基于3S的平朔矿区土地利用及景观格局演变研究

研究目的:以2001年、2004年和2009年3个时段的TM遥感影像为主要数据源,采用景观格局指数分析平朔矿区土地利用和景观格局演变的特征,为矿区土地管理、生态重建建设提供必要的科学依据。研究方法:文献分析法,实证分析法。研究结果:矿区范围内林地、草地、建设用地、矿坑采掘区、矿坑边坡、排土场、矿坑剥离区面积增加,耕地、水域、未利用地面积减少;由于受人为因素的干扰,各类型的景观格局有不同程度的变化,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现均衡化和多样化方向发展。研究结论:在立足长远目的的基础上,土地复垦措施为矿区的生态重建奠定了重要基础,有效地指引了矿区的可持续规划,但是生态重建的社会、经济、生态环境等的多元性决定了矿区土地复垦内容和标准应随其不断调整优化。     

大型露天煤矿区景观格局变化对水土流失的影响 ——以山西平朔矿区为例

研究目的：探索大型露天煤矿区景观格局变化对水土流失的影响,为矿区的土地复垦与生态修复提供参考。研究方法：SWAT模型、景观格局指数、主成分分析、冗余分析。研究结果：（1）2000—2018年,平朔矿区整体上的水土流失程度加深,不同区域的水土流失量存在一定的差异,主要集中在包括排土场在内的矿区中部。（2）景观各子流域的斑块密度、边缘面积比、Simpson多样性指数和欧几里得最邻近距离整体上呈减小的趋势,平均斑块大小整体上呈增大趋势,连通度、面积加权平均分维数和回旋半径标准偏差变化较小。中部矿区和西部城区斑块变大,斑块空间分布更加集中且不均,破碎化程度变小。（3）所选景观指数能有效表达水土流失,其中Simpson多样性指数对水土流失的影响能力最强。研究结论：景观指数能有效表达水土流失,应合理规划,使景观格局向着抑制水土流失的方向发展,减少水土流失的风险。     

基于RS、GIS的矿区生态景观修复研究 ——以徐州市城北煤矿区为例

研究目的：探讨矿区景观生态修复策略和技术,以改善矿区景观格局和矿区生态环境质量,保证矿区可持续发展。研究方法：利用RS数据,采用GIS技术和生态景观指标分析方法。研究结果：1987 — 2008年间,斑块连通度、斑块密度、香农多样性指数、均匀度指数增大,优势度指数减低,表明景观破碎化程度提高,多样性增大,生态系统稳定性降低,但耕地面积和最大斑块指数减小最大,耕地的边缘密度增大和连通度降低;水域用地的面积增大,最大斑块指数增大,斑块边缘密度增大和连通度降低,主要原因是采矿造成农地塌陷、地表积水、部分塌陷地被复垦为鱼塘用地等。为此,提出一系列的生态修复模式和生态修复措施,加大对矿区景观生态的斑块—廊道—基底的构建。     

土地利用景观格局动态效应分析——以长春市为例

文章基于Rrcgis10.0和Fragstats3.4软件,以长春市1984年、2014年土地利用调查数据为主数据,采用景观空间格局的分析方法,从斑块类型水平、景观水平等2个方向分析了该研究区近30年各土地利用景观空间格局动态变化。结果表明:(1)该研究区以耕地为景观基地,林地和未利用地面积减少,耕地、建设用地、交通运输用地和水域面积增加,各土地利用类型间发生了复杂的双向变化,林地低于全国平均水平,土地利用结构不合理;(2)不同的景观指数对于土地利用类型动态效应的敏感性不同,其中最敏感的指数有斑块面积百分比和最大斑块指数,其次是斑块个数和平均形状指数,最不敏感的景观指数为散布与并列指数;(3)整体景观水平上,该研究区的景观多样性增加,破碎度增加,连通性降低,分布趋向分散,除斑块密度外,其他景观指数的动态效应不敏感。并提出合理规划建设用地,限制建设用地的扩展,坚持实施退耕还林、还草政策等建议,以期为区域可持续发展提供有力的科学依据。     

