城市边缘区土地利用景观格局变化分析

近年来土地利用驱动机制研究成为研究的热点,煤矿区是土地利用景观格局变化显著区域,该文主要研究土地利用景观格局动态变化及其调控原理。以2000—2010年遥感影像为基础,采用erdas软件对土地利用景观格局进行分类,研究景观格局的动态变化、转移矩阵及特征,结合七台河市煤矿区社会经济情况,确定影响景观格局因子的驱动力因素。结果表明:林草地、未利用地减少,耕地、矿业用地增加,动态变化度较大成为该时期土地利用景观格局动态变化的主要特征。第一产业总产值、人口数量是决定耕地的主要因子,林草地、矿业用地与第一、二产业产值及最终消费等经济驱动因素密切相关,同时市政府的环境保护及土地复垦、整治和恢复措施使矿业用地增长速度减慢。

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。

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。

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。

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。

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。

利用天津滨海新区1979、1987、1992、1997、2005、2008年6期的卫星遥感(tm)图像解译数据,并在地理信息系统(gis)和景观格局分析软件fragstats的支持下,对该区域1979—2008年的土地利用及景观格局变化进行了分析。结果表明,1979—2008年天津滨海新区的建设用地面积大幅度增加,而林草地面积急剧下降,农用地面积也呈增加趋势,湿地面积增加较不明显。该区土地利用景观的总体特征表现为在人类开发活动的干扰下,景观多样性、均匀度降低,不均匀性增强,景观破碎化程度有所加强,蔓延度水平差,连通性不好。该区建设用地较为集中,城镇化建设加剧,区域生态环境受到了人类活动的明显干扰;尤其是湿地景观、农用地、林草地等生态服务价值较高的景观类型也基本呈现出破碎化、分散趋势,亟需加强生态保护。最后针对以上结论提出了加强湿地自然保护区建设、构建景观廊道及安全格局等建议。

以地理信息系统和景观生态学为研究方法,以深圳市为研究区域,应用fragstats3.3软件计算研究区各景观指标,结果表明:林地是景观的背景基质,其它景观类型充当斑块功能;交通运输用地斑块数量最大,破碎化程度最大;园地斑块数量最少,板块之间距离最大;林地景观斑块形状最复杂,商服用地和园地比较简单;研究区各景观类型所占面积比例差异较大,景观多样性水平和均匀程度均较低.

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%。

以中缅泰老\"黄金四角\"地区缅甸段为例,通过构建土地利用重心测度、动态变化及景观指数等模型,对其1993年～2017年的土地利用与景观格局变化状况进行探究,得出以下结论:①随时间演进,研究区林地显著扩展而草地、耕地、灌丛及水体等均大幅减少,建筑用地虽扩展显著但比重始终较小;各土地利用类型的空间分布重心及其转移变化差异显著,24年间,建筑用地、耕地、草地、水体及湿地重心均整体向东北方向偏移而林地与灌丛重心偏向西南.②研究区土地利用变化速度整体较快但小幅放缓,土地利用空间变化剧烈的区域主要集中在林地、草地及耕地等用地类型上;随时间演进,各用地类型均发生了较明显的相互转化,其中以林地、草地、耕地及灌丛的间转化最为显著.③从斑块类型尺度来看,研究区不同用地斑块间的景观指数及其变动差异悬殊,整体而言,灌丛、草地及耕地的斑块密度明显较高但形状规整程度显著较低,而林地的平均斑块面积远大于其余地类.④从景观总体尺度来看,研究区景观的多样性与均匀度指数均持续降低而破碎度指数整体减小,各用地景观面积差异持续扩大且空间分布的均匀程度不断降低,整体呈由分散分布向集中布局的转变.

以中缅泰老\"黄金四角\"地区缅甸段为例,通过构建土地利用重心测度、动态变化及景观指数等模型,对其1993年~2017年的土地利用与景观格局变化状况进行探究,得出以下结论:(1)随时间演进,研究区林地显著扩展而草地、耕地、灌丛及水体等均大幅减少,建筑用地虽扩展显著但比重始终较小；各土地利用类型的空间分布重心及其转移变化差异显著,24年间,建筑用地、耕地、草地、水体及湿地重心均整体向东北方向偏移而林地与灌丛重心偏向西南。(2)研究区土地利用变化速度整体较快但小幅放缓,土地利用空间变化剧烈的区域主要集中在林地、草地及耕地等用地类型上；随时间演进,各用地类型均发生了较明显的相互转化,其中以林地、草地、耕地及灌丛的间转化最为显著。(3)从斑块类型尺度来看,研究区不同用地斑块间的景观指数及其变动差异悬殊,整体而言,灌丛、草地及耕地的斑块密度明显较高但形状规整程度显著较低,而林地的平均斑块面积远大于其余地类。(4)从景观总体尺度来看,研究区景观的多样性与均匀度指数均持续降低而破碎度指数整体减小,各用地景观面积差异持续扩大且空间分布的均匀程度不断降低,整体呈由分散分布向集中布局的转变。

