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        基于GIS—RS的??谑泻0稁Ь坝^格局變化分析

        2014-03-24 03:56:06何艷虹
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年9期
        關(guān)鍵詞:景觀格局海岸帶??谑?/a>

        摘 要:基于RS-GIS技術(shù),應(yīng)用Erdas軟件對遙感圖像進行解譯,獲得研究區(qū)的主要土地利用景觀類型圖。通過選取不同水平景觀格局指數(shù),進行計算與分析,探討了??谑心隙山瓥|岸海岸帶的景觀格局現(xiàn)狀、動態(tài)變化特征及變化趨勢。

        關(guān)鍵詞:海口市;GIS;RS;海岸帶;景觀格局

        目前,關(guān)于??谑芯坝^格局的研究比較少,缺少對東岸海岸帶的全面、深入的研究。土地利用景觀格局的變化會引起不同景觀單元間物質(zhì)、能量及營養(yǎng)成分的流動的變化,也會引起上述生態(tài)過程和系統(tǒng)功能的變化[1]。因此,深入對海岸帶景觀格局動態(tài)變化研究,有助于提高土地利用的經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益,實現(xiàn)土地資源利用的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。

        1 研究區(qū)概況與研究方法

        研究區(qū)屬于??谀隙山瓥|岸海岸帶,位于??谑袞|北部,南渡江東岸。東起南渡江,西至??谑泻臀牟行姓吔纾系胶0毒€向內(nèi)陸延伸至10km處,北至海岸線。利用??谑腥谶b感影像,通過監(jiān)督分類和目視解譯相結(jié)合方法,把土地利用分為6類,耕地、園地、林地、建設(shè)用地、水域用地和其他土地,得到研究區(qū)1991、2001、2010年景觀格局分布圖。景觀格局指數(shù)是景觀格局重要研究方法之一,文中通過參考多篇文獻[2],景觀單元特征指數(shù)選擇以下5種:斑塊密度(PD)、最大斑塊指數(shù)(LPI)、斑塊平均面積(AREA_MN)、面積加權(quán)分維數(shù)(FRAC_AM)、斑塊結(jié)合度指數(shù)(COHESION)。景觀整體特征指數(shù)選擇了以下三種:香濃多樣性指數(shù)(SHDI)、蔓延度(CONTAG)、破碎度指數(shù)(FI)。

        2 景觀空間格局結(jié)果與分析

        2.1 景觀單元特征指數(shù)分析

        1991~2010年各景觀類型的斑塊密度總體呈現(xiàn)遞增現(xiàn)象,反映研究區(qū)景觀破碎化程度一直在增加。建設(shè)用地和林地斑塊數(shù)量一直較大,但景觀總體面積不大,表明這兩種景觀分布比較分散。在2010年建設(shè)用地斑塊密度高達2.6586,相對1991年增長了5.55倍;林地由0.4682增長到1.3212個。研究區(qū)最大斑塊指數(shù)(LPI)一直為耕地和水域用地,說明耕地和水域一直為優(yōu)勢景觀類型,是南渡江東岸海岸帶景觀類型的基質(zhì)。1991~2010年間耕地最大斑塊指數(shù)一直在減少,由第一降為第二;水域用地最大斑塊指數(shù)一直在增加,由第二升為第一。說明研究區(qū)耕地受人類影響顯著,水域受影響程度相對較小。斑塊平均面積(AREA_MN)總體呈減小趨勢,其中耕地和林地減小明顯,表明研究區(qū)單位面積景觀的生物量、生產(chǎn)力、養(yǎng)分貯量以及物種組成和多樣性在降低;耕地平均斑塊面積由最初的279.5614hm2銳減為58.5711 hm2,林地由最初的53.9529 hm2減小為13.8545 hm2,表明耕地和林地類型景觀要素斑塊規(guī)模的平均水平下降明顯,特別是林地類型斑塊平均面積的減少,會顯著降低生物量。近20年來,園地和其他土地相對其他景觀類型,面積加權(quán)分維數(shù)(FRAC_AM)維持較低水平,說明園地和其他土地形狀接近正方形;其他景觀類型面積加權(quán)分維數(shù)都在1.2附近波動,說明這幾種用地形狀較復(fù)雜,受人類影像較大,特別是耕地。耕地和水域用地的斑塊結(jié)合度指數(shù)(COHESION)較高,表明它們的連通性較好,在區(qū)域占有較大比重,類型間的物質(zhì)和能量遷移比較通暢;建設(shè)用地斑塊結(jié)合度指數(shù)一般,屬于中等水平,總的來說略有增加;林地斑塊結(jié)合度指數(shù)總體呈下降趨勢,這與研究區(qū)林地被砍伐,轉(zhuǎn)變?yōu)閳@地和建設(shè)用地相關(guān)。

