长江上游典型山区土地利用/覆盖和景观格局变化分析

基于遥感(RS)和地理信息系统(GIS)相结合的技术方法,以长江上游典型山区巴州区为例,分析了1991-2004年间土地利用/覆盖变化(LUCC)在数量、结构、类型和空间分布上的特点。通过ArcView软件,选取最大斑块指数、面积加权平均形状指数、散布与并列指数、景观多样性、均匀度等指数,计算出土地覆盖变化值和景观格局分析指标,并对该区域土地利用变化和空间景观结构变化进行研究。研究结果表明:①13年间,耕地和水域面积分别减少59.47 km2和9.77 km2,建设用地和林地分别增加58.08km2和7.51km2;②在结构变化上,耕地主要向林地转变,建设用地的增加主要源于旱地、水田和林地的转变,林地的变化主要是林地内部自身的结构调整;③耕地和林地是该区域的主导景观类型,景观格局正朝着多样性、均匀化方向发展,并针对这种状况,提出了土地可持续利用建议。     

不同地貌类型区城镇扩展对土地利用景观格局的影响

基于RS和GIS的支持，以名山县为研究案例，分析与探讨西部经济以农业为主地区城镇扩展的时空特征和不同地貌类型下土地利用景观格局，以期为城镇规划及区域城镇可持续发展提供决策支持。结果显示：1975 ~ 1999 年土地利用类型在不同地貌区的分布格局变化显著。林地面积大幅减少，分布区域向海拔较高地区收缩。居民及建设用地在低丘区增长较快，城镇用地大幅增加，成为影响研究区景观格局的重要要素。农业生产活动向地势较高的区域扩展，中丘区成为农业生产的主要场所，水田和旱地成其主要土地利用方式。高丘区旱地分布面积占首位；园地在低山区分布面积有所增加。1999~2005 年基本维持1999年景观格局，居民及建设用地继续增长，尤其在低丘区表现明显；低丘和中丘区斑块总数减少，各景观要素平均斑块面积增加，形状指数和分维数降低；高丘、低山区水田、旱地减少，园地面积增加.     

土地整治驱动下土地利用和景观格局变化研究——以上海市合庆镇为例

基于上海市合庆镇土地整治项目,通过土地利用指数、空间自相关性以及景观格局指数的分析:(1)土地整治带来的区域土地利用变化情况;(2)验证土地整治是否能起到土地集聚的作用;(3)使用景观格局指数分析土地利用空间配置关系。结果表明,整治后的项目区内建设用地明显减少,耕地数量明显增加,并且土地利用程度综合指数等土地利用指数同土地整治活动之间存在相关性。使用全局空间自相关分析方法能够很好地验证土地整治活动对土地产生的集聚效应,并且在5~10m的格网尺度下采用土地利用程度修正模型能很好地反映建设用地和耕地的局部集聚效应。此外,区域由以农业活动和非农业活动并存转向以农业活动为主,"斑块-廊道-基质"的景观结构变化显著。     

不同地貌类型区城镇扩展对土地利用景观格局的影响——以四川名山县为例

基于RS和GIS的支持,以名山县为研究案例,分析与探讨西部经济以农业为主地区城镇扩展的时空特征和不同地貌类型下土地利用景观格局,以期为城镇规划及区域城镇可持续发展提供决策支持。结果显示:1975～1999年土地利用类型在不同地貌区的分布格局变化显著。林地面积大幅减少,分布区域向海拔较高地区收缩。居民及建设用地在低丘区增长较快,城镇用地大幅增加,成为影响研究区景观格局的重要要素。农业生产活动向地势较高的区域扩展,中丘区成为农业生产的主要场所,水田和旱地成其主要土地利用方式。高丘区旱地分布面积占首位;园地在低山区分布面积有所增加。1999～2005年基本维持1999年景观格局,居民及建设用地继续增长,尤其在低丘区表现明显;低丘和中丘区斑块总数减少,各景观要素平均斑块面积增加,形状指数和分维数降低;高丘、低山区水田、旱地减少,园地面积增加。     

