基于無(wú)人機(jī)遙感的“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)前后植被變化分析—以鼓浪嶼為例

李淵 嚴(yán)澤幸 王德

自中華人民共和國(guó)成立以來(lái)襲擊閩南地區(qū)的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”給世界文化遺產(chǎn)地鼓浪嶼造成了嚴(yán)重的破壞和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。快速有效的災(zāi)情監(jiān)測(cè)與評(píng)估是開(kāi)展損失情況統(tǒng)計(jì)與風(fēng)險(xiǎn)管理的前提，也是實(shí)施科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)決策的重要基礎(chǔ)。以往災(zāi)后的受災(zāi)情況調(diào)研主要通過(guò)野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，耗費(fèi)人力物力。隨著遙感技術(shù)的逐步成熟，遙感影像在災(zāi)情監(jiān)測(cè)和評(píng)估中發(fā)揮了不可替代的作用，且能夠滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性的要求[1-2]。由于衛(wèi)星影像空間分辨率與時(shí)間分辨率的局限性，時(shí)常難以滿(mǎn)足對(duì)突發(fā)性災(zāi)害的應(yīng)急監(jiān)測(cè)需求，無(wú)人機(jī)低空遙感系統(tǒng)以其成本低、機(jī)動(dòng)靈活、高空間分辨率、高危地區(qū)探測(cè)等優(yōu)勢(shì)，成為為突發(fā)災(zāi)害提供應(yīng)急救援和災(zāi)后評(píng)估服務(wù)的有效信息采集手段[3-4]。

植被是最容易受到臺(tái)風(fēng)災(zāi)害直接影響的環(huán)境要素，在國(guó)內(nèi)外利用遙感對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害進(jìn)行植被監(jiān)測(cè)的研究中，主要利用衛(wèi)星遙感的多光譜信息計(jì)算歸一化植被指數(shù)（Normalized Difference Vegetation Index，簡(jiǎn)稱(chēng)NDVI）值，通過(guò)臺(tái)風(fēng)前后NDVI的變化判斷臺(tái)風(fēng)（颶風(fēng)）對(duì)植被等土地覆被的破壞程度[5-8]，并進(jìn)行NDVI變化與臺(tái)風(fēng)風(fēng)眼的相關(guān)關(guān)系研究[9]，分析滑坡、植被和河流顆粒物排放變化的相關(guān)特征[10]，以及災(zāi)害損失等級(jí)的劃分[11]等。雖然無(wú)人機(jī)影像克服了傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感的空間分辨率與實(shí)時(shí)性的局限，但無(wú)人機(jī)遙感數(shù)據(jù)大多僅含可見(jiàn)光波段信息，難以通過(guò)計(jì)算NDVI實(shí)現(xiàn)定量遙感分析與災(zāi)害評(píng)估，因此研究希望在植被信息獲取的基礎(chǔ)上進(jìn)行定性分析，并引入景觀格局指數(shù)進(jìn)行定量研究，通過(guò)定性定量分析相結(jié)合的方式來(lái)支撐結(jié)果的科學(xué)性。景觀格局指數(shù)是景觀生態(tài)學(xué)中分析景觀格局的主要手段，已得到較為廣泛的應(yīng)用，能客觀地描述區(qū)域景觀格局的特征和規(guī)律。目前對(duì)景觀格局變化的研究多集中于對(duì)演變規(guī)律的長(zhǎng)時(shí)段時(shí)序解析或事件前后較大時(shí)間跨度的宏觀景觀變化特征分析[12-13]，且現(xiàn)有研究較少關(guān)注景觀格局演變對(duì)生態(tài)環(huán)境及其區(qū)域生態(tài)安全的影響[14]。隨著景觀生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的擴(kuò)展，研究對(duì)象逐漸由宏觀大尺度區(qū)域轉(zhuǎn)向城市這一人類(lèi)活動(dòng)中心[15-16]，開(kāi)始關(guān)注更為微觀的公園、景區(qū)、鐵路段等小尺度區(qū)域[17-18]。當(dāng)前對(duì)小尺度區(qū)域景觀在突發(fā)性災(zāi)害發(fā)生后的景觀格局變化研究較少。無(wú)人機(jī)遙感提供了持續(xù)關(guān)注與快速監(jiān)測(cè)小尺度空間差異的有效途徑，以景觀格局指數(shù)為依據(jù)的分析也將加深我們對(duì)斑塊內(nèi)部生境結(jié)構(gòu)、動(dòng)植物群落結(jié)構(gòu)之間相互關(guān)系在受到外部擾動(dòng)后改變程度的理解，有助于構(gòu)建更加穩(wěn)定的城市植被景觀并進(jìn)一步指導(dǎo)能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)。

