洞庭湖区土地利用及景观格局演变特征

草原文化遗址是草原民族文化的灵魂之一,加强对草原文化遗址的保护具有重要的意义。本研究利用地理信息系统(geographicinformationsystem,gis)与遥感(remotesensing,rs)技术以及景观分析软件,选取了单一土地利用动态度、综合土地利用动态度、土地利用转移矩阵及景观格局指数等指标对元上都遗址区域近30年土地利用和景观格局的变化进行分析。结果表明,1)草地是元上都遗址最主要的土地利用类型,在研究时间段内面积波动变化；2)近30年,元上都遗址草地、林地、农田之间相互转化频繁,伴随着景观指标的不断变化；3)2000–2005年综合土地利用动态度最高,林地单一土地利用动态度变化速率最高；4)景观整体比较脆弱,越来越多样化、破碎化,但已逐渐趋于稳定；生态建设工程的大力开展以及农牧民生产方式的不断变化是引起变化的主要原因。维持草原类型的面积和草原景观的稳定性,对元上都遗址的保护具有重要的作用。

基于landsatmss和tm影像数据,应用rs、gis软件和景观生态学方法,以拜泉县为例分析了1979～1990年、1990～2001年两个时段土地利用及景观格局的动态变化情况。结果表明,拜泉县以农田和建设用地为主,林地大幅度增加,各土地利用类型相互转移,从1979年到2001年,农田面积减少了15.53%,林地、水体、草地、建设用地面积分别增加了710.71%、66.44%、13.73%和133.69%,土地利用率逐渐提高。运用分维数、优势度指数、破碎度指数、多样性指数等景观指数分析了拜泉县景观格局变化过程,斑块数总体呈增加趋势,表明景观整体上破碎化程度增加,这是因为人类对生态环境的干扰越来越大。

本文选择崇明东部为研究区域,利用gis和rs技术对1988、1997年和2005年卫片和航片进行了提取、分类和分析,并计算了景观格局指数,分析了近20年来土地利用及景观格局变化。结果表明:耕地基本没有变化,河流水体、农村居民点等不断增加,潮滩大大减少,城镇发展缓慢,随着人类活动程度的加剧,景观多样性稍有下降,均匀度上升。

选择城镇化过程特征突出的深圳市为研究对象,获取1980～2015年六期landsat遥感数据进行土地利用景观格局变化分析,结合ca-markov模型和logistic回归进行土地利用变化模拟,并预测了深圳市2020年3种不同情景下的土地利用空间格局。结果表明:(1)1980～2015年期间,建设用地面积不断增加并成为优势地类,农田和水体面积不断减少；在景观水平上,城市化前期土地利用破碎化程度加剧,后期则出现土地利用向集约化的转变。(2)使用5a、10a、20a和30a不同步长的转移矩阵模拟的2015年土地利用kappa系数分别为0.868、0.844、0.835和0.846。不同步长转移矩阵对于模拟精度有一定影响。(3)3种情景的深圳市2020年土地利用变化预测结果显示,驱动力情景下城市发展最快,城市自组织情景和生态控制情景增长趋势相似,生态控制情景下土地利用集约度更高。

为揭示湖北省黄石市土地利用景观格局的发展变化,合理利用土地,选取2004、2011、2016年3期的landsat遥感影像,采用景观生态学原理和gis技术,对各类用地进行土地利用变化分析。选取斑块数量、斑块密度、聚集指数、最大斑块指数、景观形状指数、蔓延度指数、香农多样性指数、香农均匀度指数8个指数进行分析,研究黄石市近15年的景观格局的发展规律。结果表明:农田、建设用地面积增加,林地、水域面积基本保持不变,裸地数量大量减少,景观连接性减弱,破碎度增加,景观格局复杂性增加,景观格局受人类活动影响加剧。

