上海市景观格局研究

作     者：甄彧 

作者单位：华东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张利权;李九发

授予年度：2004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：上海市 景观格局 梯度分析 人工神经网络 城市化 

摘      要：城市化带来了用地紧张，交通堵塞，环境恶化等一系列城市生态问题。作为世界范围内的普遍现象，正在加速发展的城市化无疑将给城市的可持续发展带来极大的挑战。因此，定量分析景观格局并建立景观模型对城市景观的评价与管理都具有十分重要的意义。本文试图以94年上海土地利用状况为研究对象，定量分析其景观格局的特征并建立人工神经网络模型模拟景观变化过程，分析存在的问题并提出景观优化对策。 在理论部分，本文介绍了有关国内外有关城市生态学、景观生态学和人工神经网络的研究动态。在实证部分，以94年上海市地区的土地利用数字图层为例，基于GIS和景观统计软件对上海市的景观格局进行梯度分析，结果表明上海市景观指数从郊区向市中心推进的过程中表现出明显的梯度性：1) 景观水平的的破碎化程度上升，斑块的形状更加狭长，边界趋于复杂，斑块面积减小且趋于平均化，同时景观聚集度下降、多样性上升;2) 斑块类型水平上从郊区到市区的面积比例和斑块密度由大到小排列的格局为：农业用地——工业用地、其它建设用地、待建用地——居住用地和道路、绿地。在分析上海市景观格局变化驱动力的基础上，选择了5个输入变量和4个输出变量建立城市景观变化的ANN模型，基于此模型分析了各驱动因子的变化对城乡交错带景观格局的影响，结果显示：1) 当居住用地面积比例10％或36％时，有利于维持景观的完整性和聚集程度;2) 人口密度如果控制在20000～35000人／km，就可以最大限度的提高该区域景观的聚集度，并降低破碎化程度;3) 道路面积增大时，景观斑块密度和形状指数都持续上升，道路面积比例超过20％的时候，它对景观的分割、破碎和挤压作用呈指数上升。基于模拟结果提出了景观优化对策：1) 控制人工景观面积，增加城市绿地;2) 控制道路密度、居住用地规模和人口密度;3) 调整景观结构比例。 最后，对上海市景观格局特征和成因进行了总结，对比了分析结果与经典理论的异同，讨论了梯度分析与ANN模型的优缺点，并展望了将来进一步的研究。