鼓浪嶼依托自然環(huán)境，伴隨著獨(dú)特的歷史發(fā)展變遷形成了如今“城在景中、景在城中”的特殊風(fēng)貌與格局，體現(xiàn)了人與自然和諧共處的理想景象。以鼓浪嶼為案例地點(diǎn)，以在“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)登陸前后的兩期無(wú)人機(jī)遙感影像為數(shù)據(jù)源，提取各自植被覆蓋信息，在劃分植被與非植被景觀的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算景觀格局指數(shù)，分析臺(tái)風(fēng)影響后植被分布格局的變化，并通過(guò)對(duì)比圖斑差異和計(jì)算受災(zāi)圖斑的景觀格局指數(shù)，分析鼓浪嶼受災(zāi)圖斑的分布情況與受災(zāi)細(xì)節(jié)，以提出有效的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害防范與應(yīng)對(duì)策略。

1 “莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)概況與案例地介紹

1614號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”于2016年9月10日14：00在西北太平洋洋面生成，11日14：00成為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，次日08：00加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。9月15日03：00在福建廈門(mén)登陸，登陸時(shí)中心最大風(fēng)力達(dá)52m/s，為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，7級(jí)大風(fēng)范圍半徑200km，10級(jí)大風(fēng)范圍半徑80km（圖1）。臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”不僅是2016年全球海域最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，也是繼1917年以來(lái)登陸廈門(mén)的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，對(duì)中國(guó)東南沿海地區(qū)特別是臺(tái)風(fēng)從正面登陸的廈門(mén)地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。

鼓浪嶼地處中國(guó)東南沿海福建省廈門(mén)市，距廈門(mén)本島西南海岸僅500m，地理坐標(biāo)為118°3′9″～118°4′24″E，24°26′18″～24°27′32″N，面積1.88km2，植被覆蓋率48.5%。鼓浪嶼四面環(huán)海，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，溫暖濕潤(rùn)。鼓浪嶼常受到海霧、雷暴、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害天氣的影響，其中臺(tái)風(fēng)影響最為劇烈，多集中在7～9月，平均每年受影響5～6次。

鼓浪嶼歷史國(guó)際社區(qū)于2017年7月8日獲批準(zhǔn)被列入世界文化遺產(chǎn)名錄，“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)登陸的后一天，原定國(guó)際專(zhuān)家對(duì)鼓浪嶼申遺項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察，這次臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的嚴(yán)重?fù)p失無(wú)疑是檢驗(yàn)鼓浪嶼應(yīng)對(duì)突發(fā)災(zāi)害能力的一次考驗(yàn)。島上植被受損嚴(yán)重，樹(shù)木枝干普遍折損，共計(jì)倒伏3 000余株，其中包括名木古樹(shù)19棵。

2 研究數(shù)據(jù)和方法

2.1 研究數(shù)據(jù)

臺(tái)風(fēng)登陸一個(gè)月后拍攝影像，此時(shí)鼓浪嶼島上倒伏占道樹(shù)木已清理完成，避免獲取到的植被覆蓋區(qū)域由于植物倒伏或散落而造成偏移，能夠清晰真實(shí)地反映鼓浪嶼植被損失狀況。另外，研究區(qū)內(nèi)溫暖濕潤(rùn)的氣候條件決定了影像拍攝時(shí)間的差異對(duì)植被的影響不大，不影響整體研究結(jié)果的合理性。

