基于GIS的市域景观格局定量分析与优化
如何使用地理信息系统进行城市景观质量评价与规划
如何使用地理信息系统进行城市景观质量评价与规划城市景观质量是评估一个城市环境优劣的重要指标之一。
而地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）则是一种强大的工具，能够帮助我们进行城市景观质量的评价与规划。
本文将探讨如何使用GIS来进行城市景观质量评价与规划，以期为城市规划提供一定的参考。
首先，我们需要明确城市景观质量评价的概念和标准。
景观质量的评价标准通常包括景观种类、景观空间结构、景观生态功能、景观文化价值等多个方面。
在使用GIS进行城市景观质量评价时，我们需要收集并整理相关的地理数据，如土地利用数据、地形数据、植被数据等。
通过这些数据的分析和综合评估，可以对城市景观质量进行全面而准确的评价。
其次，为了进行城市景观质量规划，我们需要明确当前城市景观存在的问题和亮点。
通过GIS技术的应用，我们可以对城市景观的现状进行快速地测绘和分析。
比如，通过对航空遥感图像的解译，我们可以获取城市土地利用类型的详细信息，进而分析城市景观的空间结构和格局。
此外，GIS技术还可以结合实地调查和居民意见收集，了解居民对城市景观的满意度和需求，为后续的规划工作提供依据。
进一步，对于城市景观质量规划，GIS技术可以为我们提供多种决策支持的工具。
例如，通过GIS技术的建模和模拟功能，我们可以模拟不同规划场景的影响，比如土地利用变化、建筑高度变化等，进而评估这些变化对城市景观的影响。
同时，GIS技术还可以结合地理分析工具，对城市景观质量进行可视化展示，为决策者提供直观的信息，帮助他们做出科学合理的决策。
除了评价和规划城市景观质量，GIS技术还可以为城市景观的监测和管理提供有效手段。
通过GIS技术的数据采集和更新功能，我们可以及时获得关于城市景观的最新信息，并对其进行管理和更新。
例如，对于城市绿地景观，我们可以通过遥感技术和GPS定位技术对其种类和分布进行监测，并及时发现问题和进行维护。
环境影响评价中基于GIS的景观格局分析
环境影响评价中基于GIS的景观格局分析随着经济的快速发展和社会进步，人类对自然资源的开发利用也越来越频繁。
然而，这种开发活动往往会对环境造成严重的影响，如破坏生态平衡、破坏动植物栖息地、增加自然灾害风险等。
因此，在规划和决策环境影响评价时，需要对项目对环境产生的潜在影响进行合理评估和预测。
环境影响评价是一种评估、预测和评价人类活动可能对环境造成的影响的方法。
在评价过程中，景观格局的分析是一个重要的环节。
景观格局是指不同类型景观元素在空间上的组合和分布，包括景观类型、景观面积、景观形状、景观间的距离和相互联系等要素。
它能够反映出地区的生态环境特征和功能，也能够揭示出潜在的环境脆弱性。
基于GIS的景观格局分析是利用地理信息系统（GIS）技术对景观格局进行空间分析和定量描述的方法。
GIS技术能够综合利用地理、社会和经济数据，通过数字化地图和空间分析功能，揭示出不同因素之间的相互关系。
在环境影响评价中，利用GIS进行景观格局分析有以下几个优势。
首先，GIS可以提供多源数据的集成分析。
在环境影响评价中，要考虑到各种自然资源、气候因素和人类活动的影响，这就需要使用大量的数据。
GIS技术能够将多源数据集成在一起，进行综合分析，为决策者提供全面、准确的信息。
其次，GIS具有空间分析功能，能够对景观格局进行定量描述。
通过GIS软件的功能，可以对景观元素的空间分布和形态进行量化，并进行合理分类和聚类分析。
这样可以更加直观地了解项目对景观格局的影响，为评价预测提供科学依据。
此外，GIS还具备可视化展示的功能，能够将景观格局的分析结果以地图的形式直观地展示出来。
