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土地利用类型结构的多尺度转换特征 总被引：10，自引：4，他引：6
尺度一直是LUCC到GLP研究所关注的重要问题。以不同比例尺的辽宁省土地利用数据为例,以贵州省土地利用数据进行验证,系统探讨了土地利用类型结构在不同尺度间可能存在的转换特征。结论如下:(1)辽宁省土地利用的分形结构跨1 ∶ 10万、1 ∶ 50万、1 ∶ 100万这3个比例尺客观存在;(2)对不同比例尺的同一区域不同土地利用类型而言,各土地利用类型分维在不同比例尺之间存在的响应关系并不一致,某些土地利用类型的分维随着比例尺由1 ∶ 10万向1 ∶ 50万再向1 ∶ 100万的变小,分维呈现变大趋势,而某些土地利用类型的分维随比例尺的变化并不如此,所以,对于不同的土地利用类型而言存在一定的差别,不可一概而论;(3)不同尺度间的土地利用类型结构只能够在两两连续间隔的两种比例尺土地分维之间建立起关系显著的定量关系模型。所得结论对科学认知土地结构空间配置的多尺度特征以及建立相应尺度转换模型具有积极的参考意义。 相似文献
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土地利用分类对景观格局指数的影响 总被引：54，自引：1，他引：53
基于景观格局指数的空间格局分析是当前景观生态学研究的重要基础内容,不仅数据源准确度、尺度效应显著影响景观格局指数,土地利用类型划分也对景观格局指数具有显著影响,但我们对这种影响的总体理解尚很缺乏。本研究选取24种常用景观格局指数,以深圳市宝安区为试验区,探讨景观格局指数随土地利用分类系统变化的基本规律。研究结果表明,土地利用分类对景观格局指数的确具有显著影响。而根据景观格局指数对土地利用类型数目变化响应的可预测性,可将其分为三类：① 第一类指数随土地利用分类系统变化的可预测性强,能用简单函数关系 (对数函数关系、S形曲线、反比曲线关系) 来表达,包括斑块数目、斑块密度、边界密度、平均斑块面积、景观形状指数、平均斑块形状指数、周长面积比分维数、平均斑块分维数、聚合度、Shannon多样性指数、Simpson多样性指数和修改Simpson多样性指数;② 第二类指数随土地利用分类系统变化可预测性较差,表现为典型的分段 (或阶梯形) 变化,存在多种可能 (S形曲线、直线、反比曲线与复合曲线关系),包括斑块面积标准差、斑块面积变异系数、最大斑块指数、面积加权平均斑块形状指数、面积加权平均斑块分维数、分离度和斑块结合度;③ 第三类指数由于在度量相关空间格局特征时考虑了土地利用类型数多少的影响,随土地利用分类系统变化呈无规律变化,难以用一种简单函数或分段函数来预测其变化行为,包括蔓延度、Shannon均匀度指数、Simpson均匀度指数、修改Simpson均匀度指数和优势度指数。这些指数随土地利用分类系统变化的变化规律,使试验区不同时期、不同土地利用分类系统下的空间格局比较成为可能。 相似文献
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针对西部山区县级土地利用总体规划修编工作中暴露出的制图尺度问题,以四川省甘孜州为例,在土地利用制图成果的基础上分析了该区内石渠、甘孜、乡城不同尺度的县级土地利用制图效果。通过对比,探讨了西部山区土地利用制图适宜尺度的选择。结果表明：（1）不同尺度下县级土地利用制图在保持精度前提下,更注重经费和人力投入来合理选择尺度。（2）西部山区土地详细规划制图宜采用大比例尺（1∶5万或更大）;县级重点城镇的土地详细规划,以1∶500或1∶1 000为主。土地利用总体规划制图,州级重点县可以考虑1∶1万-1∶5万尺度,重点城镇采用1∶1 000和1∶500;一般县宜采用1∶5万-1∶10万的尺度;而其他如位于高寒牧区的县可以采取1∶10万-1∶25万的数据。 相似文献
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典型地物特征提取的适宜尺度选择 总被引：1，自引：0，他引：1
遥感图像的尺度与图像所表达的信息有着密切的关系,但是在使用遥感图像进行研究和应用的过程中,使用尺度和图像尺度之间存在一定的矛盾,现有尺度的遥感图像不一定能满足应用的要求。为了解决使用尺度与图像现有尺度之间的矛盾,采用基于分维数的尺度转换方法得到以原始图像为基础的大于或小于原尺度的图像,在形成的连续变化的系列图像上提取两种典型地物样本,分别用地物单元周长(P)、面积(S)、面状地物形状系数(F)、斑块分维数(D)这4个表征地物形态特征的因子在各尺度图像上进行对比分析,发现随着遥感图像栅格尺寸的增大,典型地物样本灰度值的灰阶不断减少,形状复杂度不断降低,地物边界钝化,内部纹理结构简单化、粗糙化。综合分析以上现象,提出利用形状综合指数(Q)来计算适宜表达典型地物形状特征尺度的方法。实验结果表明:尺度为30 m图像时是表达水体样本1、居民地样本1、居民地样本2形状的适宜尺度,图像尺度为90 m时,是表达水体样本2形状特征的适宜尺度;通过典型地物形状综合指数成功的计算出典型地物形状的适宜尺度,为表达复杂地物的适宜尺度奠定了基础,并且该方法简单易行,具有一定的实用价值。 相似文献
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广州市土地覆被格局异质性的尺度与等级特征 总被引：9，自引：0，他引：9
基于SPOT遥感数据源形成广州市土地覆被类型图,在中心城区选取互相垂直的南北和东西两条样带,用Fortran编程计算各样带在125m、250m、500m和1000m 4个幅度下的景观多样性指数,以及Moran I、Geary C系数和半变异函数。再将样带分别自北向南和自西向东等间距划分,形成一系列面积相等的区域,计算各区域以及样带整体上的多样性指数的尺度方差。结果表明,土地覆被景观多样性在不同的研究幅度下都存在正的空间自相关性,并具有方向性。尺度方差结果显示,尺度方差与尺度和幅度都有关,随着研究尺度增大,尺度方差都呈下降之势,而随幅度增大,尺度方差并非单调变化。如125m和250m两种幅度时,方差随着尺度增大而减少。尺度方差结果进一步揭示研究样带上土地覆被存在多尺度等级结构,并且具有方向性特点,同时也反映尺度方差不失为景观异质性研究的一种有效方法。 相似文献
