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基于GIS和fragstats的土地生态质量综合评价——以湖北省仙桃市为例

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生态学报 2020年第9期40卷 2932-2943页

作者：于婧陈艳红彭婕李冀云聂艳湖北大学资源环境学院区域开发与环境响应湖北省重点实验室武汉430062 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079

借助GIS和fragstats的分析技术,结合土地利用类型数据,从土地生态系统的景观特征、生境质量的抗干扰能力和社会经济效益3个方面构建土地生态质量综合评价研究模型,采用改进熵权法确定其指标权重。以湖北仙桃为例,探究其三者的空间演变关... 详细信息

借助GIS和fragstats的分析技术,结合土地利用类型数据,从土地生态系统的景观特征、生境质量的抗干扰能力和社会经济效益3个方面构建土地生态质量综合评价研究模型,采用改进熵权法确定其指标权重。以湖北仙桃为例,探究其三者的空间演变关系,并在此基础上对其土地生态质量进行综合评价。结果表明:(1)仙桃市土地生态质量整体水平偏低,且呈现出中间高,两侧低,且西翼高于东翼的空间分异特征。其中危险、临界安全、较安全和安全各等级,分别占总面积的21.52%、43.48%、27.10%和7.90%。(2)安全区主要分布在经济、政策优势最凸出及景观格局整体规划较好的中北部中心城区。在此区域景观特征、生境质量的抗干扰能力和社会经济效益之间呈现相互增益的协同发展态势。(3)较安全和临界安全区则主要集中分布在土地景观格局较好,开发程度较低的西翼地区。危险区则主要分布在生境质量抗干扰能力水平低的东翼地区。在东西两翼内景观特征、生境质量的抗干扰能力和社会经济效益之间的协同性较差,且两两之间的发展矛盾凸出。研究结果可为仙桃市全域土地综合整治项目的实施提供理论支持和其他类似地区提供案例参考。

关键词： GIS fragstats 综合评价土地生态质量仙桃市

Landscape Pattern Analysis of Hainan Natural Meadow in China Based on fragstats and Thematic Mapper

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Journal of Landscape Research 2012年第6期4卷 13-14页

作者：杨振海贵南县草原工作站青海贵南813100

In order to study landscape pattern of Hainan natural meadow, the interpretation has been conducted on TM of natural meadow by using ArcGIS 9.3 and the vector data of natural meadow types in the test site have been obtained, which have been transformed into grid data in ArcView 3.3. Nine indexes have been selected for calculation based on fragstats 3.3 and Excel 2007, including largest patch index, mean patch size, edge density, shape index, Simpson's diversity index, Simpson's evenness index, fragmentation index, dominance index and separation index. The results show that landscape patch shape of natural meadow is simple, fragmentation index and landscape diversity are high and landscape indexes are highly correlated.

关键词： fragstats Thematic Mapper Natural meadow Landscape pattern

Analysis of Rural Ecological Pattern Based on fragstats: A Case Study of Puxing Village in Pidu District

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Journal of Landscape Research 2017年第4期9卷 53-59,66页

作者： SHU Bo WANG Jiaqian ZHENG Hao School of Architcture and Design Southwest Jiaotong UniversityChengduSichuan 610031China China Southwest Architectural Design and Research Institute CROP. LTDChengduSichuan 610042China Research School of Humanities and the Arts Australian National UniversityActon ACT 2601Australia

According to the plant information of Puxing Village, a typical village in Chengdu Plain, the GIS map was drawn to analyze the landscape ecology pattern by fragstats software. The results show that in the past 10 years, although urbanization had a great impact on the rural ecological pattern, it was still in a stable ecological environment. The comparison of the landscape index shows that the replacement of the vegetation community pattern leads to the conversion of the source population from the original farmland to laurel, and the increase of whole vegetation community under artificial intervention is the most important factor for the change of the vegetation community richness. At the same time, the pattern analysis at the horizontal level also reveals the obvious effect of the fast road as an artificial product for the enhancement of nearby vegetation community richness.

关键词： fragstats Landscape ecology Landscape metric Ecological pattern

基于fragstats的惠州市景观格局生态优化

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科学技术与工程 2020年第28期20卷 11491-11498页

作者：周为吉温汉锋叶俊锋程小曼广东工业大学管理学院广州510520

采用景观格局指数及土地利用转移矩阵分析方法,研究2000—2018年惠州市土地利用景观格局特征及时空演变规律,并针对其景观生态发展突显的问题提出优化建议,为惠州市实现粤港澳大湾区生态担当的绿色城市定位提供规划参考。研究结果表明:... 详细信息

