基于分形理论的福州市土地利用空间格局变化研究

以福州市为例,在遥感和GIS技术的支持下,运用分形理论对土地利用空间格局的变化进行了研究．首先对福州市1988年的TM和2004年的ASTER影像进行解译,然后利用分形模型,计算出1988年和2004年各个地类的分维数和稳定性指数,对土地利用空间格局变化进行了定量分析．结果表明：福州市各土地利用类型的分布具有分形结构,其中耕地、林地形态复杂程度上升,建设用地形状趋向简单化;水域一直比较稳定,耕地和林地稳定性都有不同程度的下降,建设用地稳定性从1988年的最不稳定变化到2004年的最稳定．     

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.     

南水北调中线工程水源区土地利用类型分形研究

分形理论为开放复杂的地学系统在时间序列上进行分形特征的研究、预测提供了可能.运用分形理论,对南水北调中线工程水源区土地利用类型的分布结构分析表明:研究区的土地利用类型具有分形结构,其中耕地、居民用地、林地的分维值偏离随机值较大,土地利用状态相对稳定,比较接近规则体;布局复杂且不稳定的水体偏离随机值较小.对比南水北调中线...     

广州市老番禺区土地利用变化及景观格局分析

文章以广州市老番禺区为（现分为番禺区和南沙区）研究对象,对老番禺区1990、1995、2000、2005的四期TM遥感影像,应用ArcGIS9.3,Erdas8.5,Fragstats3.3对其进行解译分析,提取土地利用变化信息及景观格局特征,结合景观指数,分析了近20年老番禺区景观格局动态变化.结果显示,老番禺区斑块破碎化程度在加剧,香农均匀度指数呈先下降后上升趋势,均匀程度比较高,林地、灌草地、绿地、水体的斑块数一直呈增长趋势,其他类型用地斑块数有增有减,而交通用地增幅最大.在此研究基础上引导老番禺区土地利用可持续发展.     

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.     

基于遥感的福州主城区土地利用/覆盖及景观格局变化研究

基于GIS和RS技术,利用Fragstats平台提取统计分析了福州主城区1993—2013年间的土地利用/覆盖变化及其景观格局演化特征。研究表明,(1)这一时期,福州市主城区生态用地(林/草地、水体、湿地和农田)总面积减少较为明显,多以向建设用地类型转变为主。其中农田转化面积最大,其次是林/草地和水体;湿地面积损失最小,减幅却最大。(2)景观指数演化特征明显。2000年前,生态用地仍保有较高的优势度,后由于城市化的快速发展,导致大量生态用地向建设用地转移,破碎化程度增加;同时景观均匀度减少,多样性降低,研究区土地利用朝着相对不均匀方向发展。(3)通过空间重心法分析发现,城市重心与生态用地重心的空间转移方向存在较强的相关性,城市化是下垫面用地类型发生改变的最主要因素之一。     

基于分形理论的土地利用类型--以重庆永川区为例

土地利用空间形态研究是地理学的重要研究方向,为了增进对重庆市永川区土地利用时空变化的理解,为相应规划及政策的制定提供理论依据和方法。运用分形理论对2005-2015年重庆市永川区的土地利用类型进行了探讨,计算了永川区各类用地的分维数(D)和稳定性指数(S)。研究结果表明：在2005年至2015年十年间,永川区耕地面积减少严重,但仍为该区最主要的用地类型;从2010年起,林地面积增长迅速,“退耕还林、还草、还湖”政策在永川区的落实初显成效;建设用地占地比例从2005年的7.87%上升到2015年的14.53%,分维数逐渐减小,建设用地的分异性差异减弱,稳定系数逐渐增大,空间结构趋于稳定状态;草地、水域和未利用地在研究时间段内变化不大。分维值和稳定性指数大小及变化能够较好较好地反映地利用结构和演变规律。     

近20年土地利用/覆被变化及其对景观格局影响——以重庆市北碚区为例

基于景观格局指数的空间格局分析是当前景观生态学研究的重要基础内容,土地利用类型对景观格局指数具有显著的影响.利用1988年的TM遥感影像和2008年的中巴资源卫星数据(CBERS-02),运用RS和GIS技术,对近20年来北碚区土地利用/覆被变化及景观格局影响进行了分析,发现北碚区土地利用变化的总趋势是耕地和其他用地面积呈减少趋势;住宅用地和工矿用地、林地、水域及水利设施用地及水利设施用地呈增长趋势.从景观形状指数看,居住、工矿用地和其他用地形状趋于复杂;林地、耕地和水体,由于人类的干预趋于简单;从景观分维数和破碎度来看,居住、工矿用地等建筑用地分维数增加,其他类型分维数减小.该区域应该严格控制新建建设用地,加强生态规划,切实保护耕地.     

