上海城市景观生态格局演变与生态网络结构优化分析

为了优化上海城市生态网络结构,综合应用景观格局、景观格局指数以及景观生态网络分析方法,提出上海城市生态品质提升途径。首先,应用面向对象的遥感图像分类方法获得了2008年和2015年上海市建设用地、农业用地、水域和绿地等景观类型分布,应用Fragstats软件获得景观格局指数,比较了城市景观格局和景观格局指数的演变;其次应用最小成本路径方法构建城市生态网络,与城市道路交通网络叠置,确定了生态网络结构的间断点;最后与《上海市基本生态网络规划》比较,提出了城市生态网络发展建议。本研究获得如下结论:(1)2008～2015年,上海市建设用地、农业用地、绿地和水域的面积比例由38∶51∶5∶6演变为46∶39∶7∶8。(2)上海市景观格局日趋破碎化、复杂化,连通性下降;建设用地的优势景观类型地位强化,郊区建设用地呈现破碎化入侵,农业用地面积减少且破碎化;绿地系统面积增大,但连通性不足,结构待优化。(3)经最小阻力分析获得上海市105条潜在生态廊道线路,在浦东新区、奉贤区、金山区、松江区和青浦区具有较好的环状度;经叠置分析识别出上海市骨干生态廊道的62个间断点,主要分布在青浦区、松江区、浦东新区以及奉贤区。(4)经比较分析发现,城市生态网络规划的生态网络骨架基本保持,但局部的生态网络结构存在问题,上海西北部和北部的生态廊道空间萎缩,东南部生态空间出现碎片化。     

城市化背景下喀斯特流域生态服务价值时空分异特征——以贵阳市南明河流域为例

以贵阳市南明河流域1990、2000和2013年遥感影像数据为基础,通过多尺度空间单元格及空间自相关分析,结合GIS空间分析技术,定量描述了南明河流域生态系统服务功能的时空分异特征,进一步揭示了喀斯特区域城市发展引起的生态服务价值变化。结果表明:1990~2013年,南明河流域生态服务价值增加6.87亿元,林地生态服务价值增加,而耕地、建设用地的变化造成生态服务价值的损失;流域生态服务价值存在较强空间聚集性,生态服务价值"热点"区主要分布在流域中下游,"冷点"区主要集中在流域中游;随着研究尺度的增加,流域生态服务价值的空间自相关性增强;流域生态服务价值对价值系数缺乏弹性,林地敏感性最高,对流域生态服务价值贡献最大,而城市化进程加快使得建设用地对总生态服务价值的影响程度增加。     

中尺度流域的景观格局分析--以湖北四湖流域为例

以湖北四湖流域为中尺度流域的代表，对流域九种景观类型657个斑块的形状、6种景观类型分离程度、四个分区及全流域的景观异质性进行了分析。结果表明：斑块伸长指数和形状系数是完全相关的，它们与周长／面积各自表达着形状复杂性的不同方面，有必要对其进行综合评价；四湖流域的不同类型的景观斑块形状有较大差异，分区间的斑块形状差异较小；湿地类型的斑块形状趋于简单，其中湖泊斑块形状员简单，非湿地类型的斑块形状趋于复杂，又以林地类型为员。这表明本地区的湿地，特别是湖泊，受到了更大的人类活动影响；湖泊斑块的分布最集中，居民点斑块的分布员分散，这不利于控制流域内的洪涝灾害；从流域的上游到下游，景观多样性和均匀度呈增加的趋势，景观破碎化程度呈下降趋势，这种景观异质性的空间差异反映了流域空间开发历史的长短和人类活动强度的差异。     

