利用地理国情数据分析长江沿岸人为干扰度

为了解近年来长江沿岸人为干扰变化情况,基于江苏省地理国情数据,结合人为干扰理论,利用GIS、RS技术,从时空视角分析了2015—2020年长江苏州段1 km沿岸区域的人为干扰动态变化情况。结果表明:①区域内地表覆盖呈现“生态用地—建设用地—农业用地”协调发展的分布特征,生态保护修复成效显著;②区域内人为干扰总强度以重度干扰和中度干扰为主,整体变化较平稳,变化剧烈区域零星分布在生态修复重点区域和一些大型码头周边。由此可知,定量分析长江流域的人为干扰情况,对评估长江大保护成效具有积极意义。

基于人为干扰度的南流江三角洲湿地资源时空变化及其驱动因素研究

湿地资源在维护滨海生态系统平衡中发挥重要作用。文章基于多源遥感影像,利用人为干扰度指数和“3S”技术等方法研究南流江三角洲湿地资源时空分布特征及驱动因素。结果表明:(1)2005—2019年,湿地总面积整体呈现增长的趋势,湿地总面积由2005年的77.33 km2增加到2019年的87.55 km2;(2)湿地变化速率最快的类型为滨海湿地,年变化率为36.31%,其次为鱼塘池塘和水稻田,年变化率分别为3.40%和3.31%;(3)湿地的面积受河流水沙变化与管理政策的变化的影响较大;(4)人类对三角洲地区沿海湿地的干扰程度逐年增强,并逐渐向沿海地区发展。本研究对南流江湿地资源的保护与可持续利用有重要作用。

河口湿地人为干扰度时空动态及景观响应——以大洋河口为例

以大洋河河口湿地作为研究对象,利用1958年、1970年、1984年航摄影像(空间分辨率:2.0 m)和2008年SPOT5影像(空间分辨率:5.0 m)作为数据源,借助人为干扰度指数(HI)、景观格局分析、GIS空间分析方法,探讨大洋河河口湿地人为干扰度时空动态分异及景观格局指数的响应机制。结论:1)全干扰类型面积从1958年的4.16 km2上升至9.16 km2;半干扰类型从115.82 km2上升至180.57 km2;而无干扰类型面积从1958年的291.23 km2下降至221.13 km2,人为干扰度在不同历史时期呈非均质化变化,人类活动干扰中心逐渐由陆向海过度;围海养殖是人类干扰度变化的主控景观因子;2)在时间上,人类干扰过程(全干扰、半干扰)会导致斑块数量(NP)、边缘密度指数(ED)、平均形状指数(MSI)和面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD)总体在1958年—2008年间呈下降趋势;3)空间上,人为干扰度指数与景观格局指数空间分布相关性大小依次为:斑块数量(NP)>边缘密度指数(ED)>面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD),呈正相关,平均形状指数(MSI)与人为干扰度相关性不显著。

基于PSR模型的景观人为干扰度综合分析——以北京市为例

以景观自然度作为状态指标,考虑人为干扰源对地表景观造成的生态压力以及为防止生态压力传播所建立的保护区域的空间分布,基于PSR模型在单位格网上建立了人为干扰度综合分析模型,分析2015年北京市人为干扰的空间分布状况,评估主体功能区规划的实施效果。研究结果表明:北京市人为干扰指数较高的区域集中在东南平原地区,北部山区的怀柔区和西部的门头沟区人为干扰相对较低;石景山区受生态压力的影响最大,该区各类保护区对生态压力的传播可起到有效的抑制作用;面临显著生态压力影响的朝阳区内保护区面积分布不足。北京市禁止开发区和生态涵养发展区的人为干扰综合指数明显低于其他主体功能区,超过99%的低人为干扰度区域分布在禁止开发区和生态功能区,首都功能核心区、城市功能拓展区和城市发展新区的区域生态压力较高,低人为干扰度的区域分布不足,需加强生态修复与保护。

近30年三门湾海岸线时空变化及人为干扰度分析

了解海岸线变化、分析人类活动对海岸带的干扰程度,对海岸环境的维护、改善和合理开发具有重要的意义.以三门湾为研究区,借助GIS和RS技术,利用多期遥感影像(Landsat MSS/TM/ETM+/OLI)提取了1985—2015年7个时期的海岸线矢量数据,分析三门湾海岸线的时空变化和2015年三门湾海岸带所受的人为干扰程度.结果表明:1)人为因素对三门湾海岸线变化的影响大于自然因素,受影响最大的区域为白礁水道、沥洋港、蛇盘水道等地;2)1985—2015年,三门湾海岸线由内陆向沿海不断迁移,总长度减少了1.86 km,但总面积增加了137.16 km^2.从1995年起,人类主要活动区域由象山县转移到宁海县和三门县,2001年后,人类对三门湾的开发力度加强;3)2015年,人类活动对三门湾海岸带产生中度偏强干扰,个别区域达到高度干扰,在未来的海岸带开发工作中,需要合理规划人类活动.

