基于3S技术的深圳市水土保持管理信息系统研究

深圳市水土保持管理信息系统采用B/W/D三层体系结构,实现GIS和MIS的紧密结合,克服了C/S结构的客户端维护量大的弱点,发挥B/W/D结构良好的数据交互能力和便于集中控制、维护简单的优点,充分利用了GIS优越的空间分析、直观的信息表达功能和MIS强大的数据存储、处理功能。系统通过对水土保持工作必需的信息进行分析和检索,利用地图、文字、表格、影像等多种手段进行信息表达。通过开发的水土流失估算模型,可对将要进行开发的建设项目的水土流失量进行估算,同时可以载入遥感影像图,为水土流失状况的对比、分析提供更为直观、清晰的效果,也可利用GPS接口转入GPS设备采集的数据,进行地块数据自动、批量录入、更新,实现系统专题图等数据的动态更新。

基于APACK的额济纳天然绿洲景观空间格局分析

基于研究区2001年Landsat7ETM+遥感影像资料,综合运用遥感与GIS技术手段,利用景观格局分析软件APACK分别从景观生态类型面积统计、景观水平指数、斑块类型水平指数及斑块类型间水平指数定量化分析了2001年额济纳天然绿洲景观空间格局特征,并结合研究区1987年和1994年的景观格局指数进一步探讨了关于格局指数间的相关性问题。研究结果表明:①研究区景观具有典型的“基质—廊道—斑块”结构特征;②研究区景观具有较高破碎化、较低多样性及粗糙质地特征,景观稳定性差;③各景观格局指数相互之间并不完全独立,有些指数之间具有明显的相关性。

基于DEM的辽宁省猴石森林公园的视域分析

利用GIS视域分析功能,基于地形特征,对辽宁省猴石国家森林公园内可达景点、不可达景点和游道的视域特征进行分析,其中,游道的视域特征以游道上间隔50m的75个样点来表征。结果表明:公园内可达景点分布较为合理,一类位于游道两侧山坡上,视野开阔,90%景点的视域面积达100hm2以上;另一类分布在近游道两侧,视域面积40~70hm2。不可达景点可视性良好,75%的景点视域面积达100hm2以上,观赏价值充分体现;游道分布较为合理,全程可观赏到公园总面积的41.71%,游道内的平均视域面积为(61.96±23.52)hm2。视域内地形呈一定程度起伏,平均高差350m,兼具一览无余的豁达之美与峰回路转的曼妙之美。研究以游览者的景观视觉特征分析为目的,探讨森林公园景点和游道规划的定量依据,是对目前旅游区景观视觉特征评价的重要补充,是旅游区总体规划和综合管理的重要依据之一。

基于Quickbird卫星影像的沈阳城市绿地景观格局的空间幅度效应

基于2006年Quickbird卫星影像数据解译的沈阳城市绿地分布图,利用GIS技术和景观结构分析软件FRAGSTATS,结合梯度分析方法定量分析了沈阳城市绿地景观格局,并探讨了其幅度效应。结果表明:绿地的空间格局可以应用梯度分析与景观指数来定量。不同的绿地类型沿景观格局梯度确实表现出明显的"空间特征"。不同景观指数沿样带的表现也有差异。斑块密度和景观形状指数具有明显的梯度特征,而最大斑块指数,斑块类型百分比,多样性指数和景观聚集度指数则不明显。为了研究绿地景观的幅度效应,尝试了不同的窗口大小,5km的幅度是比较合理的尺度,能够通过景观指标的变化反映城市绿地空间格局。

基于QuickBird卫星影像的沈阳城市绿地景观格局梯度分析

基于2006年QuickBird卫星影像数据解译的沈阳城市绿地分布图,在GIS的支持下,通过幅度效应的研究,在确定出研究区的适宜幅度为5 km的基础上,应用梯度分析与景观指数相结合的方法,研究了沈阳城市绿地景观结构及其梯度上的空间特征。结果表明:类型水平上,不同的绿地类型沿景观格局梯度表现出明显的空间特征;在城市中心,公园绿地为优势类型,而在郊区,农业用地为优势类型;城市绿地整体上破碎化程度高,绿地斑块形状较为复杂;景观水平上,不同景观指数沿样带梯度表现出差异性,表明城市化导致景观的破碎化程度增大,景观异质性增高;斑块密度、景观形状指数和景观聚集度指数具有明显的梯度特征,而最大斑块指数、多样性指数则不明显;景观格局指数和梯度分析相结合是研究城市绿地空间的有力工具。

基于QuickBird卫星影像的沈阳市城市绿地景观格局

根据2006年8月QuickBird卫星影像数据,利用GIS技术和景观格局分析软件FRAGSTATS,分别从斑块组成、类型水平与景观水平分析了沈阳城市绿地景观格局。结果表明:沈阳三环内绿地斑块18261个,绿地面积173.71km2;斑块数目主要以中型斑块为主,占总数的62.25%,面积上以大型斑块为主,占总面积的85.59%;绿地总体呈现绿地斑块分布不均衡,绿地结构不合理。农业用地占面积最大,斑块聚集程度最高;居住绿地与附属绿地破碎化程度高,分布分散;整体景观多样性指数适中,为1.6,斑块类型丰富,均匀度较高,达0.73,蔓延度指数较高为0.83,存在着少数类型控制整个景观的现象。建议调整城市绿地空间布局与结构,提高中小型绿地斑块如居住绿地在城市绿地景观中的比重。