采用景观格局指数及土地利用转移矩阵分析方法,研究2000—2018年惠州市土地利用景观格局特征及时空演变规律,并针对其景观生态发展突显的问题提出优化建议,为惠州市实现粤港澳大湾区生态担当的绿色城市定位提供规划参考。研究结果表明:①经历19年景观格局时空演变,惠州市土地利用类型丰富,其中林草地占景观总面积达64.21%,占据土地利用景观结构主导地位;②2000—2018年土地利用类型转化面积:未利用地>林草地>耕地>城乡工矿居民用地>水域,未利用地主要转化为林草地、耕地、城乡工矿居民用地而急剧减少,转化后三类用地面积显著增加,水域总体变化不明显;③惠州市2000—2018年各景观类型趋于均匀分布,存在多种优势种均衡发展。但与此同时城市化发展也导致其景观破碎化程度加剧,城镇用地边缘离散化,地类之间连接紧密性下降等问题出现。建议通过构建城市三生空间规划体系、生态廊道网络体系及优化城市发展空间布局等方式对惠州市景观格局进行生态优化。

关键词：景观格局 fragstats 生态发展格局优化

基于fragstats的区域土地生态质量综合评价研究——以江苏省宜兴市为例

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土壤 2013年第2期45卷 355-360页

作者：徐昌瑜陈健孟爱农周生路南京大学地理与海洋科学学院南京210093 宜兴市国土资源局江苏宜兴214200 东台市农业技术推广中心江苏东台224200

在GIS技术支持下,采用fragstats软件,从土地生态系统的景观特征、生态服务功能和社会经济效益3个方面建立指标体系和测度模型,并将指标协调度引入模型中,以江苏省宜兴市为例,对区域土地生态质量进行了综合评价。研究结果表明:宜兴市各... 详细信息

在GIS技术支持下,采用fragstats软件,从土地生态系统的景观特征、生态服务功能和社会经济效益3个方面建立指标体系和测度模型,并将指标协调度引入模型中,以江苏省宜兴市为例,对区域土地生态质量进行了综合评价。研究结果表明:宜兴市各镇土地的景观特征、生态服务功能和土地利用的社会经济效益各具特点和优势,借鉴评价结果能更好地定位各镇发展功能,保证经济发展和生态保护双赢;土地生态综合评价能更全面地表征评价区域的土地生态特点和质量;利用GIS技术和fragstats软件,可增强评价的操作性和实用性。

关键词：土地生态质量综合评价 fragstats 宜兴

基于fragstats和InVEST模型彭州市景观格局与生境质量的时空演变及评价

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基于Fragstats和InVEST模型彭州市景观格局与生境质量的时空演变...

作者：谢莹四川农业大学

学位级别：硕士

四川省彭州市位于成都市公园生态旅游带,生态意义重大。近年来随着成都市公园城市的建设发展,生态保护刻不容缓。保证生态可持续发展需要研究景观格局现状,景观格局的变化也将影响生境质量,理解并掌握景观格局变化趋势对于生态保护规划... 详细信息

四川省彭州市位于成都市公园生态旅游带,生态意义重大。近年来随着成都市公园城市的建设发展,生态保护刻不容缓。保证生态可持续发展需要研究景观格局现状,景观格局的变化也将影响生境质量,理解并掌握景观格局变化趋势对于生态保护规划至关重要。本文将从景观生态学的角度出发,通过研究不同景观斑块景观格局及其生境质量的时空变化,研究城市斑块景观格局与生境质量的关系,并找出存在的问题,对未来彭州市的生态建设发展提出相关建议。本文选取四川省彭州市2010年、2015年和2018年共三期的遥感影像作为研究的基础数据,运用ENVI 5.3与Arc GIS 10.2软件绘制土地利用分类图,对土地类型进行空间变化分析,并利用fragstats 4.2软件计算彭州市景观格局指数,通过选择相应的景观指数,进行彭州市景观格局特征及变化的评价。然后利用In VEST 3.8.2模型中生境质量模块对彭州市的生态环境质量进行评价,并结合三方面数据进行彭州市的生态环境综合评价。2010年～2018年由土地利用、景观指数和生境质量综合分析得到以下结果:(1)耕地是彭州市的主要土地利用类型,2010年～2018年,彭州市主要致力于城镇建设发展,城乡、工矿、居民用地与耕地是面积流转幅度最大的土地类型,根据转移矩阵可发现城乡、工矿、居民用地建设主要利用了耕地面积。(2)通过景观格局指数分析出彭州市的6种斑块均有不同程度的破碎化发生,景观破碎化水平有上升的趋势,但景观格局还处于稳定状态。景观异质性程度由大到小为:未利用土地>水域>草地>城乡、工矿、居民用地>耕地>林地。(3)根据生境退化与生境质量数据可知,彭州市8年间的生境质量较稳定,生境质量由大到小为:林地>水域>草地>耕地>城乡、工矿、居民用地>未利用土地。整体景观平均处于高等级生境质量,生境退化处于低等级,但整体生境质量呈降低趋势,反映了彭州市的生态基质优良,但人类活动剧烈造成生境质量降低。其中林地的生境质量最优且稳定,水域的生境质量变化较大,生境退化幅度增大,需注重保护。(4)综合土地利用变化、景观指数和生境质量,发现林地与草地受到的生态影响最低,且生态结构最具稳定性,耕地、水域和城乡、工矿、居民用地和未利用土地的破碎化程度明显,在未来建设中需注重生态建设的保护。(5)在运用fragstats 4.2分析景观指数时,通过同类指标对比发现,形状指标中,形状指数(LSI)仅适用于描述斑块的形状,不具有描述斑块破碎化的程度。聚散性指标中,聚集度指标(AI)更适用于描述景观水平的景观格局,在斑块类型水平中得到的数据来评价景观异质性具有误差。

