哈孜亞·包浪提將, 毋兆鵬,2, 陳學(xué)剛,2*, 胡爾西別克·孜依納力

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烏魯木齊市景觀格局變化及驅(qū)動力分析

哈孜亞·包浪提將1, 毋兆鵬1,2, 陳學(xué)剛1,2*, 胡爾西別克·孜依納力1

1. 新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院, 新疆, 烏魯木齊 830054 2. 新疆師范大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū)干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源重點實驗室, 新疆, 烏魯木齊 830054

隨著烏魯木齊市戰(zhàn)略地位的提高與城市化進程的加快, 在時空尺度上, 城市景觀已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化。城市區(qū)域占據(jù)了大量耕地和未利用地, 改變了影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的景觀分布和構(gòu)成, 產(chǎn)生一系列的生態(tài)和環(huán)境問題。以烏魯木齊市作為研究區(qū)域, 采用1990、2000和2010年LANDSAT—TM、2015年Landsat OLI_TIRS遙感影像數(shù)據(jù)對烏魯木齊市近25年的景觀格局變化過程進行了分析。同時, 運用烏魯木齊市統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)和城市規(guī)劃和管理政策去識別城市景觀變化的驅(qū)動力。結(jié)果表明, 烏魯木齊市建設(shè)用地和林地面積呈非平衡狀態(tài), 并隨城市化活動不斷加強, 破碎化程度高, 斑塊形狀復(fù)雜化, 景觀類型中的優(yōu)勢種趨于下降趨勢且沒有較好的連接性, 城市景觀的異質(zhì)性加強。研究發(fā)現(xiàn)社會經(jīng)濟因素對城市景觀格局影響程度較大, 是主要驅(qū)動力。

烏魯木齊市; 景觀格局; 遙感影像; 破碎化; 驅(qū)動力

1 前言

城市是非農(nóng)業(yè)人口和非農(nóng)產(chǎn)業(yè)聚集的居民點, 人口稠密, 是經(jīng)濟、社會、文化活動頻繁的集聚地。城市化是一個社會全面發(fā)展的過程, 除了促進社會經(jīng)濟的發(fā)展, 還可以促進社會文明的進步[1]。隨著城市化的推進, 原本單一、均質(zhì)、整體、連續(xù)的自然景觀趨向于復(fù)雜、異質(zhì)和不連續(xù)的混合斑塊鑲嵌體[2]。隨著建成區(qū)的不斷擴大, 景觀格局還將受到日益增強的干擾, 景觀格局演變將更加復(fù)雜化, 由此帶來的生態(tài)環(huán)境影響將更為突出, 引起了土地利用/土地覆被類型、自然資源和生態(tài)環(huán)境狀況的改變[3]。景觀格局既是景觀異質(zhì)性的具體表現(xiàn), 也包括干擾在內(nèi)的各種生態(tài)過程在不同尺度上作用的結(jié)果[4–6], 也直接影響到景觀內(nèi)物種的豐度、分布及種群的生存能力及抗干擾能力, 因而景觀格局分析是探討景觀格局和生態(tài)過程相互關(guān)系的基礎(chǔ)[7]。分析景觀格局的時空分布與變化對城市的可持續(xù)發(fā)展能力的評估起著關(guān)鍵作用[8]。目前已經(jīng)成為全球性關(guān)心的熱點和突出問題, 受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注, 俞龍生等[9]通過景觀格局與梯度相結(jié)合的方法來分析了城市化景觀格局的變化及其城鄉(xiāng)融合區(qū)特征; 吳曉青等[10]通過遙感手段對沈陽城市發(fā)展變化趨勢和生態(tài)環(huán)境影響進行分析與比較; 齊楊等[11]研究長三角地區(qū)和新疆地區(qū)景觀格局分析并對兩地區(qū)進行對比分析; 彭歡等[12]以北京南部城市發(fā)展新區(qū)運用轉(zhuǎn)移矩陣和景觀格局指數(shù)的方法, 進行土地利用變化和景觀格局分析; 劉焱序、黃碩等[13–14]研究城市景觀生態(tài)的風(fēng)險?，F(xiàn)有研究主要集中在以下幾個方面: (1)基于遙感影像解譯與景觀制圖, 利用Fragstats景觀統(tǒng)計模型, 計算不同時期景觀格局指數(shù)并進行比較分析, 并用統(tǒng)計方法分析景觀格局變化的驅(qū)動因子, 從而重構(gòu)城市化發(fā)展的空間遞推性和時間延續(xù)性的過程。(2)城市景觀格局演變與城市形態(tài)擴展研究, 城市空間形態(tài)擴展必然引起景觀格局的演變。(3)快速城市化過程中, 城市景觀格局演變而引起的各種生態(tài)環(huán)境問題。

