基于3DLP指数的景观格局演变及预测分析
发布时间：2021-03-08 07:58
采用1987、1999、2009和2017年四期Landsat TM/OLI数据,结合GIS和RS技术,从类型和景观层面计算安化县四个年度的3DLP指数,分析安化县近30年来景观格局的动态演变并利用CA-Markov模型对2025年景观格局演变进行模拟和预测,为推动该县今后生态环境的进一步恢复和改善提供指导。结果表明:（1）林地是安化县的优势景观,对安化县景观的主控作用强。（2）从不同景观类型来看, 1987—2017年期间安化县各景观破碎化情况均有所缓解,其中建设用地、林地面积增加,草地、水域、农地面积减少;林地、水域边界形状趋于简单化,建设用地、草地边界形状趋向复杂化,农地边界形状受人类活动影响较小。（3）从整体景观来看,安化县景观格局的演变主要是受到人为因素的影响, 1999年整体边界形状变得更为规则,同时破碎化程度、景观异构性以及多样性有所提高。1999—2017年各类景观类型的面积比例差异增大,破碎化程度以及景观异质程度降低,优势景观类型份额增加。（4）根据预测结果来看,安化县整体趋向均衡化发展,边界形状趋向规则化,景观异质性程度降低,各类景观类型的面积比例差异减小,林地出现...
【文章来源】：生态科学. 2020,39(03)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区地理位置示意图
利用IDRISI中的CA-Markov模型对安化县2025年的景观演变进行预测,该模型模拟的Kappa系数为0.7424(>0.6),效果较好,满足模拟精度要求。根据模拟的安化县2025年的景观分布图,计算各景观类型的面积、变化率及其他3DLP指数,结果如表8、表9。从表8可以看出,安化县2025年建设用地、农地以及草地面积增长,林地、水域面积下降,其中林地变化量最大,减少了43780.68 hm2。斑块密度中,建设用地、农地及草地下降,林地、水域上升,意味着安化县林地和水域趋向破碎化,呈现出被其他景观类型蚕食分割的趋势,需要进一步提高重视和保护,限制其他景观类型的干扰。关于最大斑块指数,建设用地、草地有所上升,优势度提高,林地、水域及农地有所下降,林地的优势度下降较多。从平均斑块分维数来看,建设用地、林地上升,其他景观类型下降,建设用地、林地整体边界形状更加复杂、不规则,景观异质性提高。
面积:从表4可以看出,1987—2017年期间建设用地斑块类型面积不断增长,增长速度比较快,而建设用地平均斑块大小也呈不断增大趋势,反映了安化县30年来城市扩张速度的变化。林地在这期间整体上增加,并且一直是安化县面积最大的景观类型,说明林地在安化县景观结构中占有重要地位。1987—1999年林地略有减少,与当地居民砍伐森林用于建造居住场所以及生产生活有关。1999—2009年林地小幅度增长,1999年,安化县六步溪自然保护区成立,同年洞市国有林场和芙蓉国有林场划定为生态公益型林场后,全面禁止砍伐,因而2009年林地的斑块类型面积和平均斑块大小均有所增长。2009—2017年,林地面积增长较多,平均斑块大小大幅度增加,这与政府对林地的保护举措有关,如六步溪自然保护区晋升为国家级自然保护区、退耕还林等。水域面积在1987—2017期间整体上呈减少趋势,这与安化县当时的环境和经济状况有关。主要原因是人们占用大量水域进行生产生活活动,导致水域面积在1987—1999年大幅度减少,而人们能利用或占用的水域都是面积较小、比较破碎的小水塘、水沟等,所以在1999—2009年出现水域面积较之前不断减小,而平均斑块大小却增大的现象。1987—2009年期间内农地面积缓慢减少,而2009—2017年大幅度减少,原因是安化县2009年以来建设用地大幅度增加占用农地。草地面积一直是安化县面积较小的类型,但在1999年突增至25320.84 hm2,原因可能是在1999年前种草效益较高[25],人们纷纷种草来获取收益。最大斑块指数:最大斑块指数主要用来表征景观的优势度,可以反映人类活动方向和干扰的强度。1987—2017年这30年来,建设用地、林地的最大斑块指数整体上呈增大趋势(表5),意味着建设用地、林地优势度有所提高。水域、农地最大斑块指数整体上呈降低趋势,2009—2017年,农地最大斑块指数由5.22降为0.97,体现了人类对农地的干扰强度加大,农地出现被其他景观类型蚕食分割的趋势,优势度大幅度降低。草地最大斑块指数变动不大且数值较小,草地优势还不够明显。
