基于全球地表水数据的长沙市湿地景观动态变化研究

【目的】探究长沙市1999—2019年湿地景观的时空演变规律,综合分析长沙市湿地景观格局的动态变化特征,以及自然、人为因素对湿地景观格局的影响机制,为长沙市湿地资源的保护与合理利用提供理论依据。【方法】基于全球地表水数据(GSWD),结合气象、水文等数据,采用湿地分布信息提取、湿地类型划分和景观格局指数的方法,针对湿地季节性和波动变化特征,对长沙市1999—2019年湿地景观格局的动态演变情况进行长期且连续的监测,分析其长时间尺度的演变趋势以及短期的波动变化特征。【结果】(1)1999年以来,长沙市湿地面积持续增加,其中,永久性河流是长沙市的主要湿地类型。2007—2009年,长沙市湿地景观发生了较大的变化,主要表现为2008年前永久性河流、湖泊分别向季节性河流、湖泊转化,2008年后出现逆转。2017年以前,长沙市湿地景观格局破碎化程度不断加剧,2017年之后开始逐渐恢复。(2)在自然因素中,长沙市湿地面积受降水和湘江径流量影响较大;在人为因素中,人口的增加和粗犷的社会经济发展模式,会间接导致景观格局破碎化加剧,但政府政策和措施对湿地修复具有强制性作用。【结论】基于全球地表水数据提取...     

不同喀斯特区域土地覆被及其景观格局变化特征——以贵州省安顺市为例

为对比分析安顺市这一高密度人口活动地区的亚喀斯特与纯喀斯特地区的土地覆被方面的景观格局变化的不同,以2000年、2005年、2010年3期TM影像为基础数据,采用土地覆被与景观格局变化相结合的研究方法,对贵州省安顺市地区的亚喀斯特区域和纯喀斯特区域做对比分析,探讨亚喀斯特与纯喀斯特土地覆被类型转移和景观格局特征的区别。研究主要发现:1)安顺市主要土地覆被类型转移表现为耕地向草地、林地转变,表明区内整体生态状况趋于良好,亚喀斯特区域的草地、林地增长恢复显著,草地的增长率有17.75%,林地的增长率达到6.58%,与纯喀斯特地区的增长率对比说明亚喀斯特区域具有更好的良好的生态适宜性;2)景观格局指数显示区内景观异质性增强,优势度降低,相关指数亚喀斯特区域较纯喀斯特区域表现更为显著;3)亚喀斯特区域具有较纯喀斯特区域良好的生态适宜性,正是因为这一优势,受到更多的人为干扰,然而它本质上属于喀斯特的这一事实不容忽视,所以在合理利用区域资源的同时要重视保护。     

河南省黄河滩区景观变化研究

运用景观生态学的基本原理,分析黄河滩区1975—2000年景观格局演变特征.结果表明,旱地、滩涂、建设用地和河流景观类型为占优势的景观类型.1975—2000年,景观格局动态变化显著:旱地景观类型面积增大,滩涂和河流景观类型面积缩减,建设用地景观类型面积持续增加,草地和沙地景观类型的面积随着河流景观类型的变化和人类活动的影响而变化,景观空间特征表现为景观多样性在前两个阶段减小,而最后一阶段略有增大.景观空间构型明显,基本上是以大斑块为主,呈聚集型分布.人类活动对黄河滩区景观的变化有重要的影响.     

基于CA-Markov模型的流溪河流域景观格局分析及动态预测

以广州市重要的水源地流溪河流域为研究对象,在Arc GIS和IDRISI平台的支持下,对流溪河流域2000—2010年景观格局进行分析,运用CA-Markov模型对流域景观格局进行了预测.结果表明:(1)在2000—2010年间流溪河流域景观格局随时间变化明显.具体表现在耕地景观类型面积不断减小,建筑用地景观类型面积不断增大;流域中下游地区景观格局变化剧烈,上游地区景观格局变化趋于稳定;(2)通过CA-Markov模型对2020年景观格局进行预测,发现其未来将继续向人为驱动方向发展,人类活动将对该地区景观格局变化产生更为深远的影响.总的来看,流溪河流域景观格局的变化主要表现为耕地、林草地面积的减少,园地以及建筑用地面积的增加.     

