基于GIS的上海市景观格局梯度分析_张利权
基于GIS的市域景观格局定量分析与优化

生态环境 2008, 17(4): 1554-1559 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目:国家杰出青年科学基金项目(50225926;50425927)作者简介:华昇(1984-),女,硕士研究生,主要从事3S 技术、城市生态和景观生态研究。
E-mail: hs0723@ *通讯联系人:曾光明,教授(长江学者),湖南大学环境科学与工程学院院长,博士生导师。
E-mail: zgming@ 收稿日期:2008-02-20基于GIS 的市域景观格局定量分析与优化华昇,谢更新,石林,杨馥,周建飞,李忠武,曾光明*湖南大学环境科学与工程系,湖南 长沙 410086摘要:以长沙市为例,结合长沙市2000年4月份 Landsat TM 影像和1∶250000地理信息矢量数据库,借助Arc/view 和Arc/Info 软件,对其景观进行分类,并形成景观分类图,一级分类6个类型,在此基础之上进行二级分类,共分为15种景观类型。
并用景观格局分析软件FRAGSTA TS 软件计算了各类景观参数,并从斑块、类型和景观3个水平上,计算了相应的参数和景观指数,定量的揭示了整个景观格局与类型特征。
研究结果表明,分布面积占研究区总面积达46.8707%的有林地景观其连接性、完整性比其他景观类型好,是研究区的基质,但斑块和景观的空间形状较为复杂,表现出强烈的干扰特征。
水田的斑块数量最多,受人为活动影响强烈。
天然草地,改良草地,滩涂表现出萎缩特征。
从各类用地的空间组合来看,除了城镇相对集中的城区等几个地方外,农村居民点多为耕地和林地景观所隔开,各城镇和农村居民点由道路或水系连接。
定量分析城市景观的空间格局,将有助于深入研究景观格局的形成机制和理解城市景观的格局与过程。
在此基础上初步探讨了基于景观格局优化的城市生态系统的内部空间布局。
研究结果对长沙市景观生态规划有指导意义。
关键词:地理信息系统;景观格局分析;景观指数;FRAGSTA TS ;景观格局优化中图分类号:X821 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)04-1554-06景观生态学中的格局是指空间格局,包括景观组成的单元类型、数目以及空间分布与配置[1]。
上海快速城市化不同阶段城市热场景观格局演变研究

上海快速城市化不同阶段城市热场景观格局演变研究王原;何成;王祥荣【期刊名称】《复旦学报:自然科学版》【年(卷),期】2017(56)2【摘要】本文以上海市为例对城市热环境的空间分布特点及不同城市化阶段的演变特征进行分析.研究表明:随着上海城市化的深入,热环境空间结构趋于复杂,不同的城市化发展阶段热环境格局呈现出截然不同的演变特征.结合景观格局指数与转移矩阵对热环境的演变规律进行分析得出:城市化高速发展阶段,主城区及近郊区内的低温斑块等级上升明显,热环境格局的聚合度显著下降,景观多样性指数明显上升.优化发展阶段,主城区内强热场面积下降,近郊或远郊地区强热场明显增加,总体热环境格局的聚合度及多样性指数变化趋势减弱.本次研究结果展现了城市化不同阶段中城市热环境格局的分布与演变特征,为科学制定应对城市热岛问题的措施提供科学的参考.【总页数】8页(P258-264)【关键词】地温反演;快速城市化;热场景观格局;上海【作者】王原;何成;王祥荣【作者单位】安徽师范大学国土资源与旅游学院;复旦大学环境科学与工程系【正文语种】中文【中图分类】X820.3【相关文献】1.快速城市化地区景观格局时空演变研究——以长株潭城市群核心区为例 [J], 姜华伟;戴文远;杨育普2.快速城市化影响下超大型城市景观生态格局演变特征分析 [J], 张晓瑞;张飞舟3.快速城市化地区景观格局对地表热环境的影响研究 [J], 管昱;宋瑜;吴琛;方亦波;汪奘昱;徐建炜4.快速城市化地区热力景观格局演变研究——以重庆两江新区为例 [J], 刘建;陈静;肖禾;丁忆;张斌;卢建洪5.快速城市化对滨海城市景观格局演变的影响 [J], 张飞飞;田亦陈;尹锴;李旋旗;文美平;袁超因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
上海市城市景观格局的分析研究

上海市城市景观格局的分析研究发表时间:2018-09-03T11:05:20.693Z 来源:《防护工程》2018年第9期作者:周亦昀[导读] 通过分析可以看出1999年~2008年城市化速度较快,而2008年~2015年,景观格局特征的改变较小,但仍趋于破碎化。
