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挠力河流域东方白鹳生境质量变化景观模拟

生态学报 2006年第12期26卷 4007-4013页

作者：刘红玉李兆富白云芳江苏省环境演变与生态建设重点实验室南京师范大学地理科学学院南京210097 南京农业大学资源与环境科学院南京210095 昆明理工大学昆明650224

挠力河流域是濒危水禽东方白鹳主要繁殖区域。基于东方白鹳主要生境因子与景观植被类型之间的关系,利用GIS技术,以其生境类型图为基础,通过建立HSI模型,模拟评价了近40年来东方白鹳生境质量变化过程。结果显示(1)该流域湿地面积丧失了87... 详细信息

挠力河流域是濒危水禽东方白鹳主要繁殖区域。基于东方白鹳主要生境因子与景观植被类型之间的关系,利用GIS技术,以其生境类型图为基础,通过建立HSI模型,模拟评价了近40年来东方白鹳生境质量变化过程。结果显示(1)该流域湿地面积丧失了87%;(2)两种重要生境类型完全丧失,湖泊数量丧失93%左右,岛状林湿地数量丧失66%;(3)湿地景观的这些变化以及地理隔离导致了东方白鹳最佳适宜生境面积减少了95%,最小繁殖生境面积减少了97%;(4)东方白鹳种群数量迅速下降,20世纪80年代后其繁殖种群逐渐消失;(5)研究也显示,东方白鹳潜在的生境质量使该区依然具有恢复一定种群数量的能力。

关键词：东方白鹳生境质量景观模拟挠力河流域

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城市景观模拟系统及其应用价值初探

城市景观模拟系统及其应用价值初探

作者：顾文光东华大学

学位级别：硕士

改革开放三十多年以来,我国的城市建设得到快速发展,然而在城市繁荣发展的同时,也产生了诸多的城市景观问题并日益显著。其中一个重要的原因就是城市建设项目的方案设计实施方案是以经验积累的方式来制定的。设计成果在建设之前无法预... 详细信息

改革开放三十多年以来,我国的城市建设得到快速发展,然而在城市繁荣发展的同时,也产生了诸多的城市景观问题并日益显著。其中一个重要的原因就是城市建设项目的方案设计实施方案是以经验积累的方式来制定的。设计成果在建设之前无法预先通过真正意义上的实践检验来纠正设计方案存在的不足或错误。传统制作的模型、设计效果图、三维动画、计算机虚拟现实技术由于自身技术局限,应用这些技术也无法对设计方案进行精确的实践检验。从1970年代创立的景观模拟系统,历经三代发展,在国外不断解决实际问题的过程中已经被证明是研究和解决城市景观问题的理想工具。本文研究的目的就是希望通过对景观模拟系统及其应用价值进行研究来探索解决设计方案在建设之前无法进行实践检验的问题。笔者通过文献研究法、案例研究法、比较研究法对景观模拟系统的概念、组成部分、发展过程、国外研究现状、运作模式、技术特性等内容进行研究和论述,总结景观模拟系统的价值:其一般价值在于通过制作高精度的城市景观模型来研究城市发展现状及预测未来城市发展方向;其当前的核心价值在于通过真实再现设计场景、任意角度的观察和分析,对设计方案各项数据进行科学的精确检验,达到从定性分析到定量分析,再从定量分析到定性分析,依据得出的科学结论制定设计最终方案或设计导则以解决以往由设计经验指导设计实践和其它设计表现技术无法进行精确检验的现实问题。根据景观模拟系统的应用价值,结合快速发展的数字化测量技术,可以对城市景观中各组成部分的尺度进行量化分析来研究城市景观中美的比例。这不仅是对以景观模拟系统应用价值的拓展,得出的结论还可以为城市景观设计提供理论指导。

关键词：景观模拟景观模拟系统应用价值

江苏盐城滨海湿地生态系统稳定性评价及未来景观模拟研究

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江苏盐城滨海湿地生态系统稳定性评价及未来景观模拟研究

作者：田鹏宁波大学

学位级别：硕士

滨海湿地作为湿地的重要组成部分,在维护区域生物系统稳定、提供物质资源等方面有着巨大的生态、经济、社会、文化等价值。随着人类活动对滨海湿地的干扰性不断上升,滨海湿地生态系统变化也日益受到国内外学者的广泛关注。本研究在深入... 详细信息