本文利用1990—2015年的4期Landsat遙感影像, 借助遙感技術(shù)的時效性、數(shù)據(jù)的可比性等特點, 對遙感數(shù)據(jù)進行處理并提取城市景觀類型, 探究烏魯木齊市城市景觀格局的變化, 并結(jié)合統(tǒng)計數(shù)據(jù)識別城市景觀格局變化的驅(qū)動力。為城市管理部門制定可持續(xù)的土地規(guī)劃策略, 以及促進城市生態(tài)格局的建立提供科學(xué)基礎(chǔ)[15], 為城市景觀合理發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)[16]。

2 研究區(qū)概況

烏魯木齊市位于86°37'33"—88°58'24"E、42°45′32′′—45°00′00′′N之間, 亞歐大陸腹地, 地處天山北麓、準噶爾盆地南緣, 西部和東部與昌吉回族自治州接壤, 南部與巴音郭勒蒙古自治州相領(lǐng), 東南部與吐魯番地區(qū)交界[17]。海拔620 m—920 m, 南北端高差240 m, 屬于中溫帶半干旱大陸性氣候, 晝夜溫差大。烏魯木齊市是新疆維吾爾自治區(qū)首付, 全市轄七區(qū)一縣, 總行政面積1.4×104km2。2007年8月經(jīng)國務(wù)院批準, 由昌吉回族自治州原米泉市和原烏魯木齊市東山區(qū)合并成立, 隸屬于烏魯木齊市米東區(qū)。市區(qū)三面環(huán)山, 城中有紅山阻隔, 形成了東南高而窄, 西北低而闊的狹谷地帶特征[18], 市區(qū)呈南北狹長, 東西向窄, 長約17 km, 寬2—6 km。它是中國擴大向西開放, 開展對外經(jīng)濟文化交流的重要窗口, 也是第二座亞歐大陸橋經(jīng)濟帶和我國西部地區(qū)重要的經(jīng)濟中心。隨著快速的城市化過程, 烏魯木齊市建成區(qū)面積從1990年的63.50 km2增加到了2015年的429.96 km2。本文以建成區(qū)主要研究區(qū), 為了保持研究區(qū)范圍的一致性, 本文將2007年以前的米泉市也納入研究區(qū)內(nèi)。(圖1)。

3 研究方法

3.1 數(shù)據(jù)的來源與處理

本文選取LandsatTM、OLI_TIRS系列4期衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)作為主要的數(shù)據(jù)源(見表1), 四期影像數(shù)據(jù)成像質(zhì)量以及成像時的天氣狀況都比較理想。經(jīng)濟、人口、生產(chǎn)總值等數(shù)據(jù)來自烏魯木齊市統(tǒng)計年鑒及相關(guān)政府公報。