周亦昀上海海事大学海洋科学与工程学院上海 201306摘要:本文以上海市作为研究对象,采用1999年、2008年和2015年三个时相的Landsat遥感影像,利用GIS技术和景观格局指数对上海市的景观格局特征及其动态进行研究。
通过分析可以看出1999年~2008年城市化速度较快,而2008年~2015年,景观格局特征的改变较小,但仍趋于破碎化。
关键词:上海市;景观格局;城市化1.概论如今越来越多城市规划中注意到构建生态网络的重要性,那么对于上海市近二十年来景观格局演变进行探讨对了解上海市目前的宏观格局,以及未来如何优化景观格局,更好地构建生态网络具有重要的意义。
2.研究方法2.1遥感数据来源及预处理本文选择的数据来源分别是Landsat7 ETM+获取到的上海市1999年,2008年2月29日与Landsat 8 OLI获取到的2015年7月1日的数据。
并且数据的云覆盖率都在5%以下。
利用ENVI对图像进行几何校正、去云和去阴影、图像增强、图像拼接和裁剪的预处理操作。
2.2研究区的遥感解译该研究将土地利用分为城镇用地,植被用地,裸地和滩涂水体四类。
图1 上海市土地分类结果图(左:1999年中:2008年右:2015年) 2.3分类精度评价随机选取了200个参照地物,并利用误差矩阵方法对分类结果进行了精度验证,1999、2008、2015年分类结果的kappa系数分别为0.7775、0.8260、0.7825,基本达到后续分析的精度要求。
2.4研究方法本文主要探讨的是利用景观格局指数来分析景观格局的演变,也即景观的时间异质性。
景观格局指数是高度浓缩的景观格局信息,是反映景观结构组成、空间配置特征的简单量化指标[1]。
基于GIS的琼海市景观格局优化分析

基于GIS的琼海市景观格局优化分析李向阳;吴疆;吴照柏【摘要】景观格局优化是促进区域可持续发展的有效途径.结合聚类分析和GIS技术,从累积成本的角度对琼海市景观格局进行了优化分析,结果表明:1)800m栅格尺度的景观组分结构是琼海市选取生态源地的合适参照,共选取生态源地65个.地形地貌是影响生态源地空间分布格局的主要因素.2)利用自然断裂法将生态阻力面按照阻力大小划分为5个阻力区,针对各区的功能作用采取了相应的生态建设方式.3)琼海市有生态廊道136条和生态节点136个,与生态源地相连接形成了生态网络.以万泉河为界,生态廊道和生态节点主要分布在东北部、中部和南部,基质主要为耕地、林地和园地,建设和管制方式应结合基质和环境区别对待.【期刊名称】《林业资源管理》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】5页(P147-151)【关键词】GIS技术;景观格局优化;聚类分析;累积耗费距离模型;生态网络【作者】李向阳;吴疆;吴照柏【作者单位】国家林业和草原局中南调查规划设计院,长沙410014;国家林业和草原局中南调查规划设计院,长沙410014;国家林业和草原局中南调查规划设计院,长沙410014【正文语种】中文【中图分类】TU984近现代,人类社会的快速发展是以牺牲自然环境为代价的,生态环境遭到破坏,景观趋于破碎化[1],导致正常的生态过程被隔断,严重阻碍了人与自然和谐发展[2-3]。
景观生态学认为,自然环境中存在某些“关键局部”能控制生态演替[4],影响着区域生态系统功能的发挥,对生境保护和恢复[5]具有战略意义。
众多研究表明[5-7],以生态系统的“关键局部”为基础,对区域景观格局进行优化分析,构建结构合理的生态网络,能有效指导区域经济、生态和社会的协调发展。
景观格局优化主要是围绕景观格局生态过程的反馈机制进行研究,概念模型、数学模型及计算机模拟是探讨景观格局优化的主要方法[8]。
其中,累积耗费距离模型结合距离与景观类型来模拟景观格局对生态过程的控制作用[9],并与景观生态学相结合形成了完整的“格局—过程—功能”分析过程[2]。
基于GF-1卫星影像的城市绿地信息提取与景观格局研究

基于GF-1卫星影像的城市绿地信息提取与景观格局研究基于GF-1卫星影像的城市绿地信息提取与景观格局研究摘要:随着城市化的不断推进,城市绿地的数量和质量对于城市居民的生活质量和健康福祉起着重要的作用。
本文基于GF-1卫星影像,利用遥感图像处理和空间分析技术,对城市绿地的信息提取和景观格局进行研究。
通过对遥感影像的预处理和分类,得到了城市绿地的空间分布图,并计算了各类绿地的面积和分布情况。
进一步,通过景观指数和格局指数分析,评估了城市绿地的景观格局特征,并提出了相应的改进建议。
