深圳市龙华地区快速城市化过程中的景观结构研究——城市建设用地结构及异质性特征分析

利用多时段景观遥感制图信息和景观格局研究方法,对深圳市龙华地区快速城市化过程中城镇建成区和新开发区两种建设用地类型的结构和空间分布特征进行了研究.结果表明,两种类型研究期间斑块数量、平均面积大幅度增加,碎裂化程度不断降低;建成区增长主要有大型居民点持续扩张和独立小斑块不断产生两种模式,开发区建设的高峰时期是1990～1994年;受地形和交通等因素的影响,建成区一直表现出显著宏观异质性分布特征,但孔隙度水平不断降低,中小尺度的分布差异仍然比较明显;新开发区受与建成区相同的约束条件限制,同样表现为宏观异质性特征,空间不均匀分布的表现尺度大于建成区.工作区内因城建用地快速膨胀引起的各种生态问题急需通过土利用政策的调整加以解决.     

深圳市龙华地区快速城市化过程中的景观结构研究--城市建设用地结构及异质性特征分析

利用多时段景观遥感制图信息和景观格局研究方法 ,对深圳市龙华地区快速城市化过程中城镇建成区和新开发区两种建设用地类型的结构和空间分布特征进行了研究 .结果表明 ,两种类型研究期间斑块数量、平均面积大幅度增加 ,碎裂化程度不断降低 ;建成区增长主要有大型居民点持续扩张和独立小斑块不断产生两种模式 ,开发区建设的高峰时期是 1990～ 1994年 ;受地形和交通等因素的影响 ,建成区一直表现出显著宏观异质性分布特征 ,但孔隙度水平不断降低 ,中小尺度的分布差异仍然比较明显 ;新开发区受与建成区相同的约束条件限制 ,同样表现为宏观异质性特征 ,空间不均匀分布的表现尺度大于建成区 .工作区内因城建用地快速膨胀引起的各种生态问题急需通过土利用政策的调整加以解决 .     

基于缓冲带的贵港市城市景观格局梯度分析

运用景观格局指数与城市建成区缓冲带划分相结合的方法,分析了广西贵港市近20a来城市建成区整体景观与主要城市景观类型（公共设施用地、工业用地、居住用地及农田）的圈层梯度变化特征.分析结果表明：贵港市城市建成区可以看作是居住用地与公共设施用地的镶嵌景观,但这种镶嵌景观随着城市化的发展,存在日趋不明显的特征;整个景观层面的指数20a来在31个梯度带内,表现出相似的变化趋势,斑块面积指数显示出贵港市城市建成区存在两个较为明显的商业金融中心;各梯度带内景观的平均面积增大,景观的形状日臻规则,景观多样性随景观类型及均匀度的增加显著上升.2004年主要城市景观类型在缓冲区中间各带能够很好的反映出格局的变化特征,其中工业用地和农田用地的斑块数和斑块密度随缓冲区梯度表现出较为一致的变化特征,而公共设施用地和居住用地的梯度变化趋势相似.各个梯度带中工业用地形状最为复杂,所占比重最低,平均斑块面积最大;公共设施和居住用地形状较为简单,在各带中所占比重较高,平均斑块面积较小;农田景观在各带中所占比例变化不大,近似连续分布,对城市生态环境的调节起到一定作用.     

南昌地区城市建成区景观结构特征对建设用地扩张的影响

利用南昌地区 1988～ 2 0 0 0年期间的 4景城市建设用地分布图和叠图代数计算方法 ,分两个比较时段 (1988～ 1991年及1998～ 2 0 0 0年 )研究了快速城市化地区建成区景观格局特征对建设用地扩张的影响 ;重点分析了边缘非城镇像元的邻域特征、非城镇像元与最近建成区像元的距离以及建成区斑块的规模对边缘及全区非城镇像元向建设用地转化比率的影响。结果表明 ,非城镇边缘像元的邻域水平与其向建设用地转化比率之间的相互关系可以用一阶直线方程加以表述 ;非城镇像元与最近建成区像元之间的距离对转化率的影响呈幂函数关系 ,建成区斑块规模的对数与周围非城镇像元向建设用地转化比率之间的关系可以用二项式方程进行拟合。尽管两个比较时段之间的城市化程度差异明显 ,但拟合方程的类型保持一致 ,表明建成区格局特征对新增建设用地的影响是一种机制性的联系。最后探讨了将上述相关关系引入城市化景观动态模拟研究中的可能性以及在具体变量赋值过程中应当注意的有关问题。     