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城市景观格局尺度效应的空间统计规律--以上海中心城区为例 总被引：33，自引：3，他引：30
以上海市外环以内的中心城区为区域背景,基于SPOT全色波段遥感影像数据和GIS技术,运用空间统计分析方法,研究城市景观格局的空间尺度效应。研究结果表明:(1)城市景观格局的空间自相关性具有显著的尺度依赖性。Moran指数I与Geary系数c对粒度变化的敏感点相同,均为50m。(2)城市景观形态具有分形特征,各类景观斑块的分维数对粒度变化的响应不同,它们随着粒度的变化呈非线性变化趋势;在粒度较小时,各类景观斑块之间的分维数差异较大,而随着粒度的增大,其分维数之间的差异逐渐缩小。(3)城市景观多样性格局,与空间区位及人类活动的空间格局息息相关。在城市中心,主导型景观是经济效益较高的商业文化景观,并且景观斑块聚集度、破碎度大;经济效益较低的农业景观分布在城市边缘区,而且景观类型单一,斑块面积较大,破碎度较小;在由城市中心向边缘过渡的中间地带,景观类型多样,空间格局复杂。(4)景观多样性具有尺度依赖性。随着幅度的增加,景观多样性指数逐渐增大,多样性的空间格局也显著变化。在0.5km幅度下,多样性指数的最大值出现在市中心,从市中心向外呈现高低起伏的环状模式扩展,随着幅度增加,多样性指数的高值区向景观类型变化最剧烈的城乡过渡地带转移。(5)景观多样性的空间变异也具有明显的尺度依赖性。在较 相似文献
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土地空间分形结构的尺度转换特征 总被引：11，自引：1，他引：10
应用分形理论以及多元相关分析、灰色关联分析方法,分析浙江省慈溪市土地空间分形结构的尺度转换特征。结论为:①慈溪市、贵州省不同尺度分割区域的土地空间分形结构均客观存在,不因尺度不同而变化;②尺度转折点因尺度不同而出现,贵州省(省域尺度)土地利用存在尺度转折点,慈溪市(县域尺度)土地利用不存在尺度转折点;③不同尺度的慈溪市、贵州省土地空间结构的分维不仅主要受到土地类型本身几何属性的影响,而且其所受到的影响跨尺度存在;④尺度的差异造成不同影响因子的影响程度随尺度出现变化;平均图斑形状指数对慈溪市土地空间结构的分维影响最大,图斑数则对贵州省土地空间结构分维的影响最大。 相似文献
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元阳哈尼梯田及周边土地利用格局的时空变化分析 总被引：2，自引：0，他引：2
以哈尼梯田所在之元阳县为例,应用遥感和GIS方法,首次对该区域1974年、1992年和2000年3个时期的土地利用变化及其特点进行了分析.结果表明:(1) 从1974年至2000年,元阳县土地利用结构变化不大,均以有林地和灌木林为主,二者始终占元阳县总面积的50%以上.其次为水田和旱地,分别占元阳县总面积的15%和20%左右,其他土地利用类型如园地和未利用地所占比例较小.(2)土地利用总体来说,有林地、水田、旱地和未利用地呈现减少趋势;灌木林、荒草地和园地呈增长趋势.(3)从1974年到2000年这27年问不同土地利用类型的相互转化比较复杂,主要发生在有林地、灌木林和荒草地及水田和旱地之间,最显著的演变过程有旱地-水田、旱地-荒草地、灌木林-有林地、有林地-灌木林、灌木林-园地、灌木林-未利用地.(4)政策和经济因素可能是造成元阳县土地利用变化的主要原因. 相似文献
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基于GIS的土地整理景观效应分析 总被引：16，自引：2，他引：14
以北京市怀柔区的土地整理项目为例,基于GIS,应用景观生态学方法,分析了土地整理前后的土地利用结构和景观格局变化。结果表明:(1)土地整理实施后,项目区超过70％的面积为耕地,其他土地利用类型多转变为耕地。(2)土地利用的斑块数量和斑块密度降幅超过50％;平均斑块面积、最大斑块面积和最小斑块面积分别增加1.2倍、0.4倍和79倍,而斑块面积变异系数降低了24.18%。(3)土地利用斑块形状变得简单规则、空间分布集中,景观边缘密度、形状指数和分离度指数明显降低,降幅超过29％,分维数略有降低,而聚集度升高。(4)土地整理在减轻景观破碎化的同时也降低了景观多样性,斑块类型丰富度指数降低14%,而Shannon与Simpson的多样性指数和均匀度指数的降幅超过30%。 相似文献
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本文旨在筛选出一系列适合描述哈尼梯田景观格局的指数。我们从面积与边缘、形状、核心面积、隔离度/临近度、聚集度、多样性6个方面选取了47个景观指数,基于ArcGIS平台,将土地利用图矢量数据转化成栅格数据,栅格大小由30m×30m,以5m为间隔,增加至175m×175m,共计30幅土地利用图。运用SPSS软件,通过Pearson相关分析,47个景观格局指数分为21个小组,组内指数的两两相关性都在90%以上。每组选取代表性的指数,进行主成分分析,得出前5个主成分的方差变量能够占总方差变量的93%。选取旋转后各分量中具有最大相关性的5个景观结构指数来表达主成分的5个因子分别是分散指数(Splitting index[SPLIT]),斑块面积分布方差指数(Patch area distribution[AREA_CV]),香农多样性指数(Shannon’s diversity index[SHDI]),几何最近邻距离加权平均值指数(Euclidean nearest neighbor distance distribution[ENN_AM]),总核心面积指数(Total core area[TCA])。考虑到哈尼梯田的实际景观特征并结合前人的研究成果,我们增加平均分维数(Patch fractal dimension distribution[FRAC_MN])作为第6个指数。由于景观指数具有尺度效应,我们通过景观格局指数与尺度变化关系图,计算得出红河哈尼梯田景观格局指数的尺度域为40–45m之间。通过分维分析法,识别出哈尼梯田的特征格局在40–45m之间,即研究哈尼梯田的景观格局的最适宜栅格大小为40–45m之间。通过研究,我们认为以上6个景观指数能够反映哈尼梯田的景观格局特征,同时也可以运用这6个指数来描述类似哈尼梯田的景观格局。 相似文献