这对于决策者和公众来说非常重要，能够使他们更加直观地了解项目对景观的影响，并参与环境评价的过程。
在实施基于GIS的景观格局分析时，需要遵循一定的步骤和方法。
首先，需要建立准确的地理数据库，并对数据进行质量控制。
其次，需要利用GIS软件进行数据预处理和分析，包括数据加工、图层叠置、网络分析等。
基于GIS的市域景观格局定量分析与优化
关键词 ：地理信息系统 ；景观格局分析 ；景观指数 ；Ｆ Ａ Ｔ Ｔ ；景观格 局优化 Ｒ ＧＳ Ａ Ｓ
中 图分 类 号 ：Ｘ８ １ ２ 文 献标 识码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １７ —１ ５（ ０ ８）０ —５ ４０ ６ ２２ ７ ２ ０ ４ １５ —６
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¨。 Ｊ 景 观 格局 分 析 主 要 是 定量 研 究 斑 块 在 景 观 中 的分 布规 律 ［。 间格 局 分 析 的 目的是从 无 序 的景 观 上 ２空 １ 发 现潜 在 的有 意 义 的秩 序 与 规律 ｐ。 观 格局 对 其 景 Ｊ
块数量最多 ，受人为活动影 响强 烈。天然 草地 ， 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 改
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 助于深人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． 初步探讨 了基于景观 ． ｈ 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。
中元素流产 生影 响，不 同景观格局或景观格局动 市 景 观格局 定量 分析 基础 之上 ，综 合生 态适 宜性 、 态 演 变 导致 区域 景 观 功 能 发 生 变 化 ，同 时会 影 响 敏 感 性 、生 态服 务功 能 、经 济发展 水平 和景 观格 局 到 物 种 的 丰 富度 、分 布 、和 种 群 的生存 能 力 与抗 整 体 优化 的方法 ，探讨 长沙 市市域 生态 调控 的空 间 干 扰 能力 【 】 以及各 种生 态过程 ，即景观结 构或 景 途径 ，以期 达到城 市 景观格 局优 化 的 目的 ，构建 长 ４， 观格局决 定景 观 功能 。因此 如何 优化 景观 中斑块 的 沙 市合理 的稳 定 的 自然 生态系 统 ，引导 区域 及城 市 组成 、空 间配 置 以及 基底 特征 ，从 而最有 利 于生物 用 地和 空间 资源 的合理 配置 ，保 障 区域城 乡生 态 的 多样性 保护 、生 态系统 管理 和景 观 的可持续 发展 ， 良性循环 ，为城市 的可 持续 发展提 供保 证 。 是一 个新 的 、颇 有前 景 的方 向【。 ｏ Ｊ １ 研 究 区域 概 况 长沙 市 位于 湖南 省东 部偏 北 、湘 江下 游 ， 湘 居 城市 地 域 的可 持 续 发 展 必 须 以生 态 环 境 的可 持续 发展 为前 提 和保 障【。城 市 生态 系统 的状 态是 东１地 、湘中丘陵与洞庭湖平原结合部 （ １。３～ ７ Ｊ Ｉ Ｉ １１５’ 由系统 的结构 和功 能所 决定 的 ，系统 的功能 取决 于 １４ １＇ ２ 。１～ ８４ ） 是湖南省省会， １。５ ， ７５。 ２ 。０ ， Ｅ 全市现 辖 芙蓉 、天 心 、岳麓 、开福 、雨 花 ５个 区和长沙 、 系统 的结 构 。要 改善城 市 生态 系统 的状 态 ，就必 须 宁 个县 及浏 阳市 ，总面积 为 １ ８９５ ｍ２ １．ｋ 。 １ 从调整城市生态系统的结构人手。城市土地既是城 望 城 、 乡 ３ 市 空间格 局 的地域要 素 ，又 是人类 活 动及其 影 响的 长 沙 市 地质 构 造形 迹 复杂 ，地 层褶 皱 ，断裂 发 育 ； 属 低 山丘 陵 区，东北 、西 北 两端 山地 环绕 ，地 势 高 载体 ， 它的利用方式和格局成为调控城市生态系统 结构 的关 键环 节 ，同时决定 了城 市生 态系统 的状 态 峻，向中部倾斜而趋 于平缓 ；南部丘岗起伏， 北部 和功能 （。 剐 平坦 开 阔， 势 由南 向北倾 斜 ；海拔 高程在 ２．～ 地 ３５ １ ０ ．ｍ 之 间 。 ７９ ６ 山地 面积约 占全 市总 面积 的 ２ ．％， ９５ 张 惠 元 等 人 的研 究 表 明 ， 目前 城 市 生 态 问题 的 主 要 由不 合 理 的 土 地 利 用 方 式 和 利 用 强 度 造 丘 陵 占 １ ． ７２ ％，岗地 占 ２ ＿ 平 原 占 ２ ．％。从 地 ３３ ％， ５３ 成 ，主 要 表 现 在 自然 生 境 大量 损 失 ；水 土 流 失 的 型地 貌 特征 来看 ，属 于红壤 丘 陵 区。长 沙市 属亚 热
基于GIS的徐州市区景观格局变化分析
数据中获取景观信息却少有人研究。
徐州市地处 苏 、 豫 、 ４个省接壤 区域 ， 为徐 鲁、 皖 作 州都市圈的核 心城市 ， 经过多年 的发展 ， 已成为 陇海 兰 新经济带的中心城市之一 ， 区域商务、 商贸 中心 ， 以楚汉 文化为主要特色的国家历史文化名城。同时， 随着徐 伴
２ 景 观 分类
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０ １— ３—１ ；修 回 日期 ：２ １ ５ ０ １—１ —１ １ ２
类型采用 １８ ９ ４年全 国农业区划委员会制定 的全 国土地
展迅速 ， 区内部 的用地 有所调整 ， 市 城市 景观格局 发生 了较大变化 。本研究以徐州市区 ２０ 年 和 ２０ ００ ０ ６年土地 利用基础数据为主 要数 据源 ， ＧＳ技术 的支持 下 ， 在 Ｉ 分 析了该区在 ２０ －２ ０ ０ ０ ０６年间的景观格局变化特征 ， 可为 徐州市景观格局的优化 以及生态城市建设提供参考 。
（ 徐州师范大学 ａ测绘学 院； ． ． ｂ 城市与环境学 院 ， 江苏 徐州 ２ １１ ） ２ １６
摘 要 ： 以徐 州 市 区 ２ ０ 和 ２０ ０ ０年 ０ ６年 土 地 利 用 基 础 数 据 为 数 据 源 ， 立 景 观 类 型 与 土 地 利 用 类 型 的 对 应 关 系。 建 将 徐 州 市 区景 观 划 分 成 农 业景 观 、 园林 绿 地 景 观 、 住 景 观 、 业 景 观 、 居 工 商服 公 共 设 施 景 观 、 水体 景 观 、 通 景 观 和 其 交
他景观 ８种类型 ， 获得 ２０ ，０６年徐 州市区景观分 类图。计算 出景观格局指数 ， 用 Ｇ Ｓ的空 间分析功 能 ， ０ ０２ ０ 利 Ｉ 对徐 州 市区景观格局及其 变化特征进行分析。结果表 明： 在城 市化驱动 下 ， 州市 区农 业景观 主要向居住 景观、 徐 工业景观 转移 ， 商服 公共设施 景观 、 居住 景观 和工业景观 的相互转移频繁 ； 农业景观在 空间上逐渐分散 ， 其余 的景观类型呈现 聚集的趋势 ； 州市区呈现 出景观异质性程度 、 块破碎化程度和王 块复杂化程度均加强的景观格局变化趋势。 徐 斑 ｉ 王
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]。
GIS技术在景观评价中量化分析的应用
GIS技术在景观评价中量化分析的应用摘要：景观评价需要从不同学科的角度去对拟建地区景观环境的现状进行考察和评价，既需要科学的研究方式，也需要先进的技术支撑，这样才能使景观评价更加全面，更加合理。
