RS与GIS支持下的桓仁县农村居民点景观格局与空间分布特征分析

运用RS和GIS技术以及景观分析方法,以辽东山区桓仁县各乡镇农村居民点为研究对象,选取斑块数、斑块面积、斑块密度、平均斑块面积、面积加权平均斑块分维数5个景观指数,从居民点用地、规模、形态、分离度4个方面进行景观空间格局分析;并从居民点空间分布与地形地貌、土壤侵蚀、经济发展3个方面进行居民点空间分布特征研究.结果表明:桓仁县农村居民点呈现出用地比重偏少,聚落斑块数量多、平均斑块面积小,大部分规模较小,分布稀疏零散,分维数小、斑块稳定,分离度较大的景观格局;桓仁县居民点分布与海拔、坡度均呈"倒数"关系,与土壤侵蚀呈较明显的线性关系,与经济发展关系密切.     

注重人体尺度的城市道路空间

提出城市道路空间分为两种尺度——汽车尺度和人体尺度,分析两种尺度在景观把握程度、能量消耗、空间知觉上的差异.阐述了城市道路空间缺乏人体尺度的表现,如步行空间尺度失当、景观与体验脱节等.提出了空间舒适性、休憩便利性、景观亲切性、空间可识别性等4项基于人体尺度的城市道路空间评价准则,以及相应的城市道路空间改善措施,具体包括宜人的步行空间、合理的过街设施、合理的休憩设施、拉近行人与景观的距离、人性化的标识系统.特别提出了景观也应具有人体尺度.为指导城市道路的设计提供新的依据.     

土地利用景观多样性的空间尺度分析——以狮城镇正方形实验区为例

选取狮城镇的一个正方形区域作为实验区,利用空间统计学方法,对不同尺度下景观多样性的空间格局进行分析,并进一步利用半变异函数对其空间异质性进行定量描述.结果表明:随着尺度的增加,景观多样性程度也不断增加,另外多样性的空间分布格局也具有显著变化:在小尺度下不同多样性指数估计值形成的斑块比较破碎,随着尺度增加,景观多样性格局的复杂程度趋于简单,空间变化减少,估计值相同的区域连通性逐渐增强;不同尺度的最优拟合理论模型不同;4个尺度下景观多样性均具有弱空间自相关性,且空间自相关性只保持在较小的范围内.     

基于最小累积阻力模型的景观生态安全格局分析——以重庆开县为例

以重庆开县为研究对象,运用景观生态安全格局理论,结合RS、GIS技术,选取土壤侵蚀、地形位、景观类型、植被覆盖、石漠化5个生态阻力因子,利用层次分析法、单因子加权求和,构建最小累积阻力模型,综合分析得到开县的景观生态安全格局的空间分布.结果表明:在研究区中部和南部海拔低、坡度小、地势较平坦、植被覆盖度大、土壤侵蚀能力较弱、岩溶性不敏感或轻度敏感的地区生态安全水平高,其景观覆盖类别主要为耕地、园地、建筑用地,这些地区可优先作为开县未来城市空间扩展用地.     

皖西大别山区土壤侵蚀空间分布特征及与地形的关系

基于修正的通用土壤流失方程和GIS空间分析方法,定量分析了皖西大别山区土壤侵蚀空间分布特征,讨论了侵蚀强度与海拔、坡度、坡向等因子的关系.基于信息熵模型评价地形因子与土壤侵蚀强度的空间相关性结果表明:(1)皖西大别山区2010年土壤侵蚀总量为1844.30×10~4t,平均侵蚀模数为1415.05t/km~2·a.区域以微度和轻度侵蚀为主,分别占总面积的52.95%和31.99%,侵蚀强度由东南至西北逐渐加剧.(2)坡度和海拔主导着区域内土壤侵蚀强度的空间分布.随着坡度和海拔增加,侵蚀强度不断加剧,强度侵蚀的面积比例增加,微度侵蚀的面积减少;在坡度15-25°区域、海拔200-500m区域的土壤侵蚀总量最大.坡向对土壤侵蚀强度的影响较小,土壤侵蚀强度在东南坡向较其它坡向略强.(3)地形因子与土壤侵蚀强度的空间相关性强弱为:坡度海拔坡向.坡度是安徽省大别山区土壤侵蚀强度的主导因子.     