城市主要功能用地景观格局的演变特征——以江苏省淮安市为例

基于GIS平台,提取了淮安市主城区城市用地的矢量数据,借助Fragstats3.3软件,计算了主要功能用地的景观格局指数,并对城市功能用地景观格局演变的特征进行了分析。研究表明：自1982年以来,城市功能用地斑块数量增多,斑块面积逐渐增大,面积差异不断缩小,用地斑块空间聚集程度渐渐上升,连通性水平逐步提高,功能用地斑块的形状特征与规整性变化明显;居住用地呈现出大分散、小集中的空间格局特征,斑块面积由小变大,斑块之间距离增大,密度降低,用地斑块的规整性与形态变化较大;工业用地由分散布局逐渐趋向于集中,斑块面积规模由小变大,完整性与集聚程度不断提高,相互连通性明显增强,斑块形态复杂性低;城市公共设施用地表现出大分散、小集中特点,用地斑块面积由大变小,面积差异较大,斑块形态与规整性变化明显     

景观格局变化表征及驱动力相关性的定量化研究——以江苏省为例

导致景观格局变化的驱动因子数量众多,目前采用的多种类型的景观格局指数刻画景观的结构特征,如何利用数量方法揭示他们之间的内在联系是对景观格局的研究的重要问题。针对如何有效进行景观格局指数和驱动因子的删减的科学问题,在定性分析和统计数据的基础上,利用ARCGIS分析得到江苏省栅格格式的景观生态类型图,并用FRAGSTATS3.3中计算得到景观指数进行分析,借助粗糙集属性约减的数据处理方法,将决策因子与属性因子与景观驱动因子和景观综合指数对应起来,并从景观格局指数中选出强指数,构成景观综合指数,作为决策因子,对所选择的19个属性因子作为属性因子,进行删减,结果证明方法有效,删减得到的4个条件属性,将它们与景观综合指数分别做相关性分析,得到江苏省的主要驱动因子与区域景观格局之间关系的定量表达,反映区域景观格局为城市化特征,对区域景观格局规划有指导意义     

喀斯特山地城市生态系统弹性变化分析——以贵阳市区为例

生态系统弹性是衡量区域生态系统健康和承载力的重要指标。基于生态系统弹性强度系数和生态系统弹性限度系数构建了生态系统弹性力综合评价模型,并运用标准差距平法对计算结果进行分级,对贵阳市区2000、2005、2010和2015年的生态系统弹性时空演变进行定量研究。结果表明:(1)贵阳市区的生态系统弹性力分级占比较大的主要为较强、中等和较弱,占总面积的95%左右,其余为很弱和很强的区域,占比约5%;(2)贵阳市区的生态系统弹性力在2000～2015年大体呈波动减弱态势,其中弹性力分级为较弱和很弱的区域分别增长3.24%和1.12%,而较强的区域则减少2.60%;(3)但弹性力很强的地区面积增加0.83%,部分区域的生态系统弹性力有所增强。     

2000～2015年山地城市土地利用景观格局动态演变研究——以重庆市渝北区为例

以重庆市渝北区为例,借助地理信息系统和遥感手段,利用Landsat TM 遥感数据和DEM数据,采用景观指数分析、地形位指数和分布指数等计算方法,对渝北区 2000、2005、2010 和 2015 年土地利用景观格局变化特征进行了分析,着重探讨了不同地形、坡度下各种景观类型变化情况,以及它们之间的相互关系,以期为在相似条件下的城市最佳土地利用模式选择提供一定的借鉴和参考。结果表明：（1）渝北区土地资源以中、高级地形位为主,海拔 200 m 以下,坡度6°以下的土地资源比较匮乏;（2）渝北区主要的景观类型是耕地和林地,但耕地景观总的趋势是不断减少,林地不断增加,建设用地增长较快,总体上景观破碎化程度在增加,景观多样性呈上升趋势;（3）研究期内,中低级地形位区间内大量耕地转变为建设用地,林地、草地景观面积的分布趋势随着地形位指数成正相关关系,其优势地形位主要集中于高级别地形位区间。     