锦州湾沿海经济开发区景观格局动态变化

综合运用GIS、RS及景观生态学的理论和方法,对锦州湾沿海经济开发区1992年TM、2000年ETM和2007年TM遥感影像进行解译,在类型和景观2个水平上分别对研究区的景观格局及其动态变化进行分析。结果表明:15年间,研究区的景观格局特征变化显著;从景观总体水平上看,景观斑块总数显著增加,斑块密度不断增大,最大斑块指数明显降低,景观形状日趋复杂;从斑块类型水平上看,耕地、林地和未利用地面积减少,斑块数目增多,破碎化程度增加,连通性降低;城镇用地、农村居民点及交通工矿用地面积显著增加,斑块分维指数增大,连通性增强;人口增加和社会经济的迅猛发展,公路铁路等基础建设投资的扩大对景观空间结构有着强烈的影响,使景观破碎化程度加深。     

大城市城乡耦合地域空间演变及其景观格局——以无锡市为例

基于城乡耦合关系,选择无锡市城市化地域过程和空间范围动态变化显著的城乡耦合地域作为研究实体,综合RS、GIS及景观生态学分析方法,确定1984～2008年5个时段城乡耦合地域范围,并揭示其动态演变过程.在此基础上,研究不同时期城乡耦合地域范围内景观生态格局及其响应变化.结果表明,快速城市化地区城市连续建成区的扩张导致耦合地域同幅扩展;耦合地域内建设用地比例随着耦合地域向外推移和扩展而持续增加,并且其内部的主要建设用地斑块结构稳定性呈现先降后升的特征;耦合地域空间演变引起各类型景观格局密度指数相应变化,建设用地景观增加导致生态景观整体趋于破碎化;而耕地景观相邻边界的主导地位在快速丧失的同时建设用地相邻边界主导地位不断增强,以边界镶嵌度EPD表征的景观交错分布程度不断提高.     

北京市海淀区景观特征类型识别及评价

景观特征评价是当前中国城镇化背景下识别地域景观特征、防止景观同质化、促进景观保护与发展的一种有效手段。本研究基于景观的自然组成要素及其空间分布格局特征,利用GIS空间分析和多种数量统计分析手段对北京市海淀区景观进行了定量聚类分析,识别出46种三级景观特征类型、15种二级景观特征类型和5种一级景观特征类型,并从景观分割指数、斑块密度和景观形状指数3个方面对一级景观特征类型斑块的空间分布特征进行了评价。结果显示,距城市中心10~12 km处是城市景观与乡村景观的交错带;超过12 km则开始出现彼此镶嵌的田园景观与乡村景观特征;当超过32 km时,山林景观则成为主导特征;而休闲景观则孤立且均匀分散在研究区各处。     

武夷山景区主要景观类型斑块大小分布规律及其等级尺度效应分析

以武夷山风景名胜区为研究对象,运用景观分类生态原则和群落生态学原则,将武夷山风景名胜区划分为10类景观类型,并提取各类型斑块的面积、周长、数量等信息。在此基础上,运用正态分布、对数正态分布、Weibull分布、г-分布、Bata-分布及负指数分布等6个常见的概率分布,分别在3种等级划分条件下,对各景观类型斑块大小分布规律进行研究．结果表明,多数斑块大小服从对数正态分布。少数服从r．分布和Weibull分布,而所有类型的斑块大小均不服从正态分布;对于同一景观类型而言,不同划分等级对其斑块大小的分布规律产生一定的影响,即斑块大小分布存在着等级效应,其中以b等级划分相对比较理想;对不同的景观类型而言,斑块大小分布规律依类型的不同而存在差异,而且就整个景区所有斑块大小分布来说,尚未有一种概率分布能理想地加以刻画;由具有相同分布规律的不同景观类型的斑块构成的整体,其斑块大小分布规律基本保持不变,而由不同分布规律的不同景观类型的斑块构成的整体,其斑块大小分布规律发生变化。     