白马雪山国家级自然保护区德钦分局人为干扰度动态研究

基于人为干扰度分级体系,将白马雪山国家级自然保护区德钦分局干扰度分为6个等级(无干扰、微弱干扰、轻度干扰、中度干扰、重度干扰及完全干扰),并对2006年和2016年人为干扰程度进行定量分析和评估。结果表明,随时间的推移,无干扰和重度干扰面积有所下降,其余干扰类型面积不同程度增加;2016年人为干扰指数与2006年相比有所增加,人为干扰逐渐增强,特别是核心区干扰幅度较大。针对干扰情况提出了相应的保护管理措施。

海岸带湿地景观及人为干扰度的动态变化——以环渤海5公里海岸带为例

本文研究区域为环渤海5公里海岸带。利用1995年、2000年、2008年三期矢量数据分析该海岸带景观和人为干扰度的动态变化。结果表明:(1)从1995年到2008年海岸带景观的变化受人类活动的影响,不同的土地利用类型之间存在相互转化关系,耕地、草地和未利用地是建设用地的主要来源。(2)人为干扰度在时间序列上呈现非均质变化特征,具有跳跃性的特点。(3)人为干扰度在滨海地区有明显的空间分带性,逐渐由陆地向海洋过渡。(4)大部分地区呈现出稳定的人为干扰度,不同干扰类型之间相互转换。

海岸线与海岸景观格局对人为干扰度的动态响应--以营口市南部海岸为例

利用多期遥感数据,提取营口南部海岸五期岸线变化信息、分维值,并利用Arcgis10.2中渔网工具创建评价单元。计算景观格局指数,构建人为干扰强度指标,并进一步探讨岸线变化和景观格局变化对人类活动的动态响应。结果表明:(1)研究区围垦导致岸线长度增长、岸线分形维数的增大,1990—2015年四个时段中岸线年增长速率为0.52%、0.53%、4.98%和0.96%;(2)景观格局指数反映2005年之前景观边界、形状复杂程度与破碎程度有所增加;2005年之后景观形状趋于规则化、土地利用趋于均衡化;(3)研究期间强干扰和弱干扰区域面积均有所增加,中等干扰强度区域面积减小;(4)斑块密度、总边缘长度、边缘密度、景观形状指数和平均分维值均与平均干扰强度指数变化同步。Shannon多样性指数与人为干扰强度变化呈反相关;(5)岸线长度变化和岸线分形维数变化都与人类干扰度呈反相关,相关性分别为-0.97和-0.98。

浙江乐清湾海岸带人为干扰度的分形研究

以浙江省乐清湾多期遥感影像数据作为数据源,借助GIS和RS技术,分别提取了1981、1991、2001和2013年4个时期的海岸线矢量数据,通过计算海岸线分形维数,确定海岸线人为干扰等级的分形维数区间范围,界定海岸线分形维数与人为干扰强度的关系,从而进行乐清湾海岸带人为干扰强度评价。结果如下:(1)由分维数计算结果可看出,从1981-2013年乐清湾沿海地区人类干扰强度不断增大,分维数值由1.0764下降到1.0523。(2)从干扰强度来看,1981-2013年乐清湾沿海由微干扰进入中度干扰阶段。(3)乐清湾海岸线逐渐向海湾内部推进,并且海岸线复杂程度降低,人类活动对乐清湾作用强度逐渐增大,成为影响乐清湾海岸线分维数变化的主要驱动因素之一。

基于LUCC的生态环境人为干扰度分析——以广西巴马瑶族自治县为例

人类活动对生态环境的干扰所造成的影响正日益加强。利用2005年和2017年这2期LUCC数据,用人为干扰度指数与GIS空间分析方法相结合,定量分析巴马县的人为干扰程度及干扰强度动态变化状况。结果表明:(1)这12年来,人类活动对巴马县的干扰程度逐年增加,巴马县人为干扰程度为中度干扰类型;(2)中心城区的人为干扰程度比较高,巴马县内呈现由中心城区向四周逐渐弱化的空间分布特征。从整体来看,巴马县在今后的发展中,更要注意合理利用土地资源,注重保护生态环境,保证该区域的可持续发展。