运用gis技术和景观分析软件fragstat方法,依照自然地貌特点,研究了扬州地区土地利用及其景观格局特征。土地利用分析表明:研究区自然地貌类型简单,主要由平原区和丘陵区组成。平原区面积和斑块数量占绝对优势,分别占83.54%和73.71%;区内95%以上的耕地、水体、草地面积分布在平原区。整个景观组分中耕地面积最大,占总面积的68%。区内水网密布,天然河湖面积大,水体占总面积的19%。居民点数量最多,分别占总面积和总斑块数量的11%和61%。林地和草地面积仅各占1%。景观格局分析表明:研究区景观多样性和景观优势度高,景观均匀度指数不高,土地类型分配不均匀,在整个区域内表现为水田、居民点和湖泊为主要的土地类型,水田占有绝对优势。根据平原区和丘陵区景观格局分析及其地貌特征指出:发展平原区林、农、牧、副复合经营的商品林建设,以低丘岗地植被恢复为主加强丘陵区生态公益林建设,以及在整个区域加强和完善城市森林建设和\"三网\"防护林体系建设应成为扬州现代林业发展的重点。

基于大连市2005年土地利用图形数据,选用生态意义较明确的景观特征指数,从斑块和景观两个水平上定量研究了大连市土地利用的景观空间格局。结果表明:旱地景观是大连地区面积最大、分布最广、连续性最强的基质景观,其面积比例为40.21%,斑块个数比例为7.62%,平均斑块面积高达5.53km2/个;林地和城乡用地景观的面积比例也较大,分别为39.28%和12.89%,水田、草地和水域的面积比例较小,分别为3.54%、1.83%和1.96%;滩涂、沼泽地及未利用土地的景观面积比例均不足1%。

以1975年和2005年的土地利用图为基础图件,以各个县市为研究单位,提取各个县市的土地利用数据,分析三峡库区近30年来土地利用动态度的变化、土地利用程度的变化;然后接合景观生态学的理论,引入了斑块平均面积、景观的多样性与景观破碎度,寻找分异特征。研究表明,三峡库区近30年各类建设用地的变化速度>河流水域的变化速度>林地、草地的变化速度>耕地的变化速度;各县市土地利用程度在增加;各个景观指数的变化在各个地域分布上的变化趋势是不一样的,土地利用对景观格局的影响比较和缓,三峡库区景观的多样性在减少。

基于gis技术和景观生态学理论,利用宁武县第二次土地调查的相关数据,对宁武县的土地利用景观格局进行了定量分析。结果表明:宁武县优势景观为有林地、其他草地和旱地,分别占到全县总面积的33.3%、26.4%和26%。其他景观类型面积较小,多数景观面积所占比例不足1%。各景观类型之间面积差异较大,这与当地自然条件和人为干扰有关。宁武县整体景观破碎度、多样性和均匀度指数分别是0.094、1.6175和0.509,说明宁武县景观发育较为成熟,异质性较强。根据以上结果分析,在宁武县景观生态规划方面给出了建议。

文章以前郭尔罗斯蒙古族自治县第二次土地调查数据为基础,结合景观面积、斑块个数、斑块密度、平均斑块面积等景观特征指数、计算公式,从景观斑块面积特征,景观斑块密度大小及差异特征,景观斑块多样性、均匀度特征方面,对土地利用景观格局特征进行分析。

在gis、rs技术与景观格局分析软件fragstats支持下,采用多样性、优势度和均匀度等景观格局指数,分析景电灌区1987、1991、1999年和2003年土地利用景观格局变化。结果表明:土地利用类型总的变化趋势为草地、戈壁、沙地和盐碱地呈减少趋势;耕地、林地、居民点呈增加趋势,耕地的大幅度增加使得景电灌区的景观基质由1987年的戈壁和草地变为2003年的戈壁和耕地。耕地、戈壁、草地和沙地土地类型的平均斑块面积较大,林地、盐碱地和居民点等类型的平均斑块面积较小。随着人类对灌区的开发、建设和利用,景观优势度减少,景观多样性和景观均匀度有所增加。总体上各指数都与人为活动有很强的相关关系。

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。

基于安徽省1995～2005年土地利用统计数据,通过统计分析和数学模型,对土地利用结构变化、土地利用程度变化和土地利用景观格局变化进行了全面分析。结果表明:土地利用结构发生了明显变化,土地利用变化速度较快,土地利用程度不高,土地利用空间格局趋向合理并逐渐向均衡状态发展。

