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中国沿海陆地自然保护区景观连接度评价 总被引：1，自引：0，他引：1
人类社会发展进入人新世时期,以人类活动为主导的高频率干扰和自然资源的高强度开发对生态环境造成严重威胁,提升自然保护区的景观连接度是缓解和应对外界干扰的关键手段之一。传统意义上景观连接度研究侧重于景观基质对物种迁徙的累积负向阻碍作用,评价体系中忽略了生物多样性对物种迁徙的正向支持作用。本文以中国沿海省份作为研究区域,将生物多样性空间分布作为生态系统关键功能的表征,并将其纳入景观连接度评价体系,构建了生态廊道的连通适宜性及生态支持力二维评价新方法,进一步分析人类活动干扰和物种空间分布对自然保护区景观连接度的影响。研究结果表明沿海地区人类活动对景观连接度的影响存在明显的边缘效应,即自然保护区边缘地带的人类干扰范围（46.46%）明显高于其内部区域,人类活动干扰使保护区面积减少约720.25 km2,且造成廊道起点和终点位置的改变。自然保护区边缘地带人类干扰导致了研究区域内95条廊道的连通适宜性下降;78条廊道的生态支持力有明显提升,“一降一升”的评价结果能有效地衡量景观基质对物种迁移的支持能力变化。基于景观基质阻碍和促进作用的二维评价可为中国未来自然保护区连通性和生物多样性保护提供更为全面的时空格局动态变化模拟,为优化自然保护区空间布局提供更为完善的景观连接度评估新方法。 相似文献
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湿地生态廊道设计的理论、模式及实践——以三江平原浓江河湿地生态廊道为例 总被引：8，自引：1，他引：7
湿地生态廊道是位于湿地区域之间的具有一定宽度的条带状通道,它能使湿地中基因流动,具有重要的栖息地、传输、滤过和阻抑以及物质源、汇等功能.通过研究湿地生态廊道的结构与功能特征,提出了湿地生态廊道设计的原则、标准和具体模式.同时,以三江平原浓江河湿地生态廊道为案例,通过对该廊道区域的野外考察和调研,利用"3S"手段对廊道景观进行了设计,将廊道划分为核心区、缓冲区和实验区,对不同区域的生态功能及保护内容和强度进行了明确的划分.针对廊道地区的土地权属不同,提出了基于地方政府及农垦系统的湿地资源共管模式.将湿地生态廊道建立的理论与实践相结合,既丰富了湿地生态廊道研究的理论,又为其他地区及其他生态系统建立生态廊道提供模式示范,同时也促进了湿地的合理保护与管理. 相似文献
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基于地形因子的千米尺度景观生态廊道布局研究 总被引：2，自引：0，他引：2
土地利用类型并不是景观类型唯一的描述方式, 生态服务价值的估算和地形指标的纳入更有助于反映景观的空间差异性。应用地形因子与生态价值两类指标, 对关中-天水经济区1 km栅格尺度下生态廊道空间布局形式进行研究, 结果如下:① 相关性分析表明地形因子对生态价值分布有重要影响, 经过统一阈值的脊线谷线提取发现, 对生态价值提取出的高值或低值区域几乎同时也是地形上的山脊线或山谷线, 过渡带基本重合;② 提取山脊生态高值区域作为生境斑块, 通过最大生态阻力进行方向选择, 可得出研究区生态廊道空间布局, 由于廊道宽度可根据物种类型调整, 同时距离较短导致实现难度低, 增删节点与斑块不影响周边网络的拓扑关系, 因此结果应用性相对更强;③ 采用地形和生态服务价值作为衡量指标, 更能体现以像元为单位的景观功能一致性与差异性, 从而也避免了土地利用分类较粗、生境判断难度较大、相同阻力路径过多等一系列问题。本文结果是对千米尺度廊道布局的有效补充。 相似文献
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城市生态安全格局构建是综合协调生态保护与经济发展的重要举措,对于合理配置有限的生态资源并最大限度发挥其生态作用具有重要意义。本文以深圳市为例,在生态功能节点识别的基础上,结合景观的生态系统服务价值,根据耗费距离模型,生成生态功能耗费表面,并进行最短路径网络分析,在此基础上提取核心斑块、关键生态廊道。结果表明：各景观类型的生态阻力值,林地阻力最小,且远小于其他景观类型生态阻力值;生态功能耗费梯度表面的分布呈现围绕生态功能节点向周围辐散递减的趋势,东部地区较西部西南部建成区低;核心斑块的大小和形状均存在不同程度的差异,较大的斑块集中分布在东部地区,且对应的节点级别较高;所识别的关键廊道共有4条,空间位置大体上落在基本生态控制线内,羊台山向塘朗山的廊道外缘与基本生态控制线存在冲突,需要对该区域加以管控。建议一方面适时调整生态控制线范围并将冲突部分纳入生态控制线之内,另一方面对该地区进行必要的监管和保护,防止受到进一步破坏。 相似文献
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基于景观生态风险评价的宁江流域景观格局优化 总被引：7，自引：2，他引：7