圖1 研究區(qū)概況圖

表1 遙感影像數(shù)據(jù)源

為了提高土地分類精度和影像數(shù)據(jù)質(zhì)量, 采用遙感圖像處理軟件ENVI4.8對遙感數(shù)據(jù)進行圖像合成、大氣校正、幾何校正以及圖像拼接等預(yù)處理, 再此基礎(chǔ)上進行監(jiān)督分類和目視解譯, 得到烏魯木齊市4期景觀類型分類圖。對分類后的圖像通過總體精度和Kappa系數(shù)值進行分類精度評價, 總體精度評價高于最低精度要求。獲得4期景觀分類圖后, 在Arcgis10.0計算并制作專題圖進行分析。

3.2 景觀類型分類

本研究把烏魯木齊市作為研究區(qū)域, 根據(jù)城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標準GB50137—2011, 把烏魯木齊市景觀類型分為建設(shè)用地、水域、耕地、林地及其他未利用地等五種類型, 如表2所示。

3.3 景觀類型的變化模型

3.3.1 變化幅度模型

為了更好的描述不同時期的景觀格局變化程度, 本文引用了以下幾個模型。

景觀類型變化幅度模型(1)反映不同景觀類型面積的總量。其數(shù)學(xué)表達式為[19]:

式中U、U分別為研究某一景觀類型的面積,R為某一景觀類型的變化幅度。

3.3.2 轉(zhuǎn)移矩陣模型

土地利用轉(zhuǎn)移矩陣反映了某一區(qū)域某一時段初期和末期各景觀類型面積之間相互轉(zhuǎn)化的動態(tài)過程信息。在ENVI4.8平臺上進行景觀動態(tài)監(jiān)測。轉(zhuǎn)移矩陣通用形式為[20]:

表2 烏魯木齊市景觀類型分類

式中為面積;為轉(zhuǎn)移前后的土地利用類型數(shù);(=1, 2, …, n)分別為轉(zhuǎn)移前與轉(zhuǎn)移后的土地利用類型;s表示轉(zhuǎn)移前的i地類轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)移后的j地類的面積。

3.3.3 變化速度模型

變化速度模型對預(yù)測未來景觀類型變化趨勢具有積極意義。本文以單一動態(tài)度為例, 某一單位時間內(nèi)某一景觀類型數(shù)量的變化程度, 可以預(yù)測未來景觀變化的趨勢[21–22]。其模型為:

式中T為研究時間段,UU分別代表研究初期和末期某種景觀類型的面積,R為T內(nèi)某種景觀類型的動態(tài)度。反映該景觀類型的時間變化動態(tài)度, 并不能反映該景觀類型空間變化。

因此本文用公式(4)來反映某一景觀類型的空間變化的動態(tài)度:

本研究以公式(5)來反映景觀類型變化的趨勢和狀態(tài):

3.4 景觀指數(shù)的選取和計算

在眾多景觀格局的分析方法中, 景觀指數(shù)的應(yīng)用最為廣泛。景觀指數(shù)是指能夠高度濃縮景觀格局信息, 反映其結(jié)構(gòu)組成和空間配置等方面特征的簡單定量指標[23], 根據(jù)分析景觀格局的需要選取以下8個指標(表3), 利用Fragstats4.2軟件計算景觀格局指數(shù)。

表3 景觀指數(shù)公式

4 結(jié)果與分析

4.1 景觀類型動態(tài)變化

利用4期景觀類型分類圖(圖2、圖3)結(jié)果表明, 烏魯木齊市1990年建成區(qū)分布在中心區(qū)域, 西北和東北呈線狀分布。1990至2000年期間, 建成區(qū)面積從63.50 km2增加到139.55 km2, 這一期間建成區(qū)主要向北部發(fā)展, 東北部發(fā)展到米泉市的交界處(現(xiàn)米東區(qū)), 南部也不斷向外圍擴展, 西部則往雅馬里克山延伸。2000年至2010年期間, 發(fā)展速度明顯快于前10年, 建成區(qū)面積增長近兩倍, 中心區(qū)域的建成區(qū)密集, 建成區(qū)不斷向外圍區(qū)域延伸, 北擴新區(qū), 西北部建成區(qū)向火車西站擴張并連成一片, 南部則向外圍區(qū)域擴展到紅雁池, 2010年至2015年, 烏魯木齊市實施了“南控北擴、先西延后東進”戰(zhàn)略, 推進城市向北部新區(qū)拓展、向東西兩翼延伸。