以1987年、2000年、2014年的landsat影像数据为基础,借助envi,arcgis,fragstats等软件,提取了土地利用信息,计算了景观指数,定量分析了流域土地利用变化及其对景观格局的影响.结果表明:(1)近30年来,南四湖流域土地利用变化突出表现为耕地向建设用地的转化,耕地面积减少1069.15km2,建设用地面积增加1573.26km2.2000-2014年,土地利用综合动态度为0.461％,是1987-2000年的4倍.(2)景观结构上,耕地是流域的主导斑块,面积约占70％,30年来占景观面积的比例降低了3.85％,斑块形状趋于复杂;建设用地日益发展为优势斑块,占景观面积的比例指数增加了6.1％.耕地与建设用地斑块在景观中的变迁,使得流域自然生态功能受到较为严重的干扰.(3)流域总体的景观特征表现为优势斑块明显,景观比较完整,但空间异质性较高而连通性较低.近30年来景观结构由较完整的大斑块主导、演化成小斑块圈点状穿孔于大斑块的格局,景观破碎化较为严重.

运用遥感与地理信息系统技术,对半城子水库流域2000年和2005年的2期遥感影像数据进行解译判读,结合土地利用动态度模型和景观生态学数量方法分析了流域土地利用和景观格局的变化。结果表明:①2000-2005年间,流域土地利用类型发生了一定变化,但林地始终是流域主导土地利用类型;②研究期内,半城子水库流域土地利用年变化速度为1.30%,其中阔叶林是最稳定的土地利用类型,其他土地是最活跃的土地利用类型;③类型水平上格局指数显示针叶林斑块形状最复杂,混交林的异质性较高;④景观水平的格局指数显示,区域景观破碎化程度加剧,多样性增加,均匀度增强。

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。

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。

城市边缘区是城市向乡村过渡的地带,是城市化发展的产物,也是乡村城镇化和城市向外扩张的必然趋势。随着我国经济持续、快速、稳定的发展,城市化和工业化进展顺利,城市边缘区也将进入历史发展的高峰期。现如今,我国城市边缘区土地利用已经呈现出了良好的发展势头,但同时也存在着许多问题。因此,此类研究有利于城市及边缘区的可持续发展。

依据景观生态学基本原理,应用spss软件、arcgis软件和景观格局分析软件fragstates对陇县1989～2009年土地利用景观格局的变化和空间分布进行研究,并根据各景观类型的景观格局指数计算结果对该区土地利用景观格局进行分析评价。结果表明,陇县主要景观类型为林地、耕地和草地,林地和建设用地保持稳定而迅速增长,草地和未利用地呈现逐渐减少趋势;人类活动使水域、未利用地更为分散,建设用地、园地更为集中;景观多样性降低,破碎化程度减缓,斑块形状的复杂程度并未发生大幅度的变化,人类活动对景观格局的影响保持在一定范围内。

基于皂市水电站评价区2000年和2010年landsat-tm影像遥感数据,在图像处理软件的支持下,结合野外实地考察,获得了土地利用现状图。通过对数据的统计分析,研究了评价区近10年来土地利用和景观格局的动态变化。研究表明:林地和灌草地是评价区内的主要土地利用类型;其中灌草地和耕地面积减少的比例最多,分别为1.69%和1.57%;水域和建设用地有所增加,其中水域的面积增加了1230.76hm2,是增长面积最多的土地利用类型。变化的原因主要是经济的发展、人口数量的增长及国家政策的实施。在组成景观生态系统的各类组分中,模地是景观的背景区域,它在很大程度上决定了景观的性质,对景观的动态起着主导作用。在本工程评价区各拼块的优势度值中,林地是评价区内的模地,对景观具有控制作用的生态体系部分。建库后土地利用格局发生了变化,其中水域拼块因水库蓄水使其重要性提高,其优势度由水库蓄水前的4.57%上升到7.68%。