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。     

城市景观生态网络规划的空间模式应用探讨

城市景观生态网络空间模式研究是生态城市和景观规划设计现今研究的重要领域之一,目的在于依据景观生态网络模式的应用建立起生态城市规划建设的基本框架和技术途径。在探讨城市景观生态系统特征和城市景观生态网络结构的基础上,总结景观生态网络空间模式并重点分析了水景树的空间生态模式、森林 道路 住宅复合网络模式、平原城市农田 灌木丛 河流交叉网络模式、岛屿城市的绿地 道路生态网络模式4种城市景观生态网络典型模式的图示特征及其生态意义。依此为理论指导基础,以都江堰为例,在继承都江堰大地景观格局并结合都江堰市灾后重建需求的前提下,研究都江堰市城市景观生态格局和生态过程,探讨在不同尺度和不同维度上运用4种网络图示进行都江堰城市景观生态网络优化调整的空间模式和对策。(1)依据“水景树图式”优化调整纵向维度景观生态格局;(2)依据“森林 道路 住宅”和“农田 灌木丛 河流”网络调整横向维度景观生态格局;(3)依据岛屿城市的“绿地 道路”景观生态网络调整城市组团景观生态格局.     

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。     

基于RS和GIS的三峡库区生态环境综合评价

以遥感影像作为主要数据源,在地理信息系统技术的支持下,以生态环境脆弱典型区——三峡库区为研究对象,针对区域主要生态问题,选取水热条件、地形地貌、土地利用和土壤侵蚀为评价因子,建立了生态环境质量综合评价模型,并对评价结果的空间分异格局进行了分析。结果表明,三峡库区的生态环境现状整体较差,良好等级的区域仅占4.25％,较差及以下等级的区域占区域总面积的60％;生态环境质量的空间分异比较明显,中海拔地区生态环境质量最为脆弱。因此,必须因地制宜地采取相应措施,从而加强库区生态环境的保护。     

基于生态网络格局的城市生态保护红线优化研究——以青岛市为例

生态保护红线是对维护生态安全、保障生态系统服务具有重要战略意义的空间区域。现有生态保护红线划定技术方法未考虑空间连通性,划定结果存在斑块破碎、空间连通性差的问题,降低了生态保护红线的生态功能。本文以青岛市为例,将形态学空间格局分析方法(MSPA)和最小路径法等生态网络构建方法引入到生态保护红线优化中,通过构建生态廊道和踏脚石连接破碎生境,使之形成完整的景观和生物栖息地网络,优化生态保护红线格局。研究结果表明:基于MSPA方法和最小路径法构建并优化的生态网络可作为生态保护红线的组成部分,提高生态保护红线区的连通性和生态系统服务功能。研究结果可为生态保护红线的优化提供重要的参考和依据,对环境保护和管理具有一定借鉴意义。     

基于GIS的景观生态功能指标分析

针对当前我国规划及战略环评指标体系中缺乏直接反映生态功能指标的问题,提出可通过系统研究区域景观生态结构与景观功能变化间的关系,由斑块面积指数计算生物生产力、由景观香农多样性指数和景观香农均匀度指数反映生态质量,以此表征景观生态功能。以地理信息系统（GIS）为平台,提出了利用基于斑块面积而得到的景观要素转移矩阵及基于年鉴统计而得到的景观单位面积生物生产力的转移矩阵来计算生物生产力的方法,并在统计若干研究流域景观格局异质性指数文献的基础上发掘了景观多样性指数、景观均匀度指数与生态质量间的关系。最后,以江苏省沿江地区2000、2004年的数据开展了实例分析,结果表明,提出的生物生产力和生态质量这两个指标确实能反映区域景观功能的变化,在今后的规划和战略环评中具有一定的应用前景.     

