【目的】查清延河流域土地利用/覆蓋格局,為該區(qū)域土地資源合理利用、改善水土保持措施提供理論依據(jù)。【方法】利用envi4.0軟件對2006年延河流域遙感圖像進(jìn)行處理,結(jié)合野外考察,在arcgis9.0平臺下獲得延河流域土地利用現(xiàn)狀分布圖;從景觀格局的角度,根據(jù)國標(biāo)2007《土地利用現(xiàn)狀分類》的二級分類體系,將研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀劃分為住宅用地(城鎮(zhèn)住宅用地、農(nóng)村宅基地)、耕地(水澆地、旱地)、園地(果園)、林地(有林地、灌木林地)、草地(天然牧草地、其他草地)、水域及水利設(shè)施用地(內(nèi)陸灘地、湖泊水面、水庫水面、河流水面)和其他土地(裸地、沙地、沼澤地、設(shè)施農(nóng)用地)共7個大類17個二級類,分析了土地利用的數(shù)量結(jié)構(gòu)和景觀形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。【結(jié)果】延河流域土地利用類型中旱地的面積比最大,約為37%,其次是天然牧草地、裸地和有林地,分別為22.17%,23.6%和14.4%,其他類型面積均較小;旱地、有林地、天然牧草地和裸地頻率比相對于其他土地利用方式較高;所有土地利用類型中,沼澤地平均面積指數(shù)最大,其次是裸地和天然牧草地;旱地、有林地、天然牧草地、裸地等圖斑形狀簡單且各形狀的圖斑數(shù)呈正態(tài)分布;耕地為主要的土地利用方式,耕地、林地、草地和水域及水利設(shè)施用地的優(yōu)勢度較大?！窘Y(jié)論】延河流域土地資源開發(fā)的重點(diǎn)是開展土地整理和規(guī)模經(jīng)營,減少土地利用地塊數(shù)量,降低形狀指數(shù),增加水域、人工草地和林地等生態(tài)用地面積,提高土地利用集約度和促進(jìn)土地利用的多樣化、均勻化;今后土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向是:增加生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)價值。

應(yīng)用gis,rs技術(shù)與景觀格局分析軟件fragstats研究了2001年黃河流域青海片土地利用和青海片內(nèi)景觀格局的空間分布,并根據(jù)構(gòu)建的景觀彈性度指數(shù)分析了研究區(qū)域的景觀生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。結(jié)果表明,黃河流域青海片總體上以低覆蓋和高中覆蓋草地為主,景觀不規(guī)則,較為復(fù)雜且不穩(wěn)定,但無明顯破碎化現(xiàn)象。片內(nèi)黃河源頭區(qū)域景觀多樣性和彈性度相對較低;片內(nèi)黃河干流區(qū)域景觀多樣性、均勻度和景觀彈性度相對較高。西寧市景觀破碎度較高而景觀彈性度較低,受人為干擾較強(qiáng)。

運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)原理,借助gis技術(shù),選取景觀指數(shù)對豫西黃河流域土地利用景觀格局進(jìn)行分析。結(jié)果表明,林地和以旱地為主的農(nóng)業(yè)景觀是豫西黃河流域的主體景觀類型;各景觀類型間斑塊密度值差距較大,斑塊形狀指數(shù)差異較明顯,總體上較簡單;研究區(qū)域景觀異質(zhì)性和多樣性較高,各景觀類型所占比例差異較大,農(nóng)田和林地占有較大優(yōu)勢。該區(qū)域景觀破碎化程度較小,特別是西部地區(qū)地形起伏較大,人類干擾活動相對較小。

根據(jù)渾河流域的遙感影像獲得的數(shù)據(jù)和景觀格局指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,對渾河水質(zhì)與景觀指數(shù)之間相關(guān)性進(jìn)行分析,結(jié)果表明:渾河的景觀格局指數(shù)與水質(zhì)之間存在相關(guān)性,水質(zhì)的不同指標(biāo),與景觀格局間的相關(guān)性指標(biāo)程度不同,在一定程度上反映了景觀格局對渾河水質(zhì)的不同影響.