從表2可以發(fā)現(xiàn), 25年中烏魯木齊市各景觀類型中建設(shè)用地的面積穩(wěn)步增加, 增幅位于其他景觀類型之首, 增幅為36.39%, 林地的面積也處于穩(wěn)步增加的狀態(tài), 但與前20年相比, 后五年建設(shè)用地和林地的增幅明顯放緩。由此可知, 優(yōu)勢地位的斑塊類型為建設(shè)用地, 耕地則一直處于下降趨勢, 也是減幅最快的景觀類型, 與耕地相比, 水域面積處于起伏不定, 變化幅度相對穩(wěn)定, 其他未利用地類型一直趨于下降的趨勢, 但是比起前20年, 后5年減幅放緩(表4)。

圖2 1990年至2015年烏魯木齊市建成區(qū)面積疊加圖

圖3 烏魯木齊市1990、2000、2010、2015年的景觀類型分布圖

4.1.1 轉(zhuǎn)移矩陣分析

從轉(zhuǎn)移矩陣表格(表5)可以看出, 25年中烏魯木齊市各景觀類型的面積發(fā)生了很大的變化, 其中建設(shè)用地的變化量最大, 建設(shè)用地面積不斷增大, 主要來自于其他未利用地、耕地和林地的轉(zhuǎn)入, 轉(zhuǎn)入量分別為184.92 km2、84.01 km2和14.58 km2; 水域的變化量是相對穩(wěn)定的, 略有下降趨勢; 地轉(zhuǎn)入量主要是其他未利用地, 轉(zhuǎn)入量為30.13 km2, 轉(zhuǎn)出量主要為建設(shè)用地, 為84.01 km2, 處于下降趨勢; 林地的變化量穩(wěn)步增多, 主要的轉(zhuǎn)移量為其他未利用地和耕地, 為83.61 km2和19.66 km2; 未利用土地的轉(zhuǎn)移量主要來自耕地, 轉(zhuǎn)入量為78.80 km2, 未利用土地從864.53 km2減少到651.84 km2, 轉(zhuǎn)出大于轉(zhuǎn)入, 趨于下降趨勢。

4.1.2 景觀類型變化速度分析

本研究利用公式(3)、(4)、(5)分別計算出1990—2000、2000—2010、2010—2015和1990—2015四個時期的景觀類型變化的趨勢和狀態(tài)指數(shù), 如表4所示:

表4 烏魯木齊市景觀類型面積、構(gòu)成、變化幅度表

Tab.4 The area, composition, variation of Urumqi landscape type

表5 烏魯木齊市景觀類型的轉(zhuǎn)移矩陣(km2)

結(jié)果表明: (1)1990年至 2000年期間, 建設(shè)用地, 水域, 林地處于“漲勢”的狀態(tài), 耕地, 其他未利用地處于“落勢”的狀態(tài), 其中水域規(guī)模處于緩慢增長, 而其他未利用地則處于緩慢減少的狀態(tài), 兩者都出現(xiàn)雙向轉(zhuǎn)換頻繁, 則處平衡狀態(tài)。

(2) 2000年至2010年期間, 建設(shè)用地, 水域, 林地則處于“漲勢”狀態(tài), 耕地, 其他未利用地則處于“落勢”狀態(tài), 其中其他未利用地主要轉(zhuǎn)換方式為該類型轉(zhuǎn)換為其他景觀類型, 該景觀類型面積萎縮 , 出現(xiàn)不平衡狀態(tài)。