2.2 研究方法

研究主要關(guān)注植被受臺(tái)風(fēng)影響的變化，因此將研究區(qū)域分為植被和非植被兩類(lèi)景觀。利用監(jiān)督分類(lèi)最大似然法對(duì)“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)前后影像進(jìn)行劃分，分類(lèi)精度分別達(dá)99.03%、99.92%，Kappa系數(shù)在0.9以上，能夠反映真實(shí)的植被覆蓋信息，進(jìn)而獲取矢量數(shù)據(jù)。利用ArcGIS疊加分析提取臺(tái)風(fēng)登陸前后的差異圖斑，判別臺(tái)風(fēng)后相較于臺(tái)風(fēng)前減少的圖斑為植被受災(zāi)圖斑。

1 “莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)路徑與鼓浪嶼區(qū)位圖The typhoon track of “Meranti” and the Gulangyu location map

2 鼓浪嶼植被布局Vegetation distribution in Gulangyu

表1 研究采用的景觀指數(shù)及說(shuō)明Tab.1 Landscape indices and descriptions used in this study

為了詳細(xì)描述與分析植被斑塊的空間格局特征及臺(tái)風(fēng)后的變化狀態(tài)，文中引入了景觀生態(tài)學(xué)概念對(duì)臺(tái)風(fēng)前后的植被景觀空間格局變化進(jìn)行研究。通常用景觀指數(shù)作為景觀格局的定量度量方法，景觀指數(shù)能夠高度濃縮景觀格局信息,反映其組成結(jié)構(gòu)和空間配置[19]。研究選擇了9個(gè)景觀格局指數(shù)（表1）：景觀/斑塊類(lèi)型面積（TA/CA）、景觀類(lèi)型面積百分比（PLAND）、斑塊個(gè)數(shù)（NP）、斑塊密度（PD）、最大斑塊指數(shù)（LPI）、斑塊平均面積（AREA_MN）、相似鄰接百分比（PLADJ）、斑塊結(jié)合度（CHOEISION）及Shannon均勻度指數(shù)（SHEI）[19-20]。將矢量結(jié)果導(dǎo)出為1m×1m柵格文件，該尺度能夠清晰反映植被分布狀態(tài)，利用Fragstats4.2進(jìn)行景觀指數(shù)的計(jì)算。

3 臺(tái)風(fēng)前植被分布特征與景觀格局指數(shù)

根據(jù)“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)登陸前的植被分布狀態(tài)（圖2），統(tǒng)計(jì)得到植被覆蓋面積為0.988 132km2，植被覆蓋率達(dá)52%。鼓浪嶼植被的整體分布格局在北部、西部、南部沿海區(qū)域呈現(xiàn)“半環(huán)狀”分布和中部沿燕尾山、筆架山、雞母山、英雄山的縱向分布。

大型綠地斑塊在城市綠地系統(tǒng)中處于相對(duì)重要的位置，對(duì)全島環(huán)境的改善和溫室效應(yīng)的緩解有至關(guān)重要的作用，而小型植被斑塊則作為大型植被斑塊的有益補(bǔ)充，在豐富城市景觀方面發(fā)揮重要作用[21]。臺(tái)風(fēng)前研究區(qū)域景觀總面積為186.38hm2，斑塊數(shù)共計(jì)20 613個(gè)，平均斑塊面積為90m2，最大斑塊比例面積39.19%，斑塊密度大小為110.60個(gè)/hm2，說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)小面積斑塊比例較大，景觀破碎化程度高（表2）。景觀均勻度指數(shù)很高且趨近于1，為0.998 1，說(shuō)明景觀中沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)類(lèi)型，且各斑塊類(lèi)型在景觀中均勻分布，意味著研究區(qū)內(nèi)植被景觀與非植被景觀比例大致相等，幾乎各占一半。整體景觀的相似鄰接百分比與斑塊結(jié)合度指數(shù)均較大，說(shuō)明鼓浪嶼景觀整體呈集聚分布。一般認(rèn)為在自然景觀中斑塊數(shù)量較小、平均斑塊面積較大，生態(tài)連續(xù)性較高、系統(tǒng)也更穩(wěn)定。研究區(qū)域斑塊數(shù)量多，斑塊密集，整體區(qū)域內(nèi)植被與其他類(lèi)型景觀比例均衡，說(shuō)明是以人工修飾為主的景觀特征。

