)、经济增长以及区域宏观政策是研究区各类土地利用类型变化的主要驱动因素。     

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...     

松花江流域哈尔滨段景观生态风险评价

以松花江流域哈尔滨段为研究区域,通过景观易损度指数及景观类型面积比重结合层次分析权重赋值法构建景观生态风险指数,对区域进行景观生态风险的时空变化特征及空间自相关关系进行研究.结果表明:①20年间,松花江流域哈尔滨段景观生态风险整体上呈现先增加后减小的变化,高风险区和较高风险区面积先增加后减少,低风险区、较低风险区和中等风险区面积先减少后增加;②三期景观生态风险全局自相关莫兰指数分别为0.512 5、 0.555 2和0.605 5,表现为较强的正相关,土地生态风险呈聚类模式的空间分布;③20年间,区域景观生态风险高-高聚集、低-低聚集分布区域并未发生较大变化,但逐渐表现为较分散的分布;④三期景观生态风险空间相关性主要受结构性因素影响,且影响程度逐渐加深.     

石羊河流域土地利用与景观格局变化

以1994,2005年TM影像为基础数据,在GIS技术、数学模型及景观生态学理论支持下,分析石羊河流域土地利用变化的时空特征和格局变化.结果表明:近11年来,研究区耕地、林地、城乡工矿居民地用地和未利用土地均有增加,草地和水域呈减少趋势;土地利用程度较高,存在地区差异;各区县各地物类型的相对变化率之间存在明显的差异,但空间格局并不明显;草地和城乡工矿居民地用地的重心漂移量明显,其中草地漂移量达到了19.837 km,各类用地重心分布的变化反映了石羊河流域下游荒漠化程度加剧,生态环境进一步恶化;研究区斑块数量明显减少,斑块密度下降,景观破碎化程度减轻,景观多样性指数和均匀度指数下降,区域内土地利用类型向非均匀化方向发展,在一定程度上反映了人类活动对景观整体的影响;人口增加是现阶段石羊河流域土地利用变化的主要原因.     

三峡库区生态敏感区土地利用变化及其生态效应研究——以奉节、巫山县为例

土地利用变化及其生态效应的研究对区域社会经济发展和生态环境建设具有重要的指导意义.以三峡库区腹地奉节县和巫山县作为研究区,选取1986—2015年4期遥感、土地利用等数据,在GIS和RS技术的支持下,运用土地利用综合程度指数及土地利用转移信息图谱分析研究区土地利用空间格局演变,从湿度、绿度、干度和热度4方面构建遥感生态指数,反映研究区生态效应时空演变,探讨土地利用变化及其与生态效应的关系.结果表明:1)就土地利用而言,在空间上,耕地和建设用地多分布于低海拔平坝河谷区,林、灌、草地多分布于高海拔中低山区,交通建设用地多分布于各类用地之间起连通的作用;在土地利用强度和转换方式上,以林、灌、草地和耕地变化最为显著.2)就RSEI而言,长江及其支流沿岸低地,受土地开发及城镇扩张的影响,生境退化严重;研究区其余范围,受退耕影响,生境趋好.研究区土地利用变化最大的地区也是生态效应变化最为剧烈的地区,若人类活动合理,生态状况好转.     

典型喀斯特地区土地利用转型的时空特征及其景观格局演变——以仁怀市为例

探究仁怀市土地利用转型及其景观格局演变对地区土地利用管理和生态保护具有重要意义。以2010、2015、2018年Landsat TM影像为数据源,并结合实地调研对解译数据进行对比验证,通过对土地利用动态指数,核密度和景观格局指数的计算来揭示仁怀市土地利用动态的幅度、速度以及时空转型特征及其景观格局的演变规律。结果表明:①仁怀市土地利用主要以灌木林地、有林地、旱地、水田为主,其次是农村居民用地、草地和城镇用地;2010—2018年,仁怀市土地利用转型幅度最大的是有林地、城镇用地、农村居民用地和旱地,其转型幅度阶段:2015—2018年2010—2015年;转型速度最大的是城镇用地、道路,转型速度阶段:2010—2015年2015—2018年;②2010—2018年,仁怀市土地利用类型转换面积较大的是有林地、草地、城镇用地、农村居民用地、旱地、水田;从空间上,2010—2015年,土地利用转换主要集中于仁怀市中部主城区,其土地利用转换向北部迁移;2015—2018年,仁怀市地区土地利用类型转变现象不明显;③随着时间发展,仁怀市的景观斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、蔓延度指数(CONTAG)、聚集度指数(AI)都呈现出增加态势,景观斑块类型逐渐增多,斑块破碎化大,空间集聚程度集中,空间异质性强,景观斑块呈现多样化,逐渐趋于均匀分布态势,斑块融合较强;④仁怀市土地利用演变模式主要为城区扩张型、道路指向型、区位型和斑块多样型,驱动土地利用转型及其景观格局演变的影响因素是自然因素、人口因素、社会经济因素和政策因素相互作用的结果。