基于三维景观格局指数的张家界市土地利用格局时空演化

在RS和GIS技术的支持下,基于三维景观方法选取面积/密度、边缘/形状、多样性3个方面的景观格局指数对典型山区张家界市1995—2015年的土地覆盖及其景观格局时空演化特征进行了分析。结果表明:20年来,研究区土地利用景观要素类型发生了明显变化,表现为耕地、草地面积大幅度减少,林地和建设用地面积大幅度增加,水域面积先增加后减少;耕地的主要去向是建设用地、林地和水域,林地增加的来源主要是草地和耕地。研究区景观格局20年来的总体变化情况是多样性指数先下降后升高,破碎度先减少后增加,景观异质性先降低后升高。同时,本研究显示,利用传统二维景观指数在进行定量描述该区景观格局变化时,低估了景观要素平均斑块面积,而三维景观格局指数由于引入了地形特征,对研究区景观格局及其动态变化反映则相对精确。     

基于遥感的潞安矿区土地利用及景观格局演变研究

本文利用RS、GIS技术和景观生态学方法,以三个时段的TM遥感图像为主要数据源,采用景观格局指数分析潞安矿区土地利用和景观格局演变的特征。研究结果表明:矿区耕地、牧草地、林地面积不断减少,工矿用地、居民点用地和塌陷积水面积增长。由于受人为因素的干扰,各类型的景观格局有不同程度变化。整体景观破碎程度增加,景观多样性增加,形状越来越不规则,各斑块类型在景观中呈均衡化和多样化方向发展。     

成都市中心城区绿色空间格局演变与 道路网络耦合分析

路网密度的提升会导致斑块破碎、栖息地减少等 现象。以成都市中心城区为研究对象,基于遥感影像获取 1995、2005、2015年的绿色空间数据,运用形态学空间 分析等方法明确了绿色空间格局演变特征及划分出绿地斑块 等级,同时针对包含高速公路在内的5种道路类型分别按照 100、500、1 000、2 000m的宽度建立缓冲区,分析出不 同道路类型在不同缓冲区下绿地斑块级别、面积和破碎化指数 的变化情况,总结了绿色空间破碎化与道路网络耦合的图谱关 系。1)土地利用变化以绿色空间面积转化为建设用地为主, 1995—2005年绿地斑块破碎呈穿孔状,2005—2015年进一 步向东北和西南向破碎。2)不同缓冲区范围内斑块级别呈低级 别斑块数量增加、整体面积占比小、高级别斑块数量增加、面 积下降明显的特点,同时绿地斑块面积有减小趋势,高速公路 对斑块面积的影响最大。各道路类型均呈缓冲区宽度越大对斑 块影响越弱的规律。3)1995—2015年,不同道路类型的破碎 化强弱不同,总体上景观结构进一步多样化,斑块破碎化现象 明显加剧,斑块形状呈单一化发展趋势,不同道路类型两侧的 绿地斑块形状复杂程度趋于相同。4)1995—2005年,斑块图 谱类型以零散为主,还包括中空、切割、分散类型;2005— 2015年,斑块图谱类型进一步演化,零散型增加明显。研究 结果能为道路网络规划和生态空间保护提供依据。     

镇江市土地利用景观格局分析

以镇江市土地利用现状数据为研究对象,基于景观格局指数和GIS空间分析方法,对镇江市土地利用景观总体格局特征及空间分异规律进行了初步地分析与探讨。结果表明：镇江市最大优势景观类型为耕地,占土地总面积的50%左右,其次为建设用地和水域用地,林地也是镇江市较为重要的景观类型;土地利用景观格局存在显著的东西空间分异特征,在地形起伏较大的镇西丘陵区,景观的多样性和均匀度较高,而景观优势度及集聚度则相对较低;在人类活动影响较大的镇东平原区,景观呈现较低的多样性和均匀度,而景观优势度及集聚度却较高;景观破碎化程度在镇江中东部地区较高,表明人类开发活动与景观破碎化呈显著的正相关性规律。     