1. 引言城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分,对于改善城市环境、缓解热岛效应、提升居民生活质量具有重要意义。
随着卫星遥感技术的发展,利用高分辨率遥感影像进行城市绿地信息提取和景观格局研究已成为研究的热点之一。
本研究以GF-1卫星影像为数据源,通过遥感图像处理和空间分析技术,对城市绿地进行详细研究,旨在为城市规划和生态环境管理提供科学依据。
2. 数据与方法本研究采用GF-1卫星影像作为研究数据,利用ENVI和ArcGIS软件进行数据处理和分析。
首先,对GF-1影像进行预处理,包括辐射校正、大气校正和几何校正等。
然后,采用支持向量机(SVM)分类算法对影像进行分类,将绿地、建筑、道路等不同类别进行分割。
接着,利用空间分析技术计算各类绿地的面积和分布情况。
最后,通过景观指数和格局指数分析揭示城市绿地的景观格局特征,提出相应的改进建议。
3. 结果与讨论根据对GF-1卫星影像的处理和分类结果,得到了城市绿地的空间分布图。
研究发现,城市内部的绿地主要集中在公园、植物园和湖泊等区域,而城市边缘的绿地主要是农田和郊野。
通过面积计算,得到了各类绿地的占比情况,结果显示公园和绿地占用了城市总面积的30%左右,而农田和郊野占比较小。
进一步,通过景观格局指数分析,评估了城市绿地的景观格局特征。
结果显示,城市绿地的景观多样性较高,绿地形状复杂多样,但连通性较差。
平原河网地区景观格局变化与多尺度环境响应研究以上海地区为例

平原河网地区景观格局变化与多尺度环境响应研究以上海地区为例一、本文概述本文旨在探讨平原河网地区景观格局变化及其多尺度环境响应,以上海地区作为具体的研究案例。
上海,作为中国的经济、金融、贸易和航运中心,其快速的城市化进程对自然环境和生态系统产生了显著影响。
特别是其独特的平原河网地理环境,使得该地区的景观格局变化及其环境响应研究具有重要的理论和实践意义。
本文将首先回顾平原河网地区景观格局变化的相关理论和研究方法,包括景观生态学的基本理论、遥感与GIS技术在景观格局研究中的应用等。
然后,通过收集和分析上海地区的历史和现状数据,揭示其景观格局的时空变化特征,包括土地利用/覆盖变化、河网水系变化等。
在此基础上,本文将进一步探讨景观格局变化对多尺度环境的影响,包括生态系统服务功能的改变、水文循环的影响、气候变化的响应等。
通过构建数学模型和实证分析,揭示景观格局变化与环境因素之间的内在联系和相互作用机制。
本文将对上海地区景观格局变化的环境影响进行评估,并提出相应的政策建议和管理措施,以期为平原河网地区的可持续发展和生态保护提供科学依据和决策支持。
总体而言,本文旨在通过系统深入的研究,揭示平原河网地区景观格局变化及其多尺度环境响应的规律和机理,为相关领域的学术研究和实际应用提供有益的参考和借鉴。
二、研究区域与数据来源本研究以中国的经济中心——上海地区为具体研究对象,深入探讨平原河网地区的景观格局变化及其多尺度环境响应。
上海位于中国东部的长江三角洲地区,是一个典型的河网密布的平原城市。
其独特的地理位置和发达的经济活动,使得该地区的景观格局及其环境响应具有显著的研究价值。
在数据收集方面,本研究采用了多源、多时相、多尺度的数据。
主要包括高分辨率遥感影像、地理信息系统数据、气象观测数据、水文数据以及社会经济统计数据等。
其中,遥感影像用于提取和研究区域内的土地利用/覆盖信息,反映景观格局的动态变化;地理信息系统数据提供了地形、地貌等基础地理信息;气象和水文数据用于分析气候和水文条件对景观格局变化的影响;社会经济统计数据则用于揭示人类活动对景观格局变化的驱动作用。
基于GIS的红枫湖流域的景观格局分析

[ 5 】田光进 ,张 增像 ,张 国平 . 于遥 感 与 G S的海 口市 景观 格 局 基 I 动态 演化 I1 态学报 ,0 2 2() 12 —04 J生 . 20 ,27 :08 13. 采 用 面积 变 异 系数 、形 状 指 数和 分 维数 三个指 标 来 对 红枫 湖 [ 严登华 . 6 ] 东辽 河 流域 景 观格 局 及 其 动态 变化 研 究 …. 资源 科 学 , 流 域景 观要 素 的斑 块形 状特 征进 行 分析 ,结 果 见表 2 。 2 0 2 1 : 1 3 . 0 4,6 f1 3 - 7 整个 流域 各类 斑块 平 均形 状指 数 为 1 93 其 中梯平 地 最高 , .2, 4 7 】 景 J生 . 依 次 是 荒地 、水 系 、坡 耕地 、农 田和灌 木 林 ,均 超 过 平 均值 。 斑 [ 赵 景 柱 . 观 生 态 空 间格 局 动 态度 量 指 标 体 系 『1 态 学报 ,