不同空间尺度下景观格局对人为干扰度的响应——以浙江金义新区为例

基于LandsatTM遥感数据,提取研究区域的土地利用数据,并利用ArcGIS10.3中渔网工具分别创建不同尺度的评价单元。分别计算每种尺度下的景观格局指数,构建人为干扰强度指标,通过Pearson相关分析来探讨不同空间尺度下景观格局指数对人为干扰度的响应,研究金义都市新区的景观指数在不同空间尺度下对人为干扰度做出的响应。结果表明:①人为干扰强度空间分布表现为四周低,中间高。②斑块密度(PD)、香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数(SHEI)与人为干扰度呈正相关关系;蔓延度指数(CONTAG)、景观聚集度指数(AI)与人为干扰度呈显著负相关。③在探讨评价单元的空间尺度时发现,景观指数与人为干扰度的相关显著性表现不同,具体表现在:AI在空间尺度为2000m时,显著相关。而PD、CONTAG、SHDI及SHEI在空间尺度为4000m时,与人为干扰度的显著相关,说明人为干扰度与景观格局指数之间的响应存在空间尺度差异性。④在处于发展初期的区县尺度下进行景观格局指数与人为干扰度相关性分析时,发现选取评价单元为4000m时,得到的相关性和显著性结果较好。

珠巴洛河流域人为干扰度动态分析

珠巴洛河流域内生物多样性较高,生态区位重要。采用GIS技术,基于耕地、园地及建设用地3类干扰类型研究该流域2003—2019年人为干扰程度。结果表明,在研究期内,该区域的耕地面积明显减少,园地面积明显增加,特别是2011—2019年间增减幅度较大,耕地主要转化为园地;建设用地面积呈逐渐增加趋势;整体上流域受人为干扰程度在逐渐增加,但受干扰区域相对集中,主要位于珠巴洛河中下游及其较大支流沿岸;流域范围内自然保护区的各功能区均受到不同程度干扰,其中实验区所受干扰程度明显高于整个流域。

江苏省景观格局时空演变及对人为干扰度的响应

为了解江苏省近35 a来的景观格局变化特征,以1980~2015年7期土地利用数据为基础,对江苏省各景观格局指数、景观稳定性及其与人为干扰度的关系进行分析,结果表明:①从类型上看,江苏省建设用地的破碎化程度最高且形状最不规则,但随时间趋于完整、规则;耕地和水域的斑块聚集程度和紧凑度高,但呈逐渐降低的趋势。②从整体上看,江苏省整体的景观类型复杂程度增大,空间连通性逐渐降低,景观多样性和异质性增加;各景观类型面积趋于均匀化,但优势景观类型对整个景观的控制作用仍然较强。③江苏省1980~2015年大部分区域景观稳定性较低,人为干扰度较高,且不同时期之间的变化较小。④人为干扰度与斑块密度、景观分离度、香农多样性指数、香农均匀度指数、景观稳定性在15 km×15 km尺度相关性最高,与总边缘对比度指数、蔓延度指数在2 km×2 km尺度达到最高的相关性。该研究成果为解决建设用地的供需问题、优化土地利用结构、保护生态环境等提供科学依据。

1990—2020年南渡江流域景观格局变化特征及其对人为干扰动态响应机制

探讨南渡江流域景观格局变化特征及其对人为干扰动态响应机制,对维护自由贸易港建设背景下流域生态保护和土地利用决策具有重要意义。基于1990、2000、2010和2020年土地利用覆盖数据,采用景观格局指数、移动窗口法、人为干扰指数、地学信息图谱和GIS空间分析等方法,揭示南渡江流域景观格局特征动态变化,进而探讨其与人为干扰之间的相互关系。结果表明,30年间南渡江流域呈现以林地和耕地景观为主体的交错景观格局,林地和耕地景观的总面积分别减少69.95和43.56 km^(2),建设用地景观面积增长62.45%。南渡江流域整体景观破碎化增加、景观斑块单一化加剧及景观多样性增加,人为干扰是海口市中心城市群景观格局变化剧烈的主要原因。轻微干扰区域占据最大的面积比例,中度和重度干扰次之;轻微和强烈干扰面积显著增加,中度和重度干扰面积显著下降;人为干扰的空间分布格局是由西南(自然景观)向东北(人文景观)逐渐增强。2000—2010年和2010—2020年轻微→轻度干扰和重度→轻微干扰图谱面积变化最显著,分别占据转移图谱总面积的26.79%和11.99%,低干扰等级向高干扰等级区域转移明显。1990—2020年所有干扰区域与最大斑块指数(LPI)呈现显著相关性。综上所述,南渡江流域整体人为干扰上升,尤其以海口市最为明显,城镇化进程是人为干扰上升的主要因素,需要加强流域生态环境治理与监测。