农用地整理对区域景观动态与生态风险影响研究——以福建省建溪流域为例

研究目的:以福建省建溪流域为例,基于2010—2016年的景观类型数据和农用地整理数据,分析农用地整理对区域景观动态和生态风险的影响。研究方法:单一变量法,景观格局指数,生态风险指数。研究结果:(1)2010—2016年间通过农用地整理工程增加的耕地主要在海拔高于300 m的区域;(2)农用地整理工程中的新增耕地主要来源于草地、园地和林地,也有部分城镇村及工矿用地、交通用地等由于村庄合并或矿区土地复垦等原因被整理为耕地;(3)每一种农用地整理工程类型都是一种风险源,其释放的风险压力主要有景观单一化和景观破碎化两种;(4)2010—2016年建溪流域的生态风险值介于2 386.11～2 394.76,2010年后生态风险指数逐年降低。研究结论:本文对大尺度上关于农用地整理对景观生态的影响研究有借鉴意义,可以为区域尺度的土地利用优化设计和农用地整理设计规划提供科学依据。     

省域尺度下不同时序景观指数集与粒度效应分析

[目的]景观格局变化是景观生态学中的热点问题。研究省域尺度下不同时序景观指数的粒度效应、选取计算景观指数所需的适宜粒度范围并筛选出代表性景观指数集对分析景观格局变化具有重要意义。[方法]以安徽省土地覆被为研究对象,以2000年、2005年、2010年的Landsat TM遥感影像为主要数据源,采用土地利用转移矩阵对安徽省土地覆被的转移数量与方向进行研究;通过设置不同的栅格大小研究景观指数的粒度效应并选取合适的粒度范围;基于相关性分析、因子分析与敏感性分析,筛选出代表性景观指数集。[结果](1) 2000—2010年安徽省的土地覆被始终以耕地为主,其次是林地与人工表面;人工表面的增加是建立在耕地面积减少基础之上的,在10年间共有超过3 200km2的耕地转化为人工表面;(2)景观指数存在粒度效应,粒度变化会对景观指数的计算结果产生影响;省域尺度下计算景观指数所需的合适粒度范围为100～125m;(3)研究安徽省景观格局变化的代表性景观指数有4个,分别为最大斑块指数、景观形状指数、平均斑块面积、香农多样性指数。[结论]计算安徽省景观指数的适宜粒度范围为100～125m,安徽省的代表性景观指数集为最大斑块指数、景观形状指数、平均斑块面积、香农多样性指数,为进一步研究景观格局变化及驱动机制提供了依据。     

关中汉唐帝陵区土地利用景观格局演变研究

为揭示关中汉唐帝陵区土地利用景观格局演变规律,以2005年、2010年、2016年三期遥感影像为基础,选取斑块个数、平均斑块面积、斑块密度、斑块形状指数和分离度指数5个指标,对研究区类型水平上的景观格局变化的特点进行动态分析;选取多样性指数、优势度指数、均匀度指数和破碎度指数4个指标,对研究区景观总体水平的演变特点进行动态分析。结果显示:2005—2010年,人类对汉唐帝陵区土地利用干预程度不断加剧,耕地斑块密度增加一倍,林地斑块密度增加两倍多,导致景观破碎度显著增加,富平县和蒲城县斑块数量增加是2005—2010年关中汉唐帝陵区斑块数量增加的主要原因。2010—2016年,人类对土地利用保护程度不断增强,林地的斑块密度是2010年的三分之一,导致景观破碎度减少。富平县和蒲城县斑块数量减少也是导致2010—2016年关中汉唐帝陵区斑块数量减少的主要原因。2005—2016年,所有土地类型的平均斑块面积都有变小的趋势,斑块密度都有变大的趋势,景观多样性指数呈现不断增加的趋势,除园地外,其余类型斑块分离度在变大,说明斑块之间的距离在增大,趋于分散布局。研究结果可为汉唐帝陵区资源保护与可持续利用提供理论指导。     