流域景观生态风险受到多源因素的综合作用,识别流域景观生态风险是实现景观格局优化的基础与前提,景观格局优化是应对生态风险的有效手段。以宁江流域为研究区,采用空间主成分分析法,从“自然—人类社会—景观格局”3个维度对流域景观生态风险进行综合评价,基于景观生态风险评价结果,构建累积阻力表面,利用最小累积阻力模型进行了流域景观格局的优化。结果表明：人类社会和景观格局因素对综合风险影响更为强烈,地形和距水体距离等自然因素对综合生态风险影响较弱;宁江流域整体景观生态风险偏大,较高景观生态风险区域位于流域西南部,面积为523.99 km 2,占流域面积的36.06%;识别出流域生态源地为面积大于50 km 2的林地和面积大于0.2 km 2的水体。研究构建了15条生态廊道,一级生态廊道长度大于30000 m,二级生态廊道介于10000~30000 m之间,三级生态廊道长度在10000 m以内;识别了19个生态节点,形成了多层次生态网络。通过对比研究区景观格局优化前后的连通度发现,优化后流域整体景观格局连通度得到明显提升。 相似文献
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以西双版纳为研究区,基于生态系统服务和生态敏感性,采用热点分析法提取出生态源地,构建景观破碎化综合指数修正地物赋值的阻力系数,基于MCR模型识别出生态廊道和生态节点,构建和优化西双版纳的生态安全格局。结果表明：1）重要生态源地20个,总面积为7 709.56 km2,占西双版纳州面积的40.33%。2）与夜间灯光数据校正的阻力面相比,基于景观破碎化指数修正的景观阻力面空间分异更加显著,且在廊道空间分布、避开人类活动冲突区、网络连接度和廊道对比验证上效果较好,说明基于景观破碎化校正的阻力面在夜间灯光数据较弱的区域具有较强的适用性。3）生态廊道包括631.73 km的潜在廊道和278.59 km的关键廊道,呈现大半环和小环状相结合的空间形态;生态节点包括20个资源战略点、4个生态战略点、27个生态暂歇点和24个生态断裂点。4）在现有生态安全格局的基础上,依据现有的自然本底条件和生态格局,优化出“一带一廊四组团”的生态空间结构布局。 相似文献
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以南昌市新建区为例,总体按照“源地识别—廊道构建—生态网络优化”的主线展开,综合运用形态学空间格局分析(MSPA)、景观连通指数模型分析、最小累积阻力模型(MCR)、重力模型等方法进行廊道构建,并对生态网络格局进行布局优化。结果表明：(1)核心区、岛状斑块、孔隙、边缘区、环岛区、桥接区、支线七类景观空间用地中核心区面积最大,为880.62 km2,占自然景观面积的73.99%;(2)生态源地共18处,总面积为750.60 km2,占核心区的85.24%,主要分布为北部鄱阳湖区域、中西部梅岭国家森林公园及其周边区域,源地类别上主要分为水域和林岭,生态源地之间连通性较好、生境质量较好;(3)阻力呈现由中部向北部、南部减少的趋势,中部阻力最大,由于城市开发建设人类活动以及山体高程影响,对于生物物种的流动产生一定的阻力作用;(4)构建153条生态廊道,总体分布于中部、西南以及北部区域,其中重要生态廊道为52条,基本串联各重要生态源地;(5)构建“2+7”生态核以及“蓝绿”双带,实现山水环抱、山水共融的生态网络格局。 相似文献
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基于景观信息链理论,按照识别文化基因、确定文化点、模拟廊道空间的过程,结合阻力模型及原理,运用ArcGIS 工具从文化点对廊道文化的传播重要性、文化点的区域影响力、各文化点的空间关系以及自然环境对文化传播的约束等4个方面,构建出CCSPM（cultural corridor spatial pattern model）模型,并运用该方法界定滇西南跨境文化廊道的空间范围。结果显示：① 滇西南跨境文化廊道的文化元素影响范围沿交通线集聚但空间差异性较大;② 滇西南跨境文化廊道总体格局、分布趋势和历史进程大致相符,模型能较有效地表征文化廊道空间范围。该方法为文化廊道空间研究提供新的研究思路,进而为分析廊道内部的文化连接方向和程度及文化遗产的整体保护与开发提供空间信息支持。 相似文献
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GIS 与RS 技术支持下的 北京西北地区景观格局优化 总被引：35，自引：1，他引：34
在区域尺度上以城市化过程为特征的土地利用活动对景观功能的稳定和景观结构的差异性有着深刻的影响。选择北京西北地区为研究区域, 应用RS 与GIS 技术, 对1989 年、1996 年、2005 年三期LANDSAT TM 图像进行解译判读, 深入分析研究区景观格局时空变化特征, 发现城市扩展造成了生态绿地破碎化、景观连通性降低及景观单一等一系列问题。在此基础上, 本研究以景观流运行受距离、障碍等因素影响原理作为出发点, 采用累积耗费距离模型, 结合景观组分的生态系统服务功能价值和空间作用, 研究了北京西北地区景观结构紧密性和生态功能空间差异, 进而构建源地、生态廊道和生态节点等景观组分来加强生态网络的空间联系, 最后提出本研究区域的景观格局优化方案。该研究方法及结果对北京地区景观生态规划和建设具有重要的理论依据和和参考价值。 相似文献
