山地城市土地利用景观格局动态变化分析——以重庆市主城区为例 (三峡地区资源环境生态研究)

在RS、GIS技术的支持下,运用景观生态学原理研究了近20年来重庆主城区土地利用和景观格局的动态变化。结果表明：1)研究区内土地利用发生了明显变化,主要表现为建设用地面积持续大幅度增加,耕地面积先增加后减少,林地面积先减少后增加,水体面积相对比较稳定。2)土地利用变化速度越来越快,土地利用类型转变较为剧烈,土地开发强度不断增强。3)研究区景观结构发生了较大变化,斑块密度增加,平均斑块面积减少,香农多样性指数和均匀度指数总体上升,在整体景观破碎化加剧的同时,景观结构趋于多样化、均匀化,景观异质性不断增强。研究认为,由于山水阻隔,重庆主城区形成了有利于生态环境保护的“多中心、组团式”的城市景观格局,然而,随着城市化发展的推进,这种格局正逐渐被弱化,呈连片发展态势。因此,管理和决策部门应制定科学、合理的土地利用总体规划和城市发展规划,在发展经济的同时应加强对生态环境的保护。
     

山地城市土地利用景观格局动态变化分析——以重庆市主城区为例

在RS、GIS技术的支持下,运用景观生态学原理研究了近20年来重庆主城区土地利用和景观格局的动态变化.结果表明:1)研究区内土地利用发生了明显变化,主要表现为建设用地面积持续大幅度增加,耕地面积先增加后减少,林地面积先减少后增加,水体面积相对比较稳定.2)土地利用变化速度越来越快,土地利用类型转变较为剧烈,土地开发强度不断增强.3)研究区景观结构发生了较大变化,斑块密度增加,平均斑块面积减少,香农多样性指数和均匀度指数总体上升,在整体景观破碎化加剧的同时,景观结构趋于多样化、均匀化,景观异质性不断增强.研究认为,由于山水阻隔,重庆主城区形成了有利于生态环境保护的“多中心、组团式”的城市景观格局,然而,随着城市化发展的推进,这种格局正逐渐被弱化,呈连片发展态势.因此,管理和决策部门应制定科学、合理的土地利用总体规划和城市发展规划,在发展经济的同时应加强对生态环境的保护.     

西安市主城区土地利用时空变化及驱动力分析

城市化进程的加快以及人口持续增长,造成土地利用急剧变化,致使城市生态系统和居民生活质量受到了巨大的挑战,因此对土地利用驱动分析的研究显得尤为迫切。本文以2013年、2016年和2019年3期Landsat 8遥感影像为数据源,依托遥感技术(Remote Sensing, RS)和地理信息系统(geographic information system, GIS) 空间分析技术,对西安市主城区土地利用变化进行动态分析,并从景观格局角度对西安市主城区城市景观格局演化进行定量分析,最后利用地理探测器模型定量分析不同驱动因子对土地利用程度的影响。结果表明：（1）西安市中心城区的土地利用以建设用地为主,六年来西安市六个中心城区的绿地面积先减少后增加,建筑面积先增加后小幅减小,而耕地面积和水体面积变化不大;（2）绿地斑块个数逐年增加,建筑用地斑块个数不断减少,说明绿地景观的破碎化程度逐年加重,建筑用地的布局已经呈大面积发展。（3）2013年和2016年驱动因子中地区温度的解释能力最强,2019年驱动因子中海拔的解释能力最强;2013年和2016年驱动因子间的交互作用均表现为双因子增强,2019年的交互作用表现为其他驱动因子与地区温度的交互效果为非线性增强。基于城市景观格局动态分析和驱动力分析,以期为西安市主城区及其他城区的土地规划及城市生态环境建设提供参考。     