土地整理项目区景观格局粒度效应初探

研究目的:分析土地整理项目区景观格局粒度效应,探讨粒度变化对土地整理前后景观格局变化的影响。研究方法:景观格局分析法。研究结果:(1)对小尺度范围上的平原型土地整理区,除平均斑块形状指数、平均斑块分维数对粒度变化的响应呈现弱敏感性外,其他指数均具有明显的粒度效应;(2)相关性强的景观指数变化趋势相近;(3)整理前后景观指数的粒度效应可分为变化规律一致且无明显变化拐点、变化规律不一致且整理前后具有不同变化拐点、无规律变化三种类型。研究结论:为准确分析土地整理前后景观格局变化情况,首先应选择合适粒度,对于小尺度范围上的平原型整理项目区,选择10—25m粒度较为适宜;在景观分析指数选择上,应选择敏感性强、相关性低的景观指数。     

泽普县农村居民点空间格局演变及其影响因素

[目的]试图揭示出泽普县农村居民点的变化主要驱动力,以期为农村居民点的空间布局管理和科学的布局调整提供政策指导。[方法]文章综合使用GIS技术、景观指数定量分析的方法和空间分析方法对泽普县农村居民点2005~2014年用地规模结构、空间分布、形态结构的演变特征进行研究,并且分析了地形与自然资源因素、区位与环境因素和社会经济因素对其的影响。[结果]在社会经济快速发展的背景下,泽普县的农村居民点扩张明显,集约程度较低;农村居民点的斑块形态指数趋于规则,人为管控和村镇选址规划的效果初步体现;空间上斑块聚集特征明显,主要体现在大斑块低密度分布和小斑块高密度分布的景观格局;但是从整体来看泽普县近10年来空间格局变化不大,局部有聚集趋势,尤其是在海拔适宜、经济高速发展的地区集中趋势更为明显。[结论]农村居民点居住的景观格局变化主要与自然条件息息相关,但在时间和空间的微观层面上社会经济因素和区位条件具有更大的影响力。     

甘井子区土地利用及景观格局研究

以2005年和2015年土地利用数据为基础,利用GIS技术及景观格局指数来研究甘井子区10年间土地利用景观格局的动态演变规律。结果表明:(1)甘井子区各类型用地变化显著。其他农用地和建设用地增加最大,自然保留地、园地减少幅度大。(2)景观斑块数量、斑块密度、蔓延度呈增加的趋势,而分离度、多样性、均匀度呈降低的趋势。     

土地开发整理对区域景观的影响——以重庆市万盛区南桐镇土地开发整理为例

以重庆市万盛区南桐镇土地开发整理为例,选取斑块特征指标和景观格局指标,对比分析规划实施前后土地开发整理对区域土地利用结构、斑块特征及景观格局的影响.研究表明,通过荒草地的开发和田土坎的合并,土地利用结构中变化最大的为耕地和其他土地,并净增加耕地面积74.91 hm2;新修的生产路、沟渠使得最小斑块面积、最大斑块面积、平均斑块面积都有所降低,斑块总数和斑块密度增加,景观优势度降低,景观多样性、均匀度和破碎度增加,区域总体景观格局更加复杂.     

应用景观格局指标辨析土地利用规划之导向——以重庆市荣昌县为例

在ArcGIS、Fragstats 3.3等技术平台的支持下,以重庆市荣昌县2010年、2020年两期土地利用现状、规划图为数据源,运用数理统计分析方法与景观生态学原理,对荣昌县10年规划期的景观格局变化进行分析。结果表明:三大景观及其景观亚类变化剧烈,服务设施景观变化速度与幅度最大,其动态变化速率高达3.79‰;耕地、林地、城乡建设用地的转移变化最为明显;农业生态、服务设施景观的斑块数与密度、破碎化程度下降,平均斑块面积增大,几何形状趋于规律,连通性加强,农业生产景观有所减弱;整体景观碎散趋势减弱,蔓延性加强。总体来说,荣昌县10年间的土地利用规划科学、有效地分配了各产业部门用地,优化了土地利用格局,但同时也绝不可忽视耕地减少等问题。     

