基于景观格局演变的城市湿地景观生态规划途径

 综述城市湿地景观格局演变研究和城市湿地景观生态规划研究进展,认为城市湿地对城市可持续发展有重要意义,必须对其进行具有前瞻性的景观生态规划。分析景观过程和景观格局相互关系,结合目前城市湿地景观生态规划多流于现状的局限,提出基于景观格局演变的城市湿地景观生态规划途径,将城市湿地景观格局演变研究和城市湿地景观生态规划研究结合起来,使城市湿地景观生态规划包含时、空二维信息。该途径提出的目的是使城市湿地景观生态规划更具前瞻性,对城市可持续发展起到更大作用,并对构建城市湿地景观生态规划研究理论框架有积极意义。     

昆明市域不同生态功能类型区景观格局与生态服务价值分析

以昆明市域的8个生态功能类型区为研究对象，利用2005年土地利用变更调查数据和相关统计资料，对不同类型区的景观格局指标和生态服务价值进行计算和分析。结果表明：①整个昆明市域有较高的景观多样性和异质性，而8个类型区之间差异较大；②2005年昆明市域的生态服务价值总量为339．7124亿元，各类型区中，生态服务价值总量和单位面积生态服务价值量最高的分别是农业发展功能区和水源涵养功能区，而两者都最低的是城镇建设功能区；③农业发展功能区在景观格局特征和单位面积生态服务价值量等方面，与昆明市域的平均状况非常相似；④有些类型区在景观格局特征或生态服务价值结构上，有较大的相似性；⑤林地、水域在各类型区的地位非常突出，支配着景观的多样性稳定性，并提高了生态服务价值总量和单位面积产出量。     

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...     

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。     

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。     

洪泽湖地区土地利用与景观格局演变

基于多时点 TM/ETM影像解译数据,运用遥感、GIS和景观生态学方法,分析洪泽湖地区近 18 a的土地利用变化和景观格局演变过程,揭示该地区内各种土地利用时空变化特征,并得出3个时期景观类型分布特征、景观格局变化的趋势及特征。结果表明：（1）区域内土地利用变化显著,整体处于不平衡的状态,主要表现为耕地持续减少、建设用地迅速增加、林地先增后减及草地和水域略有增加;（2）研究区景观结构和景观异质性发生了较大变化,斑块数目增加、平均斑块面积减少,景观多样性指数、景观均匀度指数总体上升,在区域景观破碎化程度加剧的同时,各景观类型间差异缩小,景观结构趋于多样化、均匀化和破碎化。最后,指出人类活动,尤其是经济建设是土地利用景观格局变化的主要因素,并对地区的生态可持续发展提出了相应建议     

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。     

湿地景观格局演变研究评述

湿地景观格局演变研究是湿地生态学领域研究的热点问题。由于湿地具有独特的生态结构与功能并蕴涵丰富的生物多样性价值,其生态变化备受关注。同时,湿地资源作为一种重要的自然资源为人类的生存与发展提供了物质保证,深入了解湿地演变时空特征及其驱动机制是了解湿地生态演变规律和制定湿地保护对策的基础。通过分析近年来国内外湿地景观格局演变领域的主要研究理论、方法和成果,对包括景观格局指数、景观动态变化模型等湿地景观格局演变特征的研究方法和成果进行了探讨,分析了目前湿地景观格局演变驱动力研究的制约因素,对驱动因子的选取及定量表征驱动力的模型研究等各个方面的优缺点进行了评价,并在此基础上,进一步指出了本领域相关研究的研究趋势和发展方向。     

雅砻江流域湿地景观格局变化分析

应用ArcGIS软件,对雅砻江流域湿地1986和2000年遥感数据进行解译、矢量化处理,用Apack软件进行湿地景观格局指数计算,研究了近15 a雅砻江流域景观空间格局特征及其变化。结果表明：（1）近15 a雅砻江流域湿地景观面积减少,减少量为49404 hm2,占2000年湿地总面积的0506%;（2）两个时期内湿地斑块密度保持不变,湿地景观的聚集度都很高,均在099以上,湿地景观集中分布,破碎化水平低;（3）雅砻江流域湿地景观的多样性指数水平和均匀度水平较低,而且两指数在两个个时期内没有发生太大的变化,且各类湿地景观比例差异相对较大,沼泽湿地景观控制的程度较高;（4）雅砻江流域的5类湿地景观分布质心基本上未发生变化,但总体格局分布质心向南偏移001°,再向西偏移023°,整体上向西南方向偏移了2532 km     

