海南岛景观空间结构分析

景观空间结构分析是景观生态学研究的核之一。运用景观生态学原理,借助地理住处系统技术,选取斑块密度、边缘密度、分维数、景观多样性、景观优势度和平均接近指数等指标,分析了海南岛不同景观类型的空间分布和空间格局,特征,探讨了该地区人类活动与景观结构之间的关系。结果显示从中部山地圈带到台地丘陵圈带到沿海平原圈带,平均接近指数从９２３１．４９３到１９９３．５８５到４８１．２５１,呈明显减少趋势,景观破碎程度增大;景观多样性指数从０．７８７到１．３７０到１．５３７,呈增大趋势;平均斑块分维数从１．０６７到１．０６４到１．０５９,呈减少趋势,另外,结果也显示从中部山地圈沿海平原圈带的人工景观类型优势度明显增大,表明受人类活动影响愈来愈强烈。     

景观多样性分析及其制图研究

景观多样性是生物多样性研究的主要内容之一。景观多样性是指景观结构、功能和动态的多样性和复杂性。本文讨论了景观多样性的概念、测度和空间制图。提出了景观多样性包括类型多样性、格局多样性和斑块多样性。景观多样性可用多样性指数、优势度、相对丰富度、修改的分维数等指数来测定。一个多样性指数Ｄ＿ｉ＝（ｉ－１）／（ｍ－１）×１００％被给出用于景观多样性制图,黄土高原泉家沟流域被选为研究区域。在地理信息系统的支持下,通过时栅格化的土地利用类型图进行分析操作产生出了研究区域的景观多样性图。对景观多样性进行空间制图有助于分析景观生态过程,研究结果可直接用于景观和土地利用规划、野生动植物保护及立地分析。     

黄土区农业景观空间格局分析

景观空间格局分析是景观生态学研究的核心问题之一。本文用地理信息系统,分维分析和统计分析相结合,以１∶１万土地利用现状图为基础,选取斑块大小、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、相对丰富度、破碎度等指标,陕北米脂县泉家沟流域农业景观的空间格局。结果显示,乔木林地、坡耕地、果园、草地和梯田农地的分维数较低,坝地、水库、灌溉农田、居信用地和灌木林地的人维数较高,斑块形状较为复杂。随着斑块面积的增加,农     

城市景观空间自相关与自相似的尺度特征研究

在RS与GIS技术支持下,以上海市外环以内城市中心区为区域背景,研究城市景观格局空间自相关与分形结构在不同粒度下的变化特征,揭示其对粒度的响应特征和敏感程度。结果表明,城市景观格局的空间自相关性和自相似性依赖于粒度的选择,MoranⅠ与各种景观类型的分维数均存在尺度效应;城市景观格局空间自相关性与自相似性在一定尺度范围内具有尺度依赖性,但二者对尺度的依赖程度不同。空间自相关性具有较高的尺度依赖性;而不同景观类型的自相似性随尺度的变化没有统一规律;城市景观格局的空间自相关性和自相似性对尺度变化的敏感点不同。居住景观的MoranⅠ对尺度变化的敏感点为50m,其他景观类型无明显的敏感点;分维数对尺度的敏感点因景观类型不同而异。     

秦岭中段南坡景观格局与大熊猫栖息地的关系

景观格局是各种生态过程在不同尺度上作用的结果 ,同时景观格局强烈影响着生境内种群的生物学过程 ;种群的结构和分布状况同栖息地景观格局之间存在一定的联系。借助遥感和地理信息系统软件 ,对秦岭中段南坡地区 3个保护区 (佛坪、长青和观音山 )大熊猫栖息地的景观格局及其与大熊猫活动痕迹密度之间的关系进行了研究。该研究首先绘制了景观类型格局图并进行总体斑块格局分析 ,其次分别从保护区尺度和 1km2 尺度分析平均斑块分维数、破碎度指数和香农多样性指数 ,以进行比较 ;最后在 1km2尺度上统计分析大熊猫活动密度同景观格局指数分布的相关性。研究结果表明 :(1)各自然保护区内的景观格局存在着差异性 ,佛坪保护区景观多样性水平较高 ,长青保护区居中 ,观音山保护区最低 ;(2 )各保护区内部受人为干扰和生境恢复程度不同 ,使得景观破碎化程度在佛坪保护区最低 ,长青保护区居中 ,观音山保护区最高 ;(3)大熊猫活动密度有集中分布的趋势 ,高密度区域主要分布在佛坪中部和长青北部 ;(4 )在 1km2尺度 ,3个保护区大熊猫活动痕迹密度同景观指数格局之间存在不同的相关性 ,说明不同的景观格局会影响到大熊猫的活动和生境利用。     