盘锦市土地利用景观格局及其生态环境效应分析

基于2007年的土地利用图形数据,选用斑块分离度、景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数、生态环境指数等景观特征指数,从斑块和景观两个尺度定量分析盘锦市的土地利用空间格局,并揭示其对区域生态环境的影响。结果表明:(1)盘锦市的优势景观类型为水田,面积最大,广布于中部和东部地区;其次为沼泽地,分布于西部以及西南沿海地区;城乡用地、水域和旱地的面积亦较大。区域景观格局基本上呈现出人工湿地和自然湿地镶嵌分布的特征。(2)城乡用地景观的斑块数最多,为1 002,水域和水田的斑块数也较多,分别为131和98;滩涂景观斑块分离度最小,为0.06,其次为水田景观,为0.18;未利用土地的斑块分离度最大,为111.51。(3)盘锦市生态环境效应指数为0.42,低于邻近城市营口的0.51,而高于锦州的0.38,在生态环境质量上没有太大的优越性。     

中国五大城市群用地景观格局对碳排放绩效的影响

文章以中国五大城市群为案例,基于精细化的碳排放与用地景观栅格数据,利用非期望产出超效率SBM模型测算2005—2018年城市碳排放绩效,利用景观指数量化城市用地景观格局,再结合核密度估计和泰尔指数揭示城市群碳排放绩效与用地景观格局的演化规律,最后结合线性拟回归与Pearson相关性对城市群用地景观格局与碳排放绩效的关系进行分析。结果表明：(1)五大城市群碳排放绩效呈上升趋势但整体水平不高,在空间上呈现“东高西低”格局,城市群内碳排放绩效比城市群间差异更大。(2)研究期间五大城市群间及内部景观指数的差距逐渐缩小,其中城市扩张指标“景观总面积”呈上升趋势,表现为东部城市群高于中西部;形状复杂性指标“景观形状指数”与紧凑型指标“分离度指数”呈下降趋势,两者均表现为京津冀最高、珠三角最低。(3)城市群用地景观格局与碳排放绩效紧密相关且具有区域异质性。城市建设用地扩张在京津冀、长江中游、珠三角促进碳排放绩效提升;除了长江中游城市群,城市用地形状复杂度指数与紧凑度指数均抑制碳排放绩效。     

锡林浩特城市景观格局时空动态特征研究

文章以1987年、2000年及2006年三期TM影像(Landsat 5)为信息源,基于GIS技术对锡林浩特市市区及其近郊进行景观分类并生成景观类型图,将景观类型划分为10大类.用景观格局分析软件FRAGSTATS 3.3从类型和景观两个水平上计算各类景观指数,并计算景观转移矩阵,定量揭示了整个景观格局与类型特征.研究结果表明,在过去20余年内,研究区内居民用地、工矿仓储用地、交通用地、园林用地及商业文化用地等人工号现面积增加明显,分别增长了5.12km2、8.56km2、2.92km2、1.00km2和1.65km2,以草地为主的其他景观近20年减少面积占整个研究区面积的8.54%.在景观水平上,1987年、2000年和2006年多样性指数分别为0.21、0.28和0.33,均匀度指数分别为0.44、0.62和0.77,加权平均面积周长比为19.3、26.72和30.38,说明研究区景观类型分布更加均匀,破碎化程度增高,斑块形状复杂程度明显升高.     

武夷山市旅游发展与景观格局演变的联动关系

以典型的旅游驱动型城市武夷山市为研究区，基于景观破碎指数、形态学空间格局分析、景观连通度等方法，分析了旅游发展与景观格局演变之间的联动关系。结果表明：(1)2000—2020年，武夷山市人工表面大面积扩张，城市景观破碎度指数增加而自然景观破碎度指数降低。(2)核心区、边缘区和空隙面积显著减少，桥接区面积增加，重要程度较高的核心区集中在武夷山市的西北部。(3)景观格局演变与旅游发展之间存在显著的时空联动关系。(4)旅游产业发展与城市景观格局演变之间，以城市发展为中介，存在着显著的双向作用过程。旅游发展通过强化城市定位、引导产业用地等方式影响景观格局，同时景观格局变化优化旅游发展环境，二者之间形成联动关系。     