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县域生态安全格局构建对于保障我国生态安全、优化县域生态空间格局具有重要意义。基于内蒙古呼伦贝尔市阿荣旗生态系统服务功能重要性评价结果,利用景观形态空间格局分析 （MSPA）模型识别生态核心区作为生态源地,基于生态阻力因子与生态威胁因子构建阻力栅格,运用电路理论识别生态廊道、夹点以及改善区,构建阿荣旗综合生态安全格局。结果表明：（1） 阿荣旗生态极重要区面积4181.66 km2,占全旗面积的37.80%,生态重要区面积2174.50 km2,占全旗面积的19.80%,阿荣旗整体生态系统服务功能重要性较高。（2） 生态源地共有33块,占地面积1141.00 km2,主要分布于旗域北部区域,其中乔木林地是生态源地主要用地类型。（3） 构建生态廊道共73条,其中关键廊道62条,潜在廊道11条,总面积为1884.80 km2,生态廊道网络化结构完整,呈“北密南疏”分布状态。（4） 共识别夹点区面积71.25 km2,提取重要夹点38个,一级改善区面积176.65 km2,主要分布于旗域南部;二级改善区面积887.12 km2,主要分布于旗域南部与西北部。对各景观生态要素进行总体规划,宏观上形成“一屏两区,一网多点”的生态安全格局,为国土空间格局优化提供了现实路径和科学指引。 相似文献
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Alexandre B. Gonçalves 《International journal of geographical information science》2013,27(7):983-996
The computation of least-cost paths over a cost surface is a well-known and widely used capability of raster geographic information systems (GISs). It consists in finding the path with the lowest accumulated cost between two locations in a raster model of a cost surface, which results in a string-like, thin and long sequence of cells. In this article, a new extension of raster-based least-cost path modelling is proposed. The new modelling approach allows the computation of paths or corridors with a fixed width, larger than one cell. These swaths are called wide paths and may be useful in circumstances where the detail level of the raster cost surfaces is higher than the width of the desired path or corridor. The wide path model presented in the article is independent of the choice of least-cost algorithms, because the transformation from regular to wide paths is applied to the construction of nodes and edges of an induced graph. The article gives the foundations and discusses the particularities of such paths, regardless of the imposed width, and explores the difference from the usual least-cost path model. Test cases were included, one hypothetical and the other with real data. The results are coherent and indicative of the applicability of wide paths. 相似文献
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Jieun Baek 《International journal of geographical information science》2017,31(11):2234-2254