传统的景观评价大多数是从专家叙述和群众感知的层面上完成的，所以并不能保证景观评价的客观性和科学性，无法构建完善的评价体系。
随着现代科学技术的发展，我们拥有了更加先进的技术，譬如GIS具有强大的数据库功能，补缺了以往景观评价体系中的空白，在可视化表达的同时能够实时产生关联数据，为景观评价带来了更加科学的平台，有利于景观评价进行量化分析，为设计师拓展了更多的评价视角。
关键词：景观评价；GIS技术；量化分析；应用；研究1.概念叙述1.景观评价景观评价需要综合运用社会学、艺术、建筑学、美学等多门课程和观点，它是在不断地考察和分析下得出来的研究成果，能够及时发现拟建地区在建设和应用过程中可能会给景观环境带来的不良影响，并且客观的评价景观资源，从而提出有利于景观环境保护和利用的有效措施。
我们能够通过评价反映出景观质量的好坏，让人们对其有更加深入的了解，有较强的现实意义。
一般来说，构建一个全面的景观评价体系，能够减少人们在景观评价中的主观色彩，有利于我们科学、可持续地开发利用丰富的景观资源，满足人类对生存环境和生态建设方面的需要，同时也可以将一些风景和城市风貌的资源优势体现出来。
我们要以事实为依据，综合整个资源评价，达到平衡景观发展和生态维护的目的，充分体现出景观评价的作用和价值。
1.GIS技术GIS技术也是多门学科交叉的研究成果，它是在计算机的基础上，结合地理模型分析方法，对空间数据进行收集、管理、贮存、检索、处理、描述和分析，在资源利用和环境应用领域上有着技术先导的地位，它的核心功能体现在分析与管理，能够快速完成决策制定，并且进行客观合理的标准评价，为解决资源环境问题及确保可持续发展带来技术支持。
虽然GIS技术的开发与应用在我国起步较晚，但其发展速度不容小觑，它已经渗透到我国的各行各业，与社会生活需求和国民经济建设息息相关，能够很大程度地提升生产活动的工作效率和经济效益。
基于GIS的滇池流域景观格局优化
（2）斑块面积大小不一，形状各异； （3）河流、湖泊等水域要素较为破碎； （4）土地利用类型多样，包括耕地、林地、草地、建设用地等。
2.问题分析 根据景观格局分析结果，发现滇池流域存在以下问题： （1）生态空间破碎化：人类活动导致自然生态空间被分割、破碎，降低了 生态系统的稳定性；
（2）土地资源不合理利用：土地利用结构不合理，过度开垦、建设用地扩 张等导致生态环境恶化；
2、处理过程
（1）数据预处理：对获取的数据进行预处理，包括数据格式转换、坐标系 统一、图像增强等。
（2）景观格局指数计算：基于GIS技术，计算流域景观的各项格局指数，如 斑块面积、斑块数量、斑块形状指数等。
（3）景观格局分析：运用景观格局指数，分析流域景观的空间分布、组分 结构、生态过程等方面的特征。
在城市化和工业化的推动下，城市景观格局发生了巨大变化。城市扩张、土 地利用变化、自然生态丧失等现象给城市环境和生态系统带来了严峻挑战。因此， GIS城市景观格局分析对于了解城市发展状况、制定合理规划方案和保护生态环 境具有重要意义。
在GIS城市景观格局分析中，我们采用了栅格分析和矢量分析两种方法。栅 格分析是基于像素矩阵的统计分析，通过对景观进行精细的网格划分，实现对景 观格局的定量描述。矢量分析则是基于几何对象的统计分析，通过提取景观要素 的几何特征和空间关系，实现对景观格局的定性描述。这两种方法相辅相成，共 同为景观格局分析提供更为全面的信息。
基于GIS的滇池流域景观格局优化
01 引言
03 研究方法
目录
02 研究目的 04 参考内容
引言