(3)2010年至2015年期間, 建設(shè)用地和林地處于“漲勢”狀態(tài), 水域、耕地及其他未利用地處于“落勢”狀態(tài)。

(4)1990年至2015年期間, 建設(shè)用地和林地面積穩(wěn)步增加, 最主要轉(zhuǎn)換方式為其他景觀類型轉(zhuǎn)變?yōu)榇祟愋? 出現(xiàn)了極端非平衡狀態(tài)。而耕地轉(zhuǎn)換方式則相反, 主要轉(zhuǎn)換方式為該景觀類型轉(zhuǎn)變?yōu)榇司坝^類型, 致使此景觀類型面積逐漸萎縮。

4.1.3 景觀格局指數(shù)的變化分析

1990年至2015年的烏魯木齊市景觀格局發(fā)生了明顯的變化(圖4):

(1)NP值大幅度上升, 表明斑塊規(guī)模逐漸變小, 破碎化程度大, 該城市同種或不同種景觀類型斑塊規(guī)模在一定程度上趨于縮少, 導(dǎo)致了不能為生物提供足夠的生存的空間。

(2)PD值穩(wěn)步增加, 從1990年的6.82到2015年的19.85, 表明建設(shè)用地的不斷擴展等城市化活動的不斷加強, 減弱了景觀抗干擾抵御自然災(zāi)害能力, 生態(tài)環(huán)境承載力有所下降[22]。

(3)TE值不斷增加, 該市不斷向外圍延伸。也在一定程度上說明了侵占其他類型的景觀分布來擴展建設(shè)用地。

(4)ED值趨于增加, 從1990年的40.52到2015年的89.22, 說明斑塊增多, 面積不規(guī)則, 破碎化程度增強, 景觀類型呈現(xiàn)不連續(xù)性。

(5)LSI值一直處于增長的趨勢, 從1990年的38.56到2015年的83.66, 該指標與人類的干擾強度有密切相關(guān), 說明該市斑塊形狀趨于復(fù)雜化, 景觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。

(6)CONTAG值有下降趨勢, 從1990年的61.88到2015年的45.1, 說明了該市具有多種要素的密集格局, 優(yōu)勢種沒有良好的連接性, 破碎化程度較高。

表6 烏魯木齊市景觀類型的動態(tài)變化度和變化趨勢

圖4 烏魯木齊市景觀指數(shù)變化

(7) SHDI趨于增長狀態(tài), 從1990年的0.95到2015年的1.24, 說明了該城市斑塊類型的不斷增加, 類型不斷豐富, 城市景觀破碎化不斷加強, 景觀類型優(yōu)勢度下降, 景觀受某一種或者少數(shù)幾種優(yōu)勢斑塊所支配的景觀整體格局逐漸被改變。

(8)SHEI值越來越趨于1, 說明該城市的優(yōu)勢度在下降。

從景觀格局指數(shù)分析來看可知, 1990年至2015年烏魯木齊市向外擴張的建設(shè)用地是通過占用其他景觀用地來得以實現(xiàn), 景觀類型中的優(yōu)勢種趨于下降趨勢并沒有較好的連接性, 城市景觀的異質(zhì)性加強, 破碎化程度高, 斑塊形狀趨于復(fù)雜化。

4.2 驅(qū)動力分析

分析景觀格局變化的原因及機制, 便于更深刻地去了解人類活動與景觀活動演化關(guān)系[24]景觀格局的變化在于內(nèi)外驅(qū)動因素對于景觀要素的干擾作用, 其結(jié)果使得景觀穩(wěn)定性及其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化, 從而使景觀格局發(fā)生變化[25]。景觀格局變化的驅(qū)動因子主要包括自然和人文兩方面的因素。自然因素在較大的時空尺度上作用于景觀, 而在較小的時空尺度下, 經(jīng)常變化的人文驅(qū)動因素是景觀變化的直接驅(qū)動力。自然和人為因素均可以對城市景觀整體結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)型以及斑塊特征產(chǎn)生顯著影響, 但人為活動無疑占據(jù)著優(yōu)勢地位。