桂西北喀斯特区域景观结构特征与石漠化的关系

采用典范对应分析方法（CCA）,从景观类型和景观两个层次选取了16个景观格局指数来表征景观结构特征,分析了广西省环江县喀斯特区域的景观结构与石漠化强度的关系.结果表明,平均斑块面积、平均旱地斑块面积、景观形状指数和聚集度指数与CCA排序的前两个排序轴相关性强,对区域石漠化过程具有重要影响.研究区潜在石漠化主要与平均旱地斑块面积、平均旱地斑块分维数和平均灌木林地斑块分维数呈较强的正相关,与旱地斑块数呈负相关;轻度石漠化与分维数、平均未利用地斑块分维数和灌木林地斑块数的正相关性较强;中度石漠化和重度石漠化主要与平均未利用地斑块面积呈正相关、与平均灌木林地斑块分维数呈负相关,说明景观结构特征对土地石漠化程度具有一定的指示意义.排序分析结果较清晰地解释了研究区石漠化程度沿景观结构特征梯度的变化规律.     

深圳市景观格局演变及其驱动因素分析

在遥感与GIS技术支持下,以深圳市域1978年MSS影像与1986、1990、1995和1999年4期TM影像为主要数据源。研究了深圳市域景观的空间格局特征及其动态变化。探讨了不同尺度下景观格局演变的驱动因素与变化机制．结果表明,深圳市近20年景观特征发生了深刻变化,耕地面积比例由31．06％下降至2．67％,城建用地则由0．33％上升至22．52％．景观多样性指数1978～1995年上升近25％,1999年稍有下降;蔓延度指数先降后升,整体破碎度由0．0042上升到0．0073;景观修改分维数1990年以前有所下降,20世纪90年代则呈现递增趋势．景观格局指数的变化,反映了人为活动对区域景观特征的深刻影响．人为活动已成为深圳市景观格局演变的主要驱动因素．其中,斑块形状复杂化主要是受个体经济单元的经济利益驱动,景观空间构型的变化取决于产业布局与地域分工的影响,景观整体多样性的演变受到社会经济发展水平的强烈影响,而自然生态条件则是景观整体结构变化的重要约柬因子。     

泾河流域景观稳定性与类型转换机制

以泾河流域为例研究景观格局的变化.结果表明,泾河流域198～2000年间,景观结构变化不大,以草地景观和耕地景观为主.草地景观和农耕地景观占流域总面积的85%以上,其次为林地景观,约占10%,其他景观类型仅占5%左右,说明流域的宏观景观格局不会在10～20年的时间尺度上发生结构性改变.大流域内景观类型之间可以相互转换,在5年和10年尺度上,主导景观类型的自稳定强度均在89%以上,转换为其他类型的强度在11%以内.不同景观类型组分中,占比例越小的景观类型转换为其他类型或消失的速度越快.同一大类景观类型中的亚景观类型之间相互转换幅度较大.流域内景观特征表现出一定的时空变化规律.从上游到下游,景观特征变化的趋势是优势度、聚集度增加,分维数下降,斑块密度由低到高,再由高到低;在时间尺度上,优势度、聚集度下降,分维数保持稳定,斑块密度增加.自2000年实行草地围封和退耕还林政策以来,泾河流域NDVI低值区由7.4%减至0.8%,NDVI高值区由29.8%减至25.1%,较高值区由18.3%增加到25.7%,最高值区由2.3%增至5.5%,表明该流域景观质量呈现增高趋势.     

主题分辨率对NDVI空间格局的影响

景观格局与尺度的相互关系一直是景观生态学的研究重点。景观生态学中的尺度内涵包括时间、空间和分析（观察）等。近年来景观格局与空间、时间尺度关系受到广泛关注,而分析尺度对格局的影响探讨较少。地理空间信息的主题分辨率反映了地理空间信息的制图细节,即专题图的分类数。以NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）为专题图内容,选择福州行政区、福州城区和永泰县为研究区域,通过改变NDVI分类数,研究主题分辨率对空间格局的影响。NDVI格局指数包括：斑块数量（NP）、最大斑块占景观面积比例（LPI）、斑块平均大小（AREA-MN）、面积加权平均形状指数（SHAPE-AM）、面积加权平均分维数（FRAC-AM）、蔓延度指数（CONTAG）、散步与并列指数（IJI）、香农多样性指数（SHDI）。结果表明格局指数对主题分辨率（分类数）的连续响应特征如下：初始条件敏感区（分类数2—4类）、敏感响应区（分类数为4—8类）、适合分析尺度区（分类数8—12类）、不敏感区（分类数≥12类）;格局指数与主题分辨率的关系有对数增长、线性增长和幂函数下降等。分析尺度对NDVI空间格局影响的本质原因是相对应的生态系统等级结构的存在     

