县域农村居民点景观格局指数的空间粒度效应——以江苏省丰县为例

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10m增大到200m,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∶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50~60m,最佳粒度为60m。     

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     

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。     

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.     

向家坝工程扰动区的景观变化及其生态恢复

大型水利水电工程扰动常造成土地利用的显著变化。为研究工程扰动对景观的影响以及采取修复措施后的景观生态效果，以向家坝水利水电工程建设为例，以工程扰动区的航空摄影图像分析和野外样地调查为手段，分别针对工程区域在被扰动前（2004年）、扰动后（2006~2007年）和进行恢复重建之后（2008年）的3个代表年份展开了区域景观变化及现有生态恢复工程对生态景观恢复效应的研究。选取景观破碎化指数、多样性、优势度和景观形状指数4个参数，量化分析了向家坝工程建设区整体景观结构特征，包括不同阶段景观格局变化、景观斑块类型面积与斑块数量变化、斑块破碎化和斑块形状变化，以及各年份景观指数和各景观类型破碎化指数变化等。此外，从景观生态学原理的角度，提出了向家坝工程扰动区将来实施生态恢复重建的对策措施。其中特别强调扰动区今后的生态恢复工作应在科学规划扰动区景观格局和功能的基础上，注重景观连接性的建设，同时不断改善群落结构和丰富物种多样性     

快速城市化对滨海城市景观格局演变的影响

本文综合应用面向对象的决策树和景观格局指数方法,分析厦门城市景观格局演变过程,旨在揭示快速城市化背景下的滨海城市景观格局时空演变格局。研究结果表明:11987—2007年20年间厦门城市景观整体破碎度增加,景观最大斑块指数先小幅增加而后逐年递减,各斑块类型分布趋于均匀,反映了随着社会、经济发展对土地资源需求程度加大,人类在本地区的开发活动增强。2在斑块类型指数中,森林面积先减后增,退耕还林、荒山及城市绿化等措施使得森林景观趋向良性发展;建设用地和水域面积持续递增,农田面积单调递减,反映城市建成区大肆扩张占用农田,以及受经济利益驱使的水产养殖业围田造湖、造塘的突出问题,城市、郊区建成区有连接成片的趋势。3森林于2007年超越农田成为滨海城市厦门的优势景观类型。4景观指数法适用于在快速城市化中景观格局时空演变的定量分析,可为相关滨海城市景观生态学研究提供方法借鉴。     

基于LUR模型探究城市景观格局对PM2.5浓度的影响——以长株潭城市群为例

随着城市化进程的加快，空气污染问题已成为中国最主要城市问题之一，严重影响公众健康。当前微观尺度下空气监测点周围景观格局对PM25浓度影响的研究较少，以长株潭城市群为例，选取地形、污染源、人口、道路交通、土地利用与城市景观格局6大类预测变量，其中城市景观格局选取边缘密度、连续度、形状指数、斑块平均面积、蔓延度、均匀度指数7个景观指数，运用逐步线性回归模型，探究城市景观格局对PM25浓度的影响。研究结果显示：（1）所选取的土地景观格局指数可以解释研究区PM25浓度的732%的变异，模型拟合较好；（2）影响PM25浓度的土地利用类型包括建设用地、林地、草地与水体。微观尺度下城市各类型景观格局中连续度和形状指数对PM25影响显著，建设用地连续度越高，分布越集聚，PM25浓度越高；水体形状指数越小，形状越简单规则，越易降低PM25浓度；（3）城市整体景观格局中，景观聚集程度与景观多样性等因素对PM25浓度产生重要影响。减少景观内各类型斑块的离散分布，使各景观类型均匀分布于整体景观内，有助于降低PM25浓度。研究结果可为未来大气防治与城市规划提供参考依据。〖HJ1〗〖HJ〗〖JP+1〗     

