本文關鍵詞：山區(qū)縣域景觀格局尺度效應研究　出處：《山東農業(yè)大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：景觀格局分析是景觀生態(tài)學研究的重要組成部分，對于生態(tài)過程的理解至關重要。通過對景觀格局進行評價和動態(tài)演化分析可以反映出一個范圍或者地區(qū)的景觀格局、土地利用模式等方面的問題。任何一種景觀格局變化最終都必然落實在一定的時空范圍內，因而自然也就離不開尺度，具有明顯的尺度相關性。通過分析同一景觀格局在不同尺度下的特征及變化規(guī)律，發(fā)現研究區(qū)景觀的尺度效應，從而更加精確的揭示其景觀格局特點。 本研究首先在建立棲霞市空間數據庫的基礎上，對研究區(qū)內景觀類型進行劃分，獲取了景觀格局空間信息；然后利用景觀格局分析軟件和地理信息系統(tǒng)軟件對研究區(qū)的景觀格局的尺度效應以及動態(tài)演化特征的進行定量化分析，主要包括：粒度效應分析；中性景觀模型與真實景觀的一致性分析；基于Lacunarity指數的多尺度景觀格局分析；基于三維景觀格局指數的景觀格局分析。研究結果表明： （1）由于分析粒度的選取將直接影響景觀格局分析的準確性，本研究探尋了景觀格局指數隨粒度變化的特征。通過對景觀格局圖進行“粗�；保治隽顺叨葘ν恋馗脖活愋兔娣e、景觀格局指數的影響，并探尋研究區(qū)的最佳分析粒度。研究表明：棲霞市景觀格局具有明顯的“粒度效應”，并呈現出3種變化趨勢：1）指數值呈現有規(guī)律的上升或下降，并出現一個或多個較為明顯的拐點，即尺度轉折點。2）指數值在某一尺度下發(fā)生突變，而在其他尺度域內保持穩(wěn)定。3）指數值變化無規(guī)律。不同景觀格局指數隨粒度變化表現出不同的敏感程度，較敏感的是斑塊數、斑塊密度和最大斑塊指數。 （2）SimMap中性景觀模型，形成模擬景觀的圖幅大小、景觀內各類型數目以及各類型之間的比例等項與真實景觀相同，，通過不同景觀指標對中性模型系列的反應，看其在多大程度上代替真實景觀。研究表明：模擬景觀的部分景觀格局指數在一定范圍內與真實景觀的指數相同，即模擬景觀只能在一定范圍內代替真實景觀，不能完全取代；景觀格局指數具有“一值多形”問題，其應用具有一定的局限性。 （3）孔隙度指數可以在多個尺度上對景觀空間異質性特征進行量測，分析景觀的尺度效應，能更好地分析景觀要素變化的空間結構規(guī)律。通過對棲霞市1987年和2003年的景觀格局特征進行分析，揭示了棲霞市16年來景觀格局的變化特征及其尺度依賴性。棲霞市2003年各景觀類型的空隙度指數值及曲線形狀較1987年發(fā)生了較大的變化，即2003年空隙度指數較1987年有不同程度的減小，且各景觀類型的大小排序及曲線形狀不同，說明16年來棲霞市景觀格局空間異質性發(fā)生了較大的變化。通過對比1987年和2003年的空隙度曲線發(fā)現，觀測尺度ln（r）≈4.5（r≈90m）為特征尺度，景觀具有等級結構。 （4）通過比較分析傳統(tǒng)二維景觀格局指數和三維景觀格局指數對山區(qū)景觀格局及其動態(tài)變化定量描述的差異，發(fā)現三維類型面積、平均斑塊大小和邊緣密度與其相應二維指數差異明顯，三維景觀形狀指數、平均斑塊分維數、香農多樣性指數和香農均勻度指數與其相應二維指數差異不顯著，而三維聚集度與二維聚集度則無差別。這主要由于三維景觀格局指數的計算過程采用的是斑塊表面面積和表面周長，而二維景觀格局指數采用的是各斑塊的投影面積和投影周長，所以在描述山區(qū)景觀面積、密度、邊界等指標時三維景觀格局指數將相對精確，但在測定景觀形狀、多樣性和聚散性等指數時，則與傳統(tǒng)的二維景觀格局指數差異不顯著�？傊S景觀格局指數能夠加入地形特征，并且對景觀格局動態(tài)變化的反映相對明顯。
[Abstract]:Landscape pattern analysis is an important part of landscape ecology, is essential for the understanding of ecological processes. The landscape pattern analysis can reflect the landscape pattern of a range or the evolution of regional land use pattern and dynamic evaluation, and other aspects of the problem. Any kind of landscape pattern changes will be implemented in a certain time and space therefore, nature also cannot do without scale, scale has obvious relevance. Through the analysis of the characteristics and changes of landscape pattern in the same under different scales, found that the scale effect of landscape in the study area, so as to more accurately reveal the landscape pattern characteristics.