根據(jù)渾河流域的遙感影像獲得的數(shù)據(jù)和景觀格局指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,對渾河水質(zhì)與景觀指數(shù)之間相關(guān)性進(jìn)行分析,結(jié)果表明:渾河的景觀格局指數(shù)與水質(zhì)之間存在相關(guān)性,水質(zhì)的不同指標(biāo),與景觀格局間的相關(guān)性指標(biāo)程度不同,在一定程度上反映了景觀格局對渾河水質(zhì)的不同影響。

為了進(jìn)一步分析景觀格局與水土流失之間的關(guān)系,通過分析研究區(qū)2005~2015年景觀格局和水土流失的變化情況,得出不同的景觀格局類型具有不同的侵蝕模數(shù),合理的景觀格局有利于控制水土流失。結(jié)果表明:10年間建設(shè)用地斑塊面積從7094.47hm~2增加到16613.28hm~2;10年間研究區(qū)的水土流失率先降低后增加,這與城市擴(kuò)張具有緊密聯(lián)系,特別是2010年貴州省貴安新區(qū)的建設(shè),改變了花溪河流域的景觀格局。園地斑塊、森林斑塊的生態(tài)功能、蓄水保土功能強(qiáng),旱地易產(chǎn)生水土流失。

文章基于蘇子河流域的alos影像數(shù)據(jù)和景觀指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,對景觀指數(shù)與蘇子河水質(zhì)之間進(jìn)行了相關(guān)性分析,結(jié)果顯示景觀格局指數(shù)與蘇子河水質(zhì)的主要指標(biāo)間存在不同程度的相關(guān)性,能夠在一定程度上反映景觀格局對蘇子河水質(zhì)的影響.

[目的]為揭示流域土地利用方式與氣候變化的響應(yīng)機(jī)制,并制定氣候變化的適應(yīng)策略。[方法]以2000和2015年金錢河流域的遙感影像為數(shù)據(jù)源,利用遙感影像處理方法對影像進(jìn)行分類,采用疊置分析得到2000和2015年的土地利用方式轉(zhuǎn)移矩陣；利用fragstats軟件在景觀格局分析中采用了景觀格局?jǐn)?shù)量分析方法,在類型水平和景觀水平上分別選取不同景觀指數(shù),系統(tǒng)分析了金錢河流域土地利用方式景觀格局變化的時空特征。[結(jié)果]近15年來金錢河流域的土地利用類型均發(fā)生明顯變化,草地、林地、建設(shè)用地的面積增加,分別增加了620.33、386.58、45.32km~2,而水域、未利用地和耕地面積分別減少了555.34、452.71、44.17km~2。景觀格局分析結(jié)果表明,林地和水域面積始終占據(jù)優(yōu)勢,耕地和建設(shè)用地面積明顯增加且破碎程度降低,分布呈現(xiàn)集中化,水域周邊的景觀要素增多。[結(jié)論]流域內(nèi)水域面積減少明顯,其主要原因是降水變化以及人為活動的影響；草地面積增多,主要轉(zhuǎn)入類型為水域,多為斷流的河流以及變小的河道；林地面積的增多以及耕地面積的基本平衡與政府施行的退耕還林、林地耕地保護(hù)政策有很大關(guān)系,因此短時間內(nèi)政府政策的導(dǎo)向是土地利用變化的主要驅(qū)動因素。在景觀格局的數(shù)量分析上研究區(qū)的破碎程度降低,景觀呈均衡化趨勢發(fā)展。

以阿什河為例,利用landsat8oli衛(wèi)星影像對阿什河流域綠色河流廊道景觀格局進(jìn)行解析,同時采用綜合評價法對綠色河流廊道質(zhì)量進(jìn)行評價,并結(jié)合r語言對綠色河流廊道質(zhì)量與環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析,找出限制綠色河流廊道功能提升的瓶頸因素。結(jié)果顯示,阿什河流域內(nèi)的綠色河流廊道呈現(xiàn)出明顯的空間異質(zhì)性,在中上游的丘陵地區(qū),綠色廊道分布密集、面積廣泛、空間連續(xù)性高,中下游綠色河流廊道缺失、離散破碎化程度高、面積明顯不足。流域中下游現(xiàn)有的綠色河流廊道的空間格局狀況與其功能需求不匹配,限制阿什河流域中下游綠色廊道功能低下的主要原因?yàn)槔鹊缹挾炔粔颉⒚娣e不足、空間連接度差,綠色河流廊道功能質(zhì)量急需提升。

