梁慶璇 廖超明 滕永核 李延順
摘要:以廣西壯族自治區(qū)南寧市主城區(qū)作為研究對象,運用ArcGIS 10.2 軟件對2009、2013、2018年3期遙感影像進(jìn)行目視解譯,通過Fragstats3.4軟件對所選景觀指數(shù)作出計算,分析土地利用景觀格局的動態(tài)演變特征。研究結(jié)果表明,2009—2018年期間,研究區(qū)域建設(shè)用地和未利用地面積分別增加了5 969.23、8 887.56 hm2,綠地、耕地、水域面積分別減少 4 407.14、9 141.58、1 308.07 hm2;綠地的主導(dǎo)地位減弱,建設(shè)用地的地位逐漸上升;耕地和未利用地變化幅度最大,水域變化相對穩(wěn)定;各景觀類型破碎化有不同程度的變化,相互轉(zhuǎn)化復(fù)雜;土地利用類型豐富,各類型分布趨于集中,聚集度增加。研究區(qū)域土地利用景觀格局演變主要受政策、社會經(jīng)濟(jì)和人口驅(qū)動力因素的影響。
關(guān)鍵詞:南寧市主城區(qū);景觀指數(shù);土地利用;景觀格局;演變特征;驅(qū)動力
中圖分類號: F323.211文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號:1002-1302(2021)02-0187-06
收稿日期:2020-05-30
基金項目:廣西壯族自治區(qū)自然科學(xué)基金(編號:2018GXNSFAA138168);廣西壯族自治區(qū)科技基地和人才專項(編號:桂科AD19245089);南寧師范大學(xué)科研啟動項目(編號:0819-2016L11)。
作者簡介:梁慶璇(1995—),男,廣西靈山人,碩士研究生,主要從事土地資源利用研究。E-mail:1102497258@qq.com。
通信作者:廖超明,博士,教授級高級工程師,主要從事GNSS精密數(shù)據(jù)處理以及3S技術(shù)在土地資源管理中的應(yīng)用研究。E-mail:164981263@qq.com。
景觀生態(tài)學(xué)結(jié)合了地理學(xué)和生態(tài)學(xué),是以景觀為研究對象開展景觀單元類型組成、空間格局及其與生態(tài)過程相互作用研究的綜合性學(xué)科[1-2]。將3S技術(shù)(遙感技術(shù)地理信息技術(shù)、全球定位系統(tǒng)的統(tǒng)稱)應(yīng)用到景觀格局分析研究中,運用景觀指數(shù)法對景觀結(jié)構(gòu)組成、空間配置和動態(tài)演變進(jìn)行描述,結(jié)合自然和人文等因素分析景觀格局變化驅(qū)動力,已成為城市景觀研究的主要方法[3-4]。在我國城市化快速發(fā)展背景下,基于景觀生態(tài)學(xué)視角對城市景觀格局演變與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展開展研究,具有理論和實際應(yīng)用意義。
陽文銳從北京全市域和六環(huán)內(nèi)城市化典型區(qū)域2個尺度,結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)、城市總體規(guī)劃和城市發(fā)展政策因素開展景觀格局演化研究,揭示了北京市2003—2011年(3期)的時空演變特征及其驅(qū)動力[5]。湯佳等以江西省南昌市為研究區(qū),對南昌市景觀格局演變特征、城市擴(kuò)展以及驅(qū)動因素進(jìn)行了研究[6-8]。張郢等采用3S技術(shù),結(jié)合土地資源利用數(shù)據(jù)以及2017年高分一號衛(wèi)星(GF-1)遙感影像數(shù)據(jù),從適宜粒度方向入手對湖北省宜昌市西陵區(qū)的景觀格局作出分析[9]。侍昊等基于高分辨率遙感影像,分析2010—2015年江蘇省常州市金壇區(qū)生態(tài)系統(tǒng)空間分布格局,對其演變特征及驅(qū)動力關(guān)系進(jìn)行了闡述[10]。
目前,有關(guān)廣西壯族自治區(qū)南寧市景觀格局演變及驅(qū)動力分析的研究成果相對較少。韋燕飛等運用景觀生態(tài)學(xué)方法對南寧市2006、2008年的土地利用和景觀格局變化進(jìn)行探討,解析景觀格局變化的驅(qū)動力[11]。任梅芳基于2005、2009年遙感影像,應(yīng)用CLUE-S模型對2015年南寧市土地利用景觀格局時空動態(tài)變化進(jìn)行模擬分析[12]。趙琛結(jié)合景觀指數(shù)法對南寧市1999—2013年的景觀格局時空變化、梯度特征以及熱島效應(yīng)開展研究[13]。因此,開展城市景觀格局演變分析對研究城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著極其重要的意義。城市景觀格局變化逐漸成為景觀生態(tài)學(xué)研究的核心問題。
本研究結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)原理,利用景觀指數(shù)法對南寧市景觀格局的演變特征進(jìn)行分析,探索景觀格局變化與其驅(qū)動機(jī)制之間的內(nèi)在聯(lián)系,旨為南寧市景觀格局的優(yōu)化、合理的空間配置以及為解決人口增長和城市化帶來的社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境問題提供科學(xué)依據(jù)。1數(shù)據(jù)來源及研究方法
1.1研究區(qū)概況
南寧市地處廣西壯族自治區(qū)中部偏西南,位于22°13′~23°32′N,107°45′~108°51′E,全市總面積 22 099 km2,下轄7個區(qū)5個縣3個開發(fā)區(qū)。南寧市的平均海拔為74~79 m,地形地貌是典型的山地、丘陵和盆地,自然資源豐富,生態(tài)類型多樣。作為北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)核心城市和我國面向東盟國家的區(qū)域性國際城市,其經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任重大。本研究選取該中心城區(qū)作為研究對象,覆蓋青秀區(qū)、興寧區(qū)、江南區(qū)、良慶區(qū)、邕寧區(qū)、西鄉(xiāng)塘區(qū),面積約為905.240 1 km2(圖1)。
1.2數(shù)據(jù)來源
本研究選取了南寧市2009、2013、2018年這3期遙感影像作為數(shù)據(jù)源,空間分辨率為0.5 m×0.5 m,其來源于水經(jīng)注萬能地圖下載器中的谷歌歷史影像。利用ArcGIS10.2軟件對3期影像數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪和坐標(biāo)投影變換處理,獲取南寧市環(huán)城高速范圍內(nèi)的正射影像圖。以GB/T 21010—2007《土地利用現(xiàn)狀分類》為基礎(chǔ),結(jié)合南寧市中心城區(qū)的實際情況將研究區(qū)內(nèi)的土地利用覆蓋類型分為建設(shè)用地、綠地、耕地、水域和未利用地5類。其中,建設(shè)用地包括城市居住用地、公共設(shè)施用地、交通設(shè)施用地等,綠地包括城市中的公園、生產(chǎn)、防護(hù)和其他綠地,耕地包括水田、旱地等種植農(nóng)作物的土地,水域指人工或天然形成的河道、湖泊、水庫和坑塘等水體,未利用地指裸露的土地和批而未建的且無植被覆蓋的建設(shè)用地。
利用ArcGIS Map10.2進(jìn)行人工目視解譯后,得出2009、2013、2018年3個時期的景觀分類(圖2),將遙感影像的分類結(jié)果與同時期的土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行校對和精度檢驗,本次解譯的精度優(yōu)于80%,達(dá)到本研究的精度要求。
1.3景觀指數(shù)選取