We developed a least-cost path analysis algorithm that satisfies a slope threshold condition in hilly terrain. The new algorithm uses an expanding moving-window to explore a combination of cells that satisfy an elevation threshold condition and then supplements this by executing cut and fill operations when there are obstacle cells between source and destination cells. Cut and fill factors regarding the difference in the actual elevation and revised elevation are considered and a least-cost path is analyzed after calculating the accumulated travel cost to the destination point. After applying the developed algorithm to synthetic and real-world data, the least accumulated travel cost from the source point can then be calculated for all cells on the raster surface by considering various slope thresholds, moving-window sizes and raster data resolutions. This algorithm can be implemented as a useful tool in GIS software as well as engineering design software utilized in the construction and mining industries. 相似文献
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Takeshi Shirabe 《International journal of geographical information science》2016,30(8):1469-1485
Given a grid of cells each having an associated cost value, a raster version of the least-cost path problem seeks a sequence of cells connecting two specified cells such that its total accumulated cost is minimized. Identifying least-cost paths is one of the most basic functions of raster-based geographic information systems. Existing algorithms are useful if the path width is assumed to be zero or negligible compared to the cell size. This assumption, however, may not be valid in many real-world applications ranging from wildlife corridor planning to highway alignment. This paper presents a method to solve a raster-based least-cost path problem whose solution is a path having a specified width in terms of Euclidean distance (rather than by number of cells). Assuming that all cell values are positive, it does so by transforming the given grid into a graph such that each node represents a neighborhood of a certain form determined by the specified path width, and each arc represents a possible transition from one neighborhood to another. An existing shortest path algorithm is then applied to the graph. This method is highly efficient, as the number of nodes in the transformed graph is not more than the number of cells in the given grid and decreases with the specified path width. However, a shortcoming of this method is the possibility of generating a self-intersecting path which occurs only when the given grid has an extremely skewed distribution of cost values. 相似文献
