金华市植被空间网络特征及变化分析

发布时间：2020-08-10 17:37

【摘要】：网络是节点与边的集合,利用特定的指标可以描述其空间结构特征,空间网络是网络的一种类型。空间网络中各要素具有地理位置特征,运用空间网络理论在探讨某要素时空变化的特征时能够体现出独特优势。近年来,空间网络研究在社会与经济领域己有部分应用,但在自然地理中的应用少之甚少。本文以金华市为研究区域,以植被为研究对象,首次引入空间网络分析方法,将单一植被群落看作空间网络中的节点,设定一定的距离生成边,从而构成植被空间网络,并从整体上对其结构进行分析。研究中设计了一种专门用于空间网络分析的工作程序,可应用于含有位置与时间信息的面状要素分析。并对节点与边赋予权重特征,利用指标点度、度分布、局部重要性等,描述植被网络的结构特征。进一步分析金华市1995年与2015年植被空间网络变化特征及城市化对植被功能的影响与机制。本文主要研究结果如下:(1)以遥感影像为基础,借助GIS与遥感软件技术,从1995年和2015年两期遥感数据中提取出金华市植被信息,并通过遥感目视解译以及自动数据提取方法获得植被斑块轮廓的基本几何特征,获得植被斑块分别为306、265,斑块密度与平均面积下降,斑块总周长上升。(2)分析对比1995年与2015年两期数据可知,金华市植被网络度分别为24.03、21.12,度中心性下降,特别是2015年高中心度31～35之间的节点数明显少于1995年,植被分布重心逐渐向城市边界移动;植被网络密度下降,网络稳定性较低,并且这一现象在人口密度较大、地势较低的地方表现的越明显。(3)两个年份得到的空间网络边的数量分别为3827、2799条,对连接节点的边赋予权重后得出,权重在[6.08,8.32]之间的边下降幅度达7.66%,但是权重在[1.59,4.48]之间的边上升了 9.97%,反映出1995年植被网络结构更加稳定,而2015年时原本较大的植被斑块面积减小,辐射程度下降,表明斑块破碎化程度加剧了。(4)基于不同搜索半径可获得不同的网络形态,半径越小,网络结构越简单。但搜索半径过小时网络稀疏特征不典型、半径过大时网络形态不合理。并且对比可知会产生不同的边。搜索半径越大,边的条数、平局值、中位数、最大值上升,但是随着较短距离的边的条数增多,在搜索半径为10km时,平均边长反而降低。(5)植被是自然地理环境的重要组成部分,植被功能可分为自然功能、社会功能、生态功能三方面。结合自然与社会经济条件及国家政策纲要,可将金华市辖区域按照植被功能分为三个类型。以城市化为主导的多方面要素影响了植被网络结构的演变,并阻碍了其固有功能的发挥。分析得知城市化通过影响植物生长发育与数量、植被群落空间分布等方面而影响植被功能。本文以浙江金华为研究对象,从空间网络的角度分析了植被的布局结构,并引入生态学与景观学的相关理论内容进行定量分析。该研究不仅表明空间网络理论可以引入到自然地理的研究中,也能为金华市生态文明建设提供借鉴。
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P237
【图文】：

植被遥感,植被,空间网络,轮廓

ｂ）逦ｃ）逡逑图２．１空间网络形成过程逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｓｐａｔｉａｌ邋ｎｅｔｗｏｒｋ邋ｆｏｒｍａｔｉｏｎ逡逑（ｉ）在前文利用地理信息系统软件从植被遥感中提取植被轮廓，再通过目视解逡逑译的方法确定最终的植被斑块，并计算出每一个植被斑块的几何质心。在面状数据的逡逑１１逡逑

划分图,武义县,兰溪市,永康市

周边与衢州、丽水、杭州、台州接壤，其特殊的地理位置历来皆有“九省通衢”逡逑之称谓。其南北长度约为］２９ｋｍ，东西长度约为１５１ｋｍ，总面积达到１０９４２ｋｍ２。研逡逑究区建城己经有２２００年的历史，辖９个低一级行政区，如图３．１所示。金华市包括逡逑婺城区、金东区两个市辖区，县级市四个，包括兰溪市、义乌市、永康市、东阳市，逡逑县级行政区三个即武义县、磐安县和浦江县。金华市位于金衢盆地东段，境内山地以逡逑５００？１０００ｍ为主，地势南北高，中部低。气候类型为亚热带季风气候，植被以亚热带逡逑常绿阔叶林为主。最高峰位于武义县牛头山境内，海拔高度〖５６０．２ｍ；最低点为位于逡逑兰溪市境内的将军岩，海拔高度２２ｍ，高低落差约１５００ｍ。逡逑ｎ邋ｒ邋／逡逑／逦ｉ逡逑Ａ逦二浦江县、＾逡逑金东区，永康市逡逑＾武义逡逑１逦１市箱区逡逑ｊ邋Ｉ邋ｆtd市X 逡逑丨邋０逦４０ｋｍ逡逑图３．１研究区行政划分图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋

金华市,信息提取,坡度

３．邋４坡度信息提取逡逑采用ＮＤＶＩ与波段结合的方法加上目视解译的辅助，对研究区域内的植被区进行逡逑提取。新一步坡度信息提取的结果如图３．２邋ａ）所示，结合目视解译的结果后发现金华逡逑市广大的山区自然植被平均面积大，具有变化小、数目少、彼此距离远、对网络支配逡逑力度强等特点，偏远地区的植被分布区域反而不能体现植被在人为干扰下的时空变逡逑化。城市是人类各种活动的中心，城市发展对自然环境的影响是深远的，而植被本身逡逑具有一定的经济与生态价值。为了研究受人类强烈活动影响的区域植被变化特征，本逡逑文从金华市ＤＥＭ图像中提取坡度信息，选择坡度￡１０°的区域作为研宄范围如下图逡逑３．２ｂ）所示。主要以婺城区、永康、义乌、东阳等几个经济发达、人口集中的区域，作逡逑为讨论区。逡逑Ｎ逡逑Ａ邋％逡逑？逦１５２８逡逑Ｉ逦■逡逑０邋５邋１０逦２０邋Ｋｍ逦＿７３逡逑ａ）金华市ＤＥＭ图像逡逑１９逡逑

【参考文献】