空間粒度變化對縣域農村居民點景觀指數的影響——以江蘇省大豐市為例
發(fā)布時間:2019-11-12 07:56
【摘要】:[方法]以江蘇省大豐市2013年度土地利用變更調查數據為基本數據源,利用arcgis10.0將其分別轉化為50~500m以內以50m為間隔的10組柵格數據,利用fragastats3.4對9個景觀指數進行計算,[目的]分析其農村居民點景觀格局特征及其粒度效應。[結果]研究表明:研究區(qū)農村居民點小斑塊所占比例較大,面積在1hm2以下的斑塊占總斑塊數的80%以上,整體分布呈現出"大分散、小集中"的特點。農村居民點景觀指數具有明顯的粒度效應,其中隨粒度增大而增加的有平均斑塊面積、景觀面積和最大斑塊指數,隨粒度增大而降低的有斑塊個數、斑塊密度、形狀指數、聚集度指數、結合度指數和分離度指數。粒度響應最敏感的指數為斑塊個數和斑塊密度,具有中等敏感性的指數為平均斑塊面積、分離度指數和聚集度指數,結合度指數、最大斑塊指數、斑塊形狀指數和景觀總面積對粒度響應的敏感性較低。[結論]綜合各個景觀指數的變化特點發(fā)現,粒度的增大最終將導致研究區(qū)居民點景觀斑塊形狀更加規(guī)則,最大斑塊的優(yōu)勢度上升,景觀破碎度降低,景觀斑塊間連通性降低且分布趨向分散。該研究可為農村居民點規(guī)劃與生態(tài)評價提供依據。
【圖文】:
2.2農村居民點景觀格局的粒度效應2.2.1數量與規(guī)模指數的粒度效應分析數量與規(guī)模景觀指數由景觀面積(TA)、斑塊個數(NP)、平均斑塊面積(AREA)、斑塊密度(PD)來表征。其中,景觀面積指研究區(qū)所有居民點景觀斑塊總面積,是計算其它景觀指數的基礎;斑塊個數、斑塊密度指示了農村居民點在數量規(guī)模上的變化;平均斑塊面積指示了景觀的破碎度,其值越小,景觀越破碎[18-19]。分析結果見圖1。圖1數量與規(guī)模特征指數的粒度效應由圖1可知,在50~500m的粒度范圍內,隨著粒度的增加,景觀面積呈波浪式變化,但其變化的幅度較校其中,當空間粒度為450m時,景觀面積最大,當空間粒度為150m時,景觀面積最小,其與景觀總面積的相對誤差分別為4.1%和0.9%,總體上對各指數的計算結果影響不大。粒度由50m增大至500m的過程中,斑塊個數和斑塊密度顯著下降,其與粒度的變化關系可用冪函數進行擬合,決定系數R2分別為0.9920和0.9912,均達到極顯著水平。尤其在50~150m的粒度范圍內,其下降率超過30%;當粒度自150m繼續(xù)增加時,其下降的速率趨于緩和?傮w上說,斑塊個數和斑塊密度對粒度的變化響應較為敏感,尤其在粒度較小時,斑塊數隨粒度增加而快速減少,說明研究區(qū)居民點較為破碎,小面積斑塊所占比例較多[20]。平均斑塊面積隨粒度的增大而增加,二者函數關系可用二次多項式進行擬合,決定系數R2=0.9988,達到極顯著水平。在粒度由50m變化到500m的過程中,平均斑塊面積由1.1hm2逐漸增大至42.2hm2且沒有出現拐點,說明隨著粒度的增加,平均斑塊面積變化比較緩和,景觀的破碎化程度隨粒度增大而逐漸降低[20]。2.2.2形狀指數的粒度效應分析該文用斑塊周長除以同面積的圓周長的平均數表示斑塊的形狀指數(SHAPE)[21],它描述了斑?
圖2斑塊形狀指數的粒度效應從圖2可以看出,研究區(qū)斑塊形狀指數隨粒度的變化大體呈3次多項式變化,其擬合方程的決定系數R2為0.9705,也達到極顯著水平。在50m≤粒度≤300m范圍內,其指數值隨粒度增加呈降低的趨勢,在粒度較小時變化尤為劇烈;當300m≤粒度≤450m時,隨粒度增加其緩慢增大,當粒度>450m后又開始降低。說明粒度變化對斑塊形狀指數的影響較為復雜,粒度變化對小斑塊形狀指數影響較大,而對大斑塊形狀指數影響相對較小,這可能與大小斑塊間形狀特征相似程度較高有關?傊,該研究區(qū)農村居民點隨著粒度的增加,斑塊形狀趨于規(guī)則。2.2.3空間構型特征指數的粒度效應分析反映景觀空間構型的指數由聚集度指數(AI)、結合度指數(COHESION)和分離度指數(SPLIT)來表征[22],3個指標綜合描述了景觀的空間結構特征及其分布狀態(tài)。其中,,聚集度指數表示了整體景觀中某一類斑塊的聚集與分散狀態(tài),其值越大表示同類斑塊的分布越集中,值越小表示同類斑塊分布越分散,是景觀斑塊空間規(guī);植汲潭鹊姆从;結合度指數是對各斑塊的物理連通性的描述,其值越大說明景觀同類斑塊之間連通性越強,一般來說,較高的結合度值說明景觀中的某種優(yōu)勢斑塊類型在空間上形成了良好的連接性;分離度指數指某一景觀類型中斑塊個體分布的離散程度,分離度指數越大,說明居民點的分布越零碎或離散[19-21],分析結果見圖3。圖3聚集度指數、結合度指數和分離度指數的粒度效應由圖3可知,聚集度指數、結合度指數與分離度指數隨粒度增大均呈二次多項式的方式遞減,擬合函數的決定系數R2分別為0.9866、0.9655和0.963。但當粒度≥350m時,聚集度指數與結合度指數不再下降,而分離度指數除在350m時出現上升外,仍保持下降的趨勢。說明隨著粒度的增大,?
