GIS

第3期马安青等:基于RS与GIS的陇东黄土高原土地景观格局变化研究57

1.2.1　斑块面积(A)和斑块周长(P)　斑块面积和斑块周长是进行景观格局计算的基础,可直接利用AR2CVIEW的统计查询功能获得。

1.2.2　斑块分维数(D)　D=2log(P 4) logA,用来测定斑块周边形状的复杂程度。D值的理论范围为1.0～2.0,1.0代表形状最简单的正方形嵌块,2.0代表等面积下周边最复杂的嵌块体。

1.2.3　斑块形状指数(G)　G=PΠ×A,用来测定嵌块形状复杂程度,G值越大,嵌块形状越复杂。1.2.4　多样性指数(H)　H=-i=1m

2Pi×log2Pi,表示景观中各类嵌块体的复杂性和变异性的指标。Pi表示

m

i类景观类型的景观比例,m为景观类型的数目。H值越大,表示景观多样性程度越高。

1.2.5　景观优势度(D0)　D0=Hmax-H=Hmax+2Pi×log2(Pi),H

i=1

max

表示最大均匀性条件下的多样性

指数,一个景观中有m种嵌块体类型,那么在最大均匀性条件下的多样性指数。Hmax=log2m

　　D0用来测定景观结构中一种或几种景观类型支配景观的程度。D0值小时,等的类型组成;D0值大时,1.2.6景观破碎度(C)C=2Ni 2Ai,2Ni;2i,。

2　结果与分析

2.1　现状评价

1　形状

指数

7.1465.5276.4923.342.528.0462.567.5964.272

平均面平均周斑块数分维数

要素积(2)长()水　田2.7721.085101.155由表1,,最小的类型,、未利用地与坡旱地。坡旱地0.7888.697143741.131

平原、川旱地4.1923.5577461.139

与此相反,平原耕地、草地、水域则是平均面积最大的类型。平均面林　地0.4744.07675521.06积特征不仅反映各类型分布特点,也反映了陇东地区大地貌特征。园　地0.1231.5686051.019

草　地2.5432.37662101.178

陇东是一个以农业景观为主的地区,居住地以农村居民地为主,反居住地0.141.733101.021映为平均面积小而广泛分布,与居住地关系密切的园地反映出同水　域1.131.4311031.174

未利用地0.76.3371531.095

样特点,林地等都分布于耕作条件不好的陡坡或坡度起伏大的地

区,分布特点表现为小而散碎。作为基质的草地平均面积比较大,陇东境内面积广大的残塬较多,反映为平原耕地平均面积比较大,水域在本区主要为水库等人工水体,分布集中,这个特点同样在平均面积中反映出来。　　陇东地区各要素类型分维数值总体比较低,最高的水田与水体也就在1.17左右,表明要素类型空间形状并不复杂,这仍与该地貌格局比较完整有关。水体与水田在本区沿河谷分布,受带状地形限制。这种形状与地貌的关系,同样在草地的分维值中有所反映,草地多分布在坡度起伏大的沟沿、沟坡、沟间地,其形状同样受到沟谷地貌的限制。居住地、园地是人工景观,所以其形状最简单,反映出的分维值也最低。同样,用来反映形状特征的形状指数也把景观要素与地貌、人类活动的关系准确地反映出来。2.2　景观格局动态变化分析

表2　陇东地区景观格局与景观指标值变化

景观

类型水　田坡　地平原旱地林　地园　地草　地水　域居住地未利用地

面积(km2)1986年2000年

7.38712853.873460.4884063.29355.72317114.955157.366540.07612.827

7.293

128566.673411.4083861.90568.32617328.085154.299597.64612.034

通过对表2两个时期景观优势度、多样性指数、破碎度、景观要素面积比例的比较,可以反映出景观格局在14年当中变化呈如下特点:与1986年相比,到2000年为止,景观多样性指数值变小,而破碎度与优势度均有上升。优势度上升与多样性指数下降,反映土地利用向大景观要素集中,这从景观比例与面积变化中可以得到验证。作为景观基质的草地和占大面积比例的坡旱地,在景观比例与面积上都有增长率。14年间,大面积景观要素的斑块数均有较大幅度的增加,如草地斑块数由5860个增长至6210个;坡旱地由13

676个增长至14347

景观比例(%)1986年2000年

0.01933.659.03610.610.1544.690.411.410.034

0.01933.578.9110.080.1845.250.41.560.031

景观格局指标优势度多样性指数破碎度

1986年1.2551.9150.93个;林地由7498个增长至7552个;平原旱地由711个增长至

746个等等,这导致整个地区景观破碎度的上升。景观格局变化的复杂性说明陇东地区的土地利用在1986～2000年期间发生了复杂的变化。在实施黄土高原生态治理措施的形势下,该地区经过长期治理,取得一定的成果。如退耕还林草,使草地面积有大幅度增加,土地利用表现为集中的趋势。但是,乱砍滥伐,乱占耕地,尤其是占用质量好的平原耕地的现象仍未得到根本遏制,表现为林地、

平原旱地等景观要素面积在不断减少,格局日益破碎。