基于Landsat ETM+数据的福州市土地利用/覆被与城市热岛的关系研究

在利用Landsat ETM+遥感数据提取的4种信息指数的基础上,采用决策树方法,对福州市土地利用/覆被进行分类,并运用辐射传输方程算法反演了地表温度,进而对研究区城市热岛的空间分布特征及其与土地利用/覆盖类型的关系进行定量研究.结果表明,福州市存在热岛效应,热岛空间分布与城市建成区轮廓基本一致;城市建筑用地和裸地对地表温度的贡献最大,是城市热岛的主要贡献因素,而水体和林草地具有较好的降温作用;不同土地利用/覆盖类型的地表温度存在较大差异,并且地表温度与反映土地利用/覆盖类型的4种指数在一定范围内具有明显的相关性.     

快速城市化过程中石家庄市景观格局变化研究

城市化过程通过改变地表景观结构而改变城市环境质量,因此研究城市景观格局及其变化具有重要意义.以石家庄市为例,基于遥感、GIS和Fragstats软件分析景观类型特征及变化.结果表明,研究时段内除农田植被和低密度不透水面面积及比例减少外,其余景观类型呈扩张趋势,高密度不透水面扩展最快.低、中密度不透水面景观边界复杂化,内部复杂斑块比例减小;高密度不透水面边界简单、内部斑块复杂、连通性增强;未利用地边界复杂,斑块团聚;城市植被和水体形状变化不显著,聚集程度上升,但连通性变化相反.扩张景观类型的扩张指数大小顺序为:高密度不透水面,未利用地,城市植被,水体和中密度不透水面.     

基于GEE的土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究——以京津冀地区为例

基于Google Earth Engine(GEE)云平台提供的随机森林分类算法对京津冀地区2017年—2019年遥感影像进行分类,解译出林地、耕地、草地、建设用地,水域和未利用地等类型,由此发现三年内林地、耕地、草地面积变化幅度最大,其次为建设用地、水域和未利用地.土地利用类型主要由耕地转向林地、草地;土地利用面积的变化导致研究区生态系统服务价值(ESV)总值从2017年的3 914亿元增长到2019年的4 013.99亿元,其中林地面积的变化起主要作用,而未利用地贡献最低; ESV对三地的生态价值系数缺乏弹性,生态系统服务价值系数对ESV的影响较小,结果具有可靠性. 研究表明伴随京津冀协同发展战略的推进,生态服务有所提高,但应当根据各地区实际情况合理规划土地利用格局,加强对林地、草地、水域的保护,推进集约用地,合理开发未利用地.     

Land Use of the Three Gorges Reservoir Area and the Effect on Its Landscape Pattern in the Recent 50 Years

The paper makes detailed analysis on the changing processes of the main types of land use in Three Gorges Reservoir Area through the techniques of RS （Remote Sense） and GIS （Geography Information System）. Based on the theory of landscape ecology, many types of landscape pattern indexes are calculated and made correlation analysis. The results indicate that： in 1995 the ecological environment of Three Gorges Reservoir Area was the most vulnerable in the recent 50 years, but resumed in 2002; the landscape pattern diversity index, fractal dimension index and fragmentation index has close correlation with the area of land use/cover change （LUCC）. The research also releases that the increase of the cultivated land, grassland and construction land deteriorates the landscape ecological pattern, while the increase of forest land area will help restore the landscape ecological pattern to its original state. The rapid change of grassland is an important index of the change of landscape pattern, because it has the most effect on change of landscape pattern index.     

黄河三角洲日蒸散发遥感估算及其空间格局特征分析

 蒸散发是水循环中的一个重要过程,研究蒸散发对农业灌溉、水资源合理利用和地区生态环境的可持续发展均有重要意义。本文基于Landsat TM数据和SEBAL模型,详细介绍了日蒸散发遥感估算的方法,分析了黄河三角洲蒸散发的数值特征和空间格局特征,并在此基础上研究了土地利用类型与蒸散发的关系。结果表明,2009年6月4日黄河三角洲日蒸散发量在0-9.11mm,平均值为5.31mm。蒸散量的空间分异特征较为显著,受下垫面条件的影响突出,高值区主要分布在东部以林地为主的国家级自然保护区和河口区大范围的盐田和养殖池、中部东营市区周边的平原水库区以及南部广饶县的优质农田区域。水体、林草地、建设用地和未利用地的日蒸散发空间分布频率图均呈单峰分布,耕地受作物类型空间分布差异等因素的影响而呈现为较明显的双峰分布。土地利用类型决定了日蒸散发的水平,不同下垫面蒸散发量的日均值从大到小依次为：水体、滩涂、苇地、林草地、耕地、建设用地和未利用地。     