本文編號:2559680
【圖文】:
2.2農村居民點景觀格局的粒度效應2.2.1數量與規(guī)模指數的粒度效應分析數量與規(guī)模景觀指數由景觀面積(TA)、斑塊個數(NP)、平均斑塊面積(AREA)、斑塊密度(PD)來表征。其中,景觀面積指研究區(qū)所有居民點景觀斑塊總面積,是計算其它景觀指數的基礎;斑塊個數、斑塊密度指示了農村居民點在數量規(guī)模上的變化;平均斑塊面積指示了景觀的破碎度,其值越小,景觀越破碎[18-19]。分析結果見圖1。圖1數量與規(guī)模特征指數的粒度效應由圖1可知,在50~500m的粒度范圍內,隨著粒度的增加,景觀面積呈波浪式變化,但其變化的幅度較校其中,當空間粒度為450m時,景觀面積最大,當空間粒度為150m時,景觀面積最小,其與景觀總面積的相對誤差分別為4.1%和0.9%,總體上對各指數的計算結果影響不大。粒度由50m增大至500m的過程中,斑塊個數和斑塊密度顯著下降,其與粒度的變化關系可用冪函數進行擬合,決定系數R2分別為0.9920和0.9912,均達到極顯著水平。尤其在50~150m的粒度范圍內,其下降率超過30%;當粒度自150m繼續(xù)增加時,其下降的速率趨于緩和?傮w上說,斑塊個數和斑塊密度對粒度的變化響應較為敏感,尤其在粒度較小時,斑塊數隨粒度增加而快速減少,說明研究區(qū)居民點較為破碎,小面積斑塊所占比例較多[20]。平均斑塊面積隨粒度的增大而增加,二者函數關系可用二次多項式進行擬合,決定系數R2=0.9988,達到極顯著水平。在粒度由50m變化到500m的過程中,平均斑塊面積由1.1hm2逐漸增大至42.2hm2且沒有出現拐點,說明隨著粒度的增加,平均斑塊面積變化比較緩和,景觀的破碎化程度隨粒度增大而逐漸降低[20]。2.2.2形狀指數的粒度效應分析該文用斑塊周長除以同面積的圓周長的平均數表示斑塊的形狀指數(SHAPE)[21],它描述了斑?
圖2斑塊形狀指數的粒度效應從圖2可以看出,研究區(qū)斑塊形狀指數隨粒度的變化大體呈3次多項式變化,其擬合方程的決定系數R2為0.9705,也達到極顯著水平。在50m≤粒度≤300m范圍內,其指數值隨粒度增加呈降低的趨勢,在粒度較小時變化尤為劇烈;當300m≤粒度≤450m時,隨粒度增加其緩慢增大,當粒度>450m后又開始降低。說明粒度變化對斑塊形狀指數的影響較為復雜,粒度變化對小斑塊形狀指數影響較大,而對大斑塊形狀指數影響相對較小,這可能與大小斑塊間形狀特征相似程度較高有關?傊,該研究區(qū)農村居民點隨著粒度的增加,斑塊形狀趨于規(guī)則。2.2.3空間構型特征指數的粒度效應分析反映景觀空間構型的指數由聚集度指數(AI)、結合度指數(COHESION)和分離度指數(SPLIT)來表征[22],3個指標綜合描述了景觀的空間結構特征及其分布狀態(tài)。其中,,聚集度指數表示了整體景觀中某一類斑塊的聚集與分散狀態(tài),其值越大表示同類斑塊的分布越集中,值越小表示同類斑塊分布越分散,是景觀斑塊空間規(guī);植汲潭鹊姆从;結合度指數是對各斑塊的物理連通性的描述,其值越大說明景觀同類斑塊之間連通性越強,一般來說,較高的結合度值說明景觀中的某種優(yōu)勢斑塊類型在空間上形成了良好的連接性;分離度指數指某一景觀類型中斑塊個體分布的離散程度,分離度指數越大,說明居民點的分布越零碎或離散[19-21],分析結果見圖3。圖3聚集度指數、結合度指數和分離度指數的粒度效應由圖3可知,聚集度指數、結合度指數與分離度指數隨粒度增大均呈二次多項式的方式遞減,擬合函數的決定系數R2分別為0.9866、0.9655和0.963。但當粒度≥350m時,聚集度指數與結合度指數不再下降,而分離度指數除在350m時出現上升外,仍保持下降的趨勢。說明隨著粒度的增大,?
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