運(yùn)用遙感與地理信息系統(tǒng)技術(shù),對半城子水庫流域2000年和2005年的2期遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯判讀,結(jié)合土地利用動態(tài)度模型和景觀生態(tài)學(xué)數(shù)量方法分析了流域土地利用和景觀格局的變化。結(jié)果表明:①2000-2005年間,流域土地利用類型發(fā)生了一定變化,但林地始終是流域主導(dǎo)土地利用類型;②研究期內(nèi),半城子水庫流域土地利用年變化速度為1.30%,其中闊葉林是最穩(wěn)定的土地利用類型,其他土地是最活躍的土地利用類型;③類型水平上格局指數(shù)顯示針葉林斑塊形狀最復(fù)雜,混交林的異質(zhì)性較高;④景觀水平的格局指數(shù)顯示,區(qū)域景觀破碎化程度加劇,多樣性增加,均勻度增強(qiáng)。

以1987年、2000年、2014年的landsat影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),借助envi,arcgis,fragstats等軟件,提取了土地利用信息,計(jì)算了景觀指數(shù),定量分析了流域土地利用變化及其對景觀格局的影響.結(jié)果表明:(1)近30年來,南四湖流域土地利用變化突出表現(xiàn)為耕地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)化,耕地面積減少1069.15km2,建設(shè)用地面積增加1573.26km2.2000-2014年,土地利用綜合動態(tài)度為0.461％,是1987-2000年的4倍.(2)景觀結(jié)構(gòu)上,耕地是流域的主導(dǎo)斑塊,面積約占70％,30年來占景觀面積的比例降低了3.85％,斑塊形狀趨于復(fù)雜;建設(shè)用地日益發(fā)展為優(yōu)勢斑塊,占景觀面積的比例指數(shù)增加了6.1％.耕地與建設(shè)用地斑塊在景觀中的變遷,使得流域自然生態(tài)功能受到較為嚴(yán)重的干擾.(3)流域總體的景觀特征表現(xiàn)為優(yōu)勢斑塊明顯,景觀比較完整,但空間異質(zhì)性較高而連通性較低.近30年來景觀結(jié)構(gòu)由較完整的大斑塊主導(dǎo)、演化成小斑塊圈點(diǎn)狀穿孔于大斑塊的格局,景觀破碎化較為嚴(yán)重.

針對溈水流域土地景觀格局分布給河流水質(zhì)造成的影響,做了簡單的論述.土地利用類型與空間分布形式,在一定程度上影響著水體水質(zhì)污染狀況.景觀格局分布能夠反映出人類活動行為,通過景觀指數(shù),能夠明確水質(zhì)變化,科學(xué)預(yù)測水體水質(zhì)變化.

科學(xué)認(rèn)識流域土地利用變化及其特征可以為流域水文變化、水環(huán)境變化、氣候變化等研究提供基礎(chǔ)。以1970—2010年伊洛河流域5期遙感影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用gis信息技術(shù)與空間分析技術(shù),得到不同時期伊洛河流域土地利用/覆被特征,選取土地利用變化率指數(shù)、土地利用綜合指數(shù)和土地利用動態(tài)度模型3個指標(biāo),分析了近40a來研究區(qū)的土地利用/覆被變化特征。結(jié)果表明,伊洛河流域土地利用以耕地為主,其次為林地。研究區(qū)土地利用處于發(fā)展期且土地利用變化處于快速變化水平,隨著城鎮(zhèn)化面積的逐年增加,流域耕地面積從1990年以后逐年減少,城鎮(zhèn)工礦居民用地不斷增加,其他如林地、草地和未利用面積變化基本保持不變。從不同的發(fā)展階段來看,1970—1990年間,土地利用/覆被變化不太顯著;1990—2000年流域土地利用變化以城鎮(zhèn)工礦居民用地增加為主要特征;2000—2005年流域土地利用變化以耕地減少為主要特征;2005—2010年土地利用變化程度較2000—2005年有減緩趨勢,但仍然呈現(xiàn)耕地減少、城鎮(zhèn)工礦居民用地增加的特征。從不同的高程帶來看,洼地和丘陵地帶土地變化較劇烈,變化的主要特征為耕地減少、城鎮(zhèn)工礦居民用地增加,而中山和高山地帶,因?yàn)槿祟惢顒佑绊戄^小,土地利用情況變化很小。