重庆市不同空间尺度建设用地演进特征与景观格局分析

研究不同空间尺度下城市土地利用的演变过程和变化特征,有助于深入了解和揭示城市土地利用演变时空差异和内在影响机制。以重庆市主城区为例,基于研究区1978~2013年多时序的MSS和Landsat TM/ETM+遥感影像数据,利用Arc GIS技术和景观格局分析理论,从研究区整体尺度、区域尺度和各区尺度等3种空间尺度对研究区建设用地演进特征和景观格局动态变化进行分析。结果表明:(1)1978~2013年研究区不同空间尺度建设用地面积变化趋势基本相似,综合扩展程度指数变化特征也存在一定的规律。在2001年之后研究区建设用地演进过程由低缓发展向高速递增阶段过渡,各区尺度建设用地扩展深受地貌、经济、政策、交通等影响因素的干扰;(2)在不同空间尺度新增斑块数目对比中,边缘扩展模式与跳跃扩展模式的主导优势先后发生3次转换,而在新增斑块面积比对比中边缘扩展模式始终保持绝对优势,填充扩展模式分别在新增斑块数目和面积比的比较中均处于弱势;(3)随着时间的变化,就整体尺度上景观指数变化而言,景观破碎度和景观多样性明显增加,斑块形状趋于简单和规则化,斑块之间连通性不断提高,与城市化进程趋于吻合。但区域尺度和各区尺度深受国家政策环境的影响,景观指数变化则相对复杂。研究结论有助于从空间尺度对城市扩展信息进行挖掘和理解,为其城市规划和土地管理提供一定的科学依据。     

基于景观指数和马尔科夫模型的铜梁县土地利用分析

以重庆市铜梁县为研究区域，以三期TM/ETM+遥感影像为主要数据来源，在获取大量数据的基础上，结合景观生态学理论研究了1993~2007年铜梁县土地利用的景观格局，运用马尔科夫模型对土地利用/覆被变化过程及数量转化情况进行分析并对其未来变化趋势进行预测。结果表明：1993~2007年铜梁县景观形状趋于复杂，斑块破碎度降低，景观异质程度下降，景观类型有向单一化或非均衡化发展的趋势；林地减少较快而建设用地增加较快，减少的林地主要转化为园地和耕地，增加的建设用地主要来自于园地和耕地。研究表明，将景观指数、马尔科夫模型结合进行土地利用/覆被变化的研究，能更有效地分析土地利用的格局和过程，取得较好的效果.     

城市边缘区土地利用景观格局变化分析

以北京市大兴区为例,以1993、20012、007年3期土地利用图为基础,对城市边缘区的土地利用景观格局变化情况进行了分析。首先对3期土地利用图进行统计分析,得到了各类土地利用类型的面积变化情况,在此基础上,利用景观格局分析软件FRAGSTAS分别计算三个时期土地利用图的景观指数。结果表明:①大兴区的景观类型主体是耕地和建设用地。从1993-2007年,大兴区的土地利用类型面积发生了很大的变化,其中,耕地面积持续减少,林地、建设用地面积持续增加,园地、草地、水域、荒土地面积先增加后减少;②大兴区景观格局的总体破碎化程度逐年增加,斑块形状相似性变小,形状越来越不规则,景观分离度持续增加,各类景观组分面积比例差别在逐渐缩小,景观中各组分分配越来越均匀,某一种或几种景观组分占优势的情况越来越小;③耕地、园地、林地、草地、水域及荒土地呈现出较为一致的变化规律,即景观的破碎程度加大,分离度增大,形状变得越来越不规则,并且分布越来越分散。建设用地的变化规律略有不同,建设用地的景观破碎度增加,但是形状变得规则,并且分布变得相对聚集。     