1 9K 碳 酸 岩 分 布 广 泛 , 岩 溶 发 育 ,地 貌 类 型 多 样 。 流 56 m , 域 属 亚 热 带 季 风 湿 润 气 候 ,年 平 均 气 温 1 .o 4 0 C,年 均 降 雨 量 18mm,雨 量 南南 向北 递 减 。受 土壤 、气 候 和 人 为 活动 等 因素 14 影 响 ,流 域 内原 生植 被 破坏 殆 尽 ,次 生植 被 分 布面 较广 ,生 态环 N 境 脆 弱 ,水 土 流 失严 重 , 刻 地影 响 着 当地 生 态 环境 和 农 牧业 生 深 产 条件 。 22 数 据 来 源 及 处 理 _ 红枫 湖 流域 地形 地 貌 图 ( : 00) 源 于喀 斯特 数 据 中心 ; 1 00 来 5 20 0 3年 土 地 利 用 分 布 图 来 源 于贵 阳市 水 利 局 ;清 镇 市 行政 区划 网来 源 于贵 阳市 测 绘局 ;野外 调 查 收集 了 表层 土壤 厚 度 、水 文 等
基于GIS支持下的土地利用景观梯度分析——以重庆市合川区为例的开题报告

基于GIS支持下的土地利用景观梯度分析——以重庆市合川区为例的开题报告一、研究背景及意义:随着城市化的发展,土地利用格局与景观结构发生了较大的变化,已成为影响人类环境的重要因素之一。
在这个过程中,重庆市合川区也出现了一系列的土地利用变化,从而导致其生态环境、景观格局等方面出现了一定程度的变化。
因此,研究重庆市合川区的土地利用景观格局的变化及其形成机制,有助于了解城市化和土地利用变化对生态环境的影响,为制定城市规划和生态保护策略提供依据。
二、研究目的:本研究旨在基于GIS支持下,对重庆市合川区近年来的土地利用景观梯度进行分析,揭示其景观格局变化趋势及形成机制,并提出相应的城市规划和生态保护策略,为该区域的可持续发展提供科学依据。
三、研究内容:本研究将采用遥感技术、GIS分析方法、景观生态学等理论,选定合川区为研究区域,集成土地利用、景观格局、地形、气候等多种因素,利用遥感图像进行土地利用和景观分类,以景观因子为中介变量,探究其与空间分布的规律及其变化趋势,基于景观格局指数(如景观破碎度、多样性指数等)对景观格局进行分析,从而揭示出景观梯度分布及其演变规律。
同时通过采取问卷调查、实地考察等方式,了解社会经济、人口等因素对土地利用、景观格局的影响,构建土地利用景观变化的驱动因素模型,并提出相应的城市规划和生态保护策略。
四、拟采用的研究方法:1.遥感图像解译和土地利用分类:通过采用高分辨率的遥感数据,结合GIS分析技术和特定的土地利用分类系统,对研究区域内的土地利用类型进行识别和分类。
2.景观生态学指数分析:运用景观生态学中常用的景观格局指数进行分析,如景观破碎度、多样性指数等。
3.地理加权回归模型:对社会经济因素、人口因素等进行问卷调查和实地考察,探究其对土地利用和景观格局的影响,通过地理加权回归模型进行分析。
五、拟达到的预期目标:1.掌握重庆市合川区的土地利用和景观格局特征,揭示其变化趋势和形成机制;2.分析土地利用、景观格局与社会经济、人口等因素之间的关系,构建驱动土地利用和景观格局变化的模型;3.提出相应的城市规划和生态保护策略,为重庆市合川区实现可持续发展提供科学依据。
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基于GIS 的上海市景观格局梯度分析张利权 吴健平 甄 束 炯(华东师范大学河口海岸国家重点实验室,地理信息教育部开放实验室,上海 200062)摘 要 定量分析景观格局及其变化对于监测和评价城市化的生态后果十分重要。
该研究应用基于GIS 的梯度分析与景观指数相结合的方法定量分析了上海市城市化的空间格局。
沿一条自西向东64km 长6k m 宽和另一条自南向北66km 长6k m 宽的样带,应用移动窗口计算了一系列景观指数。
结果表明,城市化的空间格局可以用梯度分析与景观指数来定量,不同的土地利用类型沿景观格局梯度确实表现出明显的“空间特征”。
多项景观指数可准确地、定量地指示上海地区东西和南北发展轴线上城市化的前沿和城市景观梯度分异的特征。
城市化的总体格局是随着城市化程度增加,景观在组分上更多样化,形状上更为复杂以及生态学上更破碎化。
此外,该文显示的上海市城市化景观格局比较符合同心圆论的城市发展理论,研究结果支持斑块密度随城市化程度而增加,斑块大小和景观连接度则下降的假说,但与随人类干预程度增强,斑块形状变得更规则的假说不相符和,因此,需要进一步研究来证实该发现。