根據(jù)五華河流域1981—2011年逐月的氣溫、降水、徑流量和輸沙量數(shù)據(jù),以及1991年、2000年和2011年的landsattm遙感影像,運(yùn)用景觀格局指數(shù)分析方法和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,從景觀水平和斑塊類型水平兩方面探討了景觀格局演變對徑流泥沙的影響。結(jié)果表明:景觀水平上,景觀多樣性指數(shù)(sei)和景觀邊緣密度(ed)與年徑流量和年輸沙量呈正相關(guān),而景觀形狀指數(shù)(pscv,awmsi,awmpfd)與年徑流量、年輸沙量、輸沙量變差系數(shù)呈負(fù)相關(guān)。類型水平上,林地景觀破碎度(pd)和邊緣密度(ed)、草地形狀指數(shù)和邊緣密度,建筑用地的斑塊破碎度與年徑流量、輸沙量有明顯的正相關(guān)關(guān)系,而林地斑塊形狀指數(shù),草地和耕地斑塊破碎度,建筑用地邊緣密度和形狀指數(shù)則與年徑流量和輸沙量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。同時,林地斑塊形狀指數(shù)、草地和耕地斑塊破碎度、建筑用地邊緣密度和形狀指數(shù)均與輸沙量變差系數(shù)存在明顯的正相關(guān)關(guān)系。

土地利用類型及其格局能夠影響非點(diǎn)源污染時空特征,而景觀格局分析方法是評價非點(diǎn)源污染的重要技術(shù)手段,但是傳統(tǒng)的景觀格局指數(shù)較少考慮景觀之間的位置關(guān)系,導(dǎo)致生態(tài)意義不明確.\"源\"\"匯\"景觀格局理論中的\"源景觀\"和\"匯景觀\"指的是促進(jìn)和阻礙非點(diǎn)源污染發(fā)生的景觀類型.通過收集海河流域2009年夏季26個子流域的總氮濃度數(shù)據(jù),并結(jié)合1∶25萬dem和1∶10萬土地利用圖,構(gòu)建了融合景觀類型、面積、空間位置等信息在內(nèi)的源匯景觀格局指數(shù),發(fā)現(xiàn)源匯景觀格局指數(shù)與總氮濃度有很好的相關(guān)性,在燕山山區(qū)、太行山區(qū)和下游平原區(qū)的相關(guān)系數(shù)分別為0.86、0.67和0.65.結(jié)果表明,源匯景觀格局指數(shù)能夠很大程度上反映總氮的空間變異特征,可以為其它流域的非點(diǎn)源污染評價提供參考,也有可能作為輸入?yún)?shù)提高現(xiàn)有水質(zhì)模型的模擬精度.

區(qū)域土地利用景觀格局變化對其生態(tài)環(huán)境具有重要意義。利用3s技術(shù)和景觀生態(tài)學(xué)分析方法,對位于貴州六沖河流域的夾巖水利樞紐區(qū)域近20a的土地利用景觀格局動態(tài)變化情況進(jìn)行分析,結(jié)果表明:(1)近20a間研究區(qū)土地利用景觀類型面積發(fā)生了較大變化,隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展及城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,建設(shè)用地面積持續(xù)增加;(2)20a間,研究區(qū)各景觀類型的破碎化程度越來越高;耕地、林地和草地等景觀類型的形狀復(fù)雜性在緩慢下降;(3)研究區(qū)內(nèi)耕地、林地、草地等景觀類型為優(yōu)勢景觀,水域和建設(shè)用地景觀類型的優(yōu)勢度有所增加,但研究區(qū)地處烏蒙山集中連片特困區(qū)域,經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展較為緩慢,城鎮(zhèn)化水平還比較低。

近年來土地利用驅(qū)動機(jī)制研究成為研究的熱點(diǎn),煤礦區(qū)是土地利用景觀格局變化顯著區(qū)域,該文主要研究土地利用景觀格局動態(tài)變化及其調(diào)控原理。以2000—2010年遙感影像為基礎(chǔ),采用erdas軟件對土地利用景觀格局進(jìn)行分類,研究景觀格局的動態(tài)變化、轉(zhuǎn)移矩陣及特征,結(jié)合七臺河市煤礦區(qū)社會經(jīng)濟(jì)情況,確定影響景觀格局因子的驅(qū)動力因素。結(jié)果表明:林草地、未利用地減少,耕地、礦業(yè)用地增加,動態(tài)變化度較大成為該時期土地利用景觀格局動態(tài)變化的主要特征。第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值、人口數(shù)量是決定耕地的主要因子,林草地、礦業(yè)用地與第一、二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值及最終消費(fèi)等經(jīng)濟(jì)驅(qū)動因素密切相關(guān),同時市政府的環(huán)境保護(hù)及土地復(fù)墾、整治和恢復(fù)措施使礦業(yè)用地增長速度減慢。

黃河流域水利水保工程減沙作用是多方面的，經(jīng)綜合分析，河口鎮(zhèn)以上，主要是大型水利工程的作用，每年減少沙量０．５３億ｔ；河口鎮(zhèn)－龍門區(qū)間，由于水土保持綜合治理的作用，每年減少沙量３億ｔ左右，龍門以下的渭、汾、北洛河等支流年均沙量約０．９億ｔ。