滇池流域位于云南省昆明市，拥有丰富的自然资源和文化底蕴。然而，由于 人类活动和环境变化的影响，滇池流域的生态环境面临严峻挑战。因此，本次演 示以滇池流域为研究对象，基于地理信息系统（GIS）技术，探讨景观格局优化 方法，为流域生态环境保护提供科学依据。
基于GIS的城市生态景观格局分析与优化研究
基于GIS的城市生态景观格局分析与优化研究作者：胡晓婉田翠翠万郜方来源：《科学与财富》2019年第23期摘要：景观生态学的发展为城市景观格局规划提供了新的理论依据，本研究利用ArcGIS 的空间分析模块，运用最小阻力表面模型把地表地貌对生态过程的影响通过“耗费”这样一种概念来反映它的大小关系。
以深圳市龙岗区为例，基于“基质-斑块-廊道”这种模式，分析出景观生态保护的“源地”之间的最小耗费路径；再结合龙岗区实际生态资源的分布，提出了龙岗区景观格局优化方案。
关键词：生态景观格局；景观阻力；最小耗费路径1.引言2014年3月14日，习近平总书记提出了坚持山水林田湖草是一个生命共同体，强调要用系统思维统筹山水林田湖草治理。
山水林田湖草是生命共同体，也是景观共同体，在城市发展进程中，这个共同体随着人类的开发活动或割裂或消亡，或搬離或重组，演变而成现在的城市生态景观。
深圳市从一个小渔村发展至如今的国际化大都市，40年来生态景观发生了天翻地覆的变化，龙岗区作为深圳的工业大区，早期粗放式的发展建设打断了原有的生态廊道，留下了许多历史欠账，特别是建成区内生态景观破碎较为严重。
在此背景下，开展龙岗区城市生态景观格局优化分析，为龙岗区未来生态文明建设提供依据。
2.生态景观格局分析方法生态景观是城市绿化的窗口，包括郊野公园、城市公园、社区公园、道路绿化等，从宏观层面分析评价区域的生态景观格局，是对城市整体生态景观的一次客观打分，更有助于发现片区生态连接度的问题，为以后生态廊道建设提供科学依据。
2.1景观格局分析概述景观生态学强调的是空间的差异性和变化规律，强调水平过程与景观格局之间的相互关系。
它把"斑块-廊道-基质"作为分析任何一种景观的模式。
景观生态学应用于城市及景观规划中特别强调维持和恢复景观生态过程及格局的连续性和完整性。
随着上世纪90年代3S技术的普及，可将地理信息直观展现在遥感影像上，对分析城市生态景观提供了大力支持。
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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]。
景观格局分析主要是定量研究斑块在景观中的分布规律[2]。
空间格局分析的目的是从无序的景观上发现潜在的有意义的秩序与规律[3]。
景观格局对其中元素流产生影响，不同景观格局或景观格局动态演变导致区域景观功能发生变化，同时会影响到物种的丰富度、分布、和种群的生存能力与抗干扰能力[4,5]，以及各种生态过程，即景观结构或景观格局决定景观功能。
因此如何优化景观中斑块的组成、空间配置以及基底特征，从而最有利于生物多样性保护、生态系统管理和景观的可持续发展，是一个新的、颇有前景的方向[6]。
城市地域的可持续发展必须以生态环境的可持续发展为前提和保障[7]。
城市生态系统的状态是由系统的结构和功能所决定的，系统的功能取决于系统的结构。
要改善城市生态系统的状态，就必须从调整城市生态系统的结构入手。
城市土地既是城市空间格局的地域要素，又是人类活动及其影响的载体，它的利用方式和格局成为调控城市生态系统结构的关键环节，同时决定了城市生态系统的状态和功能[8]。
张惠元等人的研究表明，目前城市生态问题的主要由不合理的土地利用方式和利用强度造成，主要表现在自然生境大量损失；水土流失的加剧；景观破碎度的增加；景观结构单一；景观通达性降低[8]。
关于景观格局定性、定量分析的研究开展了不少。