滨海湿地作为湿地的重要组成部分,在维护区域生物系统稳定、提供物质资源等方面有着巨大的生态、经济、社会、文化等价值。随着人类活动对滨海湿地的干扰性不断上升,滨海湿地生态系统变化也日益受到国内外学者的广泛关注。本研究在深入细致的实地调查研究基础上,借助于遥感和地理信息系统技术,对盐城滨海湿地进行土壤、水质、植被采样调查,分析湿地土壤、水质、植被、景观格局特征。较为全面、系统和科学的构建了盐城滨海湿地生态系统稳定性评价指标体系,对其进行分级和总体评价,初步确定了盐城滨海湿地生态系统稳定性等级的空间分布格局。利用CA-Markov模型模拟了盐城滨海湿地未来景观变化情况,对其进行生态风险评价。主要结论为:(1)湿地土壤有机质含量区域差异明显,土壤为中等肥力地,以碱性土为主。湿地土壤速效养分中,速效钾含量远大于铵态氮和有效磷,区域差异较大。湿地水环境较差,水质平均值都大于地表水环境质量标准的Ⅴ类。其中湿地水质的化学需氧量超标严重。湿地植被种类繁多,各种植被在不同环境特征下分布不均。景观脆弱度等级加深,高脆弱区面积快速增长。(2)盐城滨海湿地生态系统稳定性处于预警分级阶段,生态系统稳定性正承受着一定的外在威胁和干扰。各区域上,滨海段滨海湿地生态系统稳定性处于较稳定状态,而响水段、射阳段、大丰段和东台段滨海湿地生态系统稳定性都处于预警状态,大丰段湿地生态系统稳定性最弱。对盐城滨海湿地生态系统稳定性影响较大的指标有潮滩湿地退化率(D)、区域开发指数(D)、城镇化率(D)、有机质(D)、生物多样性指数(D)、景观破碎度(D)、自然保护区建设投资(D)。(3)盐城滨海湿地景观格局最佳适宜分析粒度为30m,以此作为元胞大小,利用CA-Markov模型,模拟得到研究区2021年和2025年三种情景下的景观数据。根据模拟过程可将模拟结果分为现状利用情景、自然发展情景和生态保护情景,情景模拟中,现状利用和自然发展情景下人工湿地趋于增长,自然湿地减小。生态保护情景下,生态用地的芦苇、碱蓬、互花米草面积快速扩张,人工湿地面积下降。1991—2025年,盐城滨海湿地发生转换复杂和转换区域涉及广,共发生转换了1770.36km,转换剧烈区域集中在射阳县中部以南地区。(4)盐城滨海湿地生态风险加剧且空间分异明显。1991—2017年,极低、低和较低的低等级风险区面积快速减小,而处于中、较高、高和极高的高等级大幅增长。生态风险空间上突出表现为北低南高,以射阳县中部为界,南北差异较大且不断扩大。陆地与沿海生态风险不同时期呈现不同风险分异。2017—2025年,现状利用情景下,中风险区保持主导地位,自然增长情景下,主导等级类型由2021年的中等级转为2025年的较高等级。生态保护情景下,主导等级类型由2021年的较高等级转为2025年的中等级。生态风险高等级集中为射阳县南部,大丰区和东台市的中部。

关键词：生态系统稳定性评价 CA-Markov模型景观模拟生态风险评价盐城滨海湿地

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非线性理论在数字水印和景观模拟中的应用

非线性理论在数字水印和景观模拟中的应用

作者：孙天凯大连理工大学

学位级别：硕士

本文以非线性理论中的混沌和分形两大理论为基础，研究了非线性理论在数字水印和自然景观模拟中的应用，具体研究内容如下： (1) 利用Hilbert分形曲线扫描和无限折叠迭代混沌映射(Iterative Chaotic Map with Infinite Collapses，ICMIC... 详细信息

本文以非线性理论中的混沌和分形两大理论为基础，研究了非线性理论在数字水印和自然景观模拟中的应用，具体研究内容如下： (1) 利用Hilbert分形曲线扫描和无限折叠迭代混沌映射(Iterative Chaotic Map with Infinite Collapses，ICMIC)的特征，实现了一种图像空间域上的数字水印算法。该算法充分考虑了人类视觉系统(Human Vision System，HVS)的掩蔽特性。原始图像在空间域上进行了预处理，其纹理区得到了突出。嵌入时采用最小化像素改变量的优化策略，提取时应用概率统计的知识，很好的满足了水印信息的不可见性。实验结果证明该算法具有较好的鲁棒性和高保真性。 (2) 在混沌加密和小波变换的基础上，改进了一种小波变换域上的二值图像水印算法。该算法首先利用混沌加密和置乱变换对原始的水印信息进行双重置乱，使其具有密码学意义上的安全性;然后引用修正的二值运算方法将变换后的水印信息嵌入到图像的小波变换域中;水印的提取基于概率统计的知识且不需要原始图像的参与。实验结果证明了该算法的有效性。 (3) 以传统的分形图像编码为基础，改进了一种分形变换域上的数字水印算法。该方法将水印信息嵌入到值域子块的所有像素中。使得隐藏的信息很难被发现和篡改。基于值域块最佳匹配的策略，进行水印的嵌入，降低了算法处理的复杂度，而重构的水印图像其显示效果也较为理想。实验结果证明了该算法的有效性。 (4) 以分形L-系统的单规则作图机制为基础，提出了伪L-系统的多规则产生式机制。将边长的随机性理论引入之后，得到了更为理想的模拟景物。把上下文相关的L-系统在理论上进行了扩展，将控制参数引入到产生式之后，得到了更加逼真的动态自然景观。