景观格局与土地利用空间结构密切相关。运用景观多样性、优势度、均匀度和破碎度等景观生态学指标,对水西景区景观格局及其用地现状进行了分析。结果表明:水西用地类型多样性较高,以林地占优势,林地破碎度低,森林景观较完整,但空闲地和建筑用地受人类活动干扰大,破碎度高,在一定程度上影响了水西的景观格局。

指出了安徽省蚌埠市是省内三大中心城市之一,近年来,蚌埠市经济发展与城市建设迅速,生态环境受到了一定程度的破坏,为了充分了解城市建设与土地利用和生态环境之间的动态变化,利用遥感(rs)及地理信息系统(gis),以安徽省蚌埠市2000年和2005年两年的tm遥感影像为数据源,在envi以及fragstat景观格局分析软件的支持下,分析了蚌埠市土地利用变化信息以及其景观格局的动态特征.结果表明:5年来,从土地变化总体来说,城乡居民及工矿用地和耕地增加,未利用地减少,研究区受人为活动影响剧烈.

基于坝子(喀斯特山区受人类活动影响最明显的特殊地貌)尺度较小的特征,运用系统网格法,结合半方差变异函数修正模型,分析贵州省境内3种类型共15个坝子2005、2010、2015年土地利用强度的空间演变特征,揭示贵州岩溶山区典型坝子土地利用强度空间演变的一般规律及其与坝子内部景观格局变化的相互关系.结果表明:贵州坝子土地利用强度空间动态演变和景观格局响应模式展现出明显的类型差异.总体上,土地利用强度随坝子经济水平由高到低呈梯度递减.微观演变上,市县中心坝子的土地利用强度围绕坝地中心外围呈同心带状先减后增,空间演变趋势为稳定-扩张型;市县周围坝子的土地利用强度以单一\"极-轴\"为高强度中心,变化兼具增减,演变趋势为波动型;偏远地区坝子的土地利用强度基本稳定不变,甚至小幅减弱,演变趋势为稳定-衰弱型;坝子景观格局与土地利用强度变化因坝区主导功能差异存在5种不同的响应关系模式.研究期间,3种类型坝子土地利用强度的空间演变受自然和人文因子双重控制,各因子之间相互作用形成其空间演变的典型特征.

土地利用及景观格局变化作为人类活动对自然环境影响的主要研究内容,是评价区域发展变化的重要指标。利用2004、2009和2014年3期landsat遥感影像,以rs、gis技术为基础,采用目视解译和计算机自动分类法进行郑州市土地利用分类,并结合arcgis10.2、fragstas3.3软件对其进行景观格局研究。结果表明:1)2004—2014年郑州市建设用地扩张迅速,耕地逐年减少,水体变化不显著,林地先减少后增加；2)林地优势度下降,建设用地优势度逐年上升,耕地和水体优势度基本不变,各景观类型总体呈平衡发展态势；3)郑州市景观多样性指数逐年增加,景观多样性趋于平衡,景观格局逐步变好；4)景观斑块破碎化程度增加,各景观要素斑块形状逐渐复杂化。

土地利用及景观格局变化作为人类活动对自然环境影响的主要研究内容,是评价区域发展变化的重要指标.利用2004、2009和2014年3期landsat遥感影像,以rs、gis技术为基础,采用目视解译和计算机自动分类法进行郑州市土地利用分类,并结合arcgis10.2、fragstas3.3软件对其进行景观格局研究.结果表明:1)2004—2014年郑州市建设用地扩张迅速,耕地逐年减少,水体变化不显著,林地先减少后增加;2)林地优势度下降,建设用地优势度逐年上升,耕地和水体优势度基本不变,各景观类型总体呈平衡发展态势;3)郑州市景观多样性指数逐年增加,景观多样性趋于平衡,景观格局逐步变好;4)景观斑块破碎化程度增加,各景观要素斑块形状逐渐复杂化.