基于MSPA与混淆矩阵的绿地系统格局 演化及其驱动因子研究——以伦敦为例

绿地系统的类型、景观组分及驱动力分析和评价能够为绿地系统的未来规划起到指导作用。伦敦是推动世界建设城市环城绿带的最成功典范。以其为例，首先依据相关政策研究了1975—2018年6个时间点的绿地变化情况。而后借助ENVI5.3、ArcMap10.5、混淆矩阵和MSPA等技术方法从时间、空间维度与绿地格局的类型层面对其1975年来的绿地系统进行了深入探究，提出从时空变化到驱动力分析的绿地系统研究思路。结果表明：1)伦敦1975年来的绿地系统发展可分为3个阶段：1975—1990年的缓慢减少期、1990—2011年的迅速恶化期、2011年至今的迅速恢复与完善期，绿地面积占比从1975年的39.83%下降至1990年的38.57%、2011年的30.71%，最后迅速上升至2018年的44.45%；2)核心区景观类型从占该年绿地系统比例39.83%的253.16km2增长至2018年的310.7km2，但边缘仅增加了3.08km2，绿地与周边非绿地系统用地的过渡地带有待于进一步完善；3)研究时间段总体变化的kappa系数为0.68。土地利用类型的变化程度依次为33%、29%、34%、22%、37%，总体变化程度为32%；植被用地的平均变化率依次为21.73%、18.70%、21.63%、15.55%、21.66%，总体变化率为19.39%；主要的驱动力，建设用地＞裸地＞水域；基于MSPA与混淆矩阵的绿地研究方法具有可行性。     

环境景观格局对绿地冷岛效应的影响

城市绿地的自身特征和周围环境的景观格局可影响 其冷岛效应。以上海市中心城区68个面积大于1hm2 的绿地为 研究对象,探讨绿地内外部的环境景观格局配置对其冷岛效应 的影响,并得到以下结论：为增强一定面积绿地的冷岛效应, 可通过提高绿地边界形态的复杂度、提高绿地内外部环境中水 体斑块的面积、降低不透水面斑块面积或分散布置绿地内外部 环境中的不透水面景观等措施来实现。探究了环境景观格局要 素对绿地冷岛效应的影响,弥补当前相关研究的空缺,这对提 升有限土地空间内的绿地冷岛效应具有重要意义。     

基于GIS的城镇用地空间演化与景观特征分析

选择武汉城市圈内的嘉鱼县鱼岳镇为研究区,以2005年和2010年两期土地利用数据为数据源,利用GIS技术,分析鱼岳镇城镇用地空间动态变化与景观结构特征。结果表明：鱼岳镇城镇用地呈快速上升趋势,城镇用地扩展来源以耕地为主,其次是其他农用地和林地;同时存在城镇用地转变为其他类型用地的自我调节现象,反映了城镇用地发展中自组织与被组织的过程。城镇用地扩展来源中的不同地类在空间分布与景观格局上存在较大差异,被占用的农用地尤其是耕地的斑块破碎度明显小于其他地类,新增城镇用地与减少城镇用地的动态变化,更多体现了一种有序扩张和无序缩减的发展过程。     

城市化过程中环洱海区域土地利用及景观格局变化分析

应用RS、GIS技术和地理学及景观生态学的方法以1990年、2000年、2009年、2014年大理环洱海区域的遥感数据为基础,采用监督分类法制作了4期土地利用分类图,并计算了8种景观格局指数,对24年间的土地利用及景观格局变化情况进行了分析。认为在城市化过程中区域内各用地类型间相互转化频繁,景观中斑块数量变少,平均面积增大,趋于规则几何形,建筑及交通用地更加聚集,使总体区域成为一个更加紧实的整体,并逐渐从周边自然环境中独立出来。区域内基础设施建设和经济发展得到增强,景观内部的生物多样性降低,生态服务价值下降,这是导致当地人地关系紧张的主要因素之一。     