基于最小累积阻力模型的贵阳市景观生态安全格局构建

贵阳市是我国典型的喀斯特地区,水土流失严重,生态环境脆弱。在生态重要性、景观连通性和生态需求分析的基础上进行生态源地识别,根据土地覆被状况、人为干扰程度和夜间灯光数据构建了生态阻力面,基于最小累积阻力模型识别生态廊道网络,在此基础上构建了贵阳市域和市区的景观生态安全格局。结果表明:(1)贵阳市最重要和重要生态斑块总面积5 393.43 km2,主要分布在西部和北部;生态用地斑块的景观连通度总体较高,其中园地最好,林地最差;生态需求较高的区域主要分布在人口密集的城市建成区周边。生态源地占总面积的18.56%,集中分布于北部及西南部红枫湖、百花湖等区域;(2)贵阳市生态廊道总长为933.58 km,其中关键廊道长287.6 km,沿东北向西南方向延伸。现状廊道遍布市域,主要为河流水系;潜在廊道和关键廊道98%都为林地,主要分布于北部和西部生态环境较好的山地丘陵区;(3)市区景观生态安全格局中,生态源地主要集中在百花湖、红枫湖、香纸沟、相思河等风景区,花溪湿地和南明河作为市区关键廊道纵贯南北。最后,在此基础上提出了"保护和建设并重、区县间统一规划的"生态系统管理对策,为贵阳市生态环境建设提供切实可行的科学指导。     

城市边缘区乡村景观生态特征与景观生态建设探讨

城市边缘区是城市和乡村的交错结合带，是城市发展与资源环境保护之间矛盾冲突的区域．科学地规划好该区域的生态环境建设对城市和乡村和谐发展具有十分重要的现实意义。首先论述了城市边缘区乡村景观生态特征；分析了该区域乡村景观功能的科学定位问题．探讨了乡村景观生态建设的基本原则。在此基础上，作者提出了城市边缘区应重点开展以下几方面景观生态建设：①以景观生态规划与设计的理念推进城市边缘区乡村景观建设。并注重地方特色景观的保护；②积极探索城乡一体化协调发展与建设的合理模式，实现城市和乡村优势互补、协调发展；③改变传统的农业耕作模式，推动城郊型生态农业、观光农业和现代都市农业建设；④合理开发城市边缘区景观生态资源。发展城郊生态旅游；⑤绿色景观建设；⑥景观廊道和网络建设。     

基于生态压力视角的长三角地区生态安全格局构建与优化

人类经济活动对生态环境造成的压力,是威胁区域生态安全的重要因素,基于生态压力视角构建生态安全格局对维持区域生态安全具有重要意义。以长三角为研究区,在形态学空间格局分析(MSPA)基础上采用景观连通性指数识别生态源地,基于能值生态足迹模型并结合夜间灯光数据识别生态压力热点区,通过最小累积阻力模型(MCR)提取生态源间廊道和生态压力需求廊道,从而构建生态安全格局。结果表明:(1)研究区生态源地总面积为25 581.47 km²,占研究区总面积的24.20%,主要分布在太湖流域和浙西浙东等地;生态压力热点区集中在上海、苏州等城市化水平较高的地区;生态源地与生态压力热点区在空间上并无重叠,生态供需存在一定程度的空间失耦。(2)生态廊道网络由生态源间廊道和生态压力需求廊道组成,生态源间廊道总长度为2 459.13 km,呈现"两纵一横"的空间格局,适宜修建宽度为1 200 m;生态压力需求廊道总长度为1 186.71 km,呈现以生态源地为核心的空间组团特征,一般、较高、高压力需求廊道的适宜修建宽度分别为750、550和100～200 m。(3)划分了生态保育区、生态控制区...     

基于三生空间功能的上海市农村居民点特征演变及优化研究

农村居民点的布局与利用变化和区域社会经济状况密切相关.以经济发达地区上海市为例,从"生产-生活-生态"空间的功能角度出发,运用GIS空间分析、熵权法、景观生态学等方法对农村居民点的特征演变进行研究.结果表明:(1)根据三生空间功能评价结果,可以将上海市划分为非农生产生活区、三生协调区、生产主导区和农业生产生态区等4个具有独特禀赋特征的功能区域;(2)空间功能是农村居民点演变的基础,在其他社会经济因素的作用下,形成2005～2018年不同区域差异化的演变趋势;(3)截至2018年底,3个区域农村居民点规模:农业生态区＞生产主导区＞三生协调区;形状规整程度:生产主导区＞三生协调区＞农业生态区;分布集聚程度:农业生态区＞三生协调区＞生产主导区.根据上述结果,结合《上海市城市总体规划(2017～2035年)》提出了各功能区农村居民点布局优化策略.研究结果有助于直观地揭示土地利用布局与区域社会、经济、生态等状况的动态关系,促进构建可持续发展的新型城乡体系.     