基于景观格局视角的土地整治对农地细碎化影响评价研究

以江西省宜丰县土地整治项目区为例,选择斑块类型、景观类型、廊道特征3类景观格局指数,从景观格局视角定量评价土地整治对农地细碎化的影响。研究表明:(1)水田的斑块密度由8.916 1个/hm~2下降至8.423 4个/hm~2,平均斑块面积由0.075 1 hm~2提升至0.076 9 hm~2,边缘密度由1 203.431 8降低至1 127.134 7,面积加权的平均形状因子由1.238 6下降至1.216 3,最大斑块指数由0.17%上升至0.18%,景观格局指数均得到不同程度改善;但旱地除面积加权的平均形状因子以外,其他指标均表明旱地趋于细碎化。(2)土地整治导致项目区破碎化程度加剧,斑块数量由3 530个提升至4 175个,平均斑块面积由0.070 6 hm~2增加至0.059 7 hm~2,面积加权平均形状因子由1.672 3增加至1.816 0,最大斑块指数由2.06%降低至2.01%。(3)土地整治优化了农村道理和沟渠布局,廊道特征指数均有不同程度改善。但农村道路和沟渠的修建割裂了斑块,是导致项目区破碎化程度加剧的主要原因。因此,在土地整治规划设计中需要注重旱地、农村道路、沟渠的景观格局设计,达到有效治理农地细碎化和提高土地整治景观生态效益的目的。     

杭州湾南岸滨海平原土地利用/覆被空间格局变化分析

杭州湾南岸滨海平原位于沪、杭、甬经济金三角的中心地带,是我国沿海经济最发达的地区之一。研究其土地利用/覆被空间格局变化对合理利用土地资源,促进沿海地区的可持续发展具有重要意义。利用1987年和2000年2个时期的TM影像,分析了杭州湾南岸滨海平原土地利用/覆被数量及空间格局变化特征。结果表明,杭州湾南岸滨海平原建设用地、水体和养殖用地呈现明显的增长趋势,水田、旱地、滩地、林地和盐田呈减少趋势。受自然和人类活动的共同影响,土地利用/覆被类型斑块平均面积由0.245 km2降至0.173 km2,斑块密度则由4.081个/km2提高到5.781个/km2,斑块数量增加了42%。由于斑块的破碎化,大部分土地利用/覆被类型的边界密度、形态指数、分维数和斑块密度都有不同程度的增加。城市化和非农化的发展使得建设用地格局指数变化表现出一定的特殊性。     

典型流域土地利用/覆被变化预测及景观生态效应分析——以太湖上游西苕溪流域为例

以太湖上游西苕溪流域为研究区，基于1985和2002年土地利用空间数据，结合土地利用变化的驱动因子，运用马尔科夫模型和CLUE S模型，模拟了研究区2020年土地利用的空间格局；在此基础上，通过对斑块类型和景观水平上格局指数的变化分析， 揭示研究区未来土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明： 按照1985～2002年土地利用变化的发展趋势，未来研究区土地利用变化主要表现为建设用地面积大幅度增加，耕地、林地面积减小，研究区未来景观格局指数将发生较大的变化。在景观尺度上，斑块数量、边缘密度、多样性指数、均匀度指数、分维数等指标都呈增加趋势，而斑块平均面积减小，表现出景观结构破碎化、斑块形状复杂化、景观向多样性和均匀化发展的特点；而从斑块类型水平上看，各景观类型之间的景观格局指数变化差异较大，反映了生态系统的复杂性.     

三峡库区腹地规模农地空间分布规律

山区农业转型对于我国山区耕地可持续利用效率、土地整治方向以及生态建设方向具有一定的指导意义,渝东北生态涵养发展区是重庆市农用地整治项目的主要分区,通过定义作为农业转型产物的"规模农地"相关概念及其判读标准,旨在提出一种新的研究路径对重庆市典型山区地貌的耕地利用现状给予指导和改善意见。首先选取三峡库区腹地5个区县为研究区,并结合研究区实际对"规模农地"进行等级划分,利用Arc GIS10.2等软件通过景观格局指数、核密度测算、空间自相关等方法从斑块特征、数量分布、空间格局三方面对研究区内规模农地的空间分布规律进行探讨。研究表明:(1)不同类型规模农地斑块特征呈现一定的规律性,小规模农地斑块密度最大为6.004,大规模农地平均最近指数MNN值最低为643.401,且农地规模越大,面积加权平均斑块分维数AWMPFD值和聚集度AI值越高;(2)中、大规模农地数量多集中在奉节县,微、小规模则多集中在巫山县,且规模农地自身及其相互之间存在固定的邻接性规律,即同类斑块之间的邻接性与其斑块大小成反比,不同类型斑块之间则与之相反;(3)研究区规模农地整体空间分布主要集中在奉节县中部以及巫溪县东部,沿江流域的平坝地区分布相对密集,且不同类型规模农地在空间上存在明显的自相关性。     