但基于RS 和GIS 对城市景观格局进行全面的、定量的分析之上的景观格局优化研究较少,本文尝试借助GIS 和Fragstats 软件,在对长沙市景观格局定量分析基础之上，综合生态适宜性、敏感性、生态服务功能、经济发展水平和景观格局整体优化的方法，探讨长沙市市域生态调控的空间途径，以期达到城市景观格局优化的目的，构建长沙市合理的稳定的自然生态系统，引导区域及城市用地和空间资源的合理配置，保障区域城乡生态的良性循环，为城市的可持续发展提供保证。
1 研究区域概况长沙市位于湖南省东部偏北、湘江下游, 居湘东山地、湘中丘陵与洞庭湖平原结合部（111°53'～114°15'E, 27°51'～28°40'N ）,是湖南省省会,全市现辖芙蓉、天心、岳麓、开福、雨花5个区和长沙、望城、宁乡3个县及浏阳市, 总面积为11819.5 km 2。
长沙市地质构造形迹复杂, 地层褶皱, 断裂发育；属低山丘陵区, 东北、西北两端山地环绕，地势高峻, 向中部倾斜而趋于平缓；南部丘岗起伏, 北部平坦开阔, 地势由南向北倾斜；海拔高程在23.5～1607.9 m 之间。
山地面积约占全市总面积的29.5%, 丘陵占17.2%, 岗地占23.3%, 平原占25.3%。
从地型地貌特征来看, 属于红壤丘陵区。
长沙市属亚热华昇等：基于GIS的市域景观格局定量分析与优化1555带季风湿润气候,多年平均降雨量为1483.6 mm, 降水主要集中在4～7月份。
区域内植物属亚热带常绿阔叶林植物群落,植物种类繁多, 群落交错, 分布混杂。
2 景观格局定量分析方法2.1 景观分类景观格局的定量分析必需建立在景观分类的基础之上。
景观分类存在不同的分类体系：按人类影响的强度分类、以土地利用方式为主的景观分类、据自然度不同的景观分类、以及植被类型或地貌特征为主的景观分类等分类方式[9]。
本研究采用2000年4月30日长沙市Landsat TM影像的人机交互解释成果作为数据源，结合长沙市1∶250000地理信息矢量数据库，以《国土遥感综合调查工作意见》和《土地遥感动态监测技术规定》以及全国土地分类标准为依据，对长沙市的景观状况进行解译，并对长沙市的景观类型进行二级分类，在此基础上形成景观分类图。
一级类型6个：耕地、水体、林地、草地、城镇用地和未利用土地[10]。
根据数据精度和长沙市土地利用的区域特点，再将一级类型细分为15个二级类型，并对类型进行编码，其中耕地，草地，城镇用地均细分为2类，水体细分为3类，林地细分为4类。
类型编码分别为（11）水田（12）旱地(21)有林地(22)灌木林地(23)疏林地(24)未成林造林地(31)天然草地(32)改良草地(41)城镇(42)农村居民点(51)河流沟渠(52)水库湖泊(53)滩涂(61)沼泽(62)裸地。
2.2 景观空间格局分析本研究通过ARC/INFO、ARCVIEW等GIS软件对景观图进行处理后，在ArcView软件的空间分析模块（spatial analyst）支持下，将土地利用矢量数据转换为象元大小为100 m×100 m的栅格数据，采用Fragstats(raster version 3.3)软件从斑块、斑块类型和景观三个水平上计算了景观格局指数，以揭示研究区内的景观格局特征。
3 定量分析结果3.1 斑块特征长沙市景观图共有16124块斑块，在斑块的水平上，计算了这些斑块的特征参数和相应的景观指数（如面积、周长、形状指数、分维数等）。
这些指数对研究物种的某些生态学特征（如物种的扩散与迁移、种群动态等）具有重要意义。
表1是部分斑块的特征。
最小的斑块是第9号斑块(水田)，面积100 m2。
最大斑块是第284号斑块（水田），面积89006 m2。
景观形状指数对景观大小起调节作用的总边界或边界密度的标准量度，同时也是斑块聚合和离散程度的量度[11]，LSI越大斑块越离散。