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     

三峡库区重庆段人类活动强度的景观格局梯度响应

基于三峡库区重庆段1995、2005、2015年土地利用图像，利用ArcGIS和FRAGSTATS软件，并结合夜间灯光数据构建人类活动强度带，分析了三峡库区重庆段在不同人类活动强度带3个时期的景观格局变化特征，并进一步研究了2015年研究区4种面积变化较大的景观类型格局特征随人类活动强度的梯度变化规律。研究结果表明：（1）人类活动的空间分布差异显著，强度由西向东逐渐递减，长江干线流域的人类活动强度相对周边区域更强;（2）在景观水平上，随着人类活动强度的增加，研究区景观斑块数大幅减少，多样性和均匀度指数先增加后减少，连通性有所下降；景观聚集度先减后增，破碎化程度有所增加，但在2015年得到一定改善;（3）在类型水平上，建设用地、水域、草地、低密度植被覆盖林地这4种景观类型能较好地反映景观格局变化特征，其中各景观类型的斑块密度、形状指数和分维数随人类活动强度的变化表现出较为明显的波动；除建设用地外其余景观类型的最大斑块指数和面积变化幅度较小，在人类活动强度最大时的建设用地面积占比和斑块指数分别达到71.2%、35.72%;（4）三峡工程、移民工程、城市化推进以及“退耕还林”等政策实施是三峡库区景观格局演变的重要驱动力。揭示了20a来三峡库区重庆段景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律，可为研究区自然资源的合理开发及区域可持续发展提供参考。     

基于DMSP-OLS夜间灯光数据的长江经济带城镇体系空间格局演变（1992～2013）

研究长江经济带城镇体系空间格局演变，对于透视长江经济带城镇体系空间格局演变特征和规律以及促进长江经济带城镇体系空间格局优化发展有着重要意义。利用多时相同期Landsat卫星数据以及运用聚类分析方法对长江经济带夜间灯光数据进行校正，并采用其他辅助数据法对比分析获取城镇建成区面积的阈值，在此阈值基础之上选取景观总面积、总斑块数量和聚集度指数等总共8个典型景观格局指标, 继而使用FRAG-STATS 4.2 软件对1992~2013年间长江经济带城镇发展的空间格局变化进行计算分析。研究结果表明：(1）1992~2013年间，长江经济带城镇化快速扩展，城镇建成区面积增加了9.68倍，斑块数量增加了2.39倍，斑块密度也得到较大的增加，反映出长江经济带城镇数量不断增加和城镇建成区面积不断扩大；（2）景观斑块形状复杂度逐渐上升，中小城市不断壮大，同时出现了较多的新兴小城镇，总边界长度和平均边界密度的年均增长速度分别为21.56%和21.58%，体现了长江经济带城镇间聚集度越来越高，相互影响也越来越大；(3）最大斑块指数和聚集度指数两个指标在整体上呈现出逐年下降的态势，但是景观总面积、总斑块数量和斑块密度等8个指标在演变过程中均存在一定的波动和无序化，反映出长江经济带在城镇化过程中呈现出不规则和无序化的特征。     

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。     

湖南永吉高速公路建设的景观格局影响评价

利用遥感（RS）、全球定位系统（GPS）与地理信息系统技术（GIS），对湖南省永吉高速公路沿线建设前后的景观进行分类和制图，结合景观结构分析软件Fragstats33和景观生态学方法，从斑块和景观两个层次上研究高速公路建设前后景观格局的变化。结果表明：（1）斑块层次指数中，沿线除公路用地外各景观类型的面积均有所减少，257%的土地转换为公路用地，其中旱地面积减少最多，但是公路建设前后没有改变该区域的优势斑块类型；（2）景观层次指数中，斑块数目和斑块密度的增加与最大斑块指数的减少，都表明景观异质性增加；（3）不同缓冲区分析结果表明：高速公路建设对景观格局的干扰突出表现在距公路较近的500 m缓冲区内。本研究方法在未来路网规划与环境影响评价中具有一定应用前景     

普定县岩溶洼地的景观格局分析

岩溶洼地是我国西南地区典型的岩溶地貌类型之一,是国家进行环境治理和扶贫的重点区域。采用GIS与景观格局指数分析相结合的方法,对贵州省普定县岩溶洼地景观空间格局进行研究。依据各洼地斑块的面积大小,将洼地分成大型、中型和小型洼地3类。选取斑块数、斑块密度、面积周长分维数、平均临近指数、蔓延度指数、连接度指数、聚集度指数、散布与并列指数、Shannon多样性指数等9类景观格局指数,从整体景观水平和斑块类型水平这两个方面对岩溶洼地景观格局进行了分析。研究结果表明:普定县的洼地集中分布在南部和西北部;从总体景观水平上来看,景观受干扰的程度较大,结构比较复杂,类型比较丰富,异质性较强,整体景观分布较为离散,但各景观类型分布较为聚集;从斑块类型水平上来看,洼地景观类型相比非洼地景观类型、小型洼地景观类型相比大型洼地景观类型均呈现出斑块数多、破碎化程度高、聚集度略低、受自然条件制约程度高的特点。     