        2.2 景觀整體特征指數(shù)分析

        蔓延度作為鑲嵌度指數(shù)之一,可以描述研究區(qū)景觀整體團聚程度,反映景觀均勻度。蔓延度取值范圍為(0,100],取值越大表明景觀越聚集,反之越分散。表1表明,1991年蔓延度取值稍微大于50,2010年景觀蔓延度為41.0692,反映了研究區(qū)景觀在2001~2010年間趨向分散。香濃多樣性指數(shù)可反映研究區(qū)景觀類型、結(jié)構(gòu)和功能的豐富度、均勻度和優(yōu)勢度。在1991~2010年間,Shannon多樣性指數(shù)逐漸增加,表明研究區(qū)各類型斑塊面積所占比例差距越來越小,即研究區(qū)景觀類型結(jié)構(gòu)趨向均衡發(fā)展,景觀多樣性增加。破碎度指數(shù),用來描述景觀破碎化程度,同時反映人類活動對景觀干擾的程度。研究區(qū)景觀破碎度指數(shù)在1991和2001年相同,都為1.7301,即100km2的土地可以劃分為13*13的矩陣。2001~2010年間FI增長為6.8559,即研究區(qū)100km2的土地可以劃分為26*26的矩陣,景觀破碎程度明顯增加,這10年間受到人類活動干擾程度大。

        3 結(jié)束語

        耕地和水域一直為優(yōu)勢景觀類型,是南渡江東岸海岸帶景觀類型的基質(zhì)。研究區(qū)各景觀類型的斑塊密度和斑塊邊緣密度總體呈現(xiàn)遞增現(xiàn)象,反映研究區(qū)景觀破碎化程度一直在增加,特別是建設(shè)用地破碎化程度較大。斑塊平均面積總體呈減小趨勢,其中耕地和林地減小明顯,表明研究區(qū)單位面積景觀的生物量、生產(chǎn)力、養(yǎng)分貯量以及物種組成和多樣性在降低??傮w表明耕地、林地、建設(shè)用地和水域,受到人類活動影響程度較大,園地和其他土地受干擾程度較小。林地斑塊結(jié)合度指數(shù)總體呈下降趨勢,反映林地斑塊間的物質(zhì)和能量遷移通暢度在降低。近20年間,研究區(qū)聚集度在降低,破碎度顯著增加,景觀類型趨向分散,景觀類型結(jié)構(gòu)趨向均衡發(fā)展,景觀多樣性在增加。

        參考文獻

        [1]溫仲明,焦峰,張曉萍.紙坊溝流域近60年來土地利用景觀變化的環(huán)境效應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)報,2004,24(9):1904-1909.

        [2]李鵬山.基于GIS的??谑袨I海旅游區(qū)土地利用的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究[D].??冢汉D蠋煼洞髮W(xué),2010.

        作者簡介:何艷虹(1991-),女,漢族,海南省萬寧市人,海南師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院本科生,研究方向:熱帶地理科學(xué)。

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