基于多尺度EGLSN地理空间的区域施肥方法研究--以山西省为例

传统的测土配方施肥是根据土壤试验数据与土壤养分空间变异情况在一定的区间内给出区域施肥量,不同的空间尺度下环境因素对施肥区间分布有着不同程度的影响。为了揭示地理空间范围对施肥区间的影响规律,以地处黄土高原的山西省为研究区,借鉴景观生态学"尺度-过程"原理,利用统计方法建立生态气候、地貌景观、利用措施、土壤条件、养分管理(EGLSN)五个地理空间尺度。通过在研究区设置了Z1~Z5五个样区地理空间,统计各尺度地理空间内土壤调查点上产量分布信息,以养分变化与平衡模型计算施肥区间。同时开发了多尺度区域施肥系统,可在任意不同尺度地理空间上计算该区域的施肥区间,与各样区所在或临近县域审定配方比较表明:多尺度施肥区间基本涵盖了当地审定配方的区间,该方法可对不同尺度地理空间的施肥管理与规划提供定量化依据。     

基于GIS的区域水土流失评价研究

在GIS支持下,以流溪河国家森林公园为研究区域,采用通用土壤侵蚀方程为评价模型,对区域内的土壤侵蚀强度进行分析、评价.首先将基础数据同化为可以代入USLE运算的参量或参量分布栅格图层;然后通过地图代数方法对栅格图层施以符合USLE关系的运算;得到土壤侵蚀量分布图并对其划分等级.对比分析研究区内土壤侵蚀强度及其空间分布特征与该地环境背景的空间分布特征,提出相应的水土流失治理措施.     

基于RUSLE模型的武陵山区土壤侵蚀研究

基于降水、土壤属性、数字高程模型（DEM）、归一化差值植被指数（NDVI）和土地利用等数据,采用修正后的通用土壤流失方程（RUSLE）模型计算了武陵山区的多年平均土壤侵蚀模数,探讨了武陵山区土壤侵蚀的空间分布特征.结果表明：（1）2001—2020年武陵山区约71.59%的区域受到土壤侵蚀的威胁,中度及中度以上土壤侵蚀占比30.55%;(2)坡度是影响土壤侵蚀强度分布的主要因素,中度及中度以上的土壤侵蚀主要分布在大于15°的坡度上;（3）同一坡度级下,林地土壤侵蚀强度最低;（4）重庆武陵山区多年平均土壤侵蚀模数最高,其次分别是湖北武陵山区和贵州武陵山区,湖南武陵山区多年平均土壤侵蚀模数最低;（5）重庆市武隆区,湖北省巴东县、五峰土家族自治县、秭归县、长阳土家族自治县,贵州省江口县和湖南省古丈县是多年平均土壤侵蚀模数较高的县（区）;（6）武陵山区土壤侵蚀的空间分布具有正的空间自相关性,高高集聚主要分布在湖北武陵山区,低低集聚主要分布在湖南武陵山区.研究结果对于武陵山区水土资源优化管理和地质灾害分区防治具有一定的指导意义.     

基于RS与GIS的密云县集水区土壤侵蚀风险评价

采用水利部2008年一月颁布水利行业标准《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007)中的面蚀(片蚀)分级指标,同时结合密云县地理概况,通过对数字高程模型和遥感影像两个数据源对土壤侵蚀分布与强度的动态变化进行快速监测,进一步分析得出坡度,植被覆盖度和土地利用分类三个因子,建立土壤侵蚀交叉表,运用GIS栅格模块的空间分析功能对土壤侵蚀风险进行评价.分析了该区土壤侵蚀现状,明确了土壤侵蚀的强度和空间分布规律,为水土保持决策提供了依据,并提出了相关对策,具有重要的理论意义和实践意义.     

岷江源头区森林景观动态与土壤侵蚀的关系

为了解岷江源头区森林经过变迁对土壤侵蚀的影响,利用遥感和GIS技术分析了岷江源头区的森林景观动态（1974—2002年）,应用USLE模型计算该区域同时期的土壤侵蚀变化。近30年来,随着森林景观面积的持续增加,土壤侵蚀量逐渐减少,各景观类型的散布指数也随着土壤侵蚀量的减少而增加。各不同的森林景观控制土壤侵蚀的能力存在差异,针叶林最优,阔叶林次之,针阔混交林最差。森林号观破碎度随土壤侵蚀的增长而增加,分布在较轻侵蚀区中的景观斑块具有更复杂的形状。     

