江苏东台围垦区景观格局变化及其尺度效应研究

作     者：杨晓玲 

作者单位：南京师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：沈永明

授予年度：2011年

学科分类：08[工学] 0834[工学-风景园林学（可授工学、农学学位）] 

主      题：海岸带 景观格局 粒度 幅度 半变异函数 

摘      要：海岸带生态资源丰富,是人类生存与发展最有利的地带。只有明确海岸带景观格局的变化趋势,才能合理规划海岸带景观格局,减少景观格局变化对生态环境的影响,实现海岸带资源利用的可持续发展。但景观格局的研究要受尺度效应的影响,所以,如何选择适宜的尺度也成为海岸带景观格局研究的首要任务。 本文利用1995、2002、2008年TM遥感影像,以东台围垦区为例,通过计算各景观指数来分析各区及全区景观格局变化。研究发现：整个研究区在人为活动的影响下,斑块形状趋于规则,破碎化程度增强,整体格局态势朝单一化方向发展;老垦区全部为人工景观,变化趋势与全区一致,但景观格局呈均衡分布;笆斗区、三仓区以自然景观为主,因围垦时间不同,人为活动影响程度不同,但最终斑块形状变得规则化,破碎化程度加剧,景观格局呈均衡化分布,耕地有取代碱蓬成为优势斑块的趋势。除客观原因导致各区景观格局变化不同外,研究区范围选择的大小也会影响到景观格局的分析结果。 在粒度分析时,利用GIS手段将分类图按照18种粒度进行重采样,然后分别计算不同尺度斑块水平及景观水平下各指数的值。分析发现,指数随粒度变化呈现出4种趋势：①指数值基本保持不变;②指数值整体上保持不变,但转折点较多;③指数呈有规律的上升和下降,但无明显的拐点;④指数呈有规律的上升和下降,并有较明显的粒度转折点。几乎所有指数的突变点出现频率最多的是60m和160m。所以,在景观格局研究时,影像分辨率应控制在60m之内,最大不超过160m。 在幅度分析时,在GIS中用0.5km、lkm、1.5km、3km四种大小不同的正方形网格对分类图进行切割,并分别计算每个网格的多样性、聚集度、分维数指数。然后用GS+模拟不同幅度下各指数半变异函数模型。模拟结果显示：0.5km幅度上,三个指数的块金值最大,在变程范围内各指数空间变化较为复杂;各指数的块金效应随幅度增加不断减弱,说明随机部分造成的空间异质性在减弱(块金效应的误差主要是由于忽略了各向异性对空间变异的影响引起的);随着幅度的增加,各指数半变异函数的块金基台比C0/(Co+C)不断减小,即随机部分引起的空间异质性占总空间异质性的比重逐渐减小。所以,当尺度过大时,就会损失太多的空间规律信息;尺度过小,总体的规律又会被局部的规律所掩盖,不能反映景观格局的主要规律。综合考虑,认为在研究东台海岸带内部土地利用的空间结构时,1.5km幅度是最佳样本幅度。