基于土地利用变化的东莞市海岸带生态风险研究

利用2000、2006年东莞市ETM和SPOT遥感影像数据,基于RS、GIS技术和统计分析方法,选取土地利用指数和景观格局指数分析东莞市海岸带土地利用/覆被变化的时空特点和结构演变,研究土地利用变化对土地生态系统造成的风险。结果表明:东莞市海岸带土地利用变化的主导类型是围垦养殖用地的急剧减少和居住用地、工矿用地的大量扩张导致对景观的控制作用增强。在人类活动对土地的扰动作用日益加强和区域经济社会发展目标趋同性的双重影响下,景观的异质性程度增加,斑块在空间上的连接度降低,破碎化程度增大,土地生态风险程度增大。     

缓解城市热环境的冷源质量评估及优化策略

以天津市内六区与环城四区为研究区域，筛选1 228个冷源斑块为研究对象构建冷源质量评估体系，评价指标包含2项创新设计的聚合指标（热脆弱度、抗高温胁迫力）和7项单维度指标，各指标采用主客观相结合的方式进行赋权，然后利用自然断点法把冷源分为“优”“良”“中”“差”4个等级，以《天津市国土空间总体规划（2021—2035年）》二级主体功能分区方案为参考，将研究区划为冷源稳定区、冷源保持区、冷源改善Ⅰ～Ⅲ区进行优化策略研究。结果表明：(1)研究区冷资源丰富但开发利用不均衡，东北部和西南部的冷源质量较好，西北部和东南部的冷源质量普遍较差。(2)耕地和绿地的冷源质量良莠不齐，受景观格局配置的影响，滨水植被比单纯的植被具有更好的气候协同调节效应；带状和块状水域在各指标上的表现相对稳定突出，热脆弱度更低、对热环境变化的适应性和抗干扰的能力更好，但受斑块自身大小和区位的影响明显。(3)冷源稳定区和冷源保持区宜维持现有植被耕种类型、防止水体富营养化；冷源改善Ⅰ区应考虑城市引风设计、优选耕地种植类型、构建绿地乔草双层结构；冷源改善Ⅱ区需进行退耕还林和绿地植林，选择抗盐碱能力较强的植物构建乔、灌、地被复层结构...     

近30年厦门城市建设用地景观格局演变过程及驱动机制分析

借助遥感和GIS技术,应用1986—2013年期间7个时间点的遥感影像数据,选取典型景观格局指数,对厦门市近30年的建设用地景观格局演变过程进行分析,探求其动态演变机制。结果表明,厦门市建设用地景观增长较快,景观空间格局趋于均衡。城镇景观以极核为中心呈连片发展态势;独立工矿景观指数均呈现上下波动,具有不稳定性;农村居民点景观变化较为平稳,具备一定的极核作用。建设用地景观形态演化时空特征明显,城市化初期,各类建设用地景观形态较为规则;快速城市化时期,城镇景观最先表现出扩张形态特征;其他两类建设用地景观也渐次展现扩张特征,各类建设用地景观空间分布区域均衡。建设用地景观格局演变主要受城市化与区域经济中心、工业化与产业结构、空间政策及景观特性等因素的影响。     

临泽县土地利用与景观格局时空变化分析

在解译1986年、1995年、2000年的临泽县土地利用/覆被图的基础上,结合2000～2007年土地变更数据表和2008年土地利用/覆被图,利用RS、GIS及景观生态学方法对研究区土地利用/覆被与景观格局动态变化进行分析。结果表明:1986～2008年建设用地持续增加,水域和草地呈现减少的趋势,耕地除退耕还林政策影响外一直在增加,未利用地先增后减,林地总量变化较小;1986～2000年研究区景观格局分析表现出斑块数量减少,最大斑块面积增大,景观异质性下降,各景观斑块之间的面积差异增加,城乡交叉区域景观破碎化增强,而在其他区域景观分布较集中。     

深圳市土地利用景观格局特征分析

以地理信息系统和景观生态学为研究方法,以深圳市为研究区域,应用Fragstats3.3软件计算研究区各景观指标,结果表明:林地是景观的背景基质,其它景观类型充当斑块功能;交通运输用地斑块数量最大,破碎化程度最大;园地斑块数量最少,板块之间距离最大;林地景观斑块形状最复杂,商服用地和园地比较简单;研究区各景观类型所占面积比例差异较大,景观多样性水平和均匀程度均较低.     