基于GIS的高原湖泊流域生态安全格局构建及优化研究——以星云湖流域为例

以星云湖流域自然人文环境特征、主要生态环境问题为出发点,结合景观生态学原理方法、熵值法和GIS空间分析技术,实现星云湖流域生态安全的空间分异格局及优化。选取海拔高程、坡度、土壤侵蚀强度、地质灾害易发性、土地覆被(利用方式和植被覆盖度)、人口密度、距自然保护区距离、距离建设用地和距水源距离等因素为阻力因子叠加生成综合阻力要素,根据GIS空间成本距离分析原理,引用最小累积阻力模型识别构建流域生态廊道和生态节点,进一步规划优化流域生态功能网络的结构和功能。研究表明:(1)从各安全等级面积比例和平均生态安全指数角度,星云湖流域中度安全占流域总面积的45.81%,高度安全为25.24%,较低安全为21.05%,不安全占7.9%,平均生态安全指数为2.95,流域生态安全总体处于中度安全,生态系统健康一般,但部分地区生态安全性较低,主要分布在南部、东部和北部地区,应重视这些区域的生态保护和建设;同时,坡度、水土流失因子和水资源(自然环境要素)、土地利用格局和距离建设用地(人类活动干扰要素)等因素是流域生态安全格局形成的主要因子;(2)识别规划了中枢生态源、核心型生态源斑块、一般生态源、多种级别的生态廊道和生态节点或战略点等构成的具有结构性和层次性的流域生态安全网络格局,对不同层次和结构的生态源、生态廊道和生态节点或战略点进行针对性建设保护,将有效提升流域生态系统的功能价值性和系统的完整性,进而加强流域生态稳定安全。     

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。     

基于生态安全格局的湖州市城乡建设用地空间管制分区

生态安全格局对于指导城乡建设用地布局具有重要意义。选择地形条件、地质灾害、土壤侵蚀、生物保护、一般水体保护和太湖湖体保护6个要素作为城乡建设用地空间扩展的生态约束条件,基于GIS空间分析方法和“水桶效应”原理,对湖州市综合生态安全进行评价,制作了湖州市综合生态安全格局即安全区、临界安全区、较不安全区和不安全区的空间分布图,比照湖州市现状建设用地分布图与综合生态安全等级分布图,得到湖州市现状城乡建设用地生态安全格局,根据湖州市生态安全格局,确定湖州市城乡建设用地优先建设区、条件建设区、限制建设区和禁止建设区面积及其空间分布,对湖州市城乡建设用地边界即挖潜边界、扩展边界、整理边界和禁建边界等进行了界定,从而为湖州市城乡建设用地的优化配置和差异化管理决策提供依据     

人类活动影响下的四湖地区湿地景观格局分析

湿地景观空间结构研究是湿地生态研究的核心之一，景观功能性的性质和发挥，影响着湿地的物质流、信息流和能量流的特征，进而影响湿地区域的资源开发利用与保护。运用景观的空间格局指数，在遥感和GIS技术的支持下，结合江汉平原四湖地区的湿地农业的区域特点，确定了 四湖地区湿地景观分类系统，为了更好地定量分析四湖地区湿地景观格局的特点，我们选取了三类景观格局指数来定量描述于景观空间格局，即基本空间格局指标（多样性、均匀度及优势度）、景观空间构型指标（聚集工、破碎化）及斑块特征指标（斑块分维数），比较系统地分析四湖地区湿地景观空间格局。在此基础上探讨了人类干扰对四湖地区湿地同的结构和空间演替的影响。     

基于GIS的金沙江流域（云南段）生态潜力空间分布特征

生态潜力是衡量多种生态因子综合配合效果的指标。金沙江流域（云南段）从上游到下游地貌类型多样,地形、土壤物化特性差异明显,导致流域内各地貌单元的生态潜力值空间分布特征不一样。GIS的强大空间分析功能,为流域内复杂的生态潜力空间分布规律研究提供了快捷的分析工具。利用ArcGIS空间分析软件,在植被分类图的基础上,对金沙江流域（云南段）生态潜力进行三维透视、空间变异规律等研究。并在此基础上,选取土壤因子,分别对流域内不同地貌单元的生态潜力与土壤空间分布相关性进行了对比研究。结果表明,流域的生态潜力总体上往西北方向递增;变异函数分析得出流域内的生态潜力具有各向异性特点,且生态潜力沿流域走向具有很好的空间自相关性;土壤类型在生态潜力的空间分布特征上具有一定的控制作用。研究中所使用的GIS技术与方法,特别是三维透视与变异函数的应用,为其它地区的类似研究提供了参考;另外,计算得出的金沙江流域生态潜力的分布规律,为该区域的生态保护提供了一定的理论依据.     

