空间粒度变化对景观格局分析的影响

认识空间异质性的多尺度依赖性和景观格局特征对尺度效应关系的影响是进行空间尺度推绎的基础。以 2种真实景观 (中国广东粤北植被景观与美国凤凰城城市景观 )和 SIMMAP景观中性模型产生的 2 7种模拟景观为对象 ,利用景观格局分析软件 FRAGSTATS对 1 8种常用景观指数的尺度效应进行了系统的分析。根据这些指数对空间粒度变化的响应曲线和尺度效应关系 ,1 8种景观指数可分为 3类。第 1类指数随空间粒度的增大单调减小 ,具有比较明确的尺度效应关系 (幂函数下降 ) ,尺度效应关系受景观空间格局特征的影响较小 ;这类指数包括缀块数、缀块密度、边界总长、边界密度、景观形状指数、缀块面积变异系数、面积加权平均缀块形状指数、平均缀块分维数和面积加权平均缀块分维数。第 2类指数随空间粒度的增大将最终下降 ,但不是单调下降的 ;尺度效应关系比较多样 ,可表现为幂函数下降、直线下降或阶梯形下降 ,主要受缀块空间分布方式和缀块类优势度的交互影响 ;这类指数有 5种 :平均缀块形状指数、双对数回归分维数、缀块丰度、缀块丰度密度和 Shannon多样性指数。第 3类指数随空间粒度的变粗而增加 ,随缀块类优势度均等性的增加 ,尺度效应关系由阶梯形增加、对数函数增加、直线增加向幂函数增加过渡 ,尺度效应关系?

中性景观模型与真实景观的一致性

采用RULE和SimMap中性景观模型 ,使其形成模拟景观的图幅大小、景观内各类型数目以及各类型之间的比例等项与真实景观相同 ,通过不同景观指标对中性模型系列的反应 ,看其在多大程度上代替真实景观 .研究发现 ,中性景观模型在斑块数、斑块周长、聚集度、蔓延度以及孔隙度等指标所反映的格局特征方面 ,能很好地代替真实景观 ,而在校正斑块周长面积比、分维数以及边界分布均匀度等指标所反映的格局特征方面 ,并不能很好地代替真实景观 ,说明中性景观模型只能在一定的范围内可以代替真实景观 。

基于景观中性模型的湿地景观格局模拟

以景观中性模型中的SimMap模型来模拟湿地的景观格局.在不受任何特定生态过程或自然地理过程的限制条件下,随机模拟不同集聚水平下的湿地景观格局;同时选取相应的景观指数来比较真实景观和随机景观的格局变化.研究发现,真实景观和模拟随机景观相比更复杂,更破碎.从斑块数目大小这类指数来看,真实景观的斑块密度较大,平均大小较小;从各种形状指数来看,不同景观的变化趋势不同.

基于无限边坡模型和概率理论的区域边坡可靠度计算研究

区域边坡稳定性分析的研究一直是地质灾害研究的重点。物理模型能有效地反映边坡稳定性预测的物理力学机制,且可解释性较强。但现有物理模型未能真实地考虑地形坡度因素对边坡稳定性计算结果的影响,且其大多未考虑边坡土体力学参数的空间变异性特征。为解决这些问题,对无限边坡模型的地形坡度进行定值优化,利用地形坡度分布特征来修正边坡土体的抗剪强度参数,并利用基于概率论的蒙特卡洛法探讨边坡土体抗剪强度参数的空间变异性,最终开发出全新的边坡可靠度计算模型(Regional Infinite Slope and Probability theory based slope Reliability Mapping,RISPRM)。最后以江西省赣州市宁都县为研究区,分别采用RISPRM模型和代表传统物理模型的SINMAP模型对该区域边坡可靠度进行计算,经频率比和预测率曲线精度对比,结果显示:RISPRM模型相对于传统物理模型能更好地预测危险区域滑坡灾害,预测效果更好且更符合野外实际情况;该模型有效地解决了传统物理模型中存在的低坡度区边坡稳定性计算结果随坡度变化不稳定、中高坡度区边坡稳定性计算结果随坡度增大而单调下降以及计算结果未考虑地质条件的时间和空间变化等问题。