基于InVEST模型的长江中游经济带生境质量的时空分异特征及其地形梯度效应

基于DEM与1995、2005、2015年土地利用数据,通过InVEST模型、GIS空间分析方法评估长江中游经济带生境质量的时空分异特征,并采用回归分析、地形位指数研究生境质量的地形梯度效应。结果表明:(1)长江中游经济带生境质量空间分布差异较大,整体上水平较高。高质量生境主要分布于山地丘陵区及水域,低质量生境分布于农业城市区;(2)1995～2015年,境内高质量生境存在向低质量退化的趋势,平均生境质量略有下降;(3)生境质量变化水平呈现"北部及东部提升-中部及南部下降"的空间格局,江汉平原和江西省东部地区的生境质量有所提升,生境质量下降区域主要位于中部重要城市连接成的环形带上;(4)生境质量存在显著的地形梯度效应,随着地形位提升,高等级生境质量的县级单元数量逐渐增加,平均生境质量相应提升。1995～2015年,1等地形位的生境质量提升,其余等级地形位的生境质量表现为下降趋势。研究结果有助于揭示长江中游经济带生境质量的时空变化过程,可为长江中游经济带生物多样性保护和土地利用规划提供理论支持。     

基于地形梯度的典型峰丛洼地区土地利用空间分布格局分析

探讨峰丛洼地区土地利用在不同地形梯度上的空间分布,对峰丛洼地区进行土地管理及生态恢复等具有重要意义。以2018年Google earth高清影像(0.5 m分辨率)和30 m×30 m DEM数据为基础,运用地形位指数、地形分布指数、多样性指数及土地利用综合程度指数等方法,分析了贵州省典型峰丛洼地区土地利用在地形梯度上的空间分布格局。结果表明:(1)4个典型峰丛洼地区土地利用类型以旱地、有林地和灌木林地为主;土地利用类型在地形梯度上具有显著的层次特点:居民点、水田、水浇地、旱地及工矿用地在低地形梯度区域具有分布优势,有林地、灌木林地在中高地形梯度上具有优势。(2)随地形梯度增加,4个研究区多样性指数和土地利用程度综合指数整体均呈现降低的变化趋势,且在低地形位上,王家寨后寨河花江茂兰,在中高地形位上,王家寨花江后寨河茂兰。由于峰丛洼地区自然环境的不同及社会经济发展和政策的影响,决定了4个研究区土地利用类型空间分布格局的差异性。研究结果可为典型峰丛洼地区进行土地利用规划和土地资源配置提供参考。     

环青海湖区20年来沙漠化土地景观格局空间变化分析

本文选取我国第一大内陆湖泊—青海湖的环湖区域为试验区,借助遥感手段获取试验区1987年和2006年的景观格局基础数据,并利用ARCGIS9.2、FRAGSTATS3.3作分析工具,ERDAS IMAGINE9.1作图像处理工具。通过景观指数对沙漠化土地景观格局进行研究分析,揭示沙漠化土地的动态变化过程。结果表明:20年来环湖区的沙漠化土地景观破碎化程度在不断增加,通过对各个等级的沙漠化土地斑块面积和最大斑块指数的对比分析,可以得到沙漠化土地正过程的发展趋势。通过对景观形状指数和平均斑块分维数的分析得到沙漠化土地景观的斑块形状较为规则,不易受到周边景观斑块的影响。     

聚落景观格局的空间粒度转换响应及其机理分析——以江苏省镇江地区为例

以镇江地区第二次土地调查（2009年）1〖DK〗∶10 000土地利用现状数据为主要数据源,运用GIS和景观格局分析方法,研究了按照中心属性值法和面积最大法从现状数据粗化为30 m、100 m、500 m和1 000 m栅格和矢量数据的聚落景观格局变化特征及机理。结果显示：最大面积值法生成数据各景观类型的面积相对误差较大,特别是其它土地,在空间粒度为1 000 m时消失,中心属性值法在空间粒度转换中的面积相对误差较小,并且是随机的;在聚落景观变化方面,研究区斑块密度、聚集度指数和斑块结合度指数降低,分维数、最大斑块指数和平均邻近距离升高,说明聚落景观斑块破碎化降低、斑块面积扩大并趋于成片成团、空间分布更为离散等特征;聚落景观格局变化表明最大面积值法突出整体分布规律,中心属性值法突出聚落景观的空间分布特性;基于最大面积值法的聚落景观格局的空间粒度转换响应与其斑块面积结构和空间邻接有所关联     