滩地植被景观斑块分布特征与生态潜力评价

斑块大小是研究景观要素特征的一个主要参数。物种动态、潜在生境、潜在林产品(木材)、能量、养分和水流以及很多其它参数都受到景观中斑块大小的影响。将研究区域--富阳市富阳镇段滩地划分为6大类81个基本类型,并将其归为低水平斑块(基本类型对应斑块)和高水平斑块(大类对应斑块),采用极大似然估计法进行了研究,Kotliar和Wiens提出的斑块结构的等级框架是对斑块意义的更完整的理解,研究过程中对斑块的确定符合Kotliar和Wiens的等级思想。充分考虑了两个水平上的斑块,及它们对应于斑块类型的两个水平,研究表明:低水平的斑块内部具有较高的同质性,而高水平的斑块内部具有较低的同质性;在两种斑块水平上都显示出斑块大小分布是明显右偏的;只有少数类型斑块大小的分布服从负指数分布,而绝大多数斑块大小的分布服从对数正态分布,这对斑块内的群落和生态系统的稳定性和保护提供了参考。     

济南城市森林景观生态格局

城市森林景观生态格局研究不仅是城市森林系统规划与城市生态建设的基础和前提,而且是优化城市空间结构、充分发挥城市森林生态功能以及创建生态宜居环境的重要途径和手段.本研究以RS和GIS技术为支撑,通过总体景观生态格局定量分析和梯度分析等研究方法,采用10个景观指数从斑块水平和景观水平两方面,对济南市建成区城市森林景观生态格局进行定量分析,并提出优化对策.结果表明: 济南市建成区城市森林覆盖率为15.8%;城市森林总体景观生态格局在景观水平上表现为城市森林景观斑块类型较齐全、景观破碎化程度较大、各类型城市森林所占面积存在差异、以大斑块为主且同种斑块高度连接,在斑块类型水平上表现为生态公益林以大斑块为主且占优势地位、风景游憩林形状较规则且以大中型斑块为主、道路林及附属林形状复杂且以小斑块为主、生产经营林缺乏;在斑块类型水平上,以风景游憩林为主导类型、生态公益林斑块面积最大、道路林及附属林破碎度大,在景观水平上,城市中心森林景观破碎度大、人为干扰严重、景观形状复杂;在城市森林景观生态格局分析基础上,提出“一环二网、三片四轴、多点棋布”的济南市城市森林生态网络构建方案,从而加强各类型城市森林的连接度,发挥大尺度生态系统的整体生态效益.     

深圳市龙华地区快速城市化过程中的景观结构研究——林地的结构和异质性特征分析

利用多时段景观遥感制图信息和景观格局研究方法 ,对深圳市龙华地区快速城市化过程中林地组分的结构特征进行了动态分析 ,重点研究了该组分在 1 988～ 1 996年期间的一般结构特征和空间分布差异的动态变化情况。结果表明研究时段内 ,龙华地区由于快速城市化过程导致林地受到强烈的分割和转化影响 ,总面积损失了 4 9% ,并导致碎裂化、相邻度等景观结构特征发生显著变化。林地的动态变化过程可以分成两个阶段 ,1 988～ 1 992年为大面积林地的碎裂化阶段 ,1 992～ 1 996年为小面积残遗斑块被大量转化阶段 ,最终使原来环绕龙华盆地周围的连续林地分布区域被分割成几个孤立的岛屿。1 988年工作区内林地呈低孔隙度水平的宏观异质性分布 ,1 992年呈随机分布 ,1 996年为高孔隙度水平的宏观异质性分布。研究还表明信息熵法和孔隙度指数可以优势互补 ,二者同时使用有助于全面了解景观异质性细节信息。     

