重慶市景觀格局及其時空變化的遙感定量研究.pdf

1、景觀格局不僅體現(xiàn)著自然、生物和社會各種生態(tài)過程在不同空間尺度上相互作用的結果，同時又決定著各種自然環(huán)境因子在景觀空間上的分布和組合，從而制約著各種生態(tài)過程，影響著景觀內能量流、物質流的變化。因此，通過研究景觀格局可以更好的理解生態(tài)學過程，通過分析景觀格局隨時間的變化可以反映景觀生態(tài)過程，揭示景觀演替的機制和規(guī)律，實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。 遙感影像資料具有覆蓋范圍廣，資料更新速度快的特點，在景觀格局和景觀動態(tài)過程研究中起到了重要的作

2、用，通過對不同時段景觀的遙感分類制圖和比較，可以研究景觀空間格局及其動態(tài)變化，這為合理調控自然和人為影響因素，構建生態(tài)安全的景觀格局，制定有效的生態(tài)保護和管理決策奠定基礎。 本文以重慶市的景觀為研究對象，以景觀生態(tài)學原理為基礎，綜合運用RS和GIS技術手段，并結合現(xiàn)有的土地利用現(xiàn)狀信息及其他統(tǒng)計資料，對兩個時期景觀空間格局及其動態(tài)變化進行定量化分析，主要的研究內容和結果如下： (1)遙感數據處理。對原始遙感影像進行幾何校

3、正、輻射校正和去噪處理，重點探討了基于頻率域的同態(tài)濾波法去除影像中的薄云，運用歸一化方法消除部分陰影，均取得了良好的校正效果。 (2)遙感影像分類。依據景觀生態(tài)分類原則，結合重慶市景觀特征，采用最大似然法的監(jiān)督分類分別提取TM、ETM遙感影像中的重慶市景觀類型，分別為水田、旱地、有林地、灌木林地、其他林地、草地、水域、居民點及工礦用地、未利用地九種類型。經驗證，分類總精度為89.52﹪，達到精度要求。 (3)根據遙感數據

4、，從各景觀類型斑塊特征和景觀整體水平兩方面選擇景觀指數對重慶市的景觀格局作定量研究。 就各類型斑塊特征而言，1995年面積最大的是旱地景觀，其次是水田景觀，面積最小的是未利用地景觀；早地景觀類型破碎度高且斑塊形狀復雜，草地和灌木林地的斑塊形狀復雜而不規(guī)則，居民點及工礦用地分散且斑塊形狀規(guī)整。2000年面積最大的仍是早地景觀，其次是林地景觀生態(tài)類型，未利用地景觀幾乎消失，面積不足整個景觀面積的0.1﹪。灌木林地、草地景觀類型的斑塊

5、形狀最復雜，居民點及工礦用地因受高強度的人類干擾使斑塊形狀變得簡單和規(guī)則。兩期數據中，各景觀類型的聚集程度均較高，各斑塊在空間上的分布表現(xiàn)出非均衡化。 就景觀格局總體水平而言，1995年景觀以小面積斑塊居多，斑塊密度低，景觀破碎化程度較高，且大多數斑塊形狀具有一定的復雜性。景觀由多個比例大致相等的斑塊類型所組成，因而景觀多樣性和均勻度高，優(yōu)勢度低。2000年景觀總面積和斑塊總數均有所增加，斑塊平均面積小，景觀破碎度仍然處于較高水

6、平，景觀均勻度和多樣性高、優(yōu)勢度較低。到2000年，重慶市沒有出現(xiàn)新的景觀類型，因此兩期數據的景觀豐富度密度相同。 (4)從1995年到2000年，重慶市景觀格局存在變化。景觀變化顯著的區(qū)縣為豐都、石柱、涪陵、墊江、南川、彭水、黔江、酉陽、秀山、大足、城口、巫溪。耕地的兩大景觀的面積轉移打破了平衡，早地面積減少量最大，林地的三種景觀類型之間的轉化較為平衡，水域景觀的面積變化不大，維持其自身面積不變的比例最高。5年間重慶市景觀破碎

7、化程度加深，人口增加、基礎建設投資加大，建設用地迅速擴展都成為景觀破碎度增加的原因。由于耕地、林地、草地等景觀類型，受到建設用地的侵入和分割，景觀分維數從1995年的1.57增加到2000年的1.59，景觀的整體形狀變得更復雜。到2000年重慶市景觀被邊界割裂的程度加深，景觀邊緣密度值增大。區(qū)域景觀均勻度和景觀多樣性隨土地開發(fā)程度的提高而增加，景觀優(yōu)勢度進一步降低。 研究結果表明，運用遙感技術分析研究區(qū)多時段景觀格局及其變化是一