In this paper, based on the spatial database of Qixia City, division of the study area of landscape types and landscape space information were obtained; then the scale effect of landscape pattern analysis software and geographic information system software in the research area of landscape pattern and quantitative analysis, the dynamic evolution characteristics include: particle size effect analysis; consistency analysis of neutral landscape model and real landscape; landscape pattern analysis based on multi scale Lacunarity index; landscape pattern analysis of three-dimensional landscape pattern index based on the result of the study:
(1) the analysis of particle size selection will directly affect the accuracy of landscape pattern analysis, this study explores the characteristics of the landscape pattern index with the size change. Through drawing "landscape pattern coarsening", analyzes the scale of land cover type area, landscape pattern index, and find the optimum particle size analysis research the research showed that the landscape pattern in Qixia city has obvious "size effect", and presents 3 trends: 1) index value regularly up or down, and one or more obvious inflection point, is the turning point of the scale.2 index value) in a certain scale.3 mutation, while maintaining stability in other scales) index variations. Different landscape index changes with the size showed different sensitivities, sensitive is the number of patches and patch density, largest patch index.
(2) SimMap neutral landscape model, map size to form the simulation landscape, such as the proportion between the number of various types of landscape and various types of the same as the real landscape, through the reaction of different landscape index on neutral model series, see instead of real landscape in a large extent. The study shows that the index of landscape pattern simulation the landscape in a certain range and real landscape index is the same, namely the simulation landscape replace the real landscape only in a certain range, can not completely replace; landscape pattern index has a value of polymorphic ", has a certain limitation of its application.
(3) porosity index on multiple scales of landscape heterogeneity measurement, analysis of landscape scale effect, can better analyze the spatial structure of landscape change. Through the analysis of characteristics of landscape pattern in 1987 and 2003 in Qixia City, revealing the Qixia city for 16 years and its variation characteristics the dependence of the scale landscape pattern of different landscape types in Qixia city in 2003. The porosity index and the curve shape is changed in 1987 2003, compared with 1987 the porosity index decreased, and the size of the sort and curve of each landscape type in different shapes, 16 years ago, the heterogeneity of landscape space Qixia city has changed greatly. Through the comparison between 1987 and 2003 the gap degree curve, observation scale ln (R) = 4.5 (r = 90m) as the characteristic scale, landscape has a hierarchical structure.
(4) by comparing the traditional two-dimensional and three-dimensional landscape pattern index, landscape pattern index quantitative description of pattern and its dynamic variation of mountain landscape, found the 3D type area, mean patch size and edge density corresponding to two-dimensional index differences, three-dimensional landscape shape index, fractal dimension, diversity index and uniformity of Shannon Shannon the index of the corresponding two-dimensional index had no significant difference, while the three-dimensional and two-dimensional aggregation aggregation showed no difference. This is mainly due to the calculation process of 3D landscape pattern index using the plaque surface area and surface perimeter, and the landscape pattern index is used in the two-dimensional projection and the projection area of patch perimeter, so in mountainous area landscape area, density, boundary indicators such as the index of three-dimensional landscape pattern will be relatively accurate, but in the determination of landscape shape, diversity and poly dispersion index When compared with the traditional two-dimensional landscape pattern index, the difference is not significant. In short, the three-dimensional landscape pattern index can be added to the terrain characteristics, and the dynamic change of landscape pattern is relatively obvious.

【學位授予單位】：山東農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：F592.7;F224

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