基于GIS的郴州市苏仙区景观格局演变研究

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gongpeng
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随着社会的发展,城市化成为世界范围内普遍存在的现象,其带来的生态环境问题成为许多城市发展中面临的问题。而正确描述城市土地利用景观格局不但可以全面了解城市化进程的原因和作用,还能反映人类潜在的活动对城市环境生态的影响。因此,研究郴州市苏仙区的土地利用景观格局特征、景观类型变化特征、景观格局变化规律及景观格局变化原因能够有效可行的指导城市未来发展及建设,通过科学合理的发展规划来实现苏仙区资源合理利用和生态环境的可持续发展。本研究以郴州市苏仙区2001年、201 1年和2018年的三期Landsat TM和ETM遥感影像及自然、社会经济等数据为基础,综合运用RS/GIS及景观生态学的有关理论和方法,对遥感影像进行解译,获得该区三期景观类型分布图。通过文献查阅、实地调研和数理统计法,运用景观格局指数、景观动态度指数、地形位指数、面积转移矩阵、土地利用分布指数、地学信息图谱和Logistic回归方程等方法,对苏仙区17a间的景观格局时空演变特征和规律进行研究,并分析影响各景观类型的驱动因子,利用CA-Markov模型预测未来苏仙区景观格局的分布情况。研究结果如下:(1)研究时期内,各景观类型均发生了不同程度的变化。苏仙区基质由耕地、林地组成,林地具有绝对优势,占比超过50%,郴江、东江及其支流作为廊道,建设用地和未利用为主要斑块。结合景观类型面积转移矩阵可知,2001—2011年,主要转移类型为林地和耕地的面积相互转换,草地、建设用地和水域有少量面积转入,未利用地转出面积最多。2011—2018年,建设用地面积增加最多,草地面积有少量增加,耕地、林地、水域和未利用地面积均有转出。建设用地的单一动态度变化高达9.62%,较其他类型变化速度最快,研究区两阶段综合景观动态度变化类型均为极缓慢变化型,从1.50%下降至1.43%,景观类型稳定性增强。林地破碎化程度降低,形状趋于复杂分离,耕地受人为分割边界更加不规则,建设用地在人为规划意愿下不断扩增而形成“中心团聚,周边分散”布局,草地形状更加规则而离散但绿地类型越来越丰富,原有水域有所萎缩同时新水域被人工开凿,未利用地前期开发利用后期受环境问题影响。2018年苏仙区整体景观的香农多样性指数增加至1.15,香农均匀度指数增加至0.64,蔓延度指数下降至43.35,聚集度先增加后下降,景观分离度先降低后增加。苏仙区区域内地形位指数范围是0.076—1.512,其主要的地形梯度为中低等级水平。其中,林地优势区正由高向低演化,耕地优势区由低向高演化,建设用地与耕地存在优势区竞争,草地优势区扩大,水域景观主要集中在低地形位区域。景观类型的图谱变化模式主要是“稳定型”且各区域均有分布,其中以“林地—林地—林地”为主要图谱类型。(2)景观格局驱动力因子分析表明:影响研究区景观格局变化的主要景观类型是耕地、建设用地和林地。其演变过程是自然、社会经济和政策因素综合作用的结果。自然因素影响林地、草地、耕地、水域较多,社会经济因素影响建设用地和未利用地较多。其中,林地主要受地势和GDP影响,草地主要受气候和地形影响,建设用地主要受人类活动强度和人口影响,耕地主要受环境和市场需求的影响,水域主要受自然水系的影响,未利用地主要受地形及道路影响。(3)运用CA-Markov模型模拟研究表明:到2025年,研究区建设用地景观、草地景观、水域景观和未利用地景观面积有所增加,而耕地景观和林地景观面积有小幅度减少。几类景观变化幅度都较小,说明在2025年景观结构变化趋于稳定。
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