关键词：景观格局 fragstats 生境质量 InVEST模型

基于fragstats的永泰县森林景观格局分析

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基于Fragstats的永泰县森林景观格局分析

作者：黄泉妹福建农林大学

学位级别：硕士

景观格局对区域性生态系统结构和功能优化研究具有重要意义,而随着经济社会的快速发展,生态环境的改变,森林景观格局研究逐渐成为研究的重点方向。永泰县山场辽阔,森林资源丰富,是福建省重点林区,对永泰县森林景观格局进行研究,可以为... 详细信息

景观格局对区域性生态系统结构和功能优化研究具有重要意义,而随着经济社会的快速发展,生态环境的改变,森林景观格局研究逐渐成为研究的重点方向。永泰县山场辽阔,森林资源丰富,是福建省重点林区,对永泰县森林景观格局进行研究,可以为指导永泰县森林保护和利用提供科学依据和合理建议,为森林资源的科学开发和环境管理提供科学依据。因此,本文以永泰县为研究区,选取2018年3月20日Landsat OLI遥感影像数据,采用监督分类法提取景观要素,运用景观生态学的理论和方法,从景观水平、类型水平分别选取景观格局指数,通过fragstats4.2软件提取和计算景观格局指数,对永泰县景观格局特征进行分析,主要有以下几个结论:（1）分析永泰县景观结构可知:乔木林地在研究区景观格局中占据绝对优势,面积为158991.21hm,占总面积71.32%,是永泰县的主要景观,在全县内成片大面积集中连片分布;竹林地面积为15236.91hm,占总面积比6.83%,灌木林地面积为16358.13hm,占总面积7.34%,零散分布在各个乡镇。在非林地景观中耕地面积为8774.46hm,占总面积3.94%,未利用地面积为15351.21hm,占总面积6.89%,建筑用地面积为6152.4hm,占总面积2.76%,水域面积为2067.66hm,占总面积0.93%,其中耕地、未利用地在各个乡镇零星分布,建设用地的分布区域有沿着水域景观的趋势,均是呈现条状带分布,由西至东分布。（2）从景观水平分析研究区景观格局特征:永泰县景观总面积为222931.98hm,斑块数为28305,斑块密度为12.6967,景观趋于复杂、异质。景观形状指数83.0268,平均形状指数1.269,均比较大,斑块的边界形状复杂。聚集度指数89.7301、蔓延度指数61.3605、景观分离指数为3.131,聚集度指数较高,景观类型之间的聚合程度较高,分离度低,说明斑块与斑块之间的连接性较好;多样性指数为1.0702,斑块丰富度指数为0.0031,均比较低,说明景观内多样性不高,存在明显的优势树种。（3）从类型水平上分析研究区景观格局特征:在研究区森林景观类型中,竹林地、耕地、未利用地的边界密度大,对永泰县景观的影响较大;建筑用地、乔木林地、水域边界密度较小,对永泰县景观的影响较小。耕地的破碎度最高,受人类干扰大。乔木林地最大斑块指数最大,为54.74,远远大于其他斑块,在研究区景观斑块中占有明显优势;竹林地斑块形状指数最大,为105.9402,形状最不规整;水域的斑块形状指数最小,为25.8684,形状最为规整。乔木林地的分裂度指数为3.1316,值比较小,说明乔木林地景观简单,在县域内集中连片大面积集聚。乔木林地的聚集度指数为94.7693,聚集度最好。水域的IJI值最大,值为91.6965%,说明水域多趋向于大斑块组成,竹林地和灌木林地的IJI值比较小,说明这两种斑块是由单一的小斑块构成。

