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基于Linkage Mapper与粒度反推法的太行山中北段生态节点识别与分析:以河北省阜平县为例

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生态与农村环境学报 2020年第12期36卷 1569-1578页

作者：张美丽齐跃普张利陈影周亚鹏陈亚恒王树涛河北农业大学资源与环境科学学院河北保定071000 石家庄师兄弟土地环境技术服务有限公司河北保定071000 河北农业大学国土资源学院河北保定071000

生态节点可以连接破碎的生境斑块,提高景观之间的连通性。选取太行山中北段生态型贫困区域阜平县为研究区,将生态节点分为生态薄弱点、生态障碍点、生态夹点,采用形态学空间格局分析(MSPA)模型识别生态源地,采用最小累积阻力(MCR)模型... 详细信息

生态节点可以连接破碎的生境斑块,提高景观之间的连通性。选取太行山中北段生态型贫困区域阜平县为研究区,将生态节点分为生态薄弱点、生态障碍点、生态夹点,采用形态学空间格局分析(MSPA)模型识别生态源地,采用最小累积阻力(MCR)模型构建最小累积阻力面,基于Linkage Mapper,运用粒度反推法、空间网络分析法、ArcGIS中的水文分析模块得出各类型生态节点规模、形状、组成形式。结果表明:研究区生态源地面积为25863.97 hm 2;生态节点共计120个,其中生态薄弱点75个、生态障碍点25个、生态夹点20个;由于400 m粒度是生态节点建设的合适参数,因此生态节点形成区域118个,总面积为2043.80 hm 2。针对各类型生态节点明确其建设形式,共有71个区域可建设为林地生态节点,43个区域可建设为水域生态节点,4个区域可建设为园地生态节点,该研究可为促进生态网络连通性提供借鉴意义。

关键词：生态节点 MSPA模型 MCR模型 Linkage Mapper分析粒度反推法水文分析

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基于粒度反推法的土地整治生态网络构建研究

基于粒度反推法的土地整治生态网络构建研究

作者：孙怡茜中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

由于经济的高速发展和人口的增长导致土地利用方式改变,生态环境和经济发展间的矛盾也逐渐显现,通过生态建设实现区域可持续性发展已成为土地整治的重要内容。以山西泽州县长河流域为例特殊的自然环境和土地利用方式,导致该区生态脆弱... 详细信息

由于经济的高速发展和人口的增长导致土地利用方式改变,生态环境和经济发展间的矛盾也逐渐显现,通过生态建设实现区域可持续性发展已成为土地整治的重要内容。以山西泽州县长河流域为例特殊的自然环境和土地利用方式,导致该区生态脆弱、景观破碎化严重和生态稳定性低等问题。因此,开展长河流域土地整治生态网络规划,不仅可以为该区生态保护提供支持,也可为该区土地综合整治提供决策参考。本论文通过分析长河流域景观格局现状,并利用粒度反推法和最小耗费距离模型,开展了该区生态网络中生态源地、廊道与节点三要素研究,构建该区生态网络为该区生态整治工作提供决策参考,论文开展的主要研究如下:（1）分析了长河流域土地利用现状,计算不同粒度栅格与相同粒度栅格下景观特征,并通过结果分析得出最优粒度大小,提出生态源斑块。研究结果表明:在粒度大小为350米时,区域内斑块密度、斑块数量、景观形状指数、内聚力指数、连接度等景观格局指数最优,此最优粒度获取生态斑块数为36块。（2）量化指标构建综合阻力面。通过对研究区的调查和分析,获取了对长河流域生态环境具有主要影响的景观类型、坡度、高程、有效土层厚度等四个指标要素。并结合研究区实际,提出该区生态网络构建的综合阻力面。（3）在综合阻力面的基础上通过最小耗费距离模型,选出综合阻力面上生态阻力值最小的30条生态廊道,以及廊道上生态脆弱的41个生态风险点,形成研究区完整的“基质-廊道-节点”的整治区生态网络结构。（4）将规划成果与整治区的土地利用现状图和土地利用总体规划进行对比分析,对构成网络的生态要素源、廊道和节点进行优化和调整,提供优化的相关措施和调整意见。论文研究结果对于提高研究区的区域生态稳定性和生态服务功能,提升生态服务系统总体质量有重要参考价值。

