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。     

锦州市土地利用景观格局及其生态环境效益分析

基于2015年的锦州市土地利用图形数据,选用生态意义较明确的景观特征指数,从景观和斑块类型两个尺度水平上定量分析了辽宁锦州市的景观空间格局,并揭示了景观格局对区域生态环境的影响。结果表明:(1)旱地景观是锦州市面积最大、分布最广、连续性最强的基质景观;林地景观面积比例也较大且斑块数最多。(2)位于渤海辽东湾的区域其景观格局基本呈现出旱地、林地景观类型镶嵌分布的特征,近海位置有水田、沼泽等水域景观。(3)人为破坏干扰了其景观空间结构的复杂性,影响自我调节能力,以至于没能发挥出其作为沿海城市靠近水源的区域优势,需要进一步改善环境。     

干旱区盐渍化农田景观格局特征分析

干旱区农田土壤盐渍化问题突出且日趋严重,已成为制约绿洲农业发展的主要障碍之一。以玛纳斯县为研究区,运用景观生态学方法和GIS技术,选取相关景观格局指数,对农田盐渍化景观格局及土壤盐渍化程度与景观格局关系进行定量分析。结果表明:(1)研究区以轻度盐渍化农田为主,农田土壤盐分在水平方向的变异程度随着深度的增加而降低,总体来看,农田斑块形状较规则、简单且面积变化幅度较大。(2)类型水平土壤盐渍化程度对农田斑块面积影响显著,随着土壤盐渍化程度增加而农田斑块面积减小。盐渍化程度对类型斑块间距离影响明显,轻度盐渍化程度农田斑块呈集中分布,而其它类型类型斑块间距离较大,相对分散分布。(3)斑块水平土壤深度(0~100cm)范围内,土壤含盐量与农田斑块形状、面积和邻近斑块数关系密切。盐渍化农田盐渍化程度愈重,其农田斑块形状愈复杂,农田斑块面积愈小,农田斑块邻近斑块数愈少。中层盐渍化程度对农田斑块形状和面积影响相对较大,底层盐渍化程度对农田斑块集中连片分布特征影响较大。     

丹东市土地利用景观格局研究

使用土地利用景观图形数据,依据其土地利用的景观特征指数,从斑块尺度、景观尺度上对丹东市的土地利用景观格局进行分析,并研究土地利用类型、结构以及所形成的景观格局对生态环境的影响。结果表明:(1)丹东市面积最大的是林地景观、也是分布最广并且连续性最强的一种基质景观,其面积比例为65.08%,斑块个数所占比例约为32.89%,平均斑块面积为4.56km2/个,斑块的分离度只是0.03,旱地面积比例也较大,为22.34%,水田、草地、水域、城乡用地比例不相上下,依次为:4.75%、2.00%、2.63%、2.85%。(2)丹东市中部、北部基本都是大片森林覆盖的,山脊则都以旱地为主,水田主要分布在南部沿海,滩涂、沼泽地景观相对较少。(3)与周围沿海地区数据比较,丹东市景观斑块类型的平均斑块的面积与生态环境指数间呈正相关,而景观破碎化指数与生态环境指数间呈明显负相关。     

扎龙自然保护区景观格局动态变化及其生态风险研究

区域生态风险研究可以为保护区域景观生态系统健康,实现区域资源的合理和可持续利用提供重要科学依据。本文以扎龙自然保护区为研究区,利用遥感手段提取研究区1995年和2010年的景观类型信息,定量分析了不同时期研究区景观格局特征和动态演变规律。根据研究区景观格局变化特点构建研究区景观生态风险指数,对研究区景观生态风险变化特征及演变规律进行分析。研究表明:1995～2010年研究区景观总体格局和各景观类型格局均变化显著;景观生态风险随时间变化而升高,沼泽地、水域和耕地这三类主要景观的生态风险变化是研究区生态风险变化的主导因素。研究区景观生态风险分布大体符合由中心向四周、由高风险向低风险的环形扩散特征。     