GIS支持下的岷江上游流域景观格局分析

在GIS技术支持下，利用2000年遥感资料，在土地利用分类基础上编制景观类型图；运用生态学与景观生态学的基本原理，选取景观斑块数、变异系数、分维数、分离度、破碎度等反映景观空间格局的指数，从景观斑块特征、景观形状、景观异质性以及景观的空间分布等方面对岷江上游流域的景观格局进行了分析。结果表明：①草地与林地构成了研究区景观的主体，二者面积占研究区总面积的95.12%，草地因其面积最大而成为整个景观的基质；②研究区幅员辽阔，以藏、羌族为主的少数民族居民喜好聚居等特点，使得耕地、城乡居住建设用地出现小聚居、大散居格局，其分离度与破碎度均较大；③因研究区海拔高差大，整个景观格局呈现出明显的垂直分布特征，从山谷到山顶依次按照城乡居住建设用地—耕地—林地—草地—水域—未利用地的顺序分布。     

县域农村居民点景观格局指数的空间粒度效应

利用ArcGIS 93软件从2009年全国第二次土地调查成果数据库中提取丰县农村居民点数据作为数据源，采用中心属性值原则得到20种空间粒度下的农村居民点景观格局，借助Fragstats 33软件对选取的8个景观指数进行计算，分析农村居民点景观格局的粒度效应并据此确定适宜粒度范围。研究表明：除景观面积指数及景观分离度指数外，其他景观指数的粒度效应较明显，即景观格局对空间粒度的依赖性较强，若避开粒度谈论景观格局意义不大；空间粒度由10 m增大到200 m，斑块个数、斑块密度、景观形状指数、景观结合度指数、景观聚集度指数均下降，最大斑块指数上升，说明最大斑块的优势度上升，斑块破碎化程度降低，斑块形状趋于规则，景观斑块间连接程度降低且分布趋向分散；综合各个景观指数的第一尺度域，研究确定丰县1〖DK〗∶10 000比例尺精度下农村居民点景观格局分析的适宜粒度范围为50～60 m，最佳粒度为60 m     

稻虾共作快速发展背景下潜江耕地时空变化特征分析

虾稻共作综合种养模式近年来在长江中下游地区快速发展，探索虾稻共作对农业土地利用的影响，对于科学调控虾稻田发展、确保粮食和生态双安全具有重要意义。该研究以虾稻共作模式发源地——湖北潜江市为研究区域，利用空间分析和破碎度指数方法，分析虾稻共作模式快速推广下潜江市农业土地利用时空格局变化。结果表明：（1）近20年来，耕地时空格局变化过程是以园林办事处（主城区）为中心的建设用地向西至广华镇、南至杨市镇不断扩张，耕地转为新增建设用地达28.64 km2，约18.59 km2耕地转换为水域；（2）耕地格局呈现破碎化，主要由城市发展过程中建设用地扩张占用耕地，以及虾稻田快速发展后造成；（3）虾稻田主要由水田转换而来，部分旱地及水域也转换为虾稻田。虾稻田的不断扩张，特别是旱地和水域转换为虾稻田，一定程度上带来耕地破碎化。因此，在我国农业劳动力不足、农民收入不高和种地积极性不强等因素下，未来虾稻田种植模式对耕地利用具有较好的潜力和空间，但也需要重点关注虾稻共作模式的可持续发展，重点基于水田发展虾稻田种养模式。     

山地城市边缘土地利用格局与变化的地形梯度分布特征分析——以重庆市巴南区为例

地形作为重要的自然基底因子，在很大程度上影响土地利用变化与空间格局形成。以重庆市巴南区为例，借助GIS和RS手段，利用Landsat TM遥感数据和DEM数据，采用地形位指数、分布指数和土地利用程度综合指数等计算方法，对巴南区2000、2010和2015年土地利用格局与变化的地形梯度分布特征进行了分析，探讨了土地利用格局与变化和地形梯度的相互关系，以期为相似地形条件下的山地城市边缘区的人地关系研究提供支撑或参考。研究结果表明：（1）巴南区土地以中、高级地形位为主，海拔200 m以下，坡度8°以下的土地资源较为匮乏；（2）研究期内，中、低级地形位区间内大量耕地转变为建设用地，土地分布结构变化导致二者的分布优势区间均向更高级地形位区间转移；（3）土地利用程度综合指数曲线呈倒“V”型，波峰逐渐向中级地形位区间移动，可以印证在研究期内巴南区低丘缓坡区域内土地利用强度逐渐提升。     