本文编号：3070706
【文章来源】：生态科学. 2020,39(03)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区地理位置示意图
利用IDRISI中的CA-Markov模型对安化县2025年的景观演变进行预测,该模型模拟的Kappa系数为0.7424(>0.6),效果较好,满足模拟精度要求。根据模拟的安化县2025年的景观分布图,计算各景观类型的面积、变化率及其他3DLP指数,结果如表8、表9。从表8可以看出,安化县2025年建设用地、农地以及草地面积增长,林地、水域面积下降,其中林地变化量最大,减少了43780.68 hm2。斑块密度中,建设用地、农地及草地下降,林地、水域上升,意味着安化县林地和水域趋向破碎化,呈现出被其他景观类型蚕食分割的趋势,需要进一步提高重视和保护,限制其他景观类型的干扰。关于最大斑块指数,建设用地、草地有所上升,优势度提高,林地、水域及农地有所下降,林地的优势度下降较多。从平均斑块分维数来看,建设用地、林地上升,其他景观类型下降,建设用地、林地整体边界形状更加复杂、不规则,景观异质性提高。
面积:从表4可以看出,1987—2017年期间建设用地斑块类型面积不断增长,增长速度比较快,而建设用地平均斑块大小也呈不断增大趋势,反映了安化县30年来城市扩张速度的变化。林地在这期间整体上增加,并且一直是安化县面积最大的景观类型,说明林地在安化县景观结构中占有重要地位。1987—1999年林地略有减少,与当地居民砍伐森林用于建造居住场所以及生产生活有关。1999—2009年林地小幅度增长,1999年,安化县六步溪自然保护区成立,同年洞市国有林场和芙蓉国有林场划定为生态公益型林场后,全面禁止砍伐,因而2009年林地的斑块类型面积和平均斑块大小均有所增长。2009—2017年,林地面积增长较多,平均斑块大小大幅度增加,这与政府对林地的保护举措有关,如六步溪自然保护区晋升为国家级自然保护区、退耕还林等。水域面积在1987—2017期间整体上呈减少趋势,这与安化县当时的环境和经济状况有关。主要原因是人们占用大量水域进行生产生活活动,导致水域面积在1987—1999年大幅度减少,而人们能利用或占用的水域都是面积较小、比较破碎的小水塘、水沟等,所以在1999—2009年出现水域面积较之前不断减小,而平均斑块大小却增大的现象。1987—2009年期间内农地面积缓慢减少,而2009—2017年大幅度减少,原因是安化县2009年以来建设用地大幅度增加占用农地。草地面积一直是安化县面积较小的类型,但在1999年突增至25320.84 hm2,原因可能是在1999年前种草效益较高[25],人们纷纷种草来获取收益。最大斑块指数:最大斑块指数主要用来表征景观的优势度,可以反映人类活动方向和干扰的强度。1987—2017年这30年来,建设用地、林地的最大斑块指数整体上呈增大趋势(表5),意味着建设用地、林地优势度有所提高。水域、农地最大斑块指数整体上呈降低趋势,2009—2017年,农地最大斑块指数由5.22降为0.97,体现了人类对农地的干扰强度加大,农地出现被其他景观类型蚕食分割的趋势,优势度大幅度降低。草地最大斑块指数变动不大且数值较小,草地优势还不够明显。
本文编号：3070706
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