南京市土地利用景觀格局變化及預(yù)測.pdf

1、本文以南京市為研究區(qū)域,利用遙感影像、統(tǒng)計資料及GIS技術(shù)結(jié)合建立1989,2000、2009年南京市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫,分析了南京市土地利用現(xiàn)狀及變化情況,并利用景觀指數(shù)定量分析土地利用景觀格局變化特征和區(qū)域整體景觀格局特征。最后采用馬爾科夫模型預(yù)測了2011-2017年土地利用景觀變化的趨勢。得出以下主要結(jié)論:
　　 (1)耕地是南京市的優(yōu)勢土地利用景觀類型。研究期間(1989-2009年),耕地、林地、草地、水域、其他用地

2、面積呈現(xiàn)不斷減少的趨勢,其中草地減少幅度和減少速率均最大,建設(shè)用地增加幅度和增加速率均最大。研究期間各種土地利用景觀類型之間都有相互轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象,其中耕地轉(zhuǎn)為林地以及建設(shè)用地和水域之間的相互轉(zhuǎn)換較多。與1989-2000年這一時段相比,2000-2009年這一時段的土地利用景觀演變較為劇烈。研究期內(nèi)南京市土地利用景觀的斑塊數(shù)、斑塊密度和邊界密度不斷增大,平均斑塊面積不斷減小,土地利用景觀受人類干擾強(qiáng)度增大,斑塊破碎化增加,連接度降低。由于

3、城市建設(shè)的影響,面積加權(quán)平均形狀指數(shù)逐步減小,斑塊形狀的復(fù)雜性減低。面積加權(quán)平均分維數(shù)變化并不顯著,但其總體趨勢是增加的。香農(nóng)多樣性指數(shù)和香農(nóng)均度指數(shù)均不斷增大,說明各斑塊類型在景觀中呈現(xiàn)均衡化趨勢分布,景觀異質(zhì)性特征明顯。
　　 (2)研究期間,耕地、林地、水域、建設(shè)用地和其他用地的斑塊數(shù)目一直增加,草地的先增加后減少,其中建設(shè)用地的斑塊數(shù)一直處于所有土地利用景觀的最高水平；耕地的斑塊數(shù)變化程度最大,林地數(shù)目變化次之。土地利用

4、景觀的斑塊密度與斑塊數(shù)目兩者具有正相關(guān)關(guān)系,建設(shè)用地與耕地、林地的斑塊密度也位居前三。研究期間建設(shè)用地與耕地、林地、水域受人為干擾較為嚴(yán)重,破碎化程度較高。研究期間耕地的邊界總長度、邊界密度都居首位,是南京市內(nèi)的優(yōu)勢土地景觀類型。耕地的總面積減少,而邊界總長度和邊界密度變大,說明有不同的土地利用類型鑲嵌其中,導(dǎo)致并加劇了耕地的破碎化程度。林地的邊界總長度和邊界密度在1989-2000年出現(xiàn)較多增長,2000-2009年增長減緩其分布由分

5、散趨向于集中。草地的邊界總長度與邊界密度出現(xiàn)先增加后減小的趨勢,說明研究期間草地轉(zhuǎn)化較多。建設(shè)用地邊界總長度與邊界密度增大,這主要由面積迅速增大引起。水域在研究期間邊界總長度與邊界密度增大,但面積減少,斑塊數(shù)相對增加較多,說明部分水域轉(zhuǎn)換為不同土地利用類型,破碎化加劇。其他用地的面積和斑塊數(shù)在整個土地總面積中占得比例較小,所以邊界總長度與邊界密度變化也較小。耕地土地利用景觀類型斑塊的分維數(shù)較大,斑塊形狀比較復(fù)雜。建設(shè)用地、林地、草地、水

6、域、其他用地的數(shù)值相近。建設(shè)用地分維數(shù)變化相對平緩,是由于建設(shè)用地的布局往往受規(guī)劃引導(dǎo),較為規(guī)則。各類土地利用景觀的平均形狀指數(shù)與平均斑塊分維數(shù)變化趨勢相同,規(guī)律也具有一致性。
　　 (3)研究基期南京市各分區(qū)中,江寧,中心城區(qū)破碎化程度較高,其次是六合、浦口、高淳,溧水。面積加權(quán)平均形狀指數(shù)和面積加權(quán)平均分維數(shù)計算結(jié)果表明江寧和六合形狀最為復(fù)雜,人工景觀較少,其次是溧水、高淳、浦口、中心城區(qū),形狀復(fù)雜度依次減小,其中中心城區(qū)形

7、狀復(fù)雜度最小,形狀較規(guī)則,人為擾動較大。香農(nóng)多樣性指數(shù)和香農(nóng)均勻度指數(shù)計算結(jié)果表明南京市中心城區(qū)和江寧土地類型種類較豐富,而六合和浦口土地類型相對單一,溧水和高淳居中。末期南京市各分區(qū)中,中心城區(qū)和浦口的斑塊較為完整,其次為高淳和溧水；江寧、六合景觀破碎化最為嚴(yán)重。面積加權(quán)平均形狀指數(shù)和面積加權(quán)平均分維數(shù)計算結(jié)果表明,六合的形狀復(fù)雜度最高,人為活動干擾較小,其次為溧水、江寧、浦口、高淳和中心城區(qū)。香農(nóng)多樣性指數(shù)和香農(nóng)均勻度指數(shù)顯示江寧和

8、溧水土地利用景觀類型最為豐富,其次為中心城區(qū)、浦口、六合和高淳。
　　 (4)2000-2009年南京市六個分區(qū)的斑塊數(shù)目均有不同程度的增加,江寧、六合、溧水、高淳寬塊數(shù)目增加較多,斑塊破碎化程度加劇,中心城區(qū)和浦口因有大片建設(shè)用地,斑塊數(shù)目增加不多,斑塊破碎化程度不甚顯著。平均斑塊面積的減少程度與斑塊數(shù)目增加的程度呈負(fù)相關(guān)。分析期內(nèi)六合、浦口、中心城區(qū)和溧水的面積加權(quán)平均形狀指數(shù)值有所增加,說明六合、浦口、中心城區(qū)和溧水內(nèi)部斑

9、塊的形狀趨向不規(guī)則和復(fù)雜性,而江寧和高淳內(nèi)部斑塊復(fù)雜性下降；同期中心城區(qū)和高淳的景觀多樣性略有下降,其他四個分區(qū)景觀多樣性有所增加。南京市建成區(qū)擴(kuò)展在時間上存在不均衡性。1989-2000年,由于政府政策引導(dǎo),地理因素制約等因素,建成區(qū)擴(kuò)展較慢；進(jìn)入21世紀(jì)后,城市進(jìn)入快速擴(kuò)展階段,年均擴(kuò)展面積和擴(kuò)展強(qiáng)度增加顯著。二十年間,南京市建成區(qū)擴(kuò)展達(dá)歷史最高水平。建成區(qū)擴(kuò)展過程中,分維數(shù)逐漸增大,城市空間形態(tài)日益復(fù)雜。
　　 (5)預(yù)測