基于生态用地约束的土地利用数量结构优化

引入生态优先理念,采用碳氧平衡法分析规划目标年区域生态用地约束,以经济效益最大化为目标,构建基于生态用地约束的土地利用数量结构优化模型,并以南通市为例进行案例研究。研究结果显示,从区域低碳经济发展及远期预留的角度出发,到2020年南通市需65.66万hm2标准生态用地。土地利用结构优化后,目标年南通市耕地与林地面积分别增加27 256.59 hm2和6 640.08hm2,园地、城镇工矿及交通水利用地也有不同程度增加;而其他土地减少44 034.20 hm2,其他建设用地、农村居民点及牧草地等也有所减少。结果表明,优化后南通市2020年土地利用经济效益可达8 414.73亿元,折算后的标准生态用地面积达89.01万hm2,比2007年减少1.90万hm2,但其综合固碳释氧能力满足区域碳氧平衡的需要,可保障区域生态安全。     

基于网络分析法的旅游产业空间格局优化与空间拓展——以大连市为例

基于旅游产业经济活动的空间分布与空间相互作用关系，对旅游产业发展基本要素进行调控，进而找到最优的产业要素配置方案，释放区域旅游经济发展潜力。依据中心地理论、Gunn的旅游目的地地带理论以及旅游产业要素的空间相互作用理论，采集大连市旅游产业发展相关数据，基于交通网络数据集，利用GIS网络分析法提取旅游节点与旅游通道，构建各级旅游区，优化旅游产业空间组织格局。结果显示：优化得到5个一级旅游节点，12个二级旅游节点，10条一级旅游通道、12条二级旅游通道，在此基础上构建5个一级旅游区、17个二级旅游区总共22个域面，旅游节点、旅游通道与旅游域面有机结合构成大连市旅游产业空间组织网络，重铸大连市旅游发展轴线，拓展旅游业发展空间，优化旅游产业空间格局，实现旅游活动温冷区产业要素的高效利用。拓展乡村旅游发展空间，促进乡村旅游的转型升级与高质量发展。     

FAST电磁波宁静区植被覆盖度及景观格局时空变化

植被覆盖度是描述区域内植被修复和生长的重要因子,定量研究了FAST项目实施前后植被覆盖度变化时空特征,并利用景观格局对该区的植被覆盖度进行分析.基于Landsat TM/OLI影像反演FAST电磁波宁静区2008～2018年5期植被覆盖度数据,利用Fragstats 4.2进行景观格局分析.结果 表明:(1)2008～2018年,林地的增长趋势明显,该区域的植被覆盖度呈现明显的时空差异特征,植被覆盖类型上,2008年集中在中、低植被覆盖度,2018年多为中高、高植被覆盖度.(2)从植被覆盖度的转移情况可以看出,植被覆盖度增加的面积远大于退化的面积,增长趋势显著.核心区2010～2016年的植被覆盖度增长面积为48.01 km2,退化面积仅为16.19 km2,实际表现为该地区的生态环境质量明显改善,森林面积增加.(3)FAST电磁波宁静区林地面积的增加对植被覆盖度具有正向影响,同时在景观格局上表现为植被覆盖度的斑块密度和斑块数量呈下降趋势,景观破碎化程度降低,连通性增强,景观格局趋于稳定,聚集度上升,说明有效的林地保护措施对该地区的景观格局影响很大,稳定的景观格局对台址的保护起到重要作用,同时为该地区不同范围的植被保护力度提供遥感监测支撑.     

中原城市群交通网络通达性演化及优化研究

城市群交通网络的合理发展对于促进区域资源整合与协调发展具有重要意义。采用空间句法模型,分析1995～2015年中原城市群交通网络通达性演化特征,并提出相应交通网络优化改进建议。结果表明:(1)1995～2015年期间,中原城市群交通路网由初期的"发散"状,逐渐演化成为"树轮"状;通达性中心也由初期的郑州市扩大到洛阳市、许昌市、周口市、商丘市、开封市等周边城市,通达性较高的轴线已经从区域性线状分布发展为中心地区面状分布。(2)1995～2015年期间,中原城市群各城市通达度均有提高,京广线辐射区内城市通达度提升幅度明显大于陇海线辐射区域;郑州市、邯郸市等核心城市的通达度增长率在减缓,而亳州市、淮北市等边缘城市通达度增长率在上升。中原城市群交通路网建设总体呈空间收敛趋势,但城市间的通达度水平仍在逐渐拉大。(3)基于以上分析,研究提出将中原城市群交通系统整体培育成以郑州市为中心,以陇海线和京广线为"十"字发展轴的"多核多向状"网络结构。改进后的路网可以提升中原城市群各城市的通达性,能够充分体现城市群中心带动边缘、城市联动发展的基本功能。     

