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        徐州主城區(qū)景觀格局變化分析

        2017-06-01 11:25李朝
        綠色科技 2017年9期
        關(guān)鍵詞:景觀格局徐州市

        李朝

        摘要:選擇2010年的Landsat-5影像和2016年的Landsat-8影像,通過Arcgis目視解譯和地面核查,建立了徐州市主城區(qū)這兩個時期的土地利用類型數(shù)據(jù),利用Fragstats對這兩個時期的景觀指數(shù)進行了分析計算。結(jié)果表明:徐州主城區(qū)范圍內(nèi)的耕地面積有較為顯著的減少,耕地景觀破碎化。建設(shè)用地面積增加明顯,分散到其他土地類型的間隙中。林地面積略有增加,并且形狀變得復(fù)雜。草地的3個指數(shù)基本沒有變化,說明草地斑塊在最近幾年來沒有太多變化。水體的3個景觀指數(shù)都有所上升,景觀穩(wěn)定性提高。2016年徐州市主城區(qū)景觀的PD、SHDI、LSI指數(shù)上升,其他指數(shù)下降,說明最近幾年徐州主城區(qū)景觀整體更加地破碎化了。

        關(guān)鍵詞:景觀格局;景觀指數(shù);徐州市

        中圖分類號:TU986

        文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:16749944(2017)09004403

        1 引言

        城市是人類居住最為集中的地區(qū)也是人為干擾最為強烈的區(qū)域。城市化造成了一系列的生態(tài)環(huán)境問題,如生物多樣性減少和棲息地破壞,熱島效應(yīng)增強,環(huán)境污染,水土流失等[1]。近年來,對城市景觀格局及景觀格局動態(tài)變化的研究已成為城市生態(tài)學(xué)的研究熱點[2~6],這些研究力圖通過景觀生態(tài)學(xué)的分析方法來為城市下一步的發(fā)展規(guī)劃提供理論依據(jù)。

        徐州市在2004年啟動新城區(qū)建設(shè),2005年將大廟鎮(zhèn)、大黃山鎮(zhèn)兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)劃入經(jīng)濟開發(fā)區(qū),主城區(qū)面積迅速擴大。伴隨著生態(tài)園林城市建設(shè)和國家級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)建設(shè),徐州主城區(qū)土地利用類型發(fā)生了劇烈的變化。本研究通過對徐州主城區(qū)2010年和2016年兩個時期的景觀格局進行比較分析,希望了解這一時期內(nèi)景觀格局的基本情況,為下一步更為深入的探討這些變化的人為影響因素和城市發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

        2 研究區(qū)概況

        本研究根據(jù)選取徐州市主城區(qū)作為研究對象,包括云龍區(qū)、泉山區(qū)、鼓樓區(qū)和經(jīng)濟開發(fā)區(qū)4個市轄區(qū),面積為450.69 km2。市區(qū)河流主要有故黃河和京杭運河,市區(qū)湖庫包括云龍湖、大龍湖、九里湖等。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,城市建設(shè)用地增加的同時其他用地類型和景觀格局也發(fā)生了深刻的變化。

        3 數(shù)據(jù)來源與分析方法

        選擇2010年的Landsat-5影像和2016年的Landsat-8影像,幾何校正后利用徐州市主城區(qū)邊界將影像切割,在Arcgis 10.2中進行目視解譯,生成兩個時期的土地利用類型矢量圖層。將土地利用類型矢量圖層在Arcgis10.2中轉(zhuǎn)換成TIF格式的柵格圖層,通過Fragstats 4.2計算各景觀指數(shù)。

        4 結(jié)果與析

        4.1 徐州主城區(qū)景觀類型變化

        利用Arcgis 10.2對2010和2016年徐州主城區(qū)土地利用類型統(tǒng)計(表1),可見徐州主城區(qū)范圍內(nèi)的耕地有較為顯著的減少,由2010年的44.73%下降到2016年的41.22%,這些減少的耕地最終主要變?yōu)榱私ㄔO(shè)用地,建設(shè)用地由2010年的37.02%增加到2016年的39.75%。其他土地類型中,水體面積的增長量排在第二位,林地和草地略有增加。兩個時期的土地利用類型見圖1。