江西省景观格局的时空演变分析

随着江西省不断发展,城市化加快,人地矛盾问题突出,土地利用景观格局等方面的问题越来越受到学者们的广泛关注,优化和完善土地利用景观格局,实现人地关系的和谐发展,是当今社会需要解决的问题。通过调整土地利用景观格局结构可以合理地进行土地利用规划和生态环境保护,这对实现土地景观格局可持续发展具有重要意义。因此本文以江西省为研究区域,基于GIS技术在Arc GIS、Fragstats等软件的支持下,对该研究区2010年、2015年和2020年3期数据进行研究。结果表明:1)建设用地的动态度最高,达到5.87%;林地的面积变化量最大,呈现减少的趋势; 2) PD指数增加,CONTAG指数减少,SHDI和SHEI指数增加,说明江西省整体景观呈现出异质性的特征,景观类型的分布朝着多样化发展,景观中不同斑块类型的团聚程度正在下降,连接性下降,破碎程度增加; 3)耕地和林地面积最大,并且最大斑块面积指数最高,建设用地斑块连结度逐年增加,表明景观要素的斑块越来越集中分布,其在空间上的分布趋于片块状的聚落,连通度不断提高,通过对建设用地产业条件的改善,以及受土地利用结构变化和区域产业发展的影响,提高了建设用地...     

南昌市土地利用景观格局动态演变与模拟研究

为了区域土地利用的合理规划,进而推动土地利用和生态环境的协调。对南昌市2000年、2010年、2020年3期Landsat遥感影像进行目视解译,采用土地利用转移矩阵和景观格局指数分析土地利用与景观格局的动态变化特征,构建MCE-CA-Markov模型模拟2030年土地利用景观格局情景。结果表明:1) 2000—2020年,耕地面积大幅度减少,主要转出为建设用地,建设用地面积大幅度增加,林地和其他地类面积呈下降趋势,而水域面积缓慢增加;景观破碎化程度增强,景观异质性增多,连通性变弱; 2) 2020年模拟所得土地利用数据与实际解译的土地利用数据基本一致,Kappa系数为0.874 5,模拟精度较高; 3)模拟数据显示,2030年耕地和林地面积持续减少,水域和建设用地面积将继续增加;景观破碎化程度进一步加重,斑块形状趋向规则化,景观类型更加多样。因此,通过MCE-CA-Markov模型模拟研究区未来土地利用景观格局,有助于协调土地利用结构,使研究区在发展经济的同时,注重对生态环境的保护。     

渝西农业区土地利用动态与景观格局分析——以铜梁区张家沟小流域为例

以铜梁区张家沟小流域为例,基于1957—2014年5期矢量数据,分别运用景观格局指数、景观扩张指数以及土地利用动态度等方法,研究渝西农业区土地利用及景观格局时空变化规律。结果表明,张家沟小流域土地利用综合动态度在1998—2014年间最高(9.25%),1983—1998年间最低(7.74%),且年变化速率较高,发展较快;研究时段内张家沟小流域斑块数目不断增加,旱地面积大幅下降,林地覆被面积先减少而后逐步恢复,居民点斑块规模小、数目多、形状复杂、分布零散破碎;小流域总体以水田为优势景观,且水田面积不断扩大,至2014年水田面积已达7.28km2,占小流域总面积的49%,扩张模式多为邻接式小规模扩张。研究认为,作为渝西较典型的农业片区,1957—2014年间张家沟小流域土地利用及景观格局变化逐渐趋于稳定,景观斑块数目未来依然有不断增加的趋势,随着重庆市经济的不断发展以及相关政策规划的实施,未来该农业片区土地利用年变化速率依然可能偏高。     

湖南通道侗族自治县景观格局时空变化研究

准确把握乡村振兴背景下民俗文化区景观格局变化,是实现民俗景观可持续发展的重要抓手﹒基于Landsat遥感影像解译得到土地利用数据,计算相应的景观格局指数,分析2000―2018年通道侗族自治县土地利用类型及其景观格局的变化特征﹒结果表明:不同的土地利用类型面积变化趋势存在显著的差异性,其中,耕地和林地呈现出减少趋势,其他类型呈现出增加趋势﹒土地利用类型面积变化动态程度表现出差异性和阶段性,其中,耕地的动态度变化最为明显,而林地的动态度变化最弱;2000―2015年动态变化不明显,2015―2018年动态变化较为明显﹒不同类别的景观格局指数表现出不同的变化特征,其中,斑块密度、多样性、Shannon均匀度等指数均表现出逐年增长的态势,结合度指数表现出先减少后增加的态势,分离度指数表现出先增长后减少的态势,蔓延度指数表现出逐年减少的态势﹒因此,研究区未来发展旅游的过程中应进一步提升土地利用效率,保护生态景观增加人类福祉﹒     

