景观格局对阳澄湖小流域水质变化影响的空间尺度效应

[目的]研究阳澄湖小流域不同空间尺度上景观组成与结构变量对水质的影响,为该区域湿地水环境质量提升和景观格局优化提供科学依据。[方法]以阳澄湖12个水质采样点为中心,利用GIS软件生成6种空间尺度的圆形缓冲区域,采用景观格局指数、冗余分析、Pearson相关分析等方法,识别景观格局对湿地水质影响最有效的缓冲区空间尺度,探讨其与水质的相互关系。[结果]①总体上,乔木林地和湖泊的面积占比在空间尺度上逐渐减小,城镇住宅用地、水田和养殖塘的面积占比逐渐增加。②景观格局对湿地水质影响的空间尺度效应体现在不同圆形缓冲区内,在半径为800 m的圆形缓冲区内总解释变异值最大为68.2%。③景观组成变量仅有在半径为1000 m的圆形缓冲区内PLAND FOR与水质参数具有相关性。④养殖塘在半径为200 m的圆形缓冲区内对水质影响较大;水田、乔木林地和湖泊在空间尺度较大的圆形缓冲区(半径大于500 m)是影响水质的主要景观类型。[结论]景观格局与水质最相关的空间尺度为800 m的圆形缓冲区,不同尺度缓冲区内景观结构变量对水质的解释能力均比景观组成变量明显,湿季水质参数与景观格局指数的相关性大于干季。

关于GIS缓冲区的建立问题

在对多种方法编程实践的基础上，本文对绘制平行曲线特别是形成缓冲区的两种主要方法（角分线法与圆弧法）进行了分析对比。角分线法带来很多异常情况，连同其补充校正措施，该方法就失去其相对简易性。相反，圆弧法是在强化判断（凸凹判断和弦弧可控逼近）的基础上，最大限度地确保双线的等宽性。文中提出二重数学模型：形成双线的几何算法模型和针对自相交问题的关系处理模型。除了重点对单一目标进行研讨外，文末对具有集合特征的树结构和网结构的缓冲区建立问题也进行了原则性讨论。