关键词：遥感景观格局景观指数景观斑块 fragstats

基于fragstats的扬州市景观格局及其破碎化的演替与驱动力分析

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基于Fragstats的扬州市景观格局及其破碎化的演替与驱动力分析

作者：蔡润晖扬州大学

学位级别：硕士

在景观生态学研究中,研究景观的结构、功能及动态变化是分析空间异质性的主要方法,也是将现实中景观系统量化成客观数字的基础操作。随着我国经济的倍速增长,区域可持续发展逐渐受到人们的重视,评价、分析、总结区域性的土地利用景观格... 详细信息

在景观生态学研究中,研究景观的结构、功能及动态变化是分析空间异质性的主要方法,也是将现实中景观系统量化成客观数字的基础操作。随着我国经济的倍速增长,区域可持续发展逐渐受到人们的重视,评价、分析、总结区域性的土地利用景观格局变化,有利于在空间和时间维度上对土地利用类型进行研究,从而预测出人类活动的变化规律,为未来区域性的格局规划与生态发展提供设计思路与建设意见。现下总体景观格局指数计算方法是国内外学者用来研究土地利用类型组成特征及空间配置关系的一种较为常用的分析方法,需要基于GIS、ENVI、fragstats等图像处理分析软件的支撑,结合一定的空间统计学计算方法,得出可以反应区域内结构组成与某些空间配置特征的简单定量指标,从而获得高度浓缩的景观格局相应信息。目前,该计算方法在生态敏感地区景观格局研究中的应用较为普及,同时研究多仅限于单纯的指数分析,缺乏生态意义。城市由于存在较少的特殊景观斑块类型,且短期内景观斑块格局演替不明显,故而相关研究较少。为探索扬州市域内土地利用景观格局的变迁过程,本研究以2008年-2018年间扬州市土地利用类型为研究对象,通过ENVI技术解译10年内的遥感影像,得出景观斑块分类图,结合fragstats软件对景观格局指数进行筛选与计算后,再运用熵权法计算出各景观格局指数在景观破碎化中的作用权重,从而得出空间分异特征,剖析景观格局破碎化的演变趋势与主要影响因素,并以此为依据对扬州市各景观类型的优化与提升提供参考与策略。本研究各章节研究内容、方法如下:第一章为景观格局及景观破碎化国内外研究现状综述;第二章介绍了本次研究基于遥感影像、ENVI、fragstats等软件,对扬州市景观格局进行计算的方法;第三章分析了斑块层级的景观格局指数的变化;第四章通过熵权法,利用整体层级景观格局指数对景观破碎化进行了计算;第五章结合经济政策等驱动因素,对扬州市景观格局及其破碎化变化更替的成因进行了剖析;第六章总结了本研究的主要成果,论述了研究的不足。研究结果显示:(1)研究期间,扬州市景观格局更替规律在其他未利用地开发殆尽后,城乡建筑用地景观斑块呈现逐年侵占耕地景观斑块的趋势,林地与水域相对平稳;(2)在2008年至2013年间,城乡建筑用地的过度开发导致景观破碎化严重,面临生态失衡;2013年至2018年期间的人口因素与土地规划调控因素,使得景观格局有所优化,但景观破碎化现象较2008年仍有所上升,整体城市破碎化呈倒“U”变化规律;(3)城乡人口的迁移与耕地景观斑块的变化,是影响城市景观格局及其破碎化演替的重要因素,城市森林景观的提升与优化是稳定生态多样性与景观连片化的重要方法。

关键词： fragstats 扬州市景观格局破碎化动态评估

基于fragstats的邯郸市城区绿地景观格局研究

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中国城市林业 2018年第1期16卷 21-24页

作者：闫俊霞张建峰韩阳邯郸学院河北邯郸056000

以2014年遥感影像Landsat8为基础,利用ENVI遥感图像处理软件对影像数据进行波段组合、融合、裁剪、增强等预处理,采用面向对象的方法对邯郸市三区的绿地信息进行提取。对提取结果进行绿地分类,利用fragstats景观处理软件,选取景观斑块... 详细信息

以2014年遥感影像Landsat8为基础,利用ENVI遥感图像处理软件对影像数据进行波段组合、融合、裁剪、增强等预处理,采用面向对象的方法对邯郸市三区的绿地信息进行提取。对提取结果进行绿地分类,利用fragstats景观处理软件,选取景观斑块密度指数、景观斑块破碎度指数分析,进行景观格局定量评价,以此探讨绿地系统景观格局存在的问题,并为绿地景观格局的优化提供依据。从而在提高城市绿化率的基础上,优化绿地景观格局,构建科学合理的城市绿地系统,充分发挥城市绿地在城市建设发展中的生态作用,提高人民生活水平。

关键词：景观格局 fragstats 城市绿地 RS 邯郸市