基于TM的渤海海岸带1988~2000年生态环境变化

海岸带作为海陆之间的过渡地带,是全球生态环境最为复杂和特殊之处。研究海岸带土地利用变化对于了解该区域生态环境演变具有重要意义。利用1988和2000年的Landsat-TM数据,在GIS技术支持下,通过一系列空间分析,得到渤海海岸带土地利用/土地覆盖变化,结合社会经济统计资料分析该区域生态环境的动态变化情况及其驱动因素。结果表明,1988~2000年,由于渤海海岸带社会经济的快速发展,海岸带土地利用格局发生了巨大的变化。耕地大面积减少,城乡工矿用地、养殖池塘、盐田急剧扩张;林地、湿地等具有重要生态价值的土地类型面积显著下降。表明强烈的人类活动已经使自然生态系统受到破坏,渤海海岸带生态环境质量总体上呈现下降趋势。

基于多项植被指数的景观生态类型遥感解译与分类——以额济纳天然绿洲景观为例

基于研究区2001年Landsat7ETM+遥感影像数据,运用遥感与GIS技术手段,在对遥感影像的边界裁定、几何校正、辐射校正等预处理的基础之上,根据绿洲景观生态类型分类体系,通过综合应用非监督分类、植被指数与波段比值指数聚类、监督分类以及类型叠加与图像整合等方法,进行绿洲景观生态类型的遥感解译与分类,生成研究区2001年的景观生态类型图。为尽可能利用到遥感影像的所有原始数据信息,论文选取5种植被指数(NDV I、DV I、RV I、IPV I、SA VI)和9种波段比值指数(Index1I-ndex9)参与到遥感影像的解译与分类当中,结果表明:NDV I、DV I、IPV I、SAV I、R VI、Index5、Index6具有较大的相似性,能够明显地将具有植被信息的类别分离出来,利于划分具有植被信息的景观类型;Index1—Index4具有较好的类别空间分离性,利于不同类别间的聚类与区分;而Index7—Index9的类别分离性则较差,不利于类别聚类与划分。因此,在实际的应用中,选取多项植被指数参与景观分类,不仅能够发现新的信息,而且也会明显提高景观生态类型、尤其是干旱区绿洲景观生态类型的遥感解译与分类能力。

基于景观敏感度的猴石森林公园保护区划

基于GIS技术,选取坡度、相对景点距离、相对游道距离、景点视觉几率和游道视觉几率5个指标分别对猴石森林公园进行敏感度评价,并建立了综合敏感度评价模型,运用层次分析法(AHP)确定各指标权重,进而确定了公园内各区域的综合敏感度等级,将公园相应地划分为4个等级的敏感区.结果表明:研究区Ⅲ级敏感区的面积最大,为495.80hm2,占公园总面积的38.3%.这一区域在强调保护自然景观的同时,可进行适度开发,提倡利用人文景观美化和衬托自然景观.Ⅳ级敏感区的面积最小,为142.80hm2,占研究区总面积的11.0%.这一区域的开发潜力最大,可开展大规模的综合性旅游设施和游道布设.Ⅰ、Ⅱ级敏感区的面积依次为297.24和359.72hm2,分别占研究区总面积的22.9%和27.8%,Ⅰ级敏感区内景观应严格保护,禁止任何人为开发建设,维持自然景观的本色,Ⅱ级敏感区内除简易的林间小道和石阶山道外,严禁开山取石、破坏植被和水体.

基于景观敏感度的森林公园景点评价

采用GIS空间分析技术,结合地形特征,选择相对坡度、相对距离、互视性、视觉几率和醒目程度5个分量,基于景观敏感度的测定原理和方法,对猴石国家森林公园内的主要景点进行了景观敏感度定量评价.结果表明:在猴石公园现有的23个景点中,景观敏感度综合评价为Ⅰ级的景点0个;景观敏感度综合评价为Ⅱ级的景点10个,占景点总数的43.5%,这类景点及其周围景观均需受到严格保护,以维持景观的自然特征;景观敏感度综合评价为Ⅲ级的景点有8个,占景点总数的34.8%,这类景点周围可结合自然景观发展人文景观,建设较宽的游览道,也可开发小规模的人工建筑,但建筑风格应与周围的自然景观协调统一,即在保护好自然景观的同时,实施开发建设;景观敏感度综合评价为Ⅳ和Ⅴ级的景点共计5个,占景点总数的21.7%,这两类景点周围可开展更大规模的综合性旅游设施和游道建设,为自然景观增色生辉.通过多角度定量化的景观敏感度评价,丰富了景观视觉评价和景观感知研究的理论,同时,为旅游区及森林公园总体开发建设和景观规划提供了重要依据和科学指导.