植被景觀約97.98hm2，占52.57%，其他類(lèi)型景觀約88.40hm2，占47.43%，植被最大斑塊指數(shù)為39.19%，大于其他類(lèi)型的31.83%（表3），因此植被是全島的優(yōu)勢(shì)景觀類(lèi)型，超過(guò)非植被的其他類(lèi)地物。其他類(lèi)景觀斑塊個(gè)數(shù)和斑塊密度相對(duì)植被景觀較大，但斑塊平均面積和最大斑塊指數(shù)則相對(duì)較小，說(shuō)明其他類(lèi)景觀中小面積斑塊數(shù)量居多，斑塊分布較為分散，景觀破碎化程度高，主要是因?yàn)槠渌?lèi)地物主要是建筑、道路及沙灘，建筑周?chē)N植樹(shù)木、草地，致使斑塊相對(duì)破碎。相似鄰接百分比與斑塊結(jié)合度有顯著的正相關(guān)關(guān)系，兩類(lèi)地物景觀的斑塊結(jié)合度都趨近于100，顯示斑塊間較高的聚集程度，植被景觀體現(xiàn)了相對(duì)更高的相似鄰接百分比，說(shuō)明植被聚集程度更高，景觀斑塊大，形狀簡(jiǎn)單。

表2 臺(tái)風(fēng)前鼓浪嶼景觀格局總體特征Tab.2 The general features of Gulangyu landscape pattern before the typhoon attack

表3 臺(tái)風(fēng)前鼓浪嶼景觀類(lèi)型指數(shù)Tab.3 Landscape index of Gulangyu before the typhoon attack

表4 臺(tái)風(fēng)后鼓浪嶼景觀格局總體特征Tab.4 The general features of Gulangyu landscape pattern after the typhoon attack

表5 臺(tái)風(fēng)后鼓浪嶼景觀類(lèi)型指數(shù)Tab.5 Landscape index of Gulangyu after the typhoon attack

4 臺(tái)風(fēng)前后植被變化分析

4.1 臺(tái)風(fēng)后景觀格局指數(shù)與變化分析

受臺(tái)風(fēng)影響景觀指數(shù)發(fā)生了一定的變化。臺(tái)風(fēng)后相較于臺(tái)風(fēng)前在相同的景觀面積下,斑塊數(shù)共計(jì)15 730個(gè)，減少了4 883個(gè)，平均斑塊面積為118m2，增加了28m2,最大斑塊比例面積47.99%，增加了8.80%，斑塊密度大小為84.40個(gè)/hm2，減少了26.20個(gè)/hm2，說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)小面積斑塊比例仍然較大，景觀破碎化程度高，但有所緩解（表4）?？赡苁怯捎谂_(tái)風(fēng)災(zāi)害導(dǎo)致的小斑塊植被缺失以及樹(shù)木倒伏、樹(shù)冠偏移現(xiàn)象導(dǎo)致部分原本割裂的斑塊相互連續(xù)，同時(shí)也存在一定季節(jié)變化因素的影響。景觀均勻度指數(shù)為0.628 9，說(shuō)明景觀中存在優(yōu)勢(shì)類(lèi)型，受臺(tái)風(fēng)影響各斑塊類(lèi)型在景觀中分布呈現(xiàn)一定程度的不均勻，主要是研究區(qū)植被受損導(dǎo)致了其他類(lèi)景觀分布大于植被景觀分布。整體景觀的相似鄰接百分比和斑塊結(jié)合度指數(shù)依然較大，說(shuō)明鼓浪嶼景觀的整體格局仍然呈現(xiàn)集聚分布。

通過(guò)以下例句，學(xué)生可以歸納出先行詞是“物”的時(shí)候，如何用關(guān)系代詞that和which實(shí)現(xiàn)對(duì)其的照應(yīng)，再次體會(huì)和比較限制性定語(yǔ)從句和非限制性定語(yǔ)從句的區(qū)別，并且總結(jié)關(guān)系代詞何時(shí)可被省略。