基于最佳尺度的武汉市土地覆盖景观格局分析

通过RS、GIS技术和景观格局指数分析软件分析景观指数随粒度的变化效应,确定景观最佳观察尺度,对武汉市的土地覆盖景观格局进行量化分析．对16个不同粒度的栅格图分别进行18个相关指数的运算,根据14个敏感指数确定最佳分析尺度为90m;选取了空间组成和空间构型两方面的指数,在最佳尺度下进行指数计算和景观格局分析．结果表明：武汉市是以水田、旱地和坑塘水面为主要景观类型的复合景观结构,优势景观明显,3种主体景观类型集中连片、分布广泛;建设用地比例高于全国平均水平;建设用地和旱地的斑块密度大,平均斑块面积小,景观破碎度较高．     

不同空间尺度下的土壤侵蚀模型研究进展

土壤侵蚀模型的研究在于预报水土流失、侵蚀产沙量以及非点源污染的时空分布与变化,指导水土保持措施的配置．综述了国内外基于坡面、流域和区域3个不同空间尺度的侵蚀模型,从模型结构、功能、优缺点等方面对模型进行了简要分析;从经验模型和物理过程模型的分类角度,分别比较分析了不同尺度模型的特点,并对发展趋势予以展望．     

重庆市土壤侵蚀空间格局研究

基于重庆地区1∶10万土壤侵蚀图实地调查,在地理信息系统软件(ArcviewGIS)和景观格局分析软件Frag-stats(栅格版)支持下,从景观总体特征、斑块面积、斑块数、斑块周长和分形维数角度进行了土壤侵蚀格局分析和破碎化评价。结果表明,中强度土壤侵蚀分布在土壤侵蚀敏感性较高的区域;微度侵蚀和中度侵蚀的边界密度较高,异质性特征也较强烈,显示出对整个地区景观有较高程度的影响;剧烈侵蚀、极强度侵蚀斑块高度破碎化。     

土壤侵蚀对陆地生态系统碳源汇的影响?

土壤侵蚀和沉积作用可导致土壤有机碳在空间上发生水平迁移,从而改变植被生产力和土壤呼吸作用,显著影响生态系统碳源汇的空间格局.本文介绍了国内外相关的研究结果,综述了土壤侵蚀对生态系统碳源汇的影响,并着重分析了EDCM(erosion deposition carbon model)即侵蚀沉降碳模型等相关的土壤有机碳迁移和沉积模型.当前的研究倾向于土壤侵蚀是"碳汇",但由于土壤有机碳动态变化受到多种因素的同时影响及对土壤侵蚀大范围长时间测定的不确定性,所以对土壤侵蚀"碳源""碳汇"的讨论仍存在很大的争议.当前的土壤有机碳迁移和沉积模型由于开发者侧重点的不同,应用区域有限,有待进一步优化,应加强参数区域化和尺度转换方面的研究,扩大模型适用范围.     

基于RS和GIS的北京西山土壤侵蚀监测与评价

北京西部、北部山区是北京的绿色生态屏障以及主要的水源保护地区,对于北京的生态环境和可持续发展意义重大.由于各种因素,北京山区的局部地区已经出现了水土流失现象,因此研究土壤侵蚀是非常有意义的.以2007年北京一号小卫星数据为源数据,在ArcGIS软件中进行北京西山地区土壤侵蚀等级及分布现状的提取,运用GIS的空间分析功能,对影响土壤侵蚀三大要素进行分析,及时掌握了研究区土壤侵蚀分布状况.结果表明北京西山地区土壤侵蚀面积有所下降.     

基于特征尺度的黄河中下游典型农区景观异质性分析

农业景观异质性及其稳定性是维持农业生态系统稳定和高效的前提.本研究选取河南省封丘县为例,基于研究区TM影像解译结果,借助于ArcGIS 9.3、Fragstats 4.2及GS+7.0软件,探讨了适合研究区景观斑块组成与构型分析的特征尺度.并基于特征尺度,分析了研究区景观异质性及干扰强度的空间差异与梯度变化.结果表示:2 500m为研究区的特征尺度.在特征尺度下,均匀度与蔓延度指数呈现出负相关关系,且数值在空间上形成一定的格局.自黄河由南向北,异质性梯度变化明显,人类干扰强度不断增大,空间差异不断减小;景观斑块构型不断复杂化,组成均匀性不断降低;景观的构型对于组成的变化越来越敏感.     