渝西农业区土地利用动态与景观格局分析——以铜梁区张家沟小流域为例

以铜梁区张家沟小流域为例，基于1957—2014年5期矢量数据，分别运用景观格局指数、景观扩张指数以及土地利用动态度等方法，研究渝西农业区土地利用及景观格局时空变化规律。结果表明，张家沟小流域土地利用综合动态度在1998—2014年间最高(9.25%)，1983—1998年间最低(7.74%)，且年变化速率较高，发展较快；研究时段内张家沟小流域斑块数目不断增加，旱地面积大幅下降，林地覆被面积先减少而后逐步恢复，居民点斑块规模小、数目多、形状复杂、分布零散破碎；小流域总体以水田为优势景观，且水田面积不断扩大，至2014年水田面积已达7.28 km2，占小流域总面积的49%，扩张模式多为邻接式小规模扩张。研究认为，作为渝西较典型的农业片区，1957—2014年间张家沟小流域土地利用及景观格局变化逐渐趋于稳定，景观斑块数目未来依然有不断增加的趋势，随着重庆市经济的不断发展以及相关政策规划的实施，未来该农业片区土地利用年变化速率依然可能偏高。
     

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.     

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.     

洱海流域土地利用格局变化研究

利用1990和2006年的遥感影像数据,应用Arec View3.3和Fragstate3.3软件,根据斑块密度指数(PD)、聚集度指数(AI)、景观蔓延度指数(CONTAG)、平均景观类型分维(FRAC-MN)、Shannon多样性指数(SHDI)、景观形状指数(LSI)等景观指数对洱海流域土地利用格局进行时空变化分析,研究结果表明:①1990~2006年间洱海流域土地利用整体空间格局变化不大,但各土地利用类型的面积却发生了较明显的变化.②流域景观基质都为林地.林地、耕地和草地面积占流域总面积80%以上,且均呈下降趋势,其中耕地面积减少了41.18 km2,林地面积减少了37.19 km2,草地面积减少了32.76 km2;景观指数变化表明他们的斑块破碎化程度增高,空间异质性增加,抗干扰能力下降,形状复杂化,连通性降低.③住宅用地面积增加最多,从52.80km2上升到151.25 km2,面积增加了2.9倍,并且其镶嵌分布于水田中间.     

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。     

渭河下游沿线土地利用与景观格局时空特征分析

在RS与GIS技术的支持下,结合景观格局数量分析方法,利用1998年、2005年和2008年3期TM遥感影像对渭河下游沿线地区土地利用/覆被变化过程进行了定量分析.结果表明,渭河下游沿线地区土地利用变化表现出除城乡建设用地增加外,草地、林地、水域和未利用土地均呈现减少的总体趋势,耕地先增加后减少.景观格局分析表明,在人类活动的影响下,研究区景观内部聚合度先减少后增加,景观异质性先上升后下降,各景观斑块之间的面积差异先减少后增加.渭河下泄水量的持续减少以及人类不合理的经济活动是渭河下游沿线土地利用和景观格局变化的主要原因.     

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.     

区域土地利用及土地覆盖的空间格局研究--以济南泉域为例

应用不同时期的航天遥感图像,编制各期土地利用分类图,在ARC／INFO和ARCVIEW系统的支持下,建立空间信息库,根据景观生态学原理选取斑块,面积,多样性指数,均匀度指数,优势度指数等指标,对济南泉域景观空间格局的动态变化进行了分析,结果显示,研究区内耕地面积迅速减少,而城市、农村居民点和工矿建设用地大量增加,景观空间格局发生了较大的变化。     

重庆市主城区森林景观斑块时空动态特征

本文以重庆主城区为研究对象,借助景观生态学理论,利用1986、1995、2000和2006年重庆主城区遥感影像数据及相关辅助数据,运用人机交互目视解译方法以及地理信息系统的空间分析和数理统计功能,建立重庆主城区森林景观数据库,对主城区森林景观格局的景观时空演变及地理空间分异特征与规律进行定量化分析.经分析得出: 1)研究区森林景观变化:在研究时段的20年间,研究区森林景观面积1986-2000年逐年递减,2000-2006年有所增加;森林景观破碎度总体上呈降低趋势,局部地区受人类活动影响破碎化加剧;斑块边界褶皱化程度加剧,斑块形状趋向复杂化; 2)研究区斑块动态变化:1986-1995年,森林斑块等级变化不明显,处于相对稳定状态;1995-2000年,小斑块变大的趋势明显; 2000-2006年,斑块各个等级间变化最为剧烈,数量和面积上均相对较大,人类活动作用明显; 3)森林景观空间格局演化主要受地形条件的控制,并随城市化进程受人类活动影响程度不断加深而时刻变化.     