全島的優(yōu)勢(shì)景觀類(lèi)型由臺(tái)風(fēng)前的植被景觀轉(zhuǎn)變?yōu)榕_(tái)風(fēng)后的非植被景觀，表現(xiàn)了植被受臺(tái)風(fēng)影響而減少的情況，植被景觀面積由臺(tái)風(fēng)前的97.98hm2減少為臺(tái)風(fēng)后的84.25hm2，減少了13.73hm2，植被比例由臺(tái)風(fēng)前的52.57%減少為臺(tái)風(fēng)后的44.67%，減少了7.90%（表5）。臺(tái)風(fēng)后數(shù)據(jù)顯示了與臺(tái)風(fēng)前完全相反的現(xiàn)象，植被景觀斑塊個(gè)數(shù)和斑塊密度比非植被景觀更大，但斑塊平均面積和最大斑塊指數(shù)則相對(duì)較小，反映了植被景觀中小面積斑塊數(shù)量居多，斑塊分布較為分散，景觀破碎化程度高，說(shuō)明臺(tái)風(fēng)襲擊直接導(dǎo)致植被斑塊相對(duì)破碎的現(xiàn)象，其他類(lèi)景觀的斑塊密度由臺(tái)風(fēng)前61.11個(gè)/hm2，減少為37.83個(gè)/hm2，主要由于臺(tái)風(fēng)對(duì)分布在非植被地物間的部分小面積植被斑塊造成損害，引起部分植被的缺失，導(dǎo)致非植被景觀連接成片。斑塊結(jié)合度都趨近于100，斑塊間聚集程度依舊較高，植被景觀的相似鄰接百分比在臺(tái)風(fēng)后小于非植被，說(shuō)明植被聚集程度有所減小，但從整體看景觀斑塊依舊較大，形狀簡(jiǎn)單，體現(xiàn)了鼓浪嶼景觀良好的風(fēng)險(xiǎn)抵御能力。

4.2 受災(zāi)圖斑分析

4.2.1 受災(zāi)圖斑景觀格局指數(shù)

利用同樣方法計(jì)算受災(zāi)圖斑的景觀格局指數(shù)，受災(zāi)斑塊總面積為26.71hm2，占全島總面積14.33%、全島植被面積27.26%，斑塊個(gè)數(shù)26 738個(gè)，說(shuō)明受災(zāi)面積較大，且受災(zāi)地點(diǎn)較多，在全島各處均有分布（表6）。斑塊密度大小為1 002.70個(gè)/hm2，平均受災(zāi)斑塊面積為10m2，最大斑塊比例面積1.13%，說(shuō)明受災(zāi)區(qū)域以破碎的小斑塊形式分布。斑塊結(jié)合度指數(shù)較大，為89.52，說(shuō)明受災(zāi)區(qū)域的連通性較高，相對(duì)較為集聚，受災(zāi)比較嚴(yán)重。受災(zāi)斑塊的相似鄰接百分比為61.06，說(shuō)明受災(zāi)區(qū)域呈現(xiàn)一定的集聚特征，但相比植被分布較為分散。

表6 受災(zāi)圖斑格局總體特征Tab.6 The general features of disaster plaques pattern

3 “莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)受災(zāi)斑塊圖The disaster plaques map of the Typhoon “Meranti”

4 典型受災(zāi)情景對(duì)比Comparison of typical disaster situations

4.2.2 受災(zāi)圖斑分類(lèi)