大宁河流域土地利用变化及其对景观格局的影响

研究区域土地利用变化对景观格局的影响有助于合理调控土地利用方式。以大宁河流域为研究区域,利用Arcgis9.3和Fragstats 3.3分析了大宁河1988—2010年间的土地利用变化及景观格局演变,系统分析了不同坡度、不同高程、不同岩性区的土地利用变化对流域景观格局的影响。结果表明:1)1988—2010年间大宁河土地利用变化较为显著,以旱地面积的增加和灌木林的减少及建设用地的增加为显著特点,集中体现在低高程(小于800m)、低坡度(小于25°)下的泥岩砂岩地区;2)大宁河流域景观多样性指数上升,景观格局较为破碎;3)大宁河流域土地利用变化改变了景观格局,与人类的干扰程度有关。最后,提出在不同坡度、高程及不同岩性区采用不同的土地利用方式,以降低景观格局变化带来的负面效应。     

大宁河流域土地利用变化及其对景观格局的影响

研究区域土地利用变化对景观格局的影响有助于合理调控土地利用方式。以大宁河流域为研究区域,利用Arcgis9.3和Fragstats 3.3分析了大宁河1988—2010年间的土地利用变化及景观格局演变,系统分析了不同坡度、不同高程、不同岩性区的土地利用变化对流域景观格局的影响。结果表明:1)1988—2010年间大宁河土地利用变化较为显著,以旱地面积的增加和灌木林的减少及建设用地的增加为显著特点,集中体现在低高程(小于800m)、低坡度(小于25°)下的泥岩砂岩地区;2)大宁河流域景观多样性指数上升,景观格局较为破碎;3)大宁河流域土地利用变化改变了景观格局,与人类的干扰程度有关。最后,提出在不同坡度、高程及不同岩性区采用不同的土地利用方式,以降低景观格局变化带来的负面效应。     

南宁市土地利用与景观格局变化及驱动力研究

景观格局是景观的空间结构特征,其变化是自然的和人为的多种因素相互作用所产生的一定区域生态环境体系的综合反映。该文以南宁市为例,将南宁市2006年、2008年Landsat TM影像作为数据源,基于RS和GIS技术,运用景观生态学方法分析南宁市2006—2008年土地利用景观的动态演变规律及格局空间分异特征,解析景观格局变化的驱动力。结果表明:南宁市各类景观均有变化,尤以耕地景观转变为林草地,建设用地突出,总体景观格局呈破碎化,景观类型多样化趋势,研究区景观格局受到人为扰动影响最为巨大,区域人口增长和经济发展是该地区景观格局变化的主要驱动力。     

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。     

区域景观格局变化特征及人类影响因素分析--以陕西关中平原地区为例

目的分析区域景观格局及其动态变化特征，揭示人类社会发展对景观格局变化的驱动影响。方法根据关中平原地区1986-2003年土地利用详查数据资料，结合土地利用现状图，利用Mapgis6．6和Lotus1-2—3软件计算关中平原地区4地市景观偏离度、景观多样性和森林景观分离度3个指标及其变化率，并对各地市景观格局指标变化率与各地市人口和城市化增长率做回归分析。结果1986—2003年关中平原地区景观偏离度、景观类型多样性指数呈增长趋势，森林景观分离度呈降低趋势；各地市景观格局指数变化率与其人口和城市化增长率的相关系数R值均超过0．8。结论关中平原地区景观格局变化与人类社会发展速度之间有极明显的相关性，说明关中平原地区人类社会发展是景观演化的主要影响因素，规范土地利用的方式与强度是优化景观格局的有效途径。     

青藏高原东缘川西地区土地利用与景观格局演化研究——以岷江流域为例

分析与测度地形过渡区土地利用与景观格局演化,揭示其空间演化规律,可为优化空间格局、生态环境保护提供理论依据。以2000年、2010年和2019年3期影像数据为基础,运用GIS,RS技术、土地利用模型及景观格局指数,揭示了青藏高原东缘川西地区土地利用在数量、空间上的演化特征及景观格局时空分布特征：(1)随高程、坡度增加以及阳坡转向阴坡,以人类活动主导的建设用地、耕地等用地类型逐渐过渡为以自然为主导的林草地。随时间变化,耕地和建设用地在各地形梯度分别呈减少和增加趋势,耕地、林草地梯度在低海拔、低坡度区域呈下降趋势,建设用地梯度呈相反趋势。(2)2000-2019年耕地、林地和草地面积均呈现减少趋势,水域和建设用地面积增加,而未利用地呈先减后增的状态,且建设用地、水域及未利用地变动速率较快。(3)2000-2019年土地利用变化以稳定型为主,其次为前期变化型、后期变化型,变化型面积占比最少。(4)2000-2019年研究区斑块破碎化程度升高、景观形状不规则,景观蔓延度、聚合度下降,景观多样性均匀度增加,土地利用变化对景观格局指数分布影响较大。     

红河流域景观格局演变特征研究

红河是我国西南地区一条重要的国际河流,研究红河流域景观格局演变特征并分析原因,对维护流域生态系统健康和跨境生态安全具有重要意义.基于1990、2000、2010年3期土地利用数据,运用景观生态学原理,对研究区1990—2010年景观格局时空变化特征进行分析.结果表明,红河流域优势景观为林地、草地及耕地.各景观类型中,林地景观转移数量最大,主要输出为草地和耕地,说明在局部地区,林地开垦为耕地的现象仍然存在;耕地景观转移数量次之,受退耕还林及城市化等政策影响,耕地面积持续降低,主要转向林地和草地;聚落面积持续增加,主要由耕地转换而来.2000—2010年间的每一种景观类型的动态度都显著高于1990—2000年,而变化最为剧烈的景观为聚落,表明随着经济社会发展,人类活动对景观的扰动更为强烈.     