村镇尺度土地利用变化特征及人文驱动力分析

城乡过渡带是城市化进程的产物,深入研究城乡过渡带土地利用变化规律和驱动机制,对于区域可持续发展具有重要意义.本文以北京市典型城乡过渡带马坡-牛栏山镇为研究对象,采用土地转移矩阵和Logistic耦合模型深入分析当地土地利用变化特征及人文驱动机制.研究结果表明:2001—2015年期间,马坡-牛栏山镇基质景观类型由耕地转为建设用地,耕地、水域、未利用地面积不断减少,建设用地、林地面积持续增加,园地较为稳定;在村镇尺度的研究中,土地利用变化受社会经济和区位因素共同作用而发生,区位因素对建设用地、园地、未利用地的变化具有主导作用,社会经济因素对耕地、林地、水域的变化具有主导作用.本文为探讨北京城乡过渡带土地利用变化特征、改善土地利用结构、实现城乡过渡带土地资源的可持续利用提供重要理论依据.     

基于土地利用变化的宝鸡市生态系统服务价值研究

本文基于宝鸡市2005-2015年土地利用变化统计数据,分析并研究了土地利用变化情况和生态系统服务价值变化特征,为宝鸡市土地利用科学布局及合理规划提供了参考。结果表明:(1)研究期内,宝鸡市土地利用结构发生了明显变化,林地和其他农用地面积出现增加,未利用地、草地、水域、园地、建设用地、耕地均有不同程度的减少,未利用地面积减少最多,减幅高达55.45%,林地面积增加最多,增幅为17.67%。(2)近10年,宝鸡市生态系统服务总价值由327.45亿元增加到363.01亿元,增加了35.56亿元,林地的贡献度最大,耕地次之。(3)宝鸡市突出的生态系统服务功能是土壤形成与保护、水源涵养、生物多样性保护、气体调节,该4项生态系统服务价值超过了宝鸡市生态系统服务总价值的60%。(4)各时期不同土地利用类型的生态服务价值敏感性指数均小于1,表明研究结果可信。     

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。     

基于Meta回归模型的土地利用类型生态系统服务价值核算与转移

基于Meta-analysis方法, 分别建立耕地、林地、草地、园地、水域和未利用地 6 个地类的生态系统服务价值回归模型。除考虑年代和评估方法外, 还引入分区和社会经济因素(包括人口密度和人均GDP), 发现这两个变量在解释生态系统服务价值变化时较为重要。使用价值转移研究范式, 将所建模型应用到京津冀地区, 计算各类土地利用类型的生态系统服务价值。研究结果表明: 土地利用类型按照生态系统服务价值高低排序为水域、林地、草地、园地、耕地、未利用地; 京津冀地区不同市区各类土地利用提供的生态系统服务价值不同, 其中耕地、林地、草地、园地和水域的生态系统服务价值中, 北京和天津最高, 承德和张家口最低; 未利用地的生态系统服务价值中, 张家口和承德最高, 北京和天津最低。研究成果丰富了生态系统价值评估的方法和技术, 也可为京津冀地区土地持续管理提供科学依据。     

石林景区湖泊湖滨带土地利用景观格局研究

以2006年Quickbird遥感影像为基础数据,利用GIS技术对石林景区岩溶湖泊湖滨带土地利用类型进行遥感解译与制图,在此基础上运用景观类型指标（如斑块数量、斑块面积）和景观格局指标（如号观均匀度、号观优势度、号观破碎度、景观分维数）对研究区土地利用空间格局进行定量分析．结果表明：长湖林地面积占82．86％,受人为保护最好,具有良好的自然性;比目潭和绿芳塘受人为干扰较大,土地利用类型较多,土地格局凌乱.     

上海市城市绿地景观的信息图谱

以2003年上海市航空影像为基本数据源，选择了斑块大小、分维数、破碎度、多样性、均匀度、优势度等景观指数，从绿地斑块、绿地景观类型、景观镶嵌三个层次上分析了上海市城市绿地景观格局．主要得出以下结论：（1）上海市大面积城市绿地景观以公园和生产绿地为主，街道绿地、单位附属绿地和居住区绿地是绿化景观中最小的单元；（2）公园、生产绿地、街道绿地景观斑块的分维数较大，斑块的几何形状不规则，说明外界对它们的干扰比较少，而防护绿地、单位附属绿地、居住区绿地的分维数较小；（3）多样性指数最大值出现在市中心，绿化景观的功能性更强一些；最小值出现在郊区，城市绿地比例很小、斑块类型单一；均匀度指数最大的位于普陀区、松江区、徐汇区，最低的在郊区；静安区、卢湾区、杨浦区这3个老城区人口密度大。旧城改造频繁，绿地斑块破碎度指数最大．