长株潭绿心地区碳汇用地时空演变研究

长株潭绿心地区作为长株潭城市群绿色空间结构中的重要组成部分，承担着提供城市公共生态服务的功能，具有大规模、高碳汇、生态系统敏感的特点。文章以长株潭绿心地区作为研究区域，在巩固提升碳汇能力的背景下，结合过往研究，将用地类型划分为碳汇用地与非碳汇用地，分析其2015、2020年碳汇用地及碳汇能力的时空演变特征。研究发现：(1)长株潭绿心地区碳汇用地面积总体呈缩减态势，其总量的减少主要体现在农用地的缩减；非碳汇用地中建设用地增速低但增量高，其他农用地增长显著。(2)碳汇用地内部转化的方向为碳汇能力提升的用地结构；碳汇用地向非碳汇用地的转化顺差较大，而非碳汇用地向碳汇用地的转移主要流向林地。(3)长株潭绿心地区用地总体景观格局多样性和丰富度提升显著，景观破碎化程度加剧，人类活动对景观格局有一定的消极干扰，且难以控制景观破碎化程度的加剧。(4)碳汇能力的空间分布呈“东强西弱”的格局，2015—2020年总体碳汇能力总体提升显著。(5)湘江沿岸的碳汇用地转换为建设用地的风险极高；中部山地区破碎化的农村建设用地将会对碳汇用地的连通性产生影响，从而导致碳汇能力的降低。文章为绿心地区碳汇用地格局优化提供...     

黑龙江省巴彦县土地利用类型变化特征及其空间格局分异

以黑龙江省巴彦县为研究区,以1976—2011年间12期遥感影像为数据源像,运用景观生态学理论,在RS、GIS技术支持下,对研究区1976—2011年各种用地类型的数量变化、结构变化、组合方式变化特征及空间格局特征进行研究,以揭示研究区土地利用变化规律。结果表明:1研究区土地利用类型组合方式以旱地和林地为主,其中旱地面积最大,占总面积的50%以上。1976—2011年,土地利用类型变化特征主要表现为建设用地和其他用地面积减少,从而导致旱地面积大幅度增加;林地面积明显增多,主要由旱地转入;牧草地面积减少,其转出主要为旱地、建设用地和其他用地;建设用地、其他用地、水域和园地面积逐渐减少,水田面积增多。21976—2011年,研究区景观分离度、景观多样性和景观形状均呈下降趋势,1976—1988年、1988—2000年、2000—2011年3个时间段内,研究区土地利用格局分布的集散程度呈现出"集中—分散—集中"的变化特征;格局整体稳定性呈"稳定—不稳定—稳定"的复合稳定性特征;格局形状呈"简化—复杂—简化"的变化特征。31976—2011年,研究区土地利用类型变化在空间上呈现出明显的分异特征,土地利用类型变化最频繁的区域主要集中在研究区南部的富江乡和松花江乡,东部的洼兴镇与西部的西集镇和红光乡。     

面向国土空间规划的流域景观时空分异特征及驱动因子研究

景观格局的时空分异是国土空间结构和功能演变的重要表征,揭示景观时空分异特征及其驱动因子是构建人地关系和谐的国土空间规划格局的基础。研究以云南省杞麓湖流域为例,基于2002年、2010年和2018年三期遥感影像进行土地利用变化分析,采用景观格局指数揭示流域景观的时空分异特征,构建景观破碎化综合指数,结合实地调研成果与地理探测器剖析景观破碎化与自然和人文因子间的耦合关系。结果表明:2002—2018年,杞麓湖流域林地、水体和其他用地面积总量减少,耕地略有增加,建设用地显著增加;流域景观整体呈破碎化发展趋势,且在乡镇水平上时空分异明显;高程、人类活动强度、土地利用类型、坡向和坡度因子对流域内景观破碎化空间分异的解释差异显著,其中高程因子的解释能力最强;此外,驱动因子间的交互作用加剧了景观破碎化的空间分异。