高原环湖城镇聚落的景观格局及空间形态演变特征 ——以滇池为例

城镇景观格局及空间形态的演变是对快速城镇化的响应，西部高原环湖地区特殊地理环境下的城镇聚落时空演变特征明显有别于平原、山地等地区。以Landsat TM/ETM+/OLI影像为数据源，解译了滇池1990、2000、2010及2018年4期城镇斑块，并采用景观格局指数深入分析16个城镇的演变特征与形态规律。结果表明：（1）1990～2018年城镇聚落经历了“低速增长-高速增长-理性增长”的演变波过程，2000～2010年城镇扩张最快且速率为54.2%，不同时期不同方向演变模式差异显著；（2）城镇斑块的空间特征与发展方向具有明显的依赖性和紧凑，且K-means聚类将城镇斑块分为4种类型，大斑块主导型占6.7%、高密度团簇型占35.8%、中密度团状型及低密度散点型占48.6%和8.9%；（3）城镇斑块在空间上表现为“中心-外围”的扩张特征，前卫、矣六等街道扩张迅速，而碧鸡、海口等街道增长缓慢，五华、官渡区域内城镇斑块数量、聚合度和凝聚度呈递增趋势，且各乡镇间的连通性和聚集性随斑块增长对破碎化影响较小；（4）基于影响因素，城镇斑块主要分布在海拔1 900~2 100 m和坡度小于9°的地区，并与人口和GDP具有强相关性，体现出强烈的交通指向性和河流指向性。     

贵州喀斯特山区近30 a景观格局脆弱性时空演化研究

研究景观格局脆弱性,对提高生态保护意识、促进生态文明建设有重要意义。运用景观指数和空间自相关分析方法,探究了贵州典型喀斯特山区近30 a的景观格局脆弱性时空演化特征。结果表明：(1)研究区最佳分析粒度是150 m、幅度为900 m;(2) 1990～2018年景观格局脆弱性以低和较低类型为主,面积均占70%以上;转化类型主要发生在低和较低及中等脆弱度间,且集中于海拔800～1 400 m和坡度6°～25°范围;(3)1990～2018年景观格局脆弱性存在明显的正向空间自相关关系,其中,高-高集聚主要在中部贵阳、西部六盘水、西南兴义、东北部思南及东南荔波县等区域,低-低集聚区主要在北部余庆县和南部紫云县等地;(4)国家政策和人类活动等综合作用是引起景观格局脆弱性变化的重要因素。研究区近30 a景观格局脆弱性略有增加且空间上有分散趋势。     

长江经济带科技创新资源集聚能力空间格局及网络结构

随着科技创新资源由技术推动和需求拉动的线性模式转向合作的空间网络模式,探究其空间格局及网络结构特征,剖析空间格局及网络结构形成的原因,对区域实现科技创新引领发展具有重要意义.基于ArcGIS可视化和社会网络分析法对2004～2017年长江经济带科技创新资源集聚能力的空间格局及网络结构特征进行分析,结果显示:(1)长江经济带科技创新资源集聚能力呈现逐渐增强的态势,两极分化现象严重,由东向西梯次变弱,且具有明显"领导型—追赶型—跟随型"的特征;(2)科技创新资源集聚能力空间网络联系愈来愈密集,网络密度呈现下降趋势,网络等级、网络效率均呈现上升趋势;(3)中心度排名前十位城市的科技创新资源集聚能力与其他城市空间网络联系较多,并在网络中处于中心位置和扮演支配者角色;(4)包含上海、苏州等33个城市的板块一属于"净溢出"板块,包含重庆、成都等26个城市的板块二属于"双向溢出"板块,包含武汉、长沙等41个城市的板块三属于"经纪人"板块,包含贵阳、昆明等29个城市的板块四属于"净受益"板块.鉴于此,从大力发展新型基础设施建设、促进核心城市科技创新驱动和推进科技创新资源合作平台的构建等方面提出了政策建议.