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以广东省自然保护区作为生态源地,利用最小累积阻力模型,分析潜在生态廊道,通过增加河流与高速公路廊道形成综合生态网络（CEN）,并利用α指数、β指数、γ指数和成本比对CEN进行评价,结果显示：由潜在生态廊道构成的基础生态网络（BEN）,α、β、γ指数分别为0.54、2.02和0.70,说明其能使广东省自然保护区结构复杂化并形成有效链路;将河流廊道加入BEN形成河流生态网络,其结构更加完善,但因河流本身是两岸基质连通阻力较大的因素,其α、β、γ指数均比基础生态网络有所降低,分别只有0.33、1.64和0.55;由自然保护区、潜在生态廊道、河流廊道、道路廊道、生态节点组成的综合生态网络,α、β、γ指数分别达到0.68、2.34和0.79,说明道路生态廊道的加入,可以弥补河流生态网络的弱点,使网络形成良好回路,对生态网络的稳定性有重要作用。在当前国土空间生态修复的背景下,建议建设、修复生态廊道47条、生态节点52个,以改善自然保护区孤岛化,促进自然保护区之间的物种交流,提升生态系统服务功能,可为广东省的生态修复、生态安全格局构建提供核心框架。 相似文献
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中哈边境地区旅游廊道空间布局与发展系统 总被引：1，自引：0，他引：1
在国家“一带一路”倡议以及国务院关于支持沿边重点地区开发开放的大背景下,新疆丰富多样的边境旅游资源迫切需要寻找可行的路径加以释放。如何围绕边境旅游主题构建旅游产业要素线性空间,将是边境旅游发展需要从空间上思考和突破的关键问题。以“点-轴”理论为基础,运用中心职能指数和引力模型的定量方法分析中哈边境地区旅游节点、旅游廊道及其旅游地发展系统,对促进边疆地区旅游产业要素自由流动,形成布局合理、功能完善、特色鲜明的目的地形象具有重要的参考价值。研究表明：中哈边疆地区一级旅游节点有5个,二级旅游节点有7个;一级廊道节点段5个,二级廊道节点段11个;四大旅游地发展系统为哈吉民族风情边境旅游系统、塔城生态休闲边境旅游系统、博温康养度假边境旅游系统和霍霍察昭文化古迹边境旅游系统。 相似文献
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城市生态安全格局构建与评价研究:以苏州市区为例 总被引：1，自引：0，他引：1
集成生态系统服务量化、生态安全格局构建与生态安全评估等多种方法,构建并评估了苏州市区的生态安全格局。结果显示：① 2017年苏州市区食物供给、淡水供给、空气净化、涵养水源、碳汇服务、旅游休闲、土壤保持和生境质量等服务分别为32795.94元/hm2、686.6 mm、283.68元/hm2、28.62 mm、86.99 t/hm2、3736.75元/hm2、174.8 t/hm2和0.47。② 识别出太湖、东山、西山、穹窿山、大阳山-天池山、旺山-上方山、阳澄湖、长漾湖和太浦河等9个重要生态源地。③ 提取出生态廊道36条,生态节点32个,建议100~200 m和60~100 m分别为苏州市区重要生态廊道和一般生态廊道的宽度。④ 苏州市区整体生态网络闭合度较低,生态网络连接水平较复杂,生态节点连接性较低,生态网络成本较高,应优先建设重要性高的生态廊道,加强大面积水域、湿地之间的生态廊道建设,提升水域与周边山地丘陵的连通性。通过此研究以期为探索生态系统服务应用价值、落实长三角一体化发展战略、助力生态文明建设等提供有益借鉴。 相似文献
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以武汉市为例,通过分析生态系统服务价值、生态敏感性、景观连通性及生态需求识别武汉市陆地和水域生态源地,利用遗传算法获取最优生态源地。在此基础上,利用最小累积阻力模型（MCR）分别提取陆地和水域生态廊道,将生态源地与生态廊道叠加构建2017年武汉市生态安全格局。研究表明：2017年武汉市生态源地总面积约为1 917.342 km2,其中陆地和水域生态源地面积分别为780.217 km2和1 137.125 km2;利用遗传算法识别的最优陆地和水域生态源地分别为65和32个,所提取的生态廊道总长度为2 305.37 km,其中陆地和水域生态廊道长度分别为1 497.86 km和807.51 km;武汉市生态安全格局呈现“三横、三纵、三团簇”特征。此外,分别新增了8个陆地和水域生态垫脚石及5个生态源地,运用图论法对比优化前后相关指标,发现优化后可构建更完善的生态安全格局,优化方案可行。该生态安全格局构建与优化方法可为高速发展的大都市的生态安全格局研究提供更科学的参考。 相似文献