浙江西门岛湿地景观格局与人为干扰度动态变化

基于西门岛湿地2007和2010年两期SPOT-5影像(空间分辨率均为5 m)数据,结合西门岛湿地土地利用现状,参考《全国土地利用分类》(试行)、海域使用分类海洋行业标准以及综合考虑遥感数据特性,建立西门岛湿地人为干扰类型分类系统;应用景观格局指数法、GIS空间分析法,得到景观指数和人为干扰度指数,探讨了西门岛湿地景观格局与人为干扰度动态变化.结果表明:研究期间,西门岛湿地景观异质性、破碎度和优势度降低,景观形状复杂度降低.西门岛湿地人为干扰中心由分散发展到集中;干扰中心主要贡献景观类型是裸地和居民点;干扰总程度由海域向陆地逐渐加重,居民点、码头、交通用地干扰总程度最高.滩涂养殖、泥滩地、浮筏养殖景观的人为干扰度跳跃性大.水陆交错带出现干扰总程度较低但干扰极不平稳的现象.无干扰、半干扰和全干扰型景观的斑块数量下降.无干扰、半干扰景观的平均斑块面积增加,全干扰景观的平均斑块面积减少.无干扰景观的平均形状指数下降,半干扰型和全干扰型景观形状有复杂化趋势.

基于地形梯度的赣南地区生态系统服务价值对人为干扰的空间响应

赣南地区是我国南方山地丘陵带的重要组成部分,属于我国重要的生态屏障带,生态保护意义重大。以赣南为研究区域,基于1990—2015年间的6期遥感影像,利用遥感、地理信息技术和空间统计的方法,研究了赣南地区基于地形梯度变化的土地利用结构及生态系统服务价值的时空分异,基于网格法分析了全区人为干扰度空间分布及其与地形梯度的关系,并对人为干扰度与生态系统服务价值的空间相关性进行了分析。研究结果表明:(1)随着地形梯度的上升,赣南地区的林地面积比例逐渐上升,其他用地类型的面积比例逐渐下降;其中林地和耕地的变化最为显著;(2) 1990—2015年间赣南地区的生态系统服务价值均随着地形梯度的上升而下降;在地形位指数为0.2164—0.6826的梯度1区域下降最为显著;(3)人为干扰分析显示,90%的高人为干扰度网格分布在低海拔和低坡度的地形梯度1区域,在其他地形梯度分布较少;(4)赣南地区生态系统服务价值和人为干扰度值存在极为显著的空间集聚现象,高-低型集聚区主要分布在地形梯度1的大余县、南康市、赣州市区、信丰县、瑞金市、会昌县、兴国县、于都县等8个县市,低-高型集聚区主要分布在地形梯度较高的崇义县和上犹县。分析了赣南地区生态系统服务价值的地形梯度变化及其与人为干扰度的空间聚类效应,为合理布局和保护我国南方丘陵的生态用地,发挥赣南地区的生态屏障作用提供了理论依据和决策支持。

近20年乐清湾景观格局演变及其对人为干扰强度的响应

滨海地区密集的人类活动使得海岸带景观趋于零散化、复杂化,也将提高景观生态的风险,严重影响了海岸带地区的可持续发展.基于乐清湾1995年、2000年、2010年和2015年土地利用数据,通过建立1 km×1 km尺度评价单元,分析乐清湾4个时期景观格局指数和人为干扰度的时空变化特征,探讨景观格局指数与人为干扰度的响应关系.结果表明:1)1995-2010年,乐清湾地区景观破碎化程度增强,斑块之间的连通性逐渐减弱,景观异质性增强,景观多样性增多,2010-2015年景观格局又趋于规则化、均匀化;2)1995-2015年,乐清湾地区人为干扰度呈现明显的上升趋势,中干扰等级、中高干扰等级及高干扰等级面积逐年增加;3)乐清湾景观格局指数与人为干扰度关系密切,并出现明显的转折点(I_(H)=4.5),人为干扰强度高低区间的景观指数变化趋势截然相反.表明:随着人类活动强度的持续加大,地表斑块形态经历先破碎、复杂化,再同质化的过程.