基于洛伦茨曲线及景观格局指数的江汉平原地区耕地利用分区研究

本研究借助经济学洛伦茨曲线与景观生态学的景观指数结合分析江汉平原地区的耕地资源数量分布差异与耕地利用景观格局特征,同时相关分析与多元线性回归方法被用于研究影响耕地分布与景观格局差异的影响因子,最后将耕地区位熵与景观指数结合构建平原区耕地利用分区指标体系。结果显示:(1)耕地在研究区域的总体分布非常平均,但水浇地与旱地基尼系数分别达到0.57、0.54,说明其分布差距较大,其中主要影响水浇地分布的因子是沟渠密度、水工建筑面积比例。(2)区域内耕地利用景观格局差异性明显,主要影响因子有农村道路建设密度、农业从业人口、农村人均收入、人均GDP等。(3)江汉平原被划分为6个耕地利用区,各分区特征显著。     

区域代表性景观格局指数筛选与土地利用分区

研究目的：筛选一组代表性景观格局指数进行区域土地利用特征描述和土地利用分区。研究方法：景观格局分析软件应用、主成分分析和聚类分析方法。研究结论：仙侬景观多样性指数、景观分离指数、斑块密度、景观形状指数、周长/面积分维数这一组景观格局指数可以很好地表征德州市土地利用特征;基于选定的景观格局指数可以将德州市分为4种类型区。     

厦门岛土地利用格局空间尺度分析

基于SPOT2.5m遥感影像数据和地理信息系统技术,运用景观生态学原理,通过分析不同粒度条件下景观格局指数的变化特征,研究厦门岛土地利用景观格局对于空间尺度变化的响应,以期寻找研究区土地利用景观格局分析的适宜粒度。结果表明:除面积比例对粒度变化弱敏感外,其余所选景观指数对粒度变化相对敏感,体现出一定的尺度依赖性,因而在进行景观格局分析时要考虑尺度效应;在研究区进行土地利用景观格局分析的适宜粒度为10m。     

基于Shannon多样性t检验法的土地利用景观分区研究*——以重庆市永川区为例

［目的］根据区域景观差异性进行土地利用景观分区,以期为土地利用分区和土地利用政策制定提供理论依据。［方法］文章以重庆市永川区为研究对象,以2005年和2015年的遥感影像为基础数据源,借助RS和GIS技术对2期的影像进行解译,得到永川区2期土地利用类型图; 利用景观指数法与Shannon 多样性t值检验法进行全区土地利用景观格局变化的数量结构和各乡镇土地利用景观变化显著性分区研究。［结果］（1）从类别层级分析, 2005—2015年间,建设用地、林地表现为增加趋势,耕地、草地、未利用地表现为减小趋势。耕地为永川区的优势景观类型（2005年和2015年各占土地总面积5446%、4976%）,耕地、建设用地、林地受人为干扰强烈且趋于规则化。（2）从景观层级分析,蔓延度指数增大,Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数、散布与并列指数、景观形状指数均减小。（3）利用Shannon多样性t检验法对永川区进行土地利用景观格局分区。景观变化极显著区,主要位于主城区及其周围地区,城市化现象显著,人为活动影响大; 景观变化显著区,该区土地利用程度较弱, 2005—2015年林地和水域面积增大,耕地面积减小; 景观变化不明显区,该区主要分布在远离中心城区,经济欠发达,景观格局变化不明显,人为活动干扰不明显。［结论］永川区各乡镇的土地利用景观格局变化差异性,表明在自然因素稳定的条件下,今后应因地制宜地加强人为因素的调控,保证各乡镇土地利用景观格局稳定协调发展。     

陕西省耀县不同地形区植被景观特征分析

运用景观生态学的方法,利用GIS与景观生态学分析软件Fragstats,选取单位面积类型数目、斑块密度、最大斑块指数、平均斑块面积、面积加权平均形状指数、面积加权平均分维数、斑块丰富度、香农多样性指数、植被在各地貌区的面积、植被覆盖相对合理指数等指标,对陕西省耀县范围内的沟间地、沟坡地、沟谷地;山、原、川区等不同地形区植被景观特征进行分析。结果显示：山—原—川区、沟间地—沟坡地—沟谷地的植被分布格局差异较大,不同植被类型的在各地形区有各自的分布特征。     

