景观演化特征指数及其应用

随着中国城市化建设的快速推进,城市蔓延式增长和生态空间持续性萎缩成为普遍的现象,以地表硬化为主要特征的城市景观格局变化得到广泛关注,而景观扩张指数(Landscape Expansion Index,LEI)是测度这一现象的重要工具。但在新型城镇化背景下,由于大城市空间结构调整优化以及城市绿化率的提高,硬化地景观的收缩与消亡已成为城市景观演变的另一重要形式,因此亟需新的有效手段来刻画城市发展的新特征。在此背景下,本文在LEI指数的基础上,提出景观演化特征指数(Landscape Evolution Characteristic Index,LECI),尝试综合描述城镇化过程中硬化地景观斑块扩张与收缩的动态特征;并基于邻域特征计算的景观演化特征指数,包括景观演化模式识别指数(Landscape Evolution Pattern Index,LEPI)和景观演化规模指数(Landscape Evolution Area Index,LEAI),协同分析两个或多个时相景观格局演变过程中的斑块新生与消亡。本文将LECI指数应用于武汉都市发展区1990-2010年期间的城市硬化地景观演变过程中,与基于最小包围盒的景观扩张指数(LEI)对比分析,结果表明:(1)LEPI能准确识别不同规模和形状斑块的空间扩张模式,LEAI能够较好反映斑块扩张强度并表征景观扩张方向;(2)LEPI能有效识别城市景观演变中消亡斑块的湮灭模式,研究区内硬化地景观消亡现象明显加剧,可能与政府加强城市内部改造及绿化建设有关;(3)LECI指数变化分析发现,武汉都市发展区研究期内的城市景观扩张强度有所放缓,飞地式和边缘式空间增长构成斑块演变的主体,城市硬化地景观扩张模式在空间上呈现明显的梯度分异规律,随距主城区的远近呈现填充式/包围式、边缘式/邻接式到飞地式/孤立式的演替。

南方丘陵区乡村聚落演化特征及空间驱动模式分析

本文以第二次全国土地调查矢量数据为基础,利用景观指数、演化特征指数(LECI)和热点分析定量识别宜春市2009—2018年乡村聚落空间演化特征,并从全局和局域两个尺度对比Logistic回归模型及地理加权Logistic回归(GWLR)模型探索乡村聚落演化空间驱动模式。结果表明:第一,宜春市乡村聚落规模整体呈扩张态势,斑块形态保持稳定,聚落进一步集聚。乡村聚落演化多以农户自组织方式进行,传统经济发达的农业产业集中区出现聚落新增热点,交通网络沿线、城关镇周边出现聚落减少热点。全市聚落新增过程以飞地式为主导,聚落减少过程以邻接式为主导,邻接式、孤立式、包围式3种消亡模式在不同县市间的优势度呈现出较大差异。第二,邻域效应在乡村聚落演化过程中作用显著。距城市镇距离、建设用地密度对乡村聚落增减均呈现出正相关效应,充分表征了城市集聚效应对乡村聚落演变的双向影响。第三,相较于全局Logistic回归模型,GWLR模型具有更高的解释力。模型结果可视化的变量作用系数分布图能反映各影响因素的空间驱动模式。研究结果可为南方丘陵区乡村聚落格局优化与调控以及乡村振兴战略的有效实施提供依据。