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Optimal scale is one of the important issues in ecology and geography. Based on land-use data of the Tarim River Basin in Xinjiang of China in the 1950s, regarding the area of land use types as the parameter in scale selecting, the histograms of the patches in area are charted. Then, by reinforcing the normalized scale variances (NSV) with 3 landscape indices, the scale characteristics of land use in the Tarim River Basin can be summarized. (1) NSV in the Tarim River up to a maximum at scale of 1:50,000 which is considered appropriate for the Tarim River. (2) Diversity indices of saline land are consistent with NSV’s. Diversity indices and NSV of sandy land showed that the appropriate scale is in the same scale domain. There is a significant difference between diversity indices and NSV of forestland and shrubland. (3) Fractal dimension of sandy land and saline land showed a hierarchical structure at a scale of 1:10,000. Fractal dimension of forestland and shrubland are distributed under the same hierarchical structure in the region. 相似文献
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塔里木河流域土地利用监测适宜尺度选择方法 总被引：1，自引：0，他引：1
Optimal scale is one of the important issues in ecology and geography. Based on land-use data of the Tarim River Basin in
Xinjiang of China in the 1950s, regarding the area of land use types as the parameter in scale selecting, the histograms of
the patches in area are charted. Then, by reinforcing the normalized scale variances (NSV) with 3 landscape indices, the scale
characteristics of land use in the Tarim River Basin can be summarized. (1) NSV in the Tarim River up to a maximum at scale
of 1:50,000 which is considered appropriate for the Tarim River. (2) Diversity indices of saline land are consistent with
NSV’s. Diversity indices and NSV of sandy land showed that the appropriate scale is in the same scale domain. There is a significant
difference between diversity indices and NSV of forestland and shrubland. (3) Fractal dimension of sandy land and saline land
showed a hierarchical structure at a scale of 1:10,000. Fractal dimension of forestland and shrubland are distributed under
the same hierarchical structure in the region.
Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.40571030; No.40730633
Author: Zhao Jin (1980–), Ph.D, specialized in study of scale effect. 相似文献
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皇甫川流域土地利用变化与生态安全评价 总被引：52，自引：2，他引：50
基于"3S"技术揭示了皇甫川流域近十多年来的土地利用变化状况,并进一步在像元水平上对流域生态安全进行了综合评价,最后重点分析了流域土地利用变化与生态安全的关系。结果表明：① 近十几年来,皇甫川流域土地利用变化剧烈,土地利用格局持续承受着来自当地快速城市化进程及社会经济发展和生态环境保护及建设两方面相互矛盾的巨大压力;② 1987年到2000年,流域生态安全状况有所好转,但整体好转的状况难掩局部地区生态环境在大规模治理和恢复的背景下发生的恶化;③ 流域内林地、耕地、灌丛、水体、城镇用地和草地从面积上看,基本上均处于生态安全的预警状态,而裸砒砂岩和沙地的绝对大部分属于中警状态或重警 (巨警) 状态;④ 6种不同土地利用类型的安全指数大小顺序基本保持为灌丛 > 林地 > 草地 > 耕地 > 沙地 > 裸砒砂岩,表明林、灌措施是流域生态恢复和重建的首选和重要组成部分,而沙地尤其是分布面积较广的裸砒砂岩则是流域生态环境综合治理的难题和关键。最后,提出了通过优化流域土地利用格局来确保生态安全的初步设想。 相似文献
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闽东北沿海罗源县土地利用空间分布格局的 多尺度分析 总被引：4，自引：0，他引：4
在不同的空间尺度上,制约土地利用空间分布的影响因子及其影响程度并不相同,因此区域空间分布格局 分析应优先考虑制约空间分布的影响因子识别及其影响程度的尺度依赖性的研究。本文以闽东沿海的罗源县为研 究区域,采样统计方法与GIS 技术,选取20 个候选影响因子,研究了该县主要土地利用空间分布格局的影响因子 及其空间尺度相关性。研究表明模型的解释能力、影响因子及其影响系数均会随研究尺度发生不同程度的变化,回 归模型的解释能力以及主要影响因子的制约程度总体上均随研究尺度增大呈增强趋势。除受坡度、海拔高程等地 形条件的严格制约外,罗源县主要地类均在一定程度上受到人口因素以及若干可达性因素的影响。 相似文献
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新开河流域土地利用格局变化图谱分析 总被引：21，自引：0，他引：21
基于地学信息图谱分析方法,运用ARC/INFO软件,以马尔柯夫空间概率模型为基础,利用新开河流域33 年(1969-2001 年) 土地利用格局4 期的空间数据(1969 年、1979 年、1992年、2001 年),合成了一系列土地利用格局变化图谱,通过图谱分析来了解新开河流域的土地利用格局变化规律。结果表明：在过去33 年期间该流域土地利用格局发生了显著变化。耕地大幅度增加,其净增面积1357.2 km2,占流域总面积超过32%,其主要来源于草地、沙地、沼泽地、林地;沙地变化有所起伏,占流域总面积不低于23%,虽然总体呈减少趋势,但流域的草地沙化、耕地沙化还比较严重;草地大幅度减少,其净减面积1582.6 km2,占流域总面积由36.2%缩减为18.5%,其主要来源于开垦草地为耕地、草地退化成沙地、沼泽地、盐碱地以及草地改造种植林地;居民地、盐碱地呈增加趋势,湿地、林地呈减少趋势。 相似文献
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基于栅格尺度的沙漠化预警模型研究——以塔里木河下游中段区域为例 总被引：2，自引：0，他引：2