秭归县植被结构演变及土壤侵蚀评价

为详细了解水库建设期秭归县植被结构演变及土壤侵蚀风险情况,使用TM和SPOT等中高分辨率遥感数据获取的秭归县1992、2007年1〖DK〗∶50 000土地利用分类、植被覆盖度、土壤侵蚀风险及1999～2007年SPOT VEGETATION NDVI等。利用景观格局方法研究植被景观格局演变,分析植被结构与土壤侵蚀风险变化特点。结果表明：1992～2007年,植被景观格局更加破碎,斑块离散程度变大,多样性提高,乔、灌等仍是优势类型,受不同人类政策的影响,不同类型植被类型景观特征响应表现出差异性。植被覆盖度得到改善,其中秭归中南部植被水平密度结构得到明显改善,对降低土壤侵蚀风险起到了积极作用。水库周边地区作为人类活动扰动的集中区,水土保持任务依然艰巨。通过遥感和GIS手段分析区域土地景观格局演变及其生态环境效应,分析变化背后的驱动机制和限制因素,甄别人类活动影响力,为研究三峡人地关系和谐发展提供借鉴和参考     

金沙江流域(云南部分)生态潜力及其变化

植被景观要素的生态潜力能够反映某区域内生态功能的综合潜力,研究植被景观要素的生态潜力可望为该区域的生态保护工作提供参考。金沙江流域是我国西部的生态脆弱区,因此选择本流域的云南省部分地区进行植被景观要素的生态潜力与变化研究。首先,对流域内各植被类型进行生态潜力的分级与打分;然后,采用1996与2006年的TM遥感数据,制作了流域内的两期植被分类图,并在此基础上,借助ArcGIS软件绘制了生态潜力图;最后,根据流域内10年期间的植被类型变化面积,计算出流域内生态潜力的变化量。分析得出,流域内生态潜力变化最大的为中、东部地区,而该地区正是人口分布比较集中的地区。研究成果一方面可望加强人们认识流域内植被的生态功能和保护价值,以及植被的发展和破坏趋势;另一方面为流域内植被的恢复方向和重点提供可靠的依据.     

GIS支持下土壤侵蚀潜在危险度的分级研究

根据土壤侵蚀特点，在IDRISI地理信息系统（GIS）支持下，研究设计了小流域空间与属性数据库的建设，在GIS系统支持下可有效地实现区域土壤侵蚀潜在危险的分级及其空间分析。首先，采用侵蚀预报的数学模型来估算土壤侵蚀星，用土壤详查资料编制土层厚度和土壤容重图，然后，由土壤年均侵蚀量，土层厚度和土壤容重得到土壤抗蚀年限图，按水利部标准将土壤侵蚀潜在危险度分为5级。最后，为表明某一地区或地类土壤侵蚀潜在危险的大小，还提出了土壤侵蚀潜在危险指数（SEPDI）。以三峡库区的王家桥小流域为例进行了研究，并且分析了其空间分布特点。     