快速城市化地区建设用地沿城市化梯度的扩张特征——以南昌地区为例

在利用遥感资料进行了多时段建设用地制图的基础上 ,对江西省南昌地区自 1988年以来 ,在城市化梯度上的建设用地增长过程和行为特征进行了研究。结果显示 ,研究时段内工作区内的建设用地在不同城市化指数区间的分布差异逐步增加 ,并形成了城市核心区和农村地区两个绝对量分布中心。建设用地斑块的扩张过程可以明显地分成外围增长、合并增长和独立增长 3种模式 ,其峰值分布区间分别位于城市化指数为 0 .6～ 0 .7、0 .3～ 0 .4和 <0 .2的区间 ,即上述 3种增长模式分别是城市核心区、城乡过渡带地区和农村地区的代表性建设用地增长过程。比较不同增长模式的贡献率和影响范围发现 ,外围增长模式和合并增长模式是工作区内两种主要的建设用地增长过程 ,并且对城市化指数较低的农村地区建设用地增长的贡献率亦高于该区域代表性的独立增长过程。     

基于QuickBird影像的郑州市城区景观格局评价

以2005年8月QuickBird卫星遥感数据解译的郑州市城区土地利用类型和城市绿地覆盖景观类型图为基础,利用ArcView和Fragstats软件,对全城区及不同功能区土地利用景观、城市绿地覆盖景观指数进行分析。结果表明,郑州市城区景观格局主要表现为城市绿地景观,面积占总面积的35.51%,未利用地景观面积最小,只占到0.33%。城市绿地覆盖在空间形态上接近圆形,平均面积小、景观破碎化程度高。工业用地和居住区用地空间形态接近长方形。城区东北部和西南区域土地利用表现为以道路为骨架的格网状空间结构。景观格局水平分布表现出明显的区域差异,城区西北区域景观异质最高,东部城市绿地覆盖景面积较西部多,存在少数斑块控制整个景观的特点。     

长三角城市群城市空间形态与碳收支时空耦合关系

区域碳收支动态监测与评估是推动城市群低碳发展和碳达峰的关键基础问题。设计和分析了长三角城市群区域碳收支与城市空间形态的时空耦合关系。基于2001、2005和2010年碳排放、净初级生产力、土地利用和土壤等数据构建了长三角城市群区域碳收支的时空分布估算模型,接着利用地理加权回归模型分析了城市空间形态景观格局指数与碳收支的相关性,最后结合地理探测器定量分析了景观格局指数因子对碳收支的影响及其交互作用。研究结果表明：（1）长三角城市群碳收支存在明显的空间异质性,总体呈现南部高,北部次之,东部低的特征;（2）同时,长三角城市群碳收支具有明显时间异质性,2001、2005和2010年呈现减少的趋势,其中2001-2005年下降幅度较大;（3）斑块类型面积、城市斑块数量、最大斑块指数、景观形状指数与碳收支具有负相关性;边缘密度、城市建成区斑块密度与碳收支具有显著正相关性;（4）2001年、2005年和2010年的建成区总面积是碳收支空间异质性的主要驱动因素;斑块类型面积与其他因子的交互作用对碳收支空间异质性影响贡献程度比其他因子间交互作用较强。一定程度揭示了城市空间形态景观格局与碳收支时空分布的相关性,可为碳达峰/碳中和、城市形态优化等提供科学参考。     

平潭海坛岛景观格局动态变化及其生态效应分析

以平潭海坛岛为研究区,基于1990 年landsat TM 和2010 年ALOS 遥感影像,在ArcGIS 和Fragstats 等软件平台支持下,运用马尔科夫转移矩阵和动态度模型,以及景观格局指数,对20 年来研究区景观格局时空动态变化及其生态效应进行了定量分析。研究结果表明:近20 年来景观格局动态变化显著。建设用地和居民地增长幅度最大,农用地和沙滩则降幅最显著。研究区景观格局主要景观类型为农用地和林地,景观类型转移主要表现为农用地与林地的相互转化,以及二者向城镇用地(居民地、建设用地和道路交通)转化。从类型水平上看,各类型斑块均趋于破碎化;在景观水平上,研究区景观格局向着多样化方向发展,景观的异质性增强,景观呈破碎化程度加深;从景观生态效应空间变化看,人为活动的影响沿着交通干线、城镇区在整个研究区蔓延扩展。     