关键词 城市化 梯度分析 景观格局 景观指数A GIS _BASED GRADIENT ANALYS IS OF THE URBAN LANDSC APE PATTERNOF SHANGHAI METROPOLITAN REGIONZH ANG Li _Quan W U Jian _Ping ZHEN Yu and SHU Jiong(Stat e Key Labor ator y of Estuar ine and C oastal Rese ar ch ,O pen Laborat or y of Ge ographical Information Scie nce of Education Ministr yof China ,Eas t C hina Nor mal Uni vers ity ,Shanghai 200062,China )A bstract Urbanization is arguably the most dramatic for m of land transfor mation that profoundly influencesnatural environment ,biological diversity and human life .Understanding the causes ,processes ,and conse -quences of land use and land cover change is essential in ecology as well as in landscape and urban planning ,and urbanization represents the extreme for m of land transformation .Quantifying landscape pattern and its change is essential for the monitoring and assessment of the ecological consequences of urbanization .As the largest city in the countr y ,metropolitan Shanghai is now the fastest growing area among all major Chinese cities that have more than 13million residents .Using the 1994GIS _based land use data set and com -bining gradient analysis with landscape metrics ,we attempted to quantify the spatial pattern of urbanization in the Shanghai metropolitan area .Seventeen landscape metrics were computed along a 64km long and 6km wide west _east transect and another 66km long and 6km wide south _north transect ,crossing at the urban center ,with a moving window .The research was designed to address two questions :1)do different land use types have their own unique spatial signatures (e .g .,the shape of the change curve along an urban _rural transect )?2)can urbanization gradients be detected using landscape pattern analysis ?The results of transect analysis with landscape _level metrics showed that the spatial pattern of urbanization could be reliably quantified using landscape metrics with a gradient analysis approach ,and the location of the ur banization center could be identified