通过各个类型中最大斑块的形状指数比较我们发现，水田的形状指数最大，次之为疏林地、有林地、河流沟渠。
对单个斑块而言，分维数可以理解为表示斑块边界的不规则性和反映斑块形状的复杂程度[12,9,13]。
从分析结果我们可以看出，第284号斑块水田的分维数最大，说明其复杂程度最高。
表1 长沙市景观图斑块水平上的景观指数（部分斑块）Tab 1 Patch landscape metrics of Changsha City (partial patches)类型斑块号类型号面积/hm2周长/m2形状指数分维数水田9 11 1 400 1 1284 11 89006 821600 48.7571 1.3773旱地365 12 3 1200 1.5 1.10667742 12 892 64800 5.4 1.2113有林地6848 21 95 10800 2.7 1.1481265 21 62261 571000 41.8098 1.3443灌木林地65 22 9 1600 1.3333 1.05048239 22 2427 115800 5.8485 1.2083疏林地12391 23 39 6000 2.3077 1.136110623 23 16897 667000 12.8269 1.2694未成林造林地8922 24 17 3200 1.7778 1.1101677 24 276 24000 3.5294 1.1732天然草地9783 31 104 8000 1.9048 1.09721720 31 1079 83800 6.3485 1.2288改良草地12152 32 47 4600 1.6429 1.07922498 32 355 22800 3 1.1468城镇14912 41 4 1000 1.25 1.04216471 41 6929 242600 7.2635 1.22农村居民点3910 42 2 600 1 1.01195901 42 1012 43000 3.3594 1.151河流沟渠6787 51 22 5000 2.5 1.1594242 51 5615 346000 11.5333 1.2742水库湖泊3729 52 14 1800 1.125 1.0311379 52 794 54000 4.7368 1.1972滩涂866 53 10 2600 1.8571 1.12521315 53 616 40200 4.02 1.1789沼泽5675 61 4 800 1 111720 61 102 8000 1.9048 1.0988 图1长沙市景观图Fig.1 Landscape map of Changsha City Sheet1556 生态环境 第17卷第4期（2008年7月）3.2 类型特征在类型层次上，计算了9个景观类型的景观指数（如类型比例、斑块密度、形状指数、斑块面积变异系数、分维数等），分析结果如下，（1）分布面积占研究区总面积达46.8707%的有林地景观的类型比例，最大斑块指数、平均形状指数、面积加权平均斑块分维数、斑块面积标准差、边缘密度都显著大于其他景观，表明该景观再研究区内占绝对优势，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；（2）水田的斑块数量最多，面积也较大，仅次于有林地的景观面积，因此斑块密度、景观形状指数和斑块面积变异系数都最大，表明水田在研究区有较高的连通性和大块聚集分布的特征，且景观的空间形状复杂，受人为活动强烈影响的特征；（3）天然草地，改良草地，滩涂分别占0.2385%、0.2413%、0.2148%, 其最大斑块指数、平均形状指数、面积加权平均斑块分维数都比较小，表现出萎缩特征；（4）裸地的斑块总数为1，所占的类型比例最小，斑块面积标准差和斑块面积变异系数均为0。