以永定河流域为研究对象,对1978～2009年间6期遥感图像的土地利用情况进行解译,运用景观格局指标,分析永定河流域景观格局动态变化.结果表明:32年来永定河流域以农、林、草业景观为主,耕地面积有下降趋势,林地面积2000年最低,后缓慢上升,水域面积近10年下降明显.景观破碎化程度呈不断上升的趋势,多样性指数逐步升高,景观类型均匀度总体有下降趋势,景观类型转移概率矩阵表明,林地最为稳定,干旱河道的变化最大.

近25a来,受自然环境和人类活动的影响,陕西省关中地区土地利用及景观格局发生了明显变化。以陕西省1990—2015年4期30m栅格土地利用数据为基础,利用gis技术和景观生态学方法,对研究区土地利用和景观格局时空变化特征及其驱动力进行分析。结果表明：（1）研究区土地利用类型以耕地、林地和草地为主,其中耕地面积最大,1990、2000、2010、2015年分别占46.25%、45.81%、44.73%和43.94%;（2）研究期内,耕地、草地面积持续减少,其中耕地减少面积较大,减少了12.79×104hm^2,林地、水域、城乡工矿居民用地面积均呈增加趋势,城乡工矿居民用地面积增加了14.94×104hm^2,增加幅度69.88%,未利用土地减少0.58×104hm^2,减少幅度38.16%;（3）由于人类活动干预,研究区土地利用类型相互转化频繁,主要表现为耕地转为城乡工矿居民用地、草地和林地,草地去向和来源主要为耕地和林地,林地去向和来源主要为耕地和草地等;（4）研究区景观形状指数、香农多样性指数和均匀度指数分别从204.6934、1.7746、0.5741上升到211.8055、1.8518、0.5991,表明景观破碎化程度升高,异质性增加;（5）研究区土地利用景观格局变化的驱动因素是社会经济发展及区域政策和农业生产。

以河南省1980年代和2005年土地利用/覆盖分类图为数据源,通过类型面积差异检测统计和景观格局指数计算,对1980s—2005年6种主要土地利用/覆盖类型的演变情况和景观格局变化进行了现状和动态分析。结果表明:(1)两个时期河南省耕地面积比重始终最大,未利用土地面积始终最小。从1980s—2005年,耕地面积总体减少的最多,建设用地面积总体增加的最多,引起土地利用/覆盖变化的主要人为驱动因素是人口增长、经济发展、城镇化推进和行政因素。(2)1980s—2005年,景观水平指数斑块个数、斑块密度、平均斑块形状指数、平均斑块分维数、shannon多样性指数和shannon均匀度指数呈增大趋势,而最大斑块指数、聚集度指数、蔓延度指数和优势度指数处于降低趋势。最后,针对土地利用过程中存在的问题,提出了今后土地资源可持续利用上的建议。

利用环渤海区域1985年、1995年和2000年3期tm卫星遥感解译数据,在gis和景观格局分析软件支持下,对该区域1985年～2000年的土地利用景观格局及其变化进行了模拟分析。结果表明:耕地是区域主导的景观类型,1985年、1995年和2000年耕地分别占景观类型总面积的55.96%、53.70%和55.64%;林地、建设用地是区域优势景观类型,林地分别占景观类型总面积的21.12%、22.13%和20.95%,建设用地分别占景观类型总面积的10.48%、11.83%和11.70%;1985年～1995年、1995年～2000年两个时期,林地和建设用地景观的变化趋势是先增加后减少,与耕地景观变化趋势正好相反,在一定程度上反映了耕地与林地、建设用地景观类型之间的互动转换关系;两个时段土地利用景观斑块数、斑块密度、边界密度、多样性指数、聚集度和均匀度指数的变化表现为先增后减的过程,分维数、蔓延度指数和分离度的变化呈现出先减后增的过程。1985年～2000年土地利用景观斑块数、分维数、多样性指数、分离度和均匀度指数处于降低趋势,而斑块密度、边界密度、蔓延度和聚集度指数呈现出增大趋势,反映了该区域内土地利用景观类型之间存在较大差异,各组分的复杂性降低,大斑块增多,各景观之间的不均匀性增大,不稳定性增强。