        4.2 徐州主城區(qū)景觀格局分析

        利用Fragstats 4.2對轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)的土地類型圖進行分析計算,數(shù)據(jù)大小為30 m×30 m。選取PLAND、LPI、PAFRAC、PD、LSI、CONTAG、COHESION等指數(shù),對2010年和2016年徐州主城區(qū)的景觀格局進行分析。選取景觀指數(shù)及相關(guān)描述見表2[7,8],相關(guān)計算結(jié)果見表3和表4。

        耕地的PLAND和LPI下降較為明顯,PAFRACA保持不變。說明徐州主城區(qū)范圍內(nèi)的耕地的面積減少較多,最大的耕地斑塊面積變小,景觀變得破碎化。

        林地的PLAND和PAFRACA略微上升,LPI保持不變。說明林地面積略有增加,并且形狀變得復(fù)雜。

        草地的3個指數(shù)基本沒有變化,說明草地斑塊在最近幾年來沒有太多變化。

        建設(shè)用地的3個指數(shù)都有所上升,說明建設(shè)用地面積增加,形狀變得復(fù)雜并且離散,分散到其他土地類型的間隙中。

        水體的3個指數(shù)都有所上升,這是由于徐州城區(qū)范圍內(nèi)的煤炭塌陷地逐步被改造成了湖庫和濕地公園的原因,使得水體面積增加,形狀復(fù)雜,水體景觀穩(wěn)定性提高。

        2016年徐州市主城區(qū)的PD、SHDI指數(shù)略微上升,LSI指數(shù)上升明顯,其他指數(shù)下降,說明最近幾年徐州主城區(qū)景觀整體更加的破碎化。

        5 結(jié)語

        徐州主城區(qū)2010~2016年耕地面積大幅下降,建設(shè)用地大幅增加。這兩類土地類型的變化是城市化最為直接的結(jié)果。建設(shè)用地斑塊逐漸地侵占到耕地斑塊中,逐漸成為區(qū)域的最主要景觀。

        林地和水體景觀略有增加。這兩類景觀的增加,有助于提高城市生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,在今后的城市規(guī)劃中應(yīng)該向這兩類景觀,尤其是森林景觀傾斜。

        草地面積基本保持不變。結(jié)合遙感地面核查可知,徐州主城區(qū)的草地,除了公園、景區(qū)之外,主要集中分布在低山丘陵上,這些區(qū)域可以通過植樹造林進行植被恢復(fù),以提高生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能和穩(wěn)定性。

        徐州主城區(qū)景觀格局在2010~2016年間更加的破碎化,對于這些破碎化的驅(qū)動力分析和景觀破碎規(guī)律的研究是下一步研究的主要內(nèi)容。

        參考文獻:

        [1]陽文銳.北京城市景觀格局時空變化及驅(qū)動力[J].生態(tài)學(xué)報,2015,35(13):4357~4366.

        [2]歐定華,夏建國.城市近郊區(qū)景觀格局變化特征、潛力與模擬——以成都市龍泉驛區(qū)為例[J] .地理研究,2016,35(3):534~550.

        [3]仇江嘯,王效科,逯 非,等.城市景觀破碎化格局與城市化及社會經(jīng)濟發(fā)展水平的關(guān)系——以北京城區(qū)為例[J].生態(tài)學(xué)報,2012,32(9):2659~2669.

        [4]林 卉,劉 培,杜培軍,等.基于遙感影像的城市景觀格局變化分析[J].國土與自然資源研究,2012(4):9~10.

        [5]陳飛燕,張 遷,張向敏,等.遂平縣土地利用景觀指數(shù)分析[J].信陽農(nóng)業(yè)高等??茖W(xué)校學(xué)報,2015,25(2):107~109.

        [6]買爾孜·亞吾買爾,阿里木江·卡斯木.資源型城市克拉瑪依市土地利用變化與景觀格局分析[J].水土保持通報,2016,36(5):283~293.

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