耕地资源变化的空间计量及其驱动力分析——以江苏省为例

采用1998~2008年江苏省13个地级市的耕地数据,分析了近10 a来耕地数量变化的基本过程及空间差异。然后运用Moran I指数验证了耕地资源分布空间相关性的存在,并利用空间计量模型研究了江苏省耕地数量变化的驱动机制。结果表明：（1）1998~2008年,江苏省耕地面积净减少2969×104 hm2,平均每年减少270×104 hm2。耕地数量变化存在明显的空间差异,无锡、苏州、常州、南京和镇江5个地区耕地资源减少最为严重;（2）全省耕地资源空间分布存在明显的空间相关性,1998~2008年,耕地面积Moran I值由0400 3增加至0452 4,呈逐步增强的趋势;（3）人口、经济增长和粮经作物比是江苏省耕地数量变化的主要驱动因子,其弹性系数分别为-0803、-0070、0069;（4）相邻地区各因素的空间扩散效应对耕地数量变化存在显著的影响,其弹性系数为0779,因此,未来在制定耕地保护政策,应考虑区域耕地资源分布的空间相关性,推进跨区域耕地保护机制的形成,建立一体化的区域耕地保护政策。     

基于景观格局的喀斯特山区流域生态风险评估——以贵州省乌江流域为例

以小流域为采样单元开展流域景观生态风险评估,对建立流域景观生态风险预警机制、改善流域生态环境、构建生态安全格局具有重要意义。以2000～2015年土地利用数据为基础,基于景观格局法构建景观生态风险评估模型对贵州省乌江流域景观生态风险及时空特征进行评估与分析。结果表明:(1)15年来,乌江流域景观格局变化显著,其中林地面积增加了2.85%,湿地增加了0.13%,耕地减少了4.52%,其它用地增加了0.02%;(2)乌江流域2000、2005、2010、2015年的景观生态风险度块金值与基台值的比值分别为11.81%、12.05%、13.29%、14.04%,变程分别为10.9、22.8、10.7、12.8 km;(3)15年来,不同景观生态风险等级在面积上表现出不同变化趋势,其中高、极高风险区面积分别增加了8.46%、5.57%,弱、低风险区面积分别减少了6.28%、7.28%。由此可见,由于频繁的人类活动强烈干扰使得流域内景观生态风险整体呈现上升趋势。     

县域单元美丽乡村建设类型划分与生态廊道构建——以浙江省德清县为例

基于第一次地理国情普查数据,以浙江省德清县为例,探讨县域单元美丽乡村建设类型划分和生态廊道建设。首先,基于自然本底,将村域单元划分为3种类型:山地景观型、丘陵风光型和平原水乡型;在此基础上,考虑城市未来扩展空间,增加都市风貌型,最终将美丽乡村建设划分为4种类型。其次,依据资源空间分布,评价各个村域单元美丽乡村建设潜力,将所有村域分为3个等级:核心建设村落、重点建设村落和一般建设村落。第三,识别出对德清具有重要生态意义的6个生态保护区,考虑不同地表覆盖景观格局对动物迁移的阻碍差异,利用GIS空间分析方法,计算出迁徙成本最小的路径,识别出4条重要的生态廊道。第四,将识别的生态廊道与地表覆盖进行匹配调整分析,最终构建起德清县“六核心、四廊道”的生态空间格局。     

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。     

城市旅游地景观格局演变与优化研究——以南京为例

城市旅游地景观格局是城市旅游与景观生态共同的研究热点。研究以南京为例,利用Arc GIS技术,以累积耗费距离及旅游地景观演化模型为分析手段,探讨了研究区自1991年以来的景观格局演变与优化问题。结果表明:(1)1991~2003年,旅游景观比重减少而非旅游景观增加;2003~2014年,旅游景观比重增加而非旅游景观递减。景观演化表现为先后台化再旅游化的特征。(2)河湖水面、公园与绿地、建设用地景观形状日趋规则化,林地、交通用地景观形状复杂度不断提升,景观破碎化程度加剧且多样性先上升后下降,表现出快速、高度城市化过程。(3)根据景观生态系统服务功能价值和空间作用,构建生态源地、生态廊道和生态节点等景观组分来加强生态网络的空间联系,提出格局优化方案。(4)非旅游型城市景观应进一步转变为典型旅游景观,以保持景观旅游化及旅游地景观演化的可持续性。     

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.     