20世纪下半叶上海城市景观镶嵌结构演变的数量特征与分形结构模型研究

以上海中心城区为空间范围,以RS和GIS为技术手段,运用多样指数、优势度、破碎度、分离度等指标,研究20世纪下半叶以来上海城市景观镶嵌结构及其演变的数量特征;运用分形理论建立各种景观形态的分形结构模型,以分维数为依据分析各种景观形态的复杂性;基于GIS的空间分析功能,探讨影响景观格局及其演变的主要因素。研究结果表明:(1)上海城市景观的空间扩展,在空间上和时间都是不均匀;(2)随着时间的推移,景观多样性和破碎度变大。优势度变小;(3)住宅、工矿和其它城市景观的分离度明显地呈减小趋势,农田和村镇的分离度呈增大趋势,道路和河流水域的分离度变化幅度不大;(4)各种景观斑块形态的复杂性程度(分维数的平均值)排序为:道路>河流水域>农田>住宅>村镇>工矿>在建景观>其它城市景观;(5)从各种景观形态的演变过程来看,住宅斑块形态逐渐趋于复杂化,斑其块形态的分维数呈缓慢地增大趋势;工矿、道路、其它城市景观、农田、村镇等五种景观斑块形态的变化,经历了由简单到复杂,再到简单的变化过程,其分维数在1947-1988年期间呈增大趋势,1988年时增至最大,随后开始逐渐减小;(6)影响上海城市景观格局及其演变的因素主要包括河流廊道、原有基础、交通廊道、经济发展、规划控制等几个方面。     

山东泰山地区景观结构变化及其分形分析

将泰山风景区划分为 8个区域 11个基本景观类型 ,包括松林、栎林、刺槐林、侧柏林、针阔叶混交林、经济林、灌丛、裸岩、荒地、水体、建筑。在此基础上 ,利用 3S技术和分形理论对各个景观要素进行了分析 ,并讨论了景观特性及其变化的分形性质。结果表明 :(1)分维值的大小反映了景观斑块面积、斑块数量和平均斑块面积等因素的相互作用 ,在一定尺度下分维的大小反映了区域内景观斑块的不规则程度和复杂程度 ,斑块越不规则、越复杂 ,其分维越大 ,反之亦然。在泰山地区 ,自 1986年至 2 0 0 1年 ,刺槐林一直保持着较高的分维值 ,其它景观类型的分维值则差别不大 ,而针阔叶混交林的分维值变化较大 ;(2 )森林景观受多种因子的影响 ,在高海拔区域主要受垂直地带性规律影响为主 ,在旅游区主要受人类活动的影响为主 ,15 a来各个区域分形维数的总体变化趋势相似 ;(3)大部分区域在 2 0 0 1年的景观多样性、破碎度高于 1986年的 ,而景观优势度则略为下降     

基于RS和GIS的开封市土地覆盖分形

以RS和GIS为技术手段,利用开封市0.61m空间分辨率的QuickBird卫星遥感数据,采用分形几何方法研究了斑块的面积效应和覆盖类型分形的关系,并对覆盖类型的分形特征差异等进行了分析。结果表明,开封市防护林地和农田的平均斑块面积较大,分维数也较大,而水体的分维数较小,说明防护林和农田斑块的边界结构特征比水体更为复杂。斑块的分维值具有尺度依赖性,同一类型中大的斑块往往具有较大的分维值,其原因是大斑块经常出现不同类型的斑块相互嵌套,小斑块则很少出现甚至不出现这种现象。     

海岸线与海岸景观格局对人为干扰度的动态响应——以营口市南部海岸为例

利用多期遥感数据,提取营口南部海岸五期岸线变化信息、分维值,并利用Arcgis10.2中渔网工具创建评价单元。计算景观格局指数,构建人为干扰强度指标,并进一步探讨岸线变化和景观格局变化对人类活动的动态响应。结果表明:(1)研究区围垦导致岸线长度增长、岸线分形维数的增大,1990—2015年四个时段中岸线年增长速率为0.52%、0.53%、4.98%和0.96%;(2)景观格局指数反映2005年之前景观边界、形状复杂程度与破碎程度有所增加;2005年之后景观形状趋于规则化、土地利用趋于均衡化;(3)研究期间强干扰和弱干扰区域面积均有所增加,中等干扰强度区域面积减小;(4)斑块密度、总边缘长度、边缘密度、景观形状指数和平均分维值均与平均干扰强度指数变化同步。Shannon多样性指数与人为干扰强度变化呈反相关;(5)岸线长度变化和岸线分形维数变化都与人类干扰度呈反相关,相关性分别为-0.97和-0.98。     