重庆市景观格局动态变化分析

土地利用/覆盖变化是全球变化研究中的一个重要环节,景观生态学是土地利用/覆盖变化的一个重要的研究手段。以分形理论为指导,利用景观生态学的相关指标,在遥感和地理信息技术的支持下,研究重庆市景观格局的变化。采用1995和2000年Landsat TM/ETM影像为基础数据,提取并建立土地利用空间数据库,应用景观空间格局分形模型,获取景观类型的分形维数和稳定性指数以及景观多样性指数、分离度指数、破碎度指数、均匀度指数和优势度等指标。结果表明：水田、旱地、水域等土地类型的分形维数在研究时间段内有明显上升,有林地、灌木林地和草地等景观要素类型的分形维数降低;景观多样性和破碎度指数以及均匀度略有增加,而优势度指数下降;分形维数和破碎度指数呈极显著正相关。最后为重庆市景观格局的持续发展提出了若干建议。     

典型流域土地利用/覆被变化及对水质的影响--以太湖上游浙江西苕溪流域为例

利用1985、1995和20D0年的TM数据及水质资料，运用GIS和水质指数法研究西苔溪流域的土地利用／覆被变化及其水环境效应。结果表明：流域内耕地不断减少，建设用地持续扩大，林地前期减少后期缓慢增加；林地和耕地是流域内的主要土地利用类型，二者面积之和占流域面积的比例在三个时段均在92％以上；空间集中性及斑块碎化是土地利用空间格局变化的主要表现，建设用地斑块数量增多且斑块面积明显增大，饼地面积减少但斑块数量增多。研究时段内流域水质在时间上呈逐步恶化趋势，在空间上则表现为自上游至下游逐渐下降，其中，1996-2000年，研究河段内水质指数下降幅度达30％左右；只治理点污染源仅使水质指数增加6．5％左右，表明影响水质的主要因素是土地利用变化导致的面源污染。     

镇江市丘陵区乡村聚落空间格局特征及其影响因素分析

以镇江市丘陵区的乡村聚落为研究对象,利用景观格局分析方法和GIS空间分析方法,探讨镇江市丘陵区乡村聚落空间格局特征及其影响因素。结果表明：镇江市乡村聚落空间格局呈现出十分显著的东西分异特征,整体上镇江市东部地区的乡村聚落规模小、空间分布密集、聚落形态较为规则;而中西部地区乡村聚落规模大,空间分布稀疏,且聚落形态较破碎;镇江市乡村聚落空间格局受地形、经济、交通、水系、耕地分布等因素的影响较大,聚落分布具有低海拔区位取向;经济发达区的乡村聚落景观斑块面积小,但斑块密度大,而经济欠发达区的乡村聚落景观斑块面积大,但斑块密度小;乡村聚落距离道路500 m及水系1 000 m的区域内空间分布最为密集;同时乡村聚落与耕地空间分布具有显著的趋同性规律     

基于多元数据的景观格局演变及其影响因素——以流沙河流域宜东段为例

利用1985年和1994年两期土地利用现状图及2003年遥感资料，在ArcGIS 9．0平台上，选取多样性、均匀度、破碎度、分离度和分维数等指数，分析了流沙河上游汉源县宜东乡的景观格局演变特征及其影响因素。结果表明，景观整体多样性指数和均匀度指数增大，优势组分有林地对景观的控制作用不断减弱；景观整体破碎度增大，斑块间离散度增大，景观形状变得较为复杂。影响因素分析表明，集镇和主要公路的影响使得其周围景观的分布以人为景观旱地为主。地形因素中，居民点、水田在坡度15^o以下区域和平地、阴坡上广泛分布；有林地、灌木林和荒草地等景观在15^o以上坡度级分布较广，其中有林地阴坡分布稍高于其余坡向，灌木林分布阳坡多于阴坡，旱地在半阳坡出现分布峰值。