土地利用监测适宜尺度选择方法研究——以塔里木河流域为例

适宜尺度选择是生态学、地理学等学科的重要问题之一。在不同的研究目的下,尺度选择的方法和标准也随之变化。以塔里木河流域20世纪50年代土地利用数据为例,将面积作为尺度选择的参数,统计斑块面积分布直方图,然后计算9种比例尺(1:2000000,1:1000000,1:500000,1:250000,1:100000,1:50000,1:25000,1:10000和1:5000)下的归一化尺度方差,最后结合Shannon-Weaver景观多样性指数、Simpson多样性指数和分维数补充归一化尺度方差的结果,探讨塔里木河流域土地利用的空间分布特征和尺度规律。结果如下:①归一化尺度方差值显示塔里木河干流50年代土地利用监测适宜尺度为1:50000比例尺(约20km×20km网格大小),除沙地适宜尺度在1:100000比例尺外,有林地、灌木林地和盐碱地的适宜比例尺均在1:50000比例尺上;②Shannon-Weaver多样性指数、Simpson多样性指数和分维数结果表明盐碱地的多样性指数的适宜尺度与归一化尺度方差结果相同,沙地的多样性指数与归一化尺度方差的适宜尺度域相同,有林地和灌木林地多样性指数最优尺度在1:10000比例尺与归一化尺度方差结果不同;③沙地和盐碱地的分维数在1:10000比例尺处有明显的上升,沙地达到最大值1.35,而在其他尺度分维数值接近,有林地和灌木林地则在各个尺度分维数值接近,且值不超过1.2。

塔里木河干流土地利用监测尺度分析

以塔里木河流域为研究靶区,选取20世纪50年代1:100000地形图52幅和2000年TM影像10景,解译得1:100000精度的土地利用数据,分别用1:2000000,1:1000000,1:500000,1:250000,1:100000,1:50000,1:25000,1:10000和1:5000比例尺的网格切割,运用面积频率统计和归一化尺度方差探讨20世纪50年代和2000年塔里木河干流土地利用总体和4个主要类别的最佳尺度,并分析各地类对尺度变化的敏感度。结果显示:塔里木河干流斑块面积相差悬殊,小到0.0001km2,大至19121km2;面积频率统计符合正态分布;归一化尺度方差显示50年代和2000年塔里木河干流适宜尺度都是1:50000比例尺,有林地、灌木林地、盐碱地的最佳尺度也在1:50000比例尺上,而沙地的适宜尺度在1:100000比例尺上;对尺度变化敏感度由高到低依次是灌木林地、有林地、盐碱地和沙地,2000年的敏感度高于50年代。