基于GIS的雞西市景觀生態(tài)信息圖譜的構(gòu)建與分析

李 寧 孫世鈞

(大慶市國土資源局，黑龍江 大慶 163316)

隨著地理信息在現(xiàn)代社會與經(jīng)濟生活中的應(yīng)用越來越廣泛，地理信息向數(shù)字化發(fā)展的趨勢也越來越明顯。地理信息圖譜的誕生是地理信息科學(xué)與地圖學(xué)理論相結(jié)合的結(jié)果，是進入20世紀90年代以來，由中國科學(xué)家首創(chuàng)的一種新概念和新方法[1-3]。它由著名地理學(xué)家陳述彭院士首次提出，是中國地球信息科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家的重大創(chuàng)新研究，是地理信息系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展到相當(dāng)水平后的必然要求，它繼承傳統(tǒng)地學(xué)圖譜的思維方法，進一步在遙感圖像與地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)全數(shù)字化定量分析[4-5]。

1 研究區(qū)概況

雞西市位于黑龍江省東南部，地處東經(jīng)130°23′～133°56′，北緯44°51′～46°36′之間。三面環(huán)山，南與穆棱市接壤，北與勃利縣、七臺河、寶清相連，西與林口縣毗鄰，東與俄羅斯相鄰，邊境線長631km。地貌表現(xiàn)為“四山一水一草四分田”。幅員面積22 531km2。林地面積36.6萬hm2，森林覆蓋率達25%。境內(nèi)有94條主要河流，最大的河是穆棱河，由西南向東北縱貫全市?，F(xiàn)轄雞冠、城子河、恒山、滴道、麻山、梨樹6個區(qū)和密山、虎林、雞東3個縣(市)。全市總?cè)丝跒?93.2萬人，其中市區(qū)人口91.7萬人。

2 景觀生態(tài)信息圖譜的構(gòu)建

2.1 資料搜集

準備制圖區(qū)2005年和2010年遙感數(shù)字影像與其他地形圖或者土地利用圖，同時搜集其他有關(guān)文字與地圖資料并熟悉了解區(qū)域生態(tài)環(huán)境及各要素基本特點。

2.2 景觀生態(tài)分類體系的建立

利用影像，在景觀生態(tài)分類原則的指導(dǎo)下(如表1所示)，結(jié)合研究區(qū)具體特點，對影像圖譜類型進行適當(dāng)?shù)貧w并，劃分出研究區(qū)的景觀生態(tài)分類體系，并賦編碼。

2.3 各景觀屬性數(shù)據(jù)庫的建立

每個景觀單元的輪廓可以根據(jù)衛(wèi)星遙感影像的色調(diào)與圖形結(jié)構(gòu)特征來確定。在第二步的基礎(chǔ)上進行二次判讀，并根據(jù)所建立的景觀生態(tài)分類體系確定各景觀要素的屬性。確定每個景觀單元的ID，與其屬性一起填入屬性表格。

表1 雞西市景觀分類表

2.4 景觀生態(tài)信息圖譜的生成

利用專業(yè)軟件，在已經(jīng)建立的遙感影像圖譜的基礎(chǔ)上，利用地理信息系統(tǒng)軟件，將景觀生態(tài)類型進行歸并，將二級景觀類型合并成一級景觀類型，生成景觀生態(tài)信息圖譜。

3 雞西市景觀生態(tài)圖譜的分析

3.1 景觀生態(tài)信息圖譜變化特征分析

本文將要進行的景觀生態(tài)信息圖譜的變化特征分析主要是將2005年和2010年兩期景觀生態(tài)信息圖譜進行比較，分析變化特征(見表2)。

表2 雞西市2005年與2010年景觀類型變化情況 單位：km2

從面積上看，雞西市兩年的景觀生態(tài)類型中，林地景觀和水域景觀面積有所增加，其他的景觀面積都呈現(xiàn)減少的趨勢。其中以水域景觀的面積增加最為明顯，從2005年的8.10km2增加到2010年的18.00km2，增長的比例是120%多。從雞西市的近年來土地利用規(guī)劃目標來看，增加水利設(shè)施和水域面積是其中重要的一項。而水域景觀面積的大幅增加則說明了規(guī)劃的實施良好，基本實現(xiàn)了水域景觀面積所應(yīng)該占的比例。林地景觀的面積在2005年就是最大的，而到2010年又有所增加，這說明近年來林地景觀是維持雞西市生態(tài)系統(tǒng)平衡的主要景觀類型。而林地景觀面積的進一步增加表明人們對生態(tài)環(huán)境的重視程度也有所增加。從面積變化比例上看，水域景觀和城鄉(xiāng)工礦居民地景觀的面積變化比例最大，說明這兩種景觀受人類活動的影響較大。另外，從最大值和平均值也能看出這一點。