关键词：粒度反推法景观格局最小耗费距离模型生态网络生态稳定

基于粒度反推法和MCR模型的生态源地景观格局演变研究——以重庆市丰都县为例

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资源开发与市场 2020年第12期36卷 1320-1325,1333页

作者：张柳柳张虹重庆师范大学地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆401331

以重庆市丰都县为例,基于土地利用、DEM数字高程数据,利用粒度反推法和MCR模型对该县2005—2018年生态源地景观格局演变进行了研究,并分析了其与土地利用变化的关系。结果表明:丰都县2005—2018年土地利用变化显著,2005年生态源地选取... 详细信息

以重庆市丰都县为例,基于土地利用、DEM数字高程数据,利用粒度反推法和MCR模型对该县2005—2018年生态源地景观格局演变进行了研究,并分析了其与土地利用变化的关系。结果表明:丰都县2005—2018年土地利用变化显著,2005年生态源地选取最佳组分结构为1400m粒度,2018年为1600m粒度;2005年生态源地面积1286km2、27条生态廊道、34个生态节点,2018年生态源地面积1442.4km2、20条生态廊道、25个生态节点。2005—2018年研究区生态源地面积增加,对生态过程起促进作用,但空间破碎程度加大;生物流运行阻碍增强,对生态过程起抑制作用,总体上仍表现为土地利用变化改善了生态安全格局。

关键词：景观格局粒度反推法 MCR模型生态源地土地利用/覆被变化

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基于粒度反推法的昌江县景观格局优化

中南林业调查规划 2020年第1期39卷 29-35页

作者：陈怡陆禹国家林业和草原局中南调查规划设计院长沙410014

利用GIS技术、粒度反推法和最小累积耗费模型,从增强生态系统整体连通性的角度,对昌江县进行了景观格局优化分析,探讨了生态源地客观选取、生态廊道和生态节点建设措施。结果表明:①昌江县最优景观组分结构的粒度为600 m,有生态源地14个... 详细信息

利用GIS技术、粒度反推法和最小累积耗费模型,从增强生态系统整体连通性的角度,对昌江县进行了景观格局优化分析,探讨了生态源地客观选取、生态廊道和生态节点建设措施。结果表明:①昌江县最优景观组分结构的粒度为600 m,有生态源地14个,需新增21个生态景观斑块以优化生态源地;②生态源地分布规律为中部数量多但规模小、东南部及西北部数量少但规模大,主要受人为干扰影响;③利用显性、隐性生态阻力,以及地形因子构建的生态阻力面,指示了生态系统中生态陷阱的位置;④有生态廊道32条、生态节点29个,根据类型的不同提出了建设措施;⑤从生态连接和稳定性的角度,结合粒度反推法和空间网络分析得出了生态节点的空间形状,总面积201.49 hm^2。

关键词：景观格局优化空间网络分析粒度反推法昌江县

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基于粒度反推法的景观生态安全格局优化

基于粒度反推法的景观生态安全格局优化

作者：陆禹中南林业科技大学

学位级别：硕士

景观生态安全格局以景观空间格局与生态过程相互关系为研究的主要内容,其优化方法是构建良好的生态环境、促进人与自然和谐发展的有效途径。本研究以海口市秀英区为例,利用景观生态安全格局优化的方法,分析了海口市秀英区的景观生态安... 详细信息