城市滨水区景观保护的法律规制——以重庆为视角展开

城市滨水区是城市中最具活力、最繁华,也是最能体现城市景观特色与文化内涵的地段。但恰恰是滨水区之于城市发展重要的经济促动性,使得政府在规划、开发时往往过于关注经济利益,而忽视其生态可持续性与城市居民的公共利益。城市滨水区景观保护不仅仅是景观规划设计层面的问题,更应该从法律体系的层面对产业功能的调整,文化精神的复兴以及社会活力的再生等予以规制。因此不仅需要规划部门从整体、大局出发进行规划,维护城市景观的整体性与协调性;同时,更需要法制部门完善立法,重塑滨水区景观保护的法治理念与生态目标,形成完整的滨水区景观保护法律法规体系,从滨水区的开发管理,土地资源的保护性开发,交通模式的规制以及生态、历史文化景观维护等方面实现法律规制的保障     

城市河流滨岸带土地利用变化的环境效应——以上海苏州河为例

在阐述城市河流滨岸带的界定、结构、功能以及滨岸带土地利用变化的环境效应的基础上,选择以上海市苏州河为研究对象,运用土地利用解译、有机污染综合指数、野外调查评分等方法处理数据,将河流与河段两个尺度上的滨岸带土地利用类型分别与河流水质和调查河段的景观适宜性进行相关比较研究,进一步结合上海市不同历史时期和现状背景揭示了苏州河滨岸带土地利用变化所带来的自然环境效应和社会环境效应,同时提出城市河流滨岸带的适应性管理策略.研究结果表明:①工业用地及农业用地的减少和居住用地、城市绿地与道路用地的增加、不透水面积的整体微减是苏州河滨岸带土地利用变化的主要特征;②工业用地、居住用地和城市绿地的变化趋势最为显著,并与有机污染综台指数变化趋势的相关关系较显著;③不同河段的土地利用类型和不透水面积率与相应河段的景观适宜性之间的关联性很大.     

差异化乡村振兴路径下村域土地利用变化特征及其驱动归因——以重庆市江津区两个村为例

探究差异化乡村振兴路径下村域土地利用时空变化特征及其驱动机制,对于优化土地利用格局和制定乡村振兴路径有重要意义。以长江流域浅丘河谷区2个地形地貌相似、历史发展情况接近、乡村振兴路径迥异的行政村——芳阴村和横山村为例,基于无人机航测和多期Google Earth卫星影像,从土地利用转移、核心用地扩张模式、像元级地块属性和边界二值变化等视角综合探讨了两村在2017～2021年的土地利用变化特征,并引入地理探测器模型,从自然、社会经济、政策因素等多个方面定量归因。结果表明：(1)研究期内两村均经历了较为剧烈的土地利用变化过程,以蔓延式的园地扩张为主,最后芳阴村和横山村分别形成了农旅融合型和农林复合型的发展格局,并且芳阴村的土地利用变化过程较横山村更具多样性和均衡性。(2)像元层面上,芳阴村的地块属性和边界变化均较为剧烈,且二者在超50%的村域范围内存在显著的空间集聚效应,而横山村仅地块属性变化较为明显,地块边界变化度整体低于芳阴村。(3)村域土地利用变化受到自然、社会经济和政策多重因素的交互影响,不同乡村振兴路径下村域土地利用变化的驱动类型和驱动解释力度存在差异,对于有明确政策区划驱动的芳阴...     

小流域地段景观生态设计研究——以大别山巴河上游地段为例

在实地调查研究的基础上，分析了巴河上游流域地段的景观结构功能与演替及流域治理存在的问题，切中流域生态环境变化的要害——水土流失问题。在区内景观带自然分异的基础上，进行了流域景观生态设计。