广州市中心城区人为热排放景观格局的时空变化

为了探究人为热排放对城市生态环境的影响,以广州市中心城区为研究区,利用Landsat数据和地表能量平衡方程,研究了2004—2020年城市人为热排放时空演变状况,结合转移矩阵和景观格局指数分析了人为热排放的时空变化特征及景观格局变化规律. 结果表明:(1)从时间上来看,2004—2014、2014—2020年的人为热排放变化分别以区域快速扩张、强度明显增强为主要特点;从空间上来看,广州市中心城区南部的人为热排放强度比北部的高. (2)人为热排放转移矩阵显示2004—2020年广州市中心城区人为热排放变化显著,低排放区面积占比的变化幅度最大(减少15.72%),其次是中排放区(增加14.51%),高排放区面积占比的变化幅度最小(增加0.28%). 由低排放区转为其他类型的比例高达97.36%,由其他类型转为中排放区的比例高达98.43%,构成了人为热排放变化的主要形式. (3)景观水平上,景观聚集度指数(CONTAG)上升,香农多样性指数(SHDI)和修正Simpon均匀度指数(MSIEI)下降,中心城区的人为热排放景观异质性增强,破碎程度提高;不同等级区人为热排放的景观格局演变具有明显差异,其中,低强度排放景观格局(低排放区、低中排放区)趋于稳定性、规则化,高强度排放景观格局(中排放区、中高排放区、高排放区)趋于破碎化、不规则化.     

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。     

桂西南喀斯特—北部湾地区国土空间景观格局变化与人为干扰度分析

为了解山江海过渡性国土空间景观格局指数和人为干扰度的变化特征,以具有山江海过渡性特征的桂西南喀斯特-北部湾地区为研究对象,利用2000年、2010年和2020年GlobeLand30数据,基于移动窗口法分析研究区景观格局指数和人为干扰度的时空差异。结果表明：（1）景观格局随时间发生明显变化,景观指数呈现不同变化规律;（2） 2000-2020年研究区景观自西北向东南破碎化程度逐渐减弱,西北部的斑块形状最复杂且不规则,景观连通性变化最明显的是西北部,景观类型呈均衡化趋势分布,景观异质性增强;（3）研究区人为干扰度逐年增强,呈中部高、四周低,由中部向四周蔓延减弱的空间格局,各景观指数与人为干扰度有不同的相关性。本研究结果可为研究区景观格局的优化和可持续发展提供参考依据。     

洞庭湖生态经济区城乡建设用地演变特征及驱动因素

探究城乡建设用地演变特征及其驱动因素对促进国土空间可持续发展具有重要意义。现有研究在政策量化方面往往只关注限制城镇扩张的约束政策,而较少考虑引导城镇发展的驱动政策,且多集中于整体尺度,对区域内部每个单元的差异考虑不足。研究以洞庭湖生态经济区为例,探究其2000—2020年土地利用类型转移、景观格局演变,借助回归分析和景观扩张指数探究全域和县（市、区）级建设用地演变的主要驱动因素并定量化政策因素对建设用地扩张的驱动作用。结果表明：2000—2020年洞庭湖生态经济区耕地和建设用地景观结构变化明显,建设用地的增长主要以占用耕地为主,其年变化率由1.968%提高到1.973%;景观格局分析表明,建设用地景观优势逐步增强,耕地和林地的破碎化程度上升,水域分布更加集中,整体景观趋向于离散化和复杂化;全域尺度上,社会经济因素对建设用地演变的驱动作用较为明显,每单位距乡镇中心距离增加将使建设用地扩张机会减少到原来的0.615倍,各斑块以邻接扩张式为主,扩张中心小幅南移。县（市、区）尺度上,社会经济、自然与政策因素均表现出地区差异性,交通运输用地显著增加,建设用地增长以交通建设为主。研究结果有助于洞庭湖生态经济区实现“共抓大保护、不搞大开发”目标,为优化国土空间开发保护格局提供引导依据。     