景观生态安全格局以景观空间格局与生态过程相互关系为研究的主要内容,其优化方法是构建良好的生态环境、促进人与自然和谐发展的有效途径。本研究以海口市秀英区为例,利用景观生态安全格局优化的方法,分析了海口市秀英区的景观生态安全格局,并提出了相应的优化方案和建议,以为生态系统建设提供科学的依据和参考。在优化过程中,为使优化结果具有较强的合理性和现实指导意义,根据景观格局、空间分析和反推法的相关理论及方法,提出了一种确定生态源地及其规模的探索性方法——粒度反推法,并综合考虑生态阻力间的相互影响,利用地统计分析中的克里格插值法改进了生态阻力面的构建方法。结果分析表明：（1）粒度大小为400m的生态景观组分结构是秀英区的最优生态源地结构,对生态流运行的阻碍程度最低。此时秀英区存在18个生态源地,各生态源地的规模存在较大的差异性,其中最大的生态源地在景观生态安全格局优化的过程中应当重点保护和建设。最小生态源地的面积为38.5hm2,新增生态源地应以此规模为建设参考标准,通过整合更多生态斑块组成生态源地增强生态系统连接度,提高生态环境质量。（2）秀英区生态源地的服务极限距离为800m,在粒度水平到800m后,生态斑块组分之间的联系已十分微弱。在景观生态安全格局优化的过程中,应特别注意生态源地之间最大的间隔距离,以确保区域环境尽可能的处于生态源地的服务半径之内。在粒度为10m时,距离阈值为200m时生态功能节点的密度较低,应当特别注意间隔距离为200m左右生态斑块之间的生态建设。（3）秀英区内生态源地的空间分布特征可归纳为整体分散,局部集中,大致可分为南北两大生态源地群。区域东北部的中心城区境内生态源地数量为0,在进行景观生态安全格局优化时应优先完善该区域的生态系统。境内有6块耕地和5块建设用地需转变为生态景观类型,总面积20.26hm2,它们将相邻的生态景观组分彼此连接形成更大的生态源地,对改善生态环境发挥着重要作用。（4）秀英区目前有17条生态廊道,耕地生态廊道14条,建设用地生态廊道3条。其中最长的生态廊道和3条建设用地生态廊道对促进人与自然和谐发展具有总要的推动作用,是生态建设重点。生态廊道上存在的11个生态节点,耕地生态节点8个,建设用地生态节点3个。其中位于最长生态廊道上的耕地生态节应以生态源地的标准进行建设;3个建设用地生态节点应以次级生态源地为标准进行建设。（5）粒度反推法在选择最优生态源地结构上的应用是可行的,计算结果能为生态源地的选取提供客观参考。该方法选择的最优生态源地结构是理论上连接度最强、对生态过程阻力最小的结构,基于该结构的优化措施具有较强的理论基础和现实指导意义。由于以连通性为理论基础,粒度反推法能反映景观组分变化的连通特性。（6）通过显性生态阻力面和隐性生态阻力面加权叠加生成了秀英区综合生态阻力面,综合生态阻力面兼顾景观类型和生态阻力的相互影响,能对秀英区生态阻力的实际情况进行较好的模拟。显性生态阻力面和隐性生态阻力面的差异能反映生态系统中潜在的生态薄弱点。

关键词：景观生态安全格局优化粒度反推法空间分析海口市秀英区

基于粒度反推法的景观生态安全格局优化——以海口市秀英区为例

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生态学报 2015年第19期35卷 6384-6393页

作者：陆禹佘济云陈彩虹佘宇晨罗改改中南林业科技大学长沙410000 华南理工大学广州510641

景观生态安全格局优化是改善生态环境、促进人与自然和谐发展的有效途径。为给海口市秀英区生态环境建设提供科学依据和景观生态安全格局优化方法改进提供参考,提出了粒度反推法和生态阻力面综合构建法,结合GIS技术和最小耗费距离模型... 详细信息