3.2 景觀生態(tài)空間格局分析

為了便于更好地分析從2005年到2010年雞西市的景觀生態(tài)的變化，本文還從景觀結(jié)構(gòu)方面入手進行景觀各項指標的系統(tǒng)性分析。目前，在景觀生態(tài)學(xué)中研究景觀格局的方法很多[6-7]，本文選擇景觀分析法來對雞西市的景觀格局進行分析。通過對雞西市景觀生態(tài)空間格局的分析，用各項指標來衡量雞西市的景觀結(jié)構(gòu)是否合理，為雞西市景觀生態(tài)規(guī)劃提出科學(xué)依據(jù)。

表3 雞西市景觀格局指數(shù) 單位：km2

從表3中可以看出，兩年的生態(tài)景觀格局中，景觀面積最大的都是林地景觀，然后依次是耕地景觀、城鄉(xiāng)工礦居民地景觀、草地景觀、水域景觀。這表明從2005年到2010年雞西市各生態(tài)景觀類型所占的面積比例的總體情況并沒有太大的變化。2005年的林地景觀的面積是1 093.87km2，2010年的林地景觀的面積是1 152.09km2，分別占兩年的景觀總面積的49.53%和52.16%。這說明近年來雞西市的林地景觀是維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的主要景觀類型。耕地景觀的面積和城鄉(xiāng)工礦居民地景觀的面積都有所減少，而林地景觀和水域景觀的面積都有所增加，可以看出從2005年到2010年雞西市的退耕還林還濕工作進展頗見成效。

從變異系數(shù)和分維數(shù)來看，除了城鄉(xiāng)工礦居民地景觀，其他景觀的分維數(shù)都有所增加，可以看出政府對城鄉(xiāng)居民地的規(guī)劃力度加大。而其他景觀的分維數(shù)的增加也表明政府和民眾對生態(tài)景觀的日益重視。林地景觀、草地景觀和水域景觀都有向著更為自然的方向發(fā)展的趨勢。

從景觀多樣性指數(shù)來看，從2005年到2010年景觀的多樣性指數(shù)有所下降，表明各類景觀所占面積的差異增大。這一點從兩年的優(yōu)勢度指數(shù)中也可看出。優(yōu)勢度指數(shù)和均勻度指數(shù)都表明整個景觀生態(tài)的穩(wěn)定性有所下降，應(yīng)引起重視。耕地景觀和林地景觀的破碎化程度都沒有太大變化，基本保持平衡。城鄉(xiāng)工礦居民地景觀破碎化程度下降，體現(xiàn)了人為活動對生態(tài)景觀的影響。從分離度可以看出，雞西市各種景觀的斑塊分散程度不大，相對比較集中。相比較之下，水域景觀的分散度較大，兩年之間也有較大變化。說明雞西市對水域景觀的發(fā)展與規(guī)劃力度加大，景觀有所增加，導(dǎo)致分散度加大。

4 結(jié)論

(1)通過各指標數(shù)據(jù)可以看出：林地景觀的面積比重較大，一直是雞西市的主要景觀類型，能夠維持該市的生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使生態(tài)環(huán)境趨于良好；從2005年到2010年雞西市景觀格局的破碎化程度下降，各種景觀都呈現(xiàn)出相對集中的變化趨勢。這是人類活動影響的體現(xiàn)，說明近年來政府規(guī)劃的力度加強；但是景觀格局的多樣性有所下降，致使景觀生態(tài)的穩(wěn)定性下降，這是人類活動對景觀生態(tài)造成的不利影響，應(yīng)該引起充分重視。

(2)從總體情況看，雞西市景觀生態(tài)狀況良好，有較大面積比例的林地景觀能維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。耕地景觀和城鄉(xiāng)工礦居民地景觀的比例達到全省平均水平(全省耕地景觀所占比例大約為25.00%，全省城鄉(xiāng)工礦居民地景觀所占比例大約為2.40%)，但草地景觀和水域景觀面積比例較小，還需進一步加大。從兩年比較來看，耕地面積有所下降，退耕還林還濕工作顯見成效。存在的問題是，水域景觀的比例還是較小，要加大開發(fā)的力度。

參考文獻：

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