关键词：混沌分形数字水印景观模拟

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基于差异协同的遗址景观模拟展示设计研究

基于差异协同的遗址景观模拟展示设计研究

作者：杜慧茹华南理工大学

学位级别：硕士

遗址展示是实现“遗址”与“人”之间信息传递的重要媒介,如何将遗址信息更好的传达给公众是近年来研究的热点。不过由于遗址本身的可读性有限等特点,在坚持遗址展示原真性等的原则下,选择合适的展示方式展现给公众,让公众充分认知遗址... 详细信息

遗址展示是实现“遗址”与“人”之间信息传递的重要媒介,如何将遗址信息更好的传达给公众是近年来研究的热点。不过由于遗址本身的可读性有限等特点,在坚持遗址展示原真性等的原则下,选择合适的展示方式展现给公众,让公众充分认知遗址的价值及重要历史信息等,实现遗址保护与合理利用的有效结合。本论文以景观模拟展示为主导方式,在坚持遗址展示相关原则的前提下,贯融多元学科,将遗址展示、文物保护与景观设计结合起来,讨论了基于差异协同的遗址景观模拟展示和空间构建,探索和丰富了遗址景观模拟展示设计的相关理论,并建立了遗址景观模拟展示初步评价体系。论文中通过总结遗址景观模拟展示的特点和设计要求,重点分析了遗址景观模拟展示的方法,讨论了遗址景观模拟展示的空间构建相关理论和方法。从差异协同要素出发,分析了差异协同在展示对象、展示手段和展示效果中的应用,并从差异要素和协同要素对比分析中提出了遗址景观模拟展示初步评价体系。案例实践中选取了城村汉城遗址和磨刀山遗址的保护与展示,从遗址价值载体分析、现状评估等差异入手,到遗址景观模拟展示手段选择的差异,再到遗址整体景观展示空间构建和展示效果的协同,实现对遗址本体和历史格局的展示,并根据遗址景观模拟展示评价体系对项目案例中的展示进行评价。本论文中对遗址景观模拟展示方法和空间构建进行了总结,通过理论和案例结合的方式分析了空间构建的效果,运用差异要素和协同要素的相互制约和发展关系总结了遗址景观模拟展示评价体系,并在景观模拟展示项目案例中得以验证,为遗址展示评价体系标准的建立提供了一定的思路。

关键词：文化遗产遗产保护景观模拟空间构建

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更真实的分形自然景观模拟

计算机辅助工程 1996年第2期5卷 40-45页

作者：姜峰复旦大学数学系

本文利用分维在仿射变换下不变的性质，在保持统计特征不变（分维不变）的情况下，来处理自然现象的各向异性，从而给出自然现象的非均质性的一种模拟方法．本方法不仅可用于自然景现模拟也可用于地质储层等方面的模拟．

关键词：景观模拟分形景观学

气候变化对三江源地区生态景观格局的影响及其模拟

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气候变化对三江源地区生态景观格局的影响及其模拟

作者：吴晓全南京信息工程大学

学位级别：硕士

气候变化对我国农业、水资源、生产力、冰冻圈、海岸线等领域已经造成不同程度的影响,总体来看弊大于利,特别是未来进一步增温将加剧这种负面影响程度。气候变化广泛而深远地影响着高原地区的生态景观格局,近50年来青藏高原气候整体呈... 详细信息