4.2.1 自然因素分析

自然驅(qū)動因素主要是指在景觀發(fā)育過程中, 非人類創(chuàng)造的直接或間接對景觀形成起作用因素, 包括地形、氣候、水文、植被等等諸多方面。因研究區(qū)遠離海洋, 四周被高山阻隔, 屬于中溫帶大陸性干旱氣候, 河流域面積不大, 植被結(jié)構(gòu)單一, 外貿(mào)稀疏, 即研究區(qū)發(fā)展主要受地形限制, 因此自然因素分析主要以地形為主。烏魯木齊市三面環(huán)山, 東部有博達山、喀拉塔格山、東山; 西部有喀拉扎山、西山; 南部天格爾山、土格達坂塔格等, 北部平原開闊, 這種特殊的地緣和區(qū)位優(yōu)勢使河流兩岸沿南北、東西兩個方向延伸, 呈現(xiàn)出北寬南窄的“T”形分布, 這種分布既為該市的發(fā)展提供空間, 也束縛著該市的發(fā)展。所以這種束縛作用是不容忽視的。

4.2.2 社會經(jīng)濟因素分析

人口數(shù)量的增長與建成區(qū)面積的增長密切相關(guān), 人口增長迫使建筑面積擴大, 城市的擴張也可以用建成區(qū)擴展率和人口增長率來確定[26], 城市土地是用來城市居民生活、工作、娛樂和學(xué)習(xí)的主要場所, 人類占據(jù)一定的空間場所來生存及生產(chǎn)。人口對城市用地擴展的影響主要是以人口數(shù)量的變化來體現(xiàn)的。

圖5 烏魯木齊市近25年的地區(qū)生產(chǎn)總值和人口統(tǒng)計圖

經(jīng)濟增長對與建成區(qū)面積呈正相關(guān)(圖5), 生產(chǎn)總值從2000年起經(jīng)濟飛速增長, 建城區(qū)面積也不斷擴大, 經(jīng)濟增長促使市中心地價上升, 迫使有些產(chǎn)業(yè)不得不遷移到城市的邊緣, 經(jīng)濟發(fā)展與產(chǎn)業(yè)發(fā)展會支撐城市的擴展, 進而導(dǎo)致了耕地面積的遞減, 因此人口增長是城市擴張的根本原因之一。

城市規(guī)劃主要通過政府的決策行為來改變城市空間格局, 對城市的發(fā)展具有導(dǎo)向作用。在國內(nèi), 國家政策與社會經(jīng)濟各方面都有密切的關(guān)系, 對景觀格局的變化也有深廣的意義, 因此城市景觀格局變化與城市規(guī)劃的聯(lián)系是密不可分的, 城市規(guī)劃的實施會直接影響到社會經(jīng)濟的進步和城市景觀格局的變化。烏魯木齊市2007年提出來的堅持“東延西近, 北寬南窄”的戰(zhàn)略, 再加上新疆提出的“烏昌一體化”戰(zhàn)略, 使烏魯木齊市呈北寬南窄的“T”形分布, 逐漸形成以烏魯木齊市為中心的“一城兩軸”空間發(fā)展格局。建設(shè)用地規(guī)模不斷擴大生態(tài)空間萎縮、工業(yè)區(qū)的建設(shè)和水利設(shè)施的修建等直接或間接的改變了景觀格局。影響了城市產(chǎn)業(yè)空間布局的調(diào)整, 帶動了城市用地的調(diào)整。

5 結(jié)論

(1)從景觀變化幅度表征上, 各景觀類型的變化幅度在各個時期速度和規(guī)模是不一樣的, 但是在變化幅度、轉(zhuǎn)移矩陣和變化速度都表明建設(shè)用地面積穩(wěn)步增加, 增幅居所有景觀類型之首, 變化量最大, 25年間都處于“漲勢”狀態(tài)。