人为干扰栖息地退化对潮间带中华鲎幼鲎种群数量的影响

栖息地退化是中华鲎(Tachypleus tridentatus)面临的主要威胁因素。然而,人类活动和中华鲎栖息地退化之间的关系研究尚且不足。为了厘清人类活动对中华鲎幼鲎栖息地退化的影响,以北部湾潮间带为研究范围,于2014、2017和2020年对潮间带中华鲎幼鲎丰度进行随机样方法调查,并获取对应年份遥感影像(分辨率30m)作为数据源,借助GIS空间分析、景观格局分析和人为干扰度指数(human disturbance index,HDI)模型,量化评估人为干扰对北部湾潮间带中华鲎幼鲎栖息地景观格局及种群丰度的影响。结果表明:(1)2014—2020年,北部湾潮间带幼鲎栖息地退化严重,无干扰类型景观面积逐渐减少,大部分转化为养殖;(2)北部湾潮间带人为干扰逐渐加强,无干扰等级HDI指数面积不断减少,潮间带大部分面积HDI指数呈增强趋势;(3)HDI指数与幼鲎种群丰度呈显著负相关性,HDI指数高值斑块不适合幼鲎生存。依据HDI指数动态变化及空间分布,可为潮间带中华鲎幼鲎种群栖息地景观格局优化及鲎人工放流增殖选址等保护行动提供理论依据。

基于人为干扰度的盐城滨海湿地景观格局动态变化及响应

为了量化人类活动对盐城滨海湿地景观格局的影响,论文以盐城滨海湿地黄沙港东北侧至四卯酉河口岸段向南延伸4 km的区域为研究对象,基于景观格局指数、人为干扰指数和GIS等方法,利用1984—2020年的6期遥感影像数据,探讨了湿地景观格局和人为干扰度的动态变化及响应。结果表明:研究期间,研究区的自然景观面积总体上呈减少趋势,人工景观持续增长,不断向海推进,并逐渐取代自然景观成为研究区的主导景观;景观破碎化程度加剧,景观形状趋于规则,各斑块连接性减弱,景观多样性降低,但2013年后破碎化程度有减轻趋势;研究区人为干扰度在1984—2006年呈上升趋势,2006—2013年变化趋于平稳,2013年后干扰程度有所减轻;干扰重心由陆向海逐渐迁移,干扰贡献景观类型从耕地转为水产养殖塘。相对于研究区北部,南部区域的人为干扰度变化跳跃性大,中部核心区人为干扰则较为平稳;人类活动的干扰对研究区景观格局影响剧烈,不同程度的人类干扰对景观格局的影响程度也不同,且人为干扰过程与自然演替之间存在一定的对立性。研究表明,将研究区多年景观动态变化与人为干扰度相结合,可以很好地把握景观变化与人类干扰之间的关系,为盐城滨海湿地的管理、保护及海岸带生态环境可持续发展提供科学参考。

1989～2010年间厦门湾滨海湿地人为干扰影响评价及景观响应

选择厦门经济特区成立后的2个关键时段为监测期,利用1989～2010年的时间序列遥感影像,建立了3个时间节点的厦门湾湿地与非湿地景观类型数据库.基于景观生态学与地统计学理论与方法构建人为干扰度及其动态模型,评价了过去22a间滨海湿地人为干扰影响及其动态变化,并分析了景观格局的响应过程.结果表明：厦门湾滨海湿地退化程度不断加剧.自然湿地的面积从1989年的275.82 km2降至2010年的238.60 km2；非湿地从1989年的590.61 km2上升至2010年的637.09 km2.在城市化不同阶段,滨海湿地经历着从以向人工湿地转化为主,过渡到以向非湿地转化为主的过程.干扰度及其动态模型能较好地表征城市空间拓展模式与人为干扰影响的空间响应关系.人为干扰影响正逐渐扩大其规模和强度,并且呈现出由陆地向海洋扩展的趋势.在第一时段,环西海域海岸线成为厦门城市化空间发展的重要方向,滨海湿地资源空间成为城市化扩展、海水养殖业占用的重要目标.在第二时段,人为干扰度变化的高值区已经沿着海岸线向东部转移,形成了新的干扰带；中高值区在整个区域蔓延,滨海湿地资源空间被进一步挤压.干扰度动态变化高值区是滨海湿地退化最显著的区域,也是未来进行湿地保护与生态修复的重点区域.边缘密度、斑块密度与分离度综合起来能较好地反映出景观格局信息与人为干扰之间响应关系.研究区景观格局趋于复杂化,景观异质性程度升高,景观破碎度增大.非湿地景观类型逐渐居于主导地位,滨海湿地的优势景观控制力下降.人为干扰已成为厦门湾滨海湿地景观格局演变的主要驱动力.