景观生态安全格局优化是改善生态环境、促进人与自然和谐发展的有效途径。为给海口市秀英区生态环境建设提供科学依据和景观生态安全格局优化方法改进提供参考,提出了粒度反推法和生态阻力面综合构建法,结合GIS技术和最小耗费距离模型探讨了海口市秀英区景观生态安全格局优化途径。结果表明:(1)400m粒度生态景观组分是秀英区生态源地选取的合适参照,秀英区有生态源地18块、生态廊道17条、生态节点11个,新增生态源地建设的参考规模为38.5hm2,生态源地的生态服务极限距离为800m,需将现有的11块非生态景观类型斑块转换为生态景观类型,总面积20.26 hm2。(2)粒度反推法能为生态源地选取提供客观参考,在生态源地选择方面比传统方法具有更强的理论基础和客观性,解决了客观选取生态源地的问题。(3)综合生态阻力面能对生态阻力的实际情况进行较好地模拟。显、隐性生态阻力面之间存在显著差异,能反映生态系统中潜在的生态薄弱点,这些生态薄弱点往往是容易被忽略而又需要重点建设的区域。

关键词：景观生态安全格局优化粒度反推法空间分析海口市秀英区

基于适应性循环的兰西城市群生态网络构建与优化

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干旱区研究 2024年第5期41卷 856-864页

作者：许静王德仁兰州财经大学农林经济管理学院甘肃兰州730101 兰州财经大学经济学院甘肃兰州730101

生态网络的构建与优化是遏制景观破碎化和保障区域生态安全的有效途径。以兰西城市群为研究区,以适应性循环理论为基础,耦合粒度反推法与形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)识别生态源地,组建“潜力-连通... 详细信息

生态网络的构建与优化是遏制景观破碎化和保障区域生态安全的有效途径。以兰西城市群为研究区,以适应性循环理论为基础,耦合粒度反推法与形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)识别生态源地,组建“潜力-连通度-韧性”综合生态阻力面,运用电路理论判别生态廊道和关键生态节点,构建生态网络并提出优化对策。结果表明:研究区生态源地空间分布不均且破碎化,总面积4147.84 km2;阻力整体表现为西高东低,并呈以主城为中心向四周递减的趋势;提取生态廊道40条,主要分布在研究区中部,总长度2278.59 km;提取生态夹点24处,多分布在主要河流廊道和生态源地间;判别生态障碍点25处,多位于生态廊道上;生态网络结构指数α、β和γ分别为0.60、2.00和0.74,通过增设12处踏脚石斑块,α、β和γ指数分别提高18.33%、14.00%和9.46%。研究结果可以为兰西城市群国土空间开发及生态安全维护提供参考。

关键词：生态网络适应性循环生态廊道关键生态节点粒度反推法兰西城市群

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基于最优粒度的翁牛特旗景观格局优化

农业机械学报 2020年第9期51卷 217-225页

作者：胡雅慧于强岳德鹏王朋冲裴燕如牛腾北京林业大学精准林业北京市重点实验室北京100083

以内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗为研究区,计算不同粒度下的景观格局测定指标,综合粒度反推法与主成分分析法识别得出3200 m为最优粒度,依据最优粒度景观特征选取生态源地51个。结合地区特征构建生态阻力面,提取生态廊道49条、生态节点58... 详细信息

以内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗为研究区,计算不同粒度下的景观格局测定指标,综合粒度反推法与主成分分析法识别得出3200 m为最优粒度,依据最优粒度景观特征选取生态源地51个。结合地区特征构建生态阻力面,提取生态廊道49条、生态节点58个,对廊道、节点进行密度分析。结果表明,翁牛特旗东西部生态状况存在显著差异,西部中、低山丘陵区源地、廊道集中,存在3处高节点密度区需要重点加强保护建设,东部平原区沙地广布,源地、廊道分散,能量流通主要依赖西拉沐沦河与老哈河,生态结构连通性差。基于最优粒度提取生态源地综合考虑了景观连通性与尺度效应,较传统方法更加科学、客观,可为区域景观格局优化提供参考。

关键词：翁牛特旗景观格局生态源地粒度反推法主成分分析法最小累积阻力模型

基于生态安全格局的国土空间生态修复关键区域识别——以雅安市为例

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基于生态安全格局的国土空间生态修复关键区域识别——以雅安市为...