基于遥感、地理信息系统和人工神经网络的呼中林区森林蓄积量估测

利用遥感图像光谱信息良好的综合性和现势性以及地理信息系统(GIS)强大的空间分析功能,结合人工神经网络(ANN)可优化求解非线性复杂系统的功能,对呼中林区森林蓄积量进行了估测.结果表明:中红外波段与森林蓄积量间存在明显的负相关关系,说明中红外波段对估测森林蓄积量具有一定潜力;可见光波段和光谱变换第一主成分与森林蓄积量间也存在负相关关系;地形因子中海拔对研究区森林蓄积量的影响最大,坡度和坡向对蓄积量的影响较小.基于最佳的ANN网络参数、适当的GIS提取信息和遥感波段,呼中林区森林蓄积量的预测值和实测值的相关系数达0.973,经主成分变换后,数据量被有效降低,而预测精度只有少量下降(R2=0.934).

基于遥感影像的矿区土地利用变化研究

掌握矿区土地利用变化规律,有效制定矿区土地利用政策是矿山可持续发展的重要基础。利用RS和GIS技术对土地利用变化进行检测、变化信息提取与发现以及对其进行分析,得出了土地利用变化的基本规律,为矿区土地资源的合理利用提供决策依据。结果表明:该方法效率高,成本低,技术性强,是目前一种较先进的土地利用变化监测方法。

基于用地适宜性评价的森林公园景点选址

基于DEM,利用GIS空间分析功能,选取坡度、坡向、地形起伏度、相对现有游道距离和相对现有景点距离等5个成本数据指标,分别对抚顺市新宾猴石国家森林公园用地进行适宜性评价,并构建了综合适宜性评价模型,进而将研究区划分为4个等级适宜性的开发建设区域。综合适宜性评价结果表明,Ⅰ等和Ⅱ等适宜开发区的面积均较大,二者共计占研究区总面积的89.7%,尤其是Ⅱ等适宜区的面积达到664.7hm2,占研究区总面积的1/2以上,表明研究区大部分地区都可作为景区选址的开发建设用地;Ⅲ等适宜区的面积为126.3hm2,约占总面积的9.7%;Ⅳ等适宜区的面积最小,为7.3hm2,仅占总面积的0.6%。

景观动态的Markov模型研究——以长白山自然保护区为例

在 Markov模型假设的基础上 ,利用长白山自然保护区 1975年 MSS、1985年和 1997年 TM卫星遥感数据 ,在遥感图象处理软件和 GIS软件协助下 ,对遥感影像的计算机监督分类结果 (共分为 13类 )进行处理 ,对 Markov模型的可利用性进行分析与检验 ,得出长白山自然保护区景观变化无后效性 ,符合 Markov模型条件。根据 1985～ 1997年转移概率计算步长 10 a(1985～ 1995年 )的转移概率矩阵 ,从 1975年计算 1985年各景观类型的面积与 1985年各景观类型的实际面积值对比 ,计算得 χ2 >χ20 .0 5(12 ) ;再分别用 1975～ 1985年和 1985～ 1997年的转移矩阵计算 1995年和 2 0 4 7年各景观类型的面积 ,分析得χ2 >χ20 .0 5(12 ) ;对两阶段的转移概率矩阵分析得到 χ2 >χ20 .0 5(14 4 ) ;说明两阶段的 Markov转移过程不具同一性 ,属于两个不同的 Markov过程。不同景观类型转移方式对χ2 值的贡献率可以说明其对景观动态的重要性 ,分析结果表明有重要贡献的类型分别为 :阔叶红松林 5 2 .0 0 % >山杨白桦林 2 4 .6 6 % >云冷杉林 11.4 2 % >落叶松林 2 .4 3% ,说明这 4种景观类型的转移方式对长白山自然保护区的景观动态起重要作用 ,尤其以阔叶松林的作用最大 ;同时对 Markov模型在长白山自然保护区长期景观变化预测的可

喀斯特高原山区的景观格局变化垂直分异性——以贵州省普定后寨地下河流域中下游为例

利用多时相多数据源遥感影像数据(航片、TM影像及SPOT-5影像),采用GIS空间分析技术和数理统计分析相结合的方法,以贵州省普定县后寨地下河流域中下游地区为例,从海拔和坡位2个方面来探讨喀斯特地区的景观格局变化的垂直分异特征。结果表明:林地斑块在海拔范围为1300~1350 m及1450~1550 m的区域内,变化是最大的;水田和旱地斑块在海拔范围为1219~1300 m及1350~1450 m的区域内,变化最大。景观格局在山脊和谷底内变化相对较大,其中变化最大的是林地斑块;景观格局在陡坡和缓坡地区的变化相对较小,但是也存在一定的变化,该区域中变化较大的为水田和旱地斑块。在海拔范围为1300~1500 m的山脊和谷底区域内,景观斑块类型发生的变化较大。该区域应作为喀斯特高原山区的生态环境保护特别关注的区域。