延安市退耕还林前后土地利用动态变化分析

以延安市1989—2012年土地利用动态数据为基础,研究了土地利用的结构、动态度、强度等时空变化特征,并采用景观优势度和景观均匀度等景观格局指标对景观格局变化进行分析.结果表明,退耕前的1989—1999年,延安市各主要土地利用面积变化均不大;退耕后的1999—2012年,土地利用面积变化加快,面积减少最多的为耕地,增加最多的为林地,耕地和林地变化强度远大于其他类型土地;退耕前后的土地利用变化强度指数差异较大,退耕后明显大于退耕前;退耕还林工程的实施有效推动了耕地向林地的流转.延安市景观格局变化以退耕还林工程实施为节点,土地利用优势度先降后升,均匀度先升后降,工程的实施提高了以林地为主体的生态用地对土地利用的支配程度;但随着林地增加,耕地和牧草地减少,土地利用均匀性降低,土地利用丰富度减小,在以后的土地利用中要注重对生态环境建设成果的巩固和保护.     

基于GIS的奇台县土地景观格局时空动态研究

基于奇台县1980—2007年TM、ETM+和ALOS影像,选择类型水平和景观水平上的景观指数进行景观格局动态分析,从自然与人文方面分析土地景观格局动态变化原因.结果表明:27年间该区土地利用和景观格局发生显著变化,其中建设用地逐年增加,共增加16.23km2;耕地、林地、草地先增加后减少;水域和未利用地先减少后增加.类型水平上部分景观斑块密度较大且均有波动,草地、未利用地和林地的分维数较大且均有波动,凝聚度由高到低分别是未利用地、耕地、草地、林地、水域和建设用地.景观水平多样性指数呈现降低—升高—降低的态势,斑块密度指数和凝聚度先降低后升高,分维数指数则表现出升高—降低—升高的态势.人口增长与经济发展以及气温和降水的变化是导致景观格局发生变化的因素.     

贵阳市湿地时空演变及驱动因素分析

采用遥感影像、统计资料等数据,运用Arcgis、Fragstats3.3、SPSS19.0等软件进行数理统计和相关分析,对2000~2010年贵阳市湿地景观格局变化及其动因进行研究。结果表明:10年间贵阳市湿地面积呈减少趋势,减少了8 153.8hm2,减少面积占原湿地面积的8.8%;主城区湿地面积减少幅度更为明显,减少了5 141.92hm2,减少湿地面积占主城区原湿地面积的43.08%;人工湿地减少幅度大于自然湿地,水田湿地减少规模最大;景观斑块密度降低,聚集度降低,破碎度增加等一系列变化对景观连通度产生负面影响,不利于湿地景观多样性的增强;随着贵阳市城市化的加快发展,城市扩张占用了大量湿地,城市湿地正面临生态退化的威胁,政府应科学划定湿地保护红线,促进贵阳市湿地可持续利用。     

洪泽湖湿地的景观动态变化分析

在RS和GIS技术的支撑下,结合景观生态学理论,以洪泽湖湿地为研究对象,选用1988年和2006年的Landsat TM两期影像数据,对洪泽湖景观构成、景观类型面积大小、面积比例、斑块数量、平均斑块面积、斑块密度、最大斑块所占景观面积的比例以及景观形状指数进行分析.结果表明:19年来,洪泽湖湿地景观格局发生了较大的变化,自然湿地急剧减少;养殖场、耕地和建筑用地显著增加,沼泽和敞水区明显减少.斑块数量增加、斑块密度增大、平均斑块面积减小,表明景观整体破碎化程度增加,源于人为活动对景观的干扰程度不断增强.