气候变化对我国农业、水资源、生产力、冰冻圈、海岸线等领域已经造成不同程度的影响,总体来看弊大于利,特别是未来进一步增温将加剧这种负面影响程度。气候变化广泛而深远地影响着高原地区的生态景观格局,近50年来青藏高原气候整体呈现出温度上升、降水增加的趋势,气候的区域差异性较为明显。首先,根据研究目的和前人研究成果,建立了三江源地区生态景观分类系统。其次,从生态景观的数量结构特征和空间格局特征两个方面分层次讨论1980—2015年研究区的景观格局演变规律,分析了景观驱动因子对研究区生态景观变化的影响情况。随后,统计分析研究区近50年来气温、降水量和蒸散量的空间分布、趋势变化和突变特征,探索气候累积效应对研究区生态景观格局的影响情况。最后,利用通过有效性检验的CA-Markov模型预测两种发展情景下研究区未来生态景观格局,并分析了预测结果的数量结构和景观格局特征。研究结果表明:(1)草地景观是该地区生态景观格局的基质,对整个景观格局的功能和生态效应有着重要的影响作用。研究期内各生态景观类型之间发生不同程度的转移变化,少数景观类型之间频繁地转入和转出。研究区景观格局趋于复杂化,破碎化程度加深,形状特征没有发生较大的变异,景观总体呈均匀化趋势分布。(2)自然因素对三江源地区生态景观变化具有正效应,其中土壤湿度和蒸散对生态景观演变的正面驱动作用较为明显;而社会经济因素对研究区生态景观变化具有负效应,距离因子中的到公路距离对研究区生态景观变化的负面影响较大。近50年来三江源地区气温总体呈现变暖趋势,降水和蒸散无显著增加趋势,也没有发生突变。不同累积时间尺度下,气候变化对草地景观和非草地景观面积的影响存在明显差异。(3)预测两种发展情景下研究区未来生态景观格局表现出迥然不同的分布特征和发展趋势。生态保护情景更符合《三江源国家公园总体规划》和二期工程规划设定的目标指标,未来景观破碎化程度与2015年相比略有下降,景观格局变化趋于稳定;而自然发展情景下,各生态景观类型之间发生剧烈转移,未来景观破碎化程度明显降低,景观总体呈均衡化趋势分布。

关键词：生态景观格局三江源地区气候因子贡献率景观模拟

伊河流域景观格局动态模拟与分析 ——以栾川县为例

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伊河流域景观格局动态模拟与分析 ——以栾川县为例

作者：田莉河南大学

学位级别：硕士

利用3S技术对伊河流域栾川县景观类型的时空变化和景观指数进行分析。以研究区1985年、1995年、2002年和2008年卫星多波段遥感影像为主要数据源,结合土地利用现状图、地形图和GPS实地调查、建立了景观分类系统和解译标志,并根据研究需... 详细信息

利用3S技术对伊河流域栾川县景观类型的时空变化和景观指数进行分析。以研究区1985年、1995年、2002年和2008年卫星多波段遥感影像为主要数据源,结合土地利用现状图、地形图和GPS实地调查、建立了景观分类系统和解译标志,并根据研究需要将研究区土地利用类型划分为7类。利用研究区矢量数据、栅格数据和统计年鉴数据建立数据库。运用Karlman滤波原理在Matlab中对研究区景观格局进行模拟。本文包括以下几个部分:第一部分:景观格局变化模拟研究现状,本文研究方法。第二部分:研究区概况。第三部分:数据整理、分析过程第四部分:景观格局的模拟结果第五部分:结论和展望。结果表明,运用Karlman滤波原理对景观格局进行模拟是可行的,尤其是对整个流域的动态模拟。景观格局的最大特征之一就是空间自相关性(spatial autocorrelation)。景观格局变化沿某一梯度具有自相关可能预示某种生态学过程在起着重要作用。从模拟结果看,到2020年,研究区各景观类型中,以森林和耕地为主要景观类型,其中森林、农业景观类型相对稳定,建设用地有所增加;其他类型用地变化方向不同,由于在总的用地类型中所占比例较小,对整个区域的生态系统稳定影响较弱。

关键词：伊河流域景观格局变化景观模拟 Karlman滤波原理

基于类型水平的湿地景观格局分析及格局稳定性研究

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哈尔滨师范大学自然科学学报 2024年第2期40卷 70-82页

作者：刘巍哈尔滨师范大学

湿地自然保护区景观格局稳定性分析对于保护自然资源、实现可持续发展是十分必要的.该文以辉河湿地自然保护区为研究区,运用格局指数确定稳定性模型、MCCA模型等方法,基于类型水平对辉河湿地景观格局、格局稳定性进行分析,对未来格局稳... 详细信息

湿地自然保护区景观格局稳定性分析对于保护自然资源、实现可持续发展是十分必要的.该文以辉河湿地自然保护区为研究区,运用格局指数确定稳定性模型、MCCA模型等方法,基于类型水平对辉河湿地景观格局、格局稳定性进行分析,对未来格局稳定性进行预测.结果表明:(1)2000~2020年辉河湿地自然保护区景观格局优势类型由沼泽湿地和草地类型主导,破碎化程度增加且大于其他类型.斑块受人为干扰较低,聚集度高且稳定,与其他类型斑块间连通度较大.(2)2000~2020年景观格局稳定性:草地>沼泽湿地>沙地>湖泊>林地>城工用地.(3)2030年景观格局仍以沼泽湿地和草地景观为主,格局稳定性各类型比较与2000~2020年一致.

关键词：景观格局稳定性景观模拟辉河湿地