晋北大型露天矿区景观生态风险时空异质性

矿产资源开采对生态环境产生了剧烈扰动,加剧了矿区生态环境的风险性,严重威胁区域的可持续发展。从景观生态学角度将景观格局与生态风险相结合对矿区生态环境进行评估,从而揭示矿区景观生态风险的时空异质性,促进土地资源的可持续利用。以1990-2018年7期Landsat TM影像解译后的土地利用现状数据为数据源,构建景观生态风险指数,结合空间统计学及地统计学理论,探究1990-2018年平朔矿区景观生态风险的时空异质性。结果表明:1990-2018年平朔矿区景观生态风险的空间分布呈集聚分布模式,Moran’s I指数处于0.53~0.68,Z得分远高于检验阈值1.96,风险的空间集聚效应明显。1990-2018年平朔矿区的景观生态风险等级以中低、中、中高水平为主,占全区总面积的70%~90%,低风险区域主要分布于井坪镇以及白堂乡与向阳堡乡的大片林地,耕地是中等风险的主要分布区域,高风险区域逐渐向矿界内的矿业核心区收缩。1990-2018年平朔矿区景观生态风险空间异质性中的随机变异均小于空间自相关变异,由空间自相关部分引起的空间异质性占据主导地位。研究表明,在0.50 km×0.50 km的研究尺度下,1990—2018年平朔矿区景观生态风险具有很强的时空异质性,时间上呈现先增加后降低的趋势,空间相关性显著,空间分异特征明显。     

Land abandonment as a precursor of built-up development at the sprawling periphery of former socialist cities

In former socialist countries, as cities expanded they permeated into nearby agricultural areas. The periphery then became a mosaic of built-up and agricultural patches. Due to small sizes, inconvenient shapes and scattered locations, the parcels often became unprofitable for agricultural use, and were later abandoned and frequently transformed into built-up areas. Our paper aims to assess whether agricultural land abandonment can be considered a valid precursor of built-up development. The periphery of Bucharest was chosen as the study area, and analyzed over a period of 11 years (2002–2013) based on data sets derived from aerial images. Logistic regression models were used to test whether land abandonment was a significant explanatory variable of built-up development along with other socio-economic, land use, and urban planning variables. The results showed that land abandonment has the potential to be considered a precursor of built-up development. It acts within a cause and effect framework, being influenced by ongoing economic transformations, and changes in urban regulations. Its addition as an explanatory variable in a built-up prediction model significantly increased the prediction power, which makes it a useful variable in urban land use change scenarios. The type of observed abandonment at the periphery of urban areas follows a different pathway compared to land abandonment observed in remote or rural areas. Here, land abandonment is the result of anticipated higher profits through new economic opportunities and urbanization. Monitoring of abandoned land and urban sprawl could enable local authorities to evaluate the outcomes of planning policies and economic incentives.     

1988—2001年重庆市主城区植被的时空变化

利用Landsat遥感影像,分析了重庆市主城区1988、1993和2001年共3期植被的时空动态变化。结果表明:1988—2001年主城区的植被面积呈加速下降趋势,植被斑块的破碎程度逐渐增大,空间分布越来越分散,其中1993—2001年的变化比1988—1993年的变化更明显;对3期影像进行叠加,得到了8类变化轨迹的斑块;通过分析不同变化轨迹的斑块的空间格局和空间作用,揭示出植被的时空动态变化特征;3期中均为植被和非植被的轨迹所对应的斑块自相关程度较高;其余6类变化轨迹所包含的斑块自相关程度低,并在1988—2001年经历了植被与非植被的转变。