precisely and consistently with multiple indices of the 17landscape met -rics used in this study .Urbanization in the metropolitan Shanghai region has resulted in dramatic increases in patch density ,edge density ,and patch and landscape shape complexity ,and sharp decreases in the largest and mean patch size ,a griculture land use type ,and landscape c onnectivity .The general pattern of urbaniza -tion was that the increasingly urbanized landscape beca me compositionally more diverse ,geometrically more complex ,and ecologically more fragmented .Although some of these c hanges were discernable visually from the land use maps ,landscape metrics pr ovided a useful way of quantifying these changes so that they could be fur -ther used to relate ecological patterns and processes in this urban landscape .In addition ,our results supported a series of hypotheses on landscape structural responses along a human modification gradient :that ,with increasing urbanization ,patch density increases while patch size and land -scape connectivity decrease .However ,our results on patch shape seemed to disagree with the hypothesis that 收稿日期:2003-01-08 接受日期:2003-05-20 基金项目:国家自然科学基金重点项目(40131030)、上海市重点学科建设项目和“十·五”“211工程”重点学科建设子项目 E _mail :lqzhang @sklec .ecnu .edu .cn植物生态学报 2004,28(1)78~85 Acta Phytoecologica Sinicapatch shape becomes mor e regular as human modification to landscapes intensifies .Our interpretation is that ,when the degree of urbanization is high ,not only the density ,but also the shape complexity ,of patches will increase .Future studies are needed to further confir m these findings .Key words Urbanization ,Gradient analysis ,Landscape pattern ,Landscape metrics 就全球而言,城市化趋势正在不断加速。
19世纪以前,全球只有百分之几的人口居住在城市,而当今的城市已居住了全球人口的50%左右。
到2001年底,中国城镇化水平已达到37.7%。
据最新发布的报告预测(《中国城市发展报告》编委会,2002),到2050年,中国的城市化率将提高到75%以上。
城市是以人类为主体的自然-社会-经济复合生态系统。
毫无疑问,城市生态学研究对于认识并解决由于全球城市化加速和城市发展过程中出现的一系列问题,如人口膨胀、资源紧缺、城市布局调整、环境污染等,具有重要意义(朱伟兴等,2002;Zipperer et al .,2000)。