基于移动窗口法的半干旱生态脆弱区景观破碎化及驱动力分析

为探究城镇化过程中半干旱生态脆弱区景观破碎化加剧的问题,以甘肃省广河县2011—2018年2期土地利用数据为基础,运用移动窗口法、样线法、灰色关联法,分析半干旱生态脆弱区的景观破碎化动态变化及其驱动机制。结果表明,2011—2018年耕地是广河县的基质景观,景观利用类型之间结构变化特征较明显。基于样线法确定最佳研究尺度为900 m,从乡镇尺度进行样带分析发现,乡镇集聚效应导致景观破碎化程度趋势表现为越靠近乡镇区域变化程度越大,而距离较远的丘陵山区则变动较小;从空间分布格局变化角度来看,景观破碎化整体上为递增趋势,其变化剧烈区集中于广通河谷与道路沿线周围乡镇,在空间上呈现带状延伸变化;广河县景观破碎化主要驱动力是政策和社会经济因素综合作用。通过灰色关联法分析发现,地区生产总值、人口数量、人均GDP总值、工业总产值和交通运输业产值等5个指标是导致景观破碎化加剧的主要驱动因子,气候因素的影响则低于社会经济因素。研究结果可为半干旱生态脆弱区生态环境保护与可持续发展提供合理依据。

生态脆弱民族地区景观格局尺度效应分析

为探究生态脆弱民族地区景观格局尺度效应,以东乡族自治县为例,利用土地利用数据,从粒度和幅度2个方面综合运用GIS、信息损失评价模型、半差异函数及尺度效应图等多种方法进行定量与定性的尺度效应研究。结果表明:景观指数对生态脆弱民族地区具有明显的尺度效应;景观水平指数与类型水平指数对粒度变化反映较为敏感,综合指数曲线和信息损失模型确定50 m为最佳粒度;基于最佳粒度对幅度效应进行分析,发现景观多样性和斑块密度指数随幅度增加改变了空间异质性与空间格局,依据最佳拟合效果和空间信息规律,确定3 km为最佳幅度。

复杂环境小管线FDTD正演模拟图像特征分析

为提高小管径管线(50~150 mm)在复杂地下环境中雷达图像回波剖面特征的解译精度和确定小管径管线的位置信息,利用时间域有限差分法模拟不同环境下PVC管、铜芯通信电缆、金属钢管这3种常见小管线,根据正演结果分析雷达回波响应特征。模拟结果显示:500 MHz天线中心频率下埋深1.4 m小管线的水平分辨率为41 cm,具有良好的信噪比,垂直分辨率为6.1 cm,受层状介质反射回波干扰,难以区分;不同的管线材质及承载物质,其雷达回波图像特征不同,承载物质对PVC管成像特征影响大,但对金属管线无影响;大管径管线和地下干扰体叠加形成的虚假回波,影响到周围的小管线判别;凹形层状介质形成了不规则反射面,在回波图像中产生了2个交叉抛物线异常回波特征标识,并且伴有杂乱多次波出现,干扰其上方管线回波成像。模拟结果有助于实际小管线探测识别。