异质景观条件下江汉平原土壤的空间分异

景观异质与土壤分异息息相关。以DEM数据为基础,以海拔50m、100m为界,将江汉平原划分为平原湖区景观、平缓岗地景观及起伏丘陵景观3种类型。在ArcG IS 10支持下,将江汉平原土壤图与景观类型图进行叠置分析,提取不同景观类型片区各土壤亚类斑块周长、面积等信息,计算了各景观类型片区各土壤亚类的分维数、平均斑块面积、稳定度等信息,定量分析了江汉平原各景观类型片区土壤空间分异特征,结论如下:(1)不同景观类型区各土壤亚类分布差异明显,起伏丘陵景观区主要以红壤和黄棕壤地带性土壤为主;平原湖区潮土和水稻土等耕作土非常发育;平缓岗地区地带性土壤和耕作土壤平分秋色。(2)连片性较好的土壤亚类呈现不同的景观选择性:耕作土集中分布于平原湖区景观片区;地带性土壤多集中分布于丘陵和岗地景观片区。(3)平原湖区面积很大,各类土壤都有发育的空间,土壤亚类之间分维数和稳定度差别比较大;平缓岗地景观区由于面积非常局限,土壤亚类发生发育受到空间的限制,边界破碎化,分维数平均都比较大,斑块镶嵌结构均比较复杂,稳定度差别较小。(4)主要土壤亚类的分维数和稳定性指数值一定程度地反映了各主要土壤亚类的最匹配的景观类型,即能够提供其发生发育的最佳条件。研究有利于深入认识土壤形成和演化规律,为土壤资源的合理利用及定向培育服务。     

褐飞虱(Nilaparvata lugens)发生的分形性质研究

运用分形理论以安徽省庐江县植保站和江苏省吴县值保站1979～1990年及太湖地区农科所1986～1998年间褐飞虱发生的田间系统调查资料为例,对褐飞虱发生的性质进行了探讨。结果表明：(1)庐江站、吴县站和太湖地区农科所褐飞虱发生在一定标度域内具有分形性质。其分维值分别为0．7158、0．52l2和0．2816;(2)褐飞虱发生的分维值是表征一定标度区间的发生程度差异的一个新的参数,分维值大,则发生程度轻,反之则重(3)分维数D值与褐飞虱发生的聚集程度是密切相关的,D值小聚集程度大,反之聚集程度小,D值可以作为褐E虱聚集分布程度的一个指标;(4)褐飞虱发生具有多重分形结构,其广义维数谱Dq曲线可以用于褐飞虱发生的预测预报。     

The Quasi-Fractal Structure of Fish Brain Neurons

The box-counting method for calculating the fractal dimension (D) with the ImageJ 1.20s software is used as a tool for quantitative analysis of the neuronal morphology in the fish brain. The fractal dimension was determined for several types of neurons in the brain of two teleost species, Pholidapus dybowskii and Oncorhynchus keta. These results were compared with those obtained for some neurons of the human brain. The fractal (fractional) dimension (D), as a quantitative index of filling of two-dimensional space by the black and white image of a cell, is shown to vary from 1.22 to 1.72 depending on the type of neuron. The fractal dimension reaches its maximum in less specialized neurons that carry out a number of different functions. On the other hand, highly specialized neurons display a relatively low fractal dimension. Thus, the fractal dimension serves as a numerical measure of the spatial complexity of the neuron and correlates with the morphofunctional organization of the cell.     

Fractal analysis and its applications in human palaentology

Fractal analysis was applied in human palaentology by Gibert and Palmqvist to estimate the value of the fractal dimension obtained from the cranial sutures preserved in the fragment of occipital bone (VM-0) found at the Venta Micena site. This paper also estimated the values of fractal dimension for different specimens in order to establish a taxonomy. Although that initial study demonstrated that the technique could be useful in human palaentology, the large variability of sutures observed in the VM-0 sample requires a mechanism that makes it possible to automatically obtain an objective plot of the suture to be analyzed.     

Changes of the morphometric indices and fractal dimension of the spinal cord neurons during ontogenesis of the cherry salmon Oncorhynchus masou

For the quantitative characteristics of the morphology of two groups of spinal cord neurons in the cherry salmon at the early stages of ontogenesis, the fractal dimension and some more traditional morphometric indices, such as the total length of neuronal branches, the number of terminal branches and branchpoints, and the cell area, are determined. The values of the morphometric indices and the fractal dimension of the bivariate neuronal pattern are shown to increase in the course of ontogenesis from the first to the second year of fish life. The correlation between the main morphometric value and the fractal dimension is found, and their correspondence to the morphometric modifications of the dendrite tree in the neurons investigated during ontogenesis is detected.