基于遥感的巢湖流域景观格局变化研究

以1989年、1999年、2009年3期6景LandsatTM/ETM遥感影像为数据源,采用分层分类、监督分类与人工目视纠错相结合的方法对巢湖流域土地利用景观类型信息进行分层提取,运用Fragstats软件分析流域内20 a间的景观格局变化,并研究其变化规律特征。结果表明：（1）巢湖流域1989~2009年建设用地增加38 380 hm2,动态度高达18％,耕地面积减少34 230 hm2,水体面积相对稳定,常绿林地增加40 350 hm2,落叶林地减少6 760 hm2,城镇建设用地的增加主要来源于农田和其他用地类型的转入。（2）近20 a间流域斑块个数(NP)与斑块密度(PD)呈现直线下降,下降率均约为22％,块形状指数(LSI)的下降率更加迅速,〖JP2〗约为28％,最大斑块指数(LPI)则表现出V字变化规律,聚合度指数(AI)呈稳步上升,说明景观变化受人类活动的影响越来越大。（3）从景观类型上看,2009年的斑块个数(NP)和斑块密度(PD)比1989年下降了近1/2,常绿林和其他用地的变化是主要因素;块形状指数(LSI)降低则是受农田和其他用地的影响所致。（4）伴随巢湖流域行政格局改变和经济快速发展,流域土地利用将发生巨大改变。研究成果将是新格局发展的背景记录,为今后巢湖流域社会经济发展规划提供科学的理论支撑     

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。     

上海市青浦区景观格局的粒度效应分析

以上海市青浦区为研究区域，基于ETM遥感影像数据和GIS技术，采用优势规则栅格聚合方法，对分类的ETM数据进行了粒度变换。以景观格局分析程序Fragstats3．3为分析工具，从景观类型水平和景观水平上研究了景观格局的空间粒度效应。研究结果表明：（1）不同的景观类型、不同的景观特征指数对粒度响应存在差异：居住景观和道路景观是对粒度响应最敏感的两种景观类型；形状指数、聚集度指数、斑块数量指数对粒度响应的敏感程度较高，多样性指数、均匀度指数、景观面积比例指数、分维数对粒度响应的敏感程度较低；此外，还发现优势景观随着粒度增加面积增大，形状规则的景观对粒度响应敏感程度低。（2）景观指数的粒度响应曲线存在尺度转折点，且多出现在40、60、80、120m，其中第一尺度区域多为20～40m或20～60m。第一尺度域是选择适宜粒度的较好取值范围，所以本研究中所用景观类型图进行景观指数计算的适宜粒度范围为30-40m。（3）研究发现由不同指数表征相同的生态现象可能会出现相反的粒度效应，在一定程度上体现了景观指数量化景观格局的局限性。     

页岩气开发对乌江沿岸景观与生态格局的影响研究

景观生态格局是区域生态安全和可持续发展的基础。以乌江沿岸页岩气开发区为例，基于2010、2020年两期遥感影像、页岩气开发规模等相关数据，应用移动窗口获取景观格局指数，计算景观生态风险指数；构建生态网络，探究页岩气开发对区域景观格局的直接影响和生态格局的间接影响。结果表明：(1)2010～2020年，乌江沿岸页岩气开发区内林地、耕地分别减少了约52.78、43.78 km²,建设用地增加92.04 km²,草地和水域用地基本保持不变。页岩气矿区内景观聚集指数、最大斑块指数降低，降幅分别为9.38%～30.61%、14.36%～57.69%;斑块密度、分离度指数上升，增幅分别25.29%～55.39%、2.57%～5.11%,景观生态风险指数增幅0.20%～0.52%。(2)井场、管线、道路等基础设施建设带来的土地损毁，影响周边景观生态。其中道路沿线斑块密度指数、景观生态风险指数增幅最大，分别为50.95%～54.28%、0.59%～0.62%,对生态环境影响明显。(3)10年间，乌江沿岸生态源地面积减少250 km²,生...