多空间粒度下镇江市土地利用景观格局差异

研究目的：对因空间粒度变化导致的镇江市土地利用景观格局变化的差异及机理进行分析。研究方法：GIS,概率矩阵和景观生态学方法。研究结果：采用中心属性原则所得到的4种空间粒度下土地利用景观格局,优势景观类型对空间粒度变化不敏感;空间粒度增加的过程中,各景观类型主要流向为耕地,显示耕地景观的基质特性,其他景观类型则镶嵌其中;景观水平上,景观破碎度减小,景观的空间连接性上升,景观要素类型空间分布不均衡,优势斑块类型的比例上升,其他斑块类型的优势度下降,斑块分布更为分散;中心值原则保证各景观类型组分与现状图保持基本一致。在类型水平上,景观基质（耕地）面积上呈增大、空间上呈连片的趋势;景观廊道表现为连通性降低、逐渐被分割。研究结论：景观格局指数对空间粒度变化的响应不同,景观类型对空间粒度变化的响应也有所不同,需要进一步细化研究。     

湘乡市土地利用空间格局分析

根据景观生态学原理,以湘乡市2005年土地利用数据库作为主要信息源,在MapGIS的支持下,从分析湘乡市土地利用现状入手,引入土地数量结构分析中的多样化分析、集中程度分析、区域组合类型分析和区住意义分析,景观格局分析指数中的多样性指数、均匀度指数、优势度指数、破碎度指数,结合土地利用程度指数对湘乡市的土地利用空间格局进行分析。结果表明。湘乡市景观格局总体呈现多样性程度、优势度较高,整个区域景观比较完整,无明显的破碎化现象等特征,但斑块形状较复杂,景观生态系统较不稳定。     

陕西省土地利用与景观格局变化特征及驱动力分析

为揭示近25年来陕西省土地利用与景观格局的时空演变规律,以1990年、2000年、2010年和2015年土地利用数据为基础,借助ArcGIS和Fragstats软件,对其进行了分析,并在SPSS软件中运用主成分分析法探讨了景观变化的驱动力。结果表明:(1)研究区草地、耕地、林地为主体景观,三者占比在94%以上,具有重要生态功能的景观类型(林地、草地、水域)占比达67%,建设用地占比小于3%。(2)研究期内,土地利用变化幅度大,利用程度加深,类型转化频繁,耕地、未利用地、水域面积减少,林地、草地、建设用地增加,耕地向草地、建设用地、林地,草地向耕地和林地,以及林地和未利用地向草地为主要的转化类型。(3)不同景观类型之间相互融合,空间聚集程度降低,破碎化加强,形状更为规则,景观优势度降低,异质性增加,分布趋于均衡化。(4)地形地貌、气候等自然条件的空间差异限制了土地利用类型的空间分布及其转化方向,气温和降水变化引起的干旱化对土地利用景观格局变化有一定的影响,而社会经济发展、农业生产和政策导向是驱动景观格局变化的主要因素。     

重庆市低山丘陵区农村居民点分布格局及其影响因素

农村居民点分布格局是研究农村居民点自组织演化规律的重要内容,在一定程度上反映了人类活动与自然环境的相互作用。以研究区1∶2000土地利用现状图、地形图等资料为基础,以ArcGIS 9.3为技术平台,结合景观分析软件Fragstats3.3,选取表征农村居民点用地、规模、形状和分布的11个景观指数指标,应用空间分析法和景观指数分析法,分析了重庆市低山丘陵区农村居民点分布格局及其影响因素。结果表明:①自然条件是影响农村居民点分布格局的重要因素。随着海拔和坡度的不断增加,农村居民点用地面积和平均规模呈现出相对递减的趋势,且分布在阳坡上的多于阴坡。②农村居民点分布格局表现出不同的区域特征。丘陵区农村居民点面积大、分布密度小,其空间分布相对集中;由丘陵向低山过渡区由于微地势起伏不定,农村居民点数量多、单个居民点规模小,其空间分布集中度较低;低山区农村居民点分布比较零碎,并表现出明显的地带性特征。因此,地形地貌是构成农村居民点分布格局的基础框架并制约着农村居民点用地、规模、形状和分布特征。     