综合治理前后兰陵溪小流域生态系统健康格局与动态

兰陵溪小流域是三峡库区的典型小流域,其生态建设具有重要的战略地位和示范效应。基于生态系统结构、功能、适应力和社会价值研究的小流域健康状况评估,可为生态系统管理决策提供理论依据。利用遥感数据和实地调查数据建立基于Fishnet网格的兰陵溪小流域健康评价数据库,选用压力 状态 响应评价模型和层次分析法构建小流域生态系统健康评价指标体系,并对2002～2009年小流域生态健康进行评价,分析兰陵溪小流域生态系统健康状况的时空变化规律。从压力、状态、响应等3个方面选择12个指标构建了小流域健康评价指标体系,包括外界对小流域生态系统的干扰程度、小流域自身状态及响应指标,且健康评价数据可选用调查统计数据和遥感数据,具有较强的系统性和可操作性;随海拔的上升,人口密度减小和森林植被覆盖度提高,健康指数明显升高。因此,在兰陵溪小流域内海拔较高、森林植被覆盖度高、人类活动少的西南部健康评价综合指数明显高于海拔低、森林植被较少、人口密度大的东北部及中部河谷区域;在2002～2009年,小流域生态系统健康状况好转的网格数占总数的94444%,健康指数平均值从0531提高到0781;兰陵溪小流域生态系统健康状况的改善主要得益于土壤侵蚀强度的降低和生态弹性指数的提升,两者对提高健康指数的贡献率分别达到40887%和23153%。在水土流失严重区域,通过综合治理,特别是林业生态工程的实施,优化土地利用方式、提升生态系统的弹性和服务功能,可以大幅度改善小流域健康状况     

基于GIS和USLE的小流域土壤侵蚀定量评价

通过气象数据分析、实地调查、野外采样及室内分析、DEM计算、遥感解译等,建立了南水北调中线水源地丹江口水库区典型小流域地理数据库,确定了计算USLE因子指标的方法。在ArcGIS支持下,模拟了小流域土壤侵蚀强度的空间分布。将模拟结果分为微度、低度、中度、强度、剧烈侵蚀5级,建立土壤侵蚀与土地利用/土地覆盖类型及坡度之间的关系。结果表明：研究区年均土壤侵蚀量2414 t/hm2,远超该地区容许土壤流失量5 t/（hm2·a）。96%的侵蚀区及95%的土壤侵蚀总量位于<25°区域。就土地利用/土地覆盖类型而言,陡坡耕作区是主要的土壤流失区。研究结果为水源区的土壤侵蚀治理提供参考意见,同时为USLE在无土壤类型图地区的应用提供一种方法借鉴     

近15年来长江源区土地利用变化及其生态环境效应

长江源区是我国重要的水源涵养区,也是高海拔地区生物多样性最集中的地区和生态变化最为敏感的地区。基于1986年TM和2000年ETM+卫星遥感数据和野外实地调查,采用GIS软件和景观生态空间分布格局分析方法,对长江源区近15年来土地利用类型的时空变化进行了研究。结果表明：1986～2000年,源区林地和湿地面积减少54.2 %和42.69 %,建设用地、耕地和未利用土地面积分别增加120 %、43.83 %和21.1 %。全区土地利用的空间位置转换面积大于其数量变化,土地利用类型总变化的面积大小依次是草地＞未利用土地＞湿地＞水域＞林地＞耕地＞建设用地。土地利用动态转化过程以草地转化为未利用土地、湿地转化为草地和未利用地逆转为草地为主要特征。15年里景观破碎化程度加剧,分维数和多样性指数增加,优势度降低,景观异质性增强。长江源区脆弱的生态体系对土地利用变化响应强烈,造成水土流失与沙漠化程度加剧,导致大范围高寒草甸、草原植被退化,湿地萎缩。气候变化和人类经济活动是导致研究区土地利用变化的主要因素。     

基于景观格局演变的流域生态风险评价与管控——以贵州赤水河流域为例

以岩溶地区典型流域——赤水河流域为研究对象,以2000、2005、2008、2013年4期遥感数据为基础,结合Arc Map的空间分析功能,对流域景观格局演变过程进行分析,构建流域生态风险评价体系与管控措施。研究表明:2000~2013年赤水河流域无风险区、潜在风险区、轻度风险区分别由1.66、2.95、75.41 km~2上升至5.63、21.81、115.45 km~2,而中度、重度风险区却分别下降了35.6和40.27 km~2;历年生态风险演变格局为以城乡建设用地为中心,生态风险由轻度、中度、重度向潜在或无风险区过渡,轻度、中度、重度主要以点状扩散或增加,潜在及无风险区则连片分布于农田区和山地丘陵区;基于不同生态风险区的风险源管控对策,对建立流域生态风险预警机制、降低流域生态环境风险、维护流域生态服务功能具有十分重要的意义。