作者：鲜顺志四川农业大学

学位级别：硕士

国土空间生态保护修复研究是维护国家生态安全的基本举措。从生态系统的整体性和连通性出发识别生态修复关键区域是有序推进生态修复工作的基本前提。全球及地区社会经济快速发展,人类活动给自然资源与生态环境带来了日益严重的威胁,伴... 详细信息

国土空间生态保护修复研究是维护国家生态安全的基本举措。从生态系统的整体性和连通性出发识别生态修复关键区域是有序推进生态修复工作的基本前提。全球及地区社会经济快速发展,人类活动给自然资源与生态环境带来了日益严重的威胁,伴随着生态系统的恶化、国土空间格局失序、优质生态产品匮乏等问题,资源环境承载力下降已成为制约生态保护和城市发展的因素,国土空间生态修复已引起人们的普遍重视。识别国土空间要素,合理规划国土空间,构建生态安全格局,识别生态修复关键区,对于提高生态文明势在必行。论文以典型的山地城市雅安市为例,结合区域生态环境现状分析,通过生境质量、生态服务价值、粒度反推法、生态敏感性评价综合确定生态源地;利用Linkage Mapper工具箱,识别生态夹点、生态障碍点、生态断裂点等国土空间生态保护修复重点区域,提出相应的修复策略;构建出“一圈两带三中心”的国土空间生态修复安全格局,以期能为雅安市国土空间生态修复工作提供理论和方法参考,主要结论如下:(1)雅安市国土空间生态现状评价得出,雅安市生境质量整体较高,但青衣江沿岸的带状环状耕地、建设用地,以及雅安市西部边界地区呈块状分布的裸岩石质地生境质量问题严重,利用粒度反推法确定雅安市最佳生态研究粒度为900m;雅安市生态系统服务总价值为627.80亿元,但仍然存在生态补偿不足等问题,需要在评估生态价值基础上推动合理的生态补偿方案;雅安市部分地区生态敏感性强,汉源、石棉等地区石漠化风险加剧,部分地区存在水土流失风险。(2)生态安全格局的构建,通过生态源地、阻力面、生态廊道提取,以及生态修复区构建成一圈两带三中心的格局。综合利用生境质量、生态系统服务价值、景观连通性与整体性三个方面识别生态源地。共识别雅安市生态源地面积为6866.84km,占全市面积的45.61%,以林地为主,与雅安市自然保护区有重叠交叉。构建生态阻力面时,在传统基于景观类别的阻力面上,引入土壤侵蚀度、植被覆盖度、坡度等,共同构成基本阻力面,并用灯光数据对阻力面修正,生成最终的综合阻力面。综合阻力面呈现出东部高、西部低的分布特点,与生态源地的分布一致。生态廊道进行识别,结合电路理论中的连接模型和随机游走模型相结合可以更好地评估最小成本路径。结合研究区现状及前人研究成果,本文构建宽度为1200m的带状生态廊道,将雅安市域生态廊道分为二个等级,即重要生态廊道和一般生态廊道共识别出生态廊道26条,总长度165.90km。(3)生态修复关键区域包括生态夹点、障碍点、断裂点区域,并针对各个关键区域问题提出针对性的修复措施。基于电路理论,利用GIS工具Linkage mapper识别生态夹点、障碍点、断裂点区域,生态夹点共22处,总面积112.10km,生态障碍点29个,生态障碍区面积为232.71km,生态断裂点共14处。(4)基于不同类型的生态修复关键区,在宏观规划的基础上采取针对性的措施。对于生态夹点需要加强夹点区域森林资源、草地、湿地保护与修复;对于障碍点需要治理石漠化、水土流失、废弃矿山以及河流障碍区;对于生态断裂点所在区域可以通过设置动物通道、设置隔离带、恢复原有生态环境特征等方式修复。

关键词：生态安全格局生态修复关键区粒度反推法电路理论修复策略雅安市