將受災(zāi)斑塊按照面積大小進(jìn)行分類(lèi)，有利于清晰地認(rèn)識(shí)研究區(qū)的受災(zāi)特征。受臺(tái)風(fēng)影響的斑塊大小，反映了棲息在該景觀要素中生物種群數(shù)量和生態(tài)過(guò)程的受影響程度。利用自然斷點(diǎn)法將受災(zāi)斑塊按面積大小劃分為3類(lèi)（圖3），分別代表大面積受災(zāi)區(qū)、中等受災(zāi)區(qū)和小面積受災(zāi)區(qū)。不同受災(zāi)區(qū)域在空間中呈現(xiàn)一定的規(guī)律分布，可以對(duì)產(chǎn)生這種差異的原因做進(jìn)一步解釋。大面積受災(zāi)區(qū)反映出受災(zāi)面積較大的區(qū)域主要分布于鼓浪嶼南部，以日光巖、菽莊花園、皓月園等景區(qū)及沿海區(qū)域的植被為主，主要是海拔較高的山體和臺(tái)風(fēng)迎風(fēng)面區(qū)域，且臨?？臻g開(kāi)敞沒(méi)有遮擋，因此受臺(tái)風(fēng)災(zāi)害影響最大；中等面積受災(zāi)區(qū)主要分布于鼓浪嶼西南部和北部，以燕尾山公園、兆禾山公園、筆架山、駱駝山等區(qū)域?yàn)橹?，此區(qū)域多為大面積植被覆蓋的林地公園，相對(duì)空曠，因此樹(shù)木受損較為嚴(yán)重，東部鋼琴碼頭、海天堂構(gòu)、音樂(lè)廳周?chē)牟糠值貐^(qū)，這些區(qū)域位于迎風(fēng)位置且植被相對(duì)較多，因此也受臺(tái)風(fēng)影響較大；小面積受災(zāi)區(qū)則主要分布在龍頭路商業(yè)街片區(qū)和內(nèi)厝澳社區(qū)此類(lèi)建筑密集處，以及內(nèi)厝澳碼頭區(qū)域和東部鹿礁路附近區(qū)域，這一區(qū)域的植被分布多集中于建筑間隙，體現(xiàn)了沿街特質(zhì)，能夠反映鼓浪嶼生態(tài)廊道的受災(zāi)特征，內(nèi)厝澳碼頭區(qū)域受到東南部山體阻擋，因此植被受災(zāi)程度較輕。

4.2.3 受災(zāi)典型細(xì)節(jié)分析

臺(tái)風(fēng)主要影響樹(shù)木，對(duì)草地的影響較小。全島樹(shù)木倒伏3 000余株，其中169棵名木古樹(shù)，有19棵古榕樹(shù)倒伏，占全島名木古樹(shù)的11%，樹(shù)木枝干受損，樹(shù)冠稀疏現(xiàn)象普遍。通過(guò)無(wú)人機(jī)影像對(duì)受災(zāi)前后相同區(qū)域的比對(duì)，植被的受災(zāi)情況主要為樹(shù)木倒伏、樹(shù)冠稀疏和植被缺失（圖4）。

強(qiáng)勁的風(fēng)力是導(dǎo)致樹(shù)木倒伏的直接原因，但對(duì)倒伏古木的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，許多樹(shù)木在臺(tái)風(fēng)前就受到較明顯的病蟲(chóng)害影響，部分樹(shù)木生長(zhǎng)土壤較為疏松，這些因素是造成樹(shù)木倒伏的內(nèi)在原因。島上倒伏樹(shù)木在災(zāi)后得到迅速有效的清理，由于鼓浪嶼全島沒(méi)有機(jī)動(dòng)車(chē)輛通行，且街巷交錯(cuò)，運(yùn)輸車(chē)輛和外部吊裝起重設(shè)備無(wú)法使用，少數(shù)較粗大的倒伏樹(shù)木難以得到扶正處理，針對(duì)部分無(wú)條件扶正的古榕樹(shù)，進(jìn)行修剪并加以穩(wěn)固支撐，在排除險(xiǎn)情的同時(shí)保障道路暢通。這些長(zhǎng)期倒伏的樹(shù)木，成為具有災(zāi)害記憶特征的特殊藝術(shù)景觀被保留下來(lái)，吸引旅游者駐足觀賞。雖然樹(shù)冠稀疏現(xiàn)象普遍，但散落的樹(shù)木枝干在災(zāi)后一個(gè)月內(nèi)得到有效清理，街道中已然沒(méi)有臺(tái)風(fēng)后的狼藉景象。植被損失主要包括倒伏樹(shù)木被清理后露出底層草地植被和露出底層裸土或道路這兩種情況，這兩種現(xiàn)象在植被的受災(zāi)評(píng)估中反映了一定的差異，前者樹(shù)木冠層的損失對(duì)植被覆蓋的提取結(jié)果沒(méi)有影響或影響很小，致使評(píng)估結(jié)果顯示植被損失偏小，后者則能夠較為合理地反映樹(shù)木損失情況，因此若從數(shù)量上評(píng)估全島的植被受損情況將更為嚴(yán)重。另外，樹(shù)木倒伏和枝干掉落會(huì)對(duì)周邊建筑、院墻造成嚴(yán)重的連帶損傷，受損枝干在臺(tái)風(fēng)后得到及時(shí)有效的修剪，避免次生災(zāi)害。