大连市土地利用景观格局及其生态环境效应分析

基于大连市土地利用空间数据,选用斑块数、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对大连市土地利用空间格局进行定量评价,揭示其对区域生态环境的影响。结果表明:(1)旱地景观是大连地区面积最大、分布最广、连续性最强的基质景观;其次,林地景观的面积比例也较大;水田、草地和水域的面积比例较小。(2)城乡用地景观的斑块数最多,其次为林地;旱地景观斑块分离度最小,为0.03其次为林地景观,为0.08;沼泽景观的斑块分离度最大,为2.06。(3)大连市的生态环境指数为0.43,与辽宁沿海其他城市相比较,其生态环境质量的总体状况较好,但仍有提升空间。     

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。     

城镇建设用地生态适宜性评价研究  ———以重庆市荣昌县为例

为更加深入地了解县域尺度城镇建设用地生态适宜性情况,实现土地资源的合理可持续利用。以 重庆市荣昌县为例,采用AHP法和GIS空间分析技术,选择了地形、社会条件和生态安全3大类8个指 标,建立了适用于浅丘区土地生态适宜性评价指标体系,分析了荣昌县中心城区生态景观格局和建设用地 生态适宜性分布。结果表明:荣昌县不同景观类型之间生态景观指数差异较大,但各种景观类型分布比较 均匀。荣昌县中心城区适宜分布建设用地的面积大,未来城镇建设开发潜力大,其中最适宜和适宜开发的 面积为1.288 55万hm 2 ,占中心城区面积的34.85%;可适度开发的土地面积为1.0 59 878万hm 2 ,占中心 城区面积的28.67%。因此,今后荣昌县应在生态环境许可的条件下,采取差别化政策对待不同区域土地 利用与保护,更加充分合理利用每一寸建设用地。     

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。     

榆林市土地利用变化对景观格局脆弱性的影响

研究土地利用变化对景观格局脆弱性的影响,有助于了解区域生态环境的状况和变化趋势,为优化土地利用结构,科学制定土地利用规划,降低生态风险提供科学依据。本研究以榆林市土地利用数据为基础,从景观适应度和敏感度2个维度构建景观格局脆弱度,获取了景观脆弱度的空间分布及变化,并探讨了土地利用程度、动态度及转移类型对景观脆弱度的影响。结果表明:近25年,榆林市未利用地、水体、耕地减少,建设用地、林地、草地增加。不同景观类型相互融合,景观优势度降低,破碎化、均匀化、多样化趋势明显。景观格局脆弱性空间差异较大,北部风沙草滩区脆弱度高且上升明显,中、西部脆弱度低且有下降趋势,东部和东南部以中等脆弱区为主,变化不大。土地利用类型的空间分布、利用程度、变化速度、转化类型等与景观格局脆弱性密切相关,土地利用变化的结果使区域景观格局更为脆弱。加强耕地保护,控制建设用地过度扩张,防止林地碎片化是降低生态脆弱性的关键。     

松嫩高平原土地利用格局空间尺度识别及其关联关系研究

研究目的:实现由传统的人工识别到自动识别土地利用格局空间尺度的方法创新,为优化区域土地利用格局提供科学依据。研究方法:基于分形理论,采用二阶导数对计盒维数模型进行改进和优化。研究结果:(1)研究区土地利用格局在900 m×900 m尺度上具有明显的分形特征;(2)1991年、2003年和2015年研究区土地利用格局表现为各土地利用类型之间空间作用力、分布均匀程度和内部联结性的大小不同,并呈现出空间相互关联关系复杂性;(3)1991—2015年,研究区土地利用格局空间相互关联关系变化特征明显,表现为土地利用格局中竞争强度强弱的差异。研究结论:(1)改进的计盒维数模型能够实现土地利用格局空间尺度的自动识别;(2)建立的计盒维数自动识别尺度模型,确定研究区土地利用格局空间尺度900 m×900 m是独立最小地理单元,也是分析土地利用格局变化的最优尺度。