“源一汇”景观理论的研究综述

研究异质景观中静态格局与动态过程的关系一直是景观生态学研究的热点内容之一。源汇景观理论的提出能较好地将动态的过程融入静态的格局之中,有利于分析生态过程的产生、发展和消亡与景观空间格局之间的相互作用。并在洛伦兹曲线理论的基础上,构建了不受空间尺度限制的景观空间负荷对比景观指数,使定性分析过程与格局的关系转向定量分析成为可能,为研究景观生态效应提供一种新的视角,并在流域景观格局与非点源污染以及土壤侵蚀等问题的研究中得到进一步运用。源汇景观只针对某一特定的生态过程而言,不同的生态过程源汇景观类型的功能将重新被划分,且随着生态过程发展强度的变化也会进行源汇景观功能之间的转换,所以应加强景观格局对过程影响的机理性及生态环境的效应性研究,为流域景观的合理规划和布局、流域水土流失的治理和环境的保护提供重要参考。     

基于空间自相关的县域尺度土壤侵蚀抽样方法研究

【目的】探讨不同空间抽样方法和插值方法对土壤侵蚀预测精度的影响,为县域土壤侵蚀快速评价提供技术支撑。【方法】以沂蒙山区蒙阴县为研究区,GF-1号和GF-6号卫星影像、1∶1万地形图等数据为基础数据源,基于空间自相关理论,采用不同的空间抽样方法和空间插值方法,对研究区土壤侵蚀状况进行快速抽样预测研究。【结果】①根据全局Moran’s I指数、Z score和平均图斑类型,选取400 m×400 m方格为抽样单元最优尺寸。②与空间随机抽样、空间系统抽样方法相比,空间分层抽样样本容量最少(150个,其他样本容量最均超过250个),抽样精度最高(96.69%),抽样效率最高。③空间分层抽样下,普通克里金法和协同克里金法的计算结果与栅格计算法差异较小,相对差异分别为8.25%和9.85%(另两种方法的相对误差大于25%),但在空间分布上,受坡度影响的协同克里金法土壤侵蚀强度分布更为详细。【结论】综合考虑抽样调查的精度和工作量,在沂蒙山区县域尺度开展土壤侵蚀调查工作时,可采用空间分层抽样和协同克里金法或普通克里金法的方法进行土壤侵蚀快速预测,从而为区域生态环境保护提供重要数据支撑。     

基于RUSLE模型的喀斯特峰丛洼地土壤侵蚀及其养分流失评估

以中国南方典型喀斯特峰丛洼地为研究对象,基于GIS技术和RUSLE模型,对喀斯特峰丛洼地的土壤侵蚀空间变化特征进行了分析。探讨了峰丛洼地土壤侵蚀与土壤养分流失之间的关系,揭示了该地区不同土壤养分流失之间的空间变化差异。结果表明:2015年研究区土壤侵蚀总量为1 950.21×10~4 t·a~(-1),占研究区国土面积的76.75%。土壤侵蚀空间分布整体上呈现出南北两侧向西中部变化的条带状的空间分布特征。因土壤侵蚀引起的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)等养分流失总量为57.76×10~4 t·a~(-1),其中SOC、TN、TP和TK的平均流失量分别为38.13、1.18、0.16和6.00 t·km~(-2)·a~(-1)。研究区土壤侵蚀的空间变化整体上是随侵蚀等级增加,侵蚀面积和侵蚀量逐渐减少而平均侵蚀模数增加的过程,土壤侵蚀的空间分布差异决定了土壤养分流失空间分布差异。     

三峡库区腹地乡村聚落空间分布特征及其土壤侵蚀分析——以奉节的27个乡镇为例

以三峡库区腹地奉节县的27个乡镇为研究区,运用景观生态学理论、地理信息系统和统计分析方法,借助Erdas8.5、ArcGIS 9.3以及Fragstats 3.3软件,探讨三峡库区腹地奉节县27个乡镇乡村聚落空间格局特征及其土壤侵蚀。结果表明:①研究区聚落分布整体较为分散,且斑块面积较小,但从局部上看,聚落空间分布呈现出北部"总体分布密、面积大",南部"总体分布稀、局部密集,面积小",聚落密度高低值相差达9倍以上的分布特征;②聚落的平均最邻近距离、平均斑块面积在不同岩性上差异小,而在不同地貌类型上差异大;③聚落斑块随高程和坡度变化分布差异明显,海拔1 000 m以下及坡度15~25°的区域,聚落斑块分布比例最大;④聚落对其周围环境产生的土壤侵蚀主要表现在:聚落分布多的地区,土壤侵蚀较严重,相反,聚落分布少的区域,侵蚀较微弱;不同聚落缓冲区内的不同土壤侵蚀等级面积差异显著,且随着距聚落距离的增大,同一等级强度的土壤侵蚀面积呈明显的下降趋势。