利用環(huán)渤海區(qū)域1985年、1995年和2000年3期tm衛(wèi)星遙感解譯數(shù)據(jù),在gis和景觀格局分析軟件支持下,對該區(qū)域1985年～2000年的土地利用景觀格局及其變化進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果表明:耕地是區(qū)域主導(dǎo)的景觀類型,1985年、1995年和2000年耕地分別占景觀類型總面積的55.96%、53.70%和55.64%;林地、建設(shè)用地是區(qū)域優(yōu)勢景觀類型,林地分別占景觀類型總面積的21.12%、22.13%和20.95%,建設(shè)用地分別占景觀類型總面積的10.48%、11.83%和11.70%;1985年～1995年、1995年～2000年兩個時期,林地和建設(shè)用地景觀的變化趨勢是先增加后減少,與耕地景觀變化趨勢正好相反,在一定程度上反映了耕地與林地、建設(shè)用地景觀類型之間的互動轉(zhuǎn)換關(guān)系;兩個時段土地利用景觀斑塊數(shù)、斑塊密度、邊界密度、多樣性指數(shù)、聚集度和均勻度指數(shù)的變化表現(xiàn)為先增后減的過程,分維數(shù)、蔓延度指數(shù)和分離度的變化呈現(xiàn)出先減后增的過程。1985年～2000年土地利用景觀斑塊數(shù)、分維數(shù)、多樣性指數(shù)、分離度和均勻度指數(shù)處于降低趨勢,而斑塊密度、邊界密度、蔓延度和聚集度指數(shù)呈現(xiàn)出增大趨勢,反映了該區(qū)域內(nèi)土地利用景觀類型之間存在較大差異,各組分的復(fù)雜性降低,大斑塊增多,各景觀之間的不均勻性增大,不穩(wěn)定性增強(qiáng)。

在arcgis軟件和景觀指數(shù)統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件fragstats3.3的支持下,以1986年、1995年和2002年三個時期的土地利用覆蓋數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源,以景觀生態(tài)學(xué)的原理和方法為基礎(chǔ),利用景觀格局指標(biāo)分析了長株潭地區(qū)的景觀格局現(xiàn)狀和存在的問題。研究結(jié)果表明:1986年到2002年間景觀格局主要集中在水田、草地、林地、城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民用地和未利用地等景觀類型之間相互轉(zhuǎn)換。從城鎮(zhèn)用地、和農(nóng)村居民用地的顯著轉(zhuǎn)化可以看出,近年來,長株潭地區(qū)的城鎮(zhèn)化速度不斷加快,建設(shè)用地和農(nóng)村居民用地面積不斷擴(kuò)張,說明長株潭地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,但同時要注意增強(qiáng)長株潭地區(qū)的景觀穩(wěn)定性和抗干擾性能,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

以北京市大興區(qū)為例,以1993、20012、007年3期土地利用圖為基礎(chǔ),對城市邊緣區(qū)的土地利用景觀格局變化情況進(jìn)行了分析。首先對3期土地利用圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得到了各類土地利用類型的面積變化情況,在此基礎(chǔ)上,利用景觀格局分析軟件fragstas分別計(jì)算三個時期土地利用圖的景觀指數(shù)。結(jié)果表明:①大興區(qū)的景觀類型主體是耕地和建設(shè)用地。從1993-2007年,大興區(qū)的土地利用類型面積發(fā)生了很大的變化,其中,耕地面積持續(xù)減少,林地、建設(shè)用地面積持續(xù)增加,園地、草地、水域、荒土地面積先增加后減少;②大興區(qū)景觀格局的總體破碎化程度逐年增加,斑塊形狀相似性變小,形狀越來越不規(guī)則,景觀分離度持續(xù)增加,各類景觀組分面積比例差別在逐漸縮小,景觀中各組分分配越來越均勻,某一種或幾種景觀組分占優(yōu)勢的情況越來越小;③耕地、園地、林地、草地、水域及荒土地呈現(xiàn)出較為一致的變化規(guī)律,即景觀的破碎程度加大,分離度增大,形狀變得越來越不規(guī)則,并且分布越來越分散。建設(shè)用地的變化規(guī)律略有不同,建設(shè)用地的景觀破碎度增加,但是形狀變得規(guī)則,并且分布變得相對聚集。

黃河流域入河排污口調(diào)查匯總會議召開