基于“三生空间”演化模拟的村庄类型识别研究——以湖南省常宁市为例

研究目的:以湖南省常宁市为例,探索南方丘陵山地区村庄类型的定量识别路径,为新时代国土空间规划体系下科学编制村庄规划和开展乡村振兴工作提供参考。研究方法:空间叠加分析、重心迁移模型、标准差椭圆和FLUS模型。研究结果:(1)研究区2010—2018年农业生产空间重心总体表现为向东迁移的趋势,非农生产—生活空间扩张迅速致使东北部的人地关系较为紧张,生态空间离散度较高且其重心有向西北挪移的迹象;(2)FLUS模型能对研究区村庄未来土地利用情景进行较好的模拟,模拟结果显示在空间规划约束下2025年建设用地斑块的空间聚合度显著提升;(3)常宁市村庄类型识别结果表明,城郊融合类和集聚提升类村庄主要集中在县城周边,相对稳定类呈环状围绕于外,搬迁撤并类多位于省级自然保护区内和湘江沿岸。研究结论:县域"三生空间"分布格局是村庄类型识别的重要参考因素,应进一步揭示全域村庄类型的空间分异特征和空间演变规律,以科学引导村庄规划的编制实施以及村庄产业结构的优化调整。     

干旱区内陆河流域农村居民点时空格局演变及影响因素

[目的]从宏观层面量化分析石羊河流域1987~2016年农村居民点空间分布格局、时空演变趋势、规模和形态结构,探究自然因素和社会经济因素对农村居民点分布变化的影响,以期为农村居民点整理提供参考依据。[方法]该文以1987年、2001年、2016年3期遥感影像目视解译提取的研究区农村居民点时空分布信息为数据源,并借助GIS空间统计分析技术、景观指数等研究方法。[结果]1987~2016年农村居民点整体空间分布格局未发生明显变化,呈低海拔、小坡度、近水系分布的空间特征,但局部集中趋势进一步加强,其中河流和城市周边是农村居民点集聚较明显的区域。农村居民点斑块复杂性减弱、破碎度降低,形态趋于规则,但由于斑块蔓延扩张引起的居民点斑块两极分化趋势加剧。农村居民点规模分异特征明显,呈小斑块高密度集聚与大斑块低密度分布的格局。[结论]石羊河流域农村居民点空间分布及演变是多种因素共同作用的结果,其中河流和地形对农村居民点分布变化的影响最为突出。     

空间粒度变化对县域农村居民点景观指数的影响——以江苏省大丰市为例

[方法]以江苏省大丰市2013年度土地利用变更调查数据为基本数据源,利用arcgis10.0将其分别转化为50~500m以内以50m为间隔的10组栅格数据,利用fragastats3.4对9个景观指数进行计算,[目的]分析其农村居民点景观格局特征及其粒度效应。[结果]研究表明:研究区农村居民点小斑块所占比例较大,面积在1hm2以下的斑块占总斑块数的80%以上,整体分布呈现出"大分散、小集中"的特点。农村居民点景观指数具有明显的粒度效应,其中随粒度增大而增加的有平均斑块面积、景观面积和最大斑块指数,随粒度增大而降低的有斑块个数、斑块密度、形状指数、聚集度指数、结合度指数和分离度指数。粒度响应最敏感的指数为斑块个数和斑块密度,具有中等敏感性的指数为平均斑块面积、分离度指数和聚集度指数,结合度指数、最大斑块指数、斑块形状指数和景观总面积对粒度响应的敏感性较低。[结论]综合各个景观指数的变化特点发现,粒度的增大最终将导致研究区居民点景观斑块形状更加规则,最大斑块的优势度上升,景观破碎度降低,景观斑块间连通性降低且分布趋向分散。该研究可为农村居民点规划与生态评价提供依据。     