(2)景觀指數(shù)根據(jù)分析, 烏魯木齊市25年里建設(shè)用地面積增加, 建設(shè)用地在城市景觀的景觀類型中越來越占據(jù)著優(yōu)勢地位, 而其他景觀類型受到人為因素的干擾, 斑塊形狀越來越復(fù)雜化, 景觀的異質(zhì)性加強, 破碎化程度高, 生態(tài)環(huán)境承載力下降。烏魯木齊市作為絲綢之路經(jīng)濟帶核心節(jié)點城市, 應(yīng)注重烏魯木齊市的景觀生態(tài)環(huán)境, 水域、林地的生態(tài)價值極高且耕地則會保障人民的口糧, 因此在城市化進程中應(yīng)該盡量避免破壞。

(3)驅(qū)動力驅(qū)動力分析結(jié)果表明, 每一種驅(qū)動力因素都對烏魯木齊市景觀格局演變或多或少都有一定的影響。每種驅(qū)動因素是相互制約, 相互影響和相互作用下來推動城市景觀格局變化, 無疑人為活動占據(jù)著主要的驅(qū)動因素, 地形等自然因素、人口增長、城市規(guī)劃、城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是推動烏魯木齊市景觀格局變化的主要驅(qū)動力。

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Analysis of landscape pattern change and driving force in Urumqi city

HAZIYA Baolangtijiang1, WU Zhaopeng1,2, CHEN Xuegang1,2,HUERXIBIEKE Ziyinali1

1. School of Geography Science and Tourism, Xinjiang Normal University, Urumqi 830054,China 2. Municipal Key Laboratory of Arid Lake Environment and Resources, Xinjiang Normal University, Urumqi 830054,China

With the improvement of the strategic status and the rapid urbanization process of Urumqi, the city’s landscape pattern has changed greatly in spatial and temporal scale. During the rapid urbanization process, the city occupied huge amounts of open spaces and agricultural land, which changed the distribution and constituents of landscape that impacted the ecosystem services, and resulted in series of eco-environmental problems. The paper took Urumqi city as a case area and analyzed the change characteristics of urban landscape pattern and trend of landscape pattern in Urumqi during the recent 25 years, based on the Landsat TM images of 1990, 2000 and 2010 and the Landsat OLI_TIRS image of 2015. Combined with social and economic statistical data, urban planning and management policies, we aim to find the driving forces of landscape pattern change. The results indicated that the construction land and forest land area of Urumqi was non-equilibrium, and with the urbanization activities continuing to strengthen, the degree of fragmentation was high, the patch shape was complicated, the dominant species in the landscape type tended to decline and there was no better connection, and urban landscape heterogeneity was strengthened. Social and economic factor on the urban landscape pattern was of a greater degree, which was the main driving force.

Urumqi; landscape pattern; remote sensing image; landscape fragmentation; driving force

P901

A

1008-8873(2018)01-062-09

2016-12-06;

2017-03-07

國家自然科學(xué)基金(41461033,41161029)

哈孜亞·包浪提將(1992—), 女, 新疆伊寧人, 碩士研究生, 主要從事城市地理與規(guī)劃, E-mail: 1499238016@qq.com

陳學(xué)剛, 男, 博士, 教授, 研究方向: 主要城市地理與環(huán)境研究, E-mail: caschxg@126.com

10.14108/j.cnki.1008-8873.2018.01.009

哈孜亞·包浪提將, 毋兆鵬, 陳學(xué)剛, 等. 烏魯木齊市景觀格局變化及驅(qū)動力分析[J]. 生態(tài)科學(xué), 2018, 37(1): 62-70.

HAZIYA Baolangtijiang, WU Zhaopeng, CHEN Xuegang, et al. Analysis of landscape pattern change and driving force in Urumqi city[J]. Ecological Science, 2018, 37(1): 62-70.