以塔里木河下游为研究区,基于沙漠化在气候、地表和人文3方面的成因构建沙漠化预警指标体系,并建立预警模型;基于研究区1990年、2000年和2006年的遥感、气候、地表和人文数据,利用ArcGIS对各因子数据进行量化和栅格化处理,通过预警模型实现了研究区3个时期在栅格尺度上（30 m×30 m）的沙漠化程度分布,分别利用前两期和第3期的结果进行参数修正和验证;在此基础上预测研究区“间歇输水”和“无输水”情况下2015年的沙漠化发展趋势。通过参数修正、预警模型对研究区沙漠化程度分布模拟正确率达90%以上,预警模型适用性较好。间歇输水对塔里木河下游沙漠化逆转起到一定的作用,是防止其完全沙漠化的必要措施,但此逆转作用基本上只局限于沿河道有限范围内,无法彻底改变研究区的沙漠化现状。 相似文献
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辽河干流上游流域土地利用对土壤颗粒分形维数影响 总被引：1，自引：1，他引：0
分析了辽河干流典型风沙区林地、草地和农田土壤颗粒的分形维数空间分布特征。结果表明：土壤颗粒分形维数总体表现为农田高于林地和草地,且在农田土壤30~50 cm深度时达到最大值（2.58）,在草地土壤0~10 cm出现最小值（2.26）;在林地土壤中随深度增加而减小,在草地和农田土壤中随深度增加而增加。土壤分形维数均与粉粒含量极显著正相关（P<0.01）。农田更有利于土壤细小颗粒的形成,改良土壤质地,土壤结构相对较好,其次是林地,草地相对较差。 相似文献
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黄河中游砒砂岩地区长川流域土地利用变化分析 总被引：2，自引：0，他引：2
根据1976年的Landsat-MSS影像数据以及1987年和2000年的Landsat-TM影像数据,应用遥感和地理信息系统手段以及转移矩阵和景观空间格局指数分析方法,对地处黄河中游砒砂岩地区的内蒙古准格尔旗长川流域土地利用及其变化进行研究。结果表明：1)研究区内分布最多的土地利用类型是灌木林地、草地和难利用地,该三个土地利用类型的面积占研究区域总面积75％;2)从1976～2000年期间,虽然乔木和灌木林地的面积明显增加,但同时也存在林地和草地向难利用土地、沙地和农地的转变过程。与此同时水域亦明显减少;3)水土保持生物措施的实施、农田开垦和降雨量偏少可能是导致研究区土地利用变化的主要原因。 相似文献
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干旱区绿洲扩展过程中的景观变化分析 总被引：1，自引：0，他引：1
绿洲化过程中的景观变化和尺度效应是景观生态学研究的热点之一。针对这一目标以黑河中游张掖绿洲为研究区域,应用“3S”技术的缓冲分析方法,以绿洲标志景观类型农田、林地和湿地为核心,确定了不同时期绿洲范围并划分了老绿洲区和新增绿洲区。在此基础上,从景观组成动态和斑块连通度的尺度依赖特征两个方面分析了绿洲化过程中的景观变化机制和尺度效应。研究结果表明,绿洲化过程是以农田和建设用地斑块动态为主要特点。主要表现为：在不同的分区中,农田斑块以总面积和最大斑块指数增加为特点,说明农田斑块趋向集中连片分布;建设用地斑块总面积、斑块密度和最大斑块指数等3个指标都为增加,在景观上呈星点状扩张分布。老绿洲与新增绿洲的比较分析显示,新增绿洲的建设用地面积增加速率小于老绿洲,而农田面积的增加速率大于老绿洲。从景观斑块连通度的尺度依赖特点来看,在老绿洲中景观斑块类型的空间尺度依赖规律明显,但在时间尺度上的变化不显著;在新增绿洲内,林地、水域和建设用地的尺度依赖性比老绿洲高,其中林地、建设用地的空间变化规律明显,在时间尺度上无明显的差异;而水域斑块的尺度依赖性1985年高于2006年。 相似文献