5 結(jié)論與討論

1）鼓浪嶼植被分布與建筑布局體現(xiàn)了良好的相依交融格局，山體形態(tài)基本決定植被的主要分布，島上景觀中小面積斑塊比例較大，景觀破碎化程度高，但整體格局呈現(xiàn)集聚分布。

2）“莫蘭蒂”臺(tái)風(fēng)未影響植被的整體分布特征，臺(tái)風(fēng)前鼓浪嶼植被景觀與非植被景觀比例大致相等，分布均衡，臺(tái)風(fēng)后植被減少使非植被景觀成為鼓浪嶼優(yōu)勢(shì)景觀。

3）鼓浪嶼受臺(tái)風(fēng)影響景觀格局發(fā)生了較大改變，由臺(tái)風(fēng)前的非植被景觀小面積斑塊數(shù)量居多，斑塊分布較為分散，景觀破碎化程度高轉(zhuǎn)變?yōu)榕_(tái)風(fēng)后的植被斑塊景觀破碎程度高，植被聚集程度有所減小。

4）按植被受災(zāi)面積大小劃分的受災(zāi)區(qū)域呈現(xiàn)規(guī)律性分布，位于山體之上及周邊無(wú)遮擋的開(kāi)敞地區(qū)受災(zāi)更為嚴(yán)重，建筑密集區(qū)和受山體遮擋的區(qū)域受災(zāi)相對(duì)較輕。植被的主要受災(zāi)情況是樹(shù)木倒伏、樹(shù)冠稀疏和植被缺失。

當(dāng)前研究還較少利用無(wú)人機(jī)遙感手段關(guān)注小尺度區(qū)域在受到臺(tái)風(fēng)災(zāi)害后的景觀格局變化。低空無(wú)人機(jī)遙感已經(jīng)成為可靠的災(zāi)情勘查方式，通過(guò)無(wú)人機(jī)影像結(jié)合景觀格局指數(shù)分析臺(tái)風(fēng)干擾下鼓浪嶼文化遺產(chǎn)地景觀格局的變化，將有助于更為科學(xué)客觀地認(rèn)識(shí)災(zāi)害所造成的影響，是災(zāi)情評(píng)估分析過(guò)程的有益拓展，為管理者在宏觀分析其他自然災(zāi)害造成的景觀格局變化方面提供借鑒。差異圖斑分析結(jié)果將深化我們對(duì)斑塊生境結(jié)構(gòu)變化的理解，為植被布局的優(yōu)化與管理提供依據(jù)。對(duì)受災(zāi)程度不同的區(qū)域，可采取差異化的植被恢復(fù)措施與管理方式，針對(duì)性地通過(guò)改善植被生長(zhǎng)環(huán)境、更替植被種群等方式提高其抵御災(zāi)害能力。

本文還存在一定的局限：由于無(wú)人機(jī)影像僅有可見(jiàn)光波段，對(duì)一些色彩與植被近似的地物提取存在一定誤差，比如出現(xiàn)水體、陰影的誤分。影像拍攝時(shí)間的差異、不同時(shí)段的光照差異均會(huì)對(duì)植被提取的精度造成一定影響。上述不足還將在后續(xù)研究中加以改進(jìn)。

注釋?zhuān)?/p>

① 文中圖1～3由作者自繪，其中，圖1所用矢量行政邊界數(shù)據(jù)為國(guó)家1∶400萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)來(lái)源于中央氣象臺(tái)臺(tái)風(fēng)網(wǎng)（http://typhoon.nmc.cn/），圖2、3 所用矢量行政邊界數(shù)據(jù)由廈門(mén)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院提供；圖4為作者航拍。

② 文中表格根據(jù)遙感影像和軟件計(jì)算而來(lái)。