黔西北高原湿地景观生态格局演化特征分析

以位于典型喀斯特地区的黔西北高原区域为研究对象,选取1995、2005、2015年3期遥感影像,基于景观生态学理论,应用景观格局指数对研究区近20年来的高原湿地景观格局动态变化特征进行定量分析.结果表明:(1)黔西北高原地区湿地景观类型发生了较大变化,湿地景观类型总面积呈下降趋势;(2)研究区湿地景观类型中河流、水库坑塘和滩地等湿地景观类型面积减少较为严重,而水田、湖泊等湿地景观类型在受到人类活动及政策等因素的影响,面积有所增加;(3)除滩地景观类型外,其他湿地景观类型的NP和PD均呈现出不同程度的增加,水田景观类型的LPI基本保持不变,其他湿地景观类型的LPI则是不同程度的增加,从平均斑块面积(AREA_MN)来看,河流景观类型变化最为严重.(4)研究区在近20年内湿地景观异质性有所增加,不同景观斑块在空间上趋于离散,1995-2015年间研究区内景观蔓延度指数(CONTAG)总体呈下降趋势,SHDI和SHEI均呈现出持续增加趋势.     

土地利用变化的ANN-CA模拟研究——以西南喀斯特地区猫跳河流域为例

为了准确把握西南喀斯特地区土地利用格局的变化规律,以贵州省猫跳河流域为例,采用人工神经网络与元胞自动机的耦合模型对喀斯特地区1990—2002年间的土地利用格局变化进行了模拟。将模拟结果与实际土地利用图进行对比发现:在数量变化方面,两者的混淆矩阵和性能指数的总精度分别达到了87.62%和57.36%;在空间格局方面,模拟结果的景观格局指数均接近真实值。研究结果表明,该模型模拟精度较高且可操作性强,能够作为西南喀斯特地区小尺度范围土地利用变化研究的有效工具。     

杭嘉湖平原景观格局演变及驱动力分析研究

景观格局动态变化反映不同景观类型在不同时期的变化规律,对其驱动力分析有助于揭示景观变化的内在机制,为城市建设和环境保护提供科学依据.本文以2000、2005、2010、2015和2020年杭嘉湖平原Landsat遥感影像为数据源,利用景观指数和主成分分析法,对该地区景观格局动态演变特点及其驱动力进行分析.结果表明：杭嘉湖平原主要景观类型为耕地和建设用地,2000—2020年耕地面积减少了2 539.91 km²,主要转换为建设用地、水体和林地,且减少量逐渐递减.建设用地面积增加了2 262.01 km²,主要由耕地转化而来.景观指数分析结果显示,斑块数量增加,杭嘉湖平原景观破碎化程度增加,景观形状指数增大,研究区域趋于复杂化.多样性指数呈现缓慢增长趋势,景观分布趋于均匀.社会经济发展和产业结构调整是杭嘉湖平原景观格局变化的驱动因素.     

吴江东部城镇发展格局梯度分析

以吴江东部地区为研究区,利用2000、2003年TM遥感图像解译的景观类型空间数据,在GIS的支持下,基于Fragstats软件平台,采用景观指标和梯度分析相结合的方法,对研究区的景观格局及其变化进行了定量分析.结果表明:1)景观指标能够较好的反映研究区总体的景观格局及其变化特征;2)不同土地利用景观的空间格局及其变化特征差异明显;3)土地利用景观梯度分析能够反映城市化快速发展对景观类型重组的影响.     

土地利用变化影响下湘西自治州景观格局的时空演变

定量分析景观格局对土地利用变化的响应,可为区域实现空间高质量发展提供科学依据.以集生态脆弱、集中连片特殊困难、旅游资源丰富于一体的典型区域——湘西自治州为研究对象,基于2000、2005、2010、2015和2018年5期遥感影像数据,综合运用景观指数和普通最小二乘法等,定量分析区域土地利用和景观格局的时空演变规律,探讨土地利用变化对景观格局的影响,揭示人为活动影响下景观格局对土地利用变化的响应特征.研究结果表明:1)开发区和新城区建设等经济社会发展过程中土地利用发生显著变化,其主要特征为耕地和草地转化为建设用地,2000—2018年期间,建设用地面积增加了79.46 km~2,耕地和草地面积分别减少了86.01 km~2和4.6 km~2,但水域和未利用地面积变化不明显; 2)湘西自治州景观格局在时间序列上表现出破碎程度上升和聚集程度下降,其中,耕地和草地的破碎化程度上升,林地的破碎化得到有效控制;3)景观格局变化与耕地、林地、未利用地和建设用地的变化具有较强关系,建设用地的扩张增加了整个景观格局的异质性和破碎性; 4)经济发展、生态建设、国家战略是湘西自治州林地持续增加、景观格局总体向好发展的根本原因.湘西自治州后续发展中需要更好地协调优化国土空间开发与景观格局之间的关系.