基于主成分分析法的土地利用景观分区研究——以青龙满族自治县为例

土地利用景观分区关系到区域可持续发展与土地利用变化方向。研究内容:文章以青龙满族自治县为研究对象,利用2009年、2012年的土地利用现状数据,运用Fragstats软件分别计算出2009年、2012年的类型尺度景观格局指数与景观尺度景观格局指数,对研究区进行土地利用景观分区研究。研究方法:景观指数法、主成分分析法。主要结论:(1)从类型尺度分析,景观面积指数与平均斑块面积除建设用地增加外,其余景观类型均减少;各景观类型的斑块个数、斑块密度均增加;分维数表现为建设用地与耕地增加,其余景观类型分维数均减少。(2)从景观尺度分析,除蔓延指数减少外,香农多样性指数、香农均匀度指数、散布与并列指数均增加。(3)运用主成分分析法对研究区进行土地利用景观分区,2009~2012年间青龙满族自治县土地利用程度向中等水平发展,受地形影响土地利用程度均呈现西北地区高、东南地区低的趋势;各乡镇的土地利用水平表现为青龙镇、八道河镇的土地利用程度一直处于较高水平;都山林场与祖山林场由于其土地利用结构单一,土地利用等级处于较低水平。     

泉州市快速城市化过程中土地利用景观格局变化研究

利用景观破碎度、分离度、分维数、多样性指数和优势度等景观格局指数分析1985～2000年泉州市景观变化情况。研究结果表明:在1985～2000年期间,景观结构转变的总规律为自然景观向人为景观的转变,表现为耕地、林地、未利用土地和水域斑块数目减少,城乡居民工矿用地和草地斑块数目增加;指出各景观类型转化的驱动力因子;泉州市整体上景观多样性指数略有增加,优势度指数降低,景观破碎度和景观分离度呈现减小趋势,分维数指数略有降低,但处在一个较高水平,各类景观较为复杂且景观比较不稳定,形状较不规则,在空间分布上趋向相对集中而均匀。     

三江平原挠力河流域景观多样性分析

以3S空间分析术为基础,以挠力河流域为研究对象,解译了挠力河流域TM卫星影像,绘制了详细的挠力河流域的景观格局图,然后提取景观元素的多种参数,再经过Fragstats软件计算得到各类景观指数;分别研究了不同斑块类型的斑块面积、斑块密度、边缘密度、分形维数、景观多样性指数、斑块形状指数、景观丰富度指数、景观均匀度指数等指标,取得了挠力河流域景观信息的大量第一手资料,揭示和验证了挠力河流域景观空间格局的基本规律。     

西北地区农村居民点景观格局指数的尺度效应及其最佳粒度选择分析——以西安市为例

文章以西安市2013年土地利用调查数据为源数据,基于arcgis10.0与Fragstats3.4软件,运用景观空间格局的分析方法,从斑块、类型等2个水平上分析西安市农村居民点景观空间格局粒度效应。结果表明:(1)粒度效应敏感的指数有斑块密度、斑块个数、分离度指数、邻近度指数,粒度效应比较敏感的指数有平均斑块面积、最大斑块指数,粒度效应最不敏感的指数有形状指数、聚集度指数及结合度指数。(2)大致可将上述9种景观指数分为3类:第一类,随着粒度的增大,景观指数值表现为下降的变化趋势;第二类,随着粒度的增大,景观指数值呈逐渐增大的趋势;第三类,随着尺度的增大,具有显著的尺度转折,可预测性差。(3)随着粒度的粗化,农村居民点破碎度降低,优势度增加,形状变得规则,分布趋向分散。该研究区农村居民点最佳尺度范围为60~90m,适宜粒度为90m。     

基于生态安全的土地整治规划环境影响评价——以莆田市荔城区为例

文章从生态安全角度,建立包含生态环境、景观格局、社会环境、经济环境四大因素的土地整治规划环境影响评价指标体系,纳入生态服务价值和景观格局因素,将考核范围扩大到空间层面,使环境影响评价体系更加全面。采用层次分析法和熵值法相结合的综合确权法对指标赋权,运用改进的综合指数评价模型计算规划前后的安全分值,定量探讨土地整治规划对生态环境的具体影响。以莆田市荔城区为例进行实证分析,结果得出荔城区2020年相对2010年的生态安全综合指数为1.2123,土地整治规划对环境的整体影响是正面的,但某些指标数据呈下降趋势。