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1、生态学杂志ChineseJournalofEcology2006,25(10):1218～12223基于RS和GIS的开封市土地覆盖分形33赵亚敏 田国行 何瑞珍 党运宽(河南农业大学林学园艺学院,郑州450002)摘 要 以RS和GIS为技术手段,利用开封市0161m空间分辨率的QuickBird卫星遥感数据,采用分形几何方法研究了斑块的面积效应和覆盖类型分形的关系,并对覆盖类型的分形特征差异等进行了分析。结果表明,开封市防护林地和农田的平均斑块面积较大,分维数也较大,而水体的分维数较小,说明防护
2、林和农田斑块的边界结构特征比水体更为复杂。斑块的分维值具有尺度依赖性,同一类型中大的斑块往往具有较大的分维值,其原因是大斑块经常出现不同类型的斑块相互嵌套,小斑块则很少出现甚至不出现这种现象。关键词 景观,土地覆盖,分形,分维值,尺度中图分类号 Q149 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2006)10-1218-05FractaloflandcoverinKaifengCitybasedonRSandGIS.ZHAOYamin,TIANGuohang,HERuizhen,DAN
3、GYunkuan(CollegeofForestryandHorticulture,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou450002,China).ChineseJournalofEcology,2006,25(10):1218～1222.WiththeapplicationofRSandGIStechniques,aswellastheQuickBirdimageswithspatialresolutionof0161m,fractaltheorywasemp
4、loyedtostudytherelationshipsbetweentheareaeffectofpatchesandthefractaloflandcoverinKaifengCity,andtheprominenceofthedifferenceoffragmentationdistributionwasanalyzed.Theresultsshowedthatshelterbeltandfarmlandoccupiedlargerareaandhadlargerfractaldimen2si
5、on,whilethefractaldimensionofwaterbodywassmaller,indicatingthatthepatchstructureofshelterbeltandfarmlandwasmorecomplexthanthatofwaterbody.Thefractaldimensionofpatchwasscale2depen2dent.Thesametypeofmediumandlargepatchesalwayshadlargerfractaldimension,be
6、causeinlaidpatchesoftenexistedinthesepatchesbutrarelyinthesmallerone.Keywordslandscape,landcover,fractaltheory,fractaldimension,scale.在不同尺度上看起来基本相似的形状,即具有自相1 引 言[3,10]似性。基于分形理论的景观分维分析在景观[9]土地覆盖是指被自然营造物和人工建造物所覆土地覆盖研究中有广泛应用。陆华等探讨了分[4]盖的地表诸要素的综合体,是有关土地表面状
7、况形理论在城市地理学中的2个主要应用:一是在城的概括表达。土地覆盖变化不仅带来了地表结构的市边界研究中的应用;二是在中心地理论研究中的巨大变化,而且影响景观中的物质循环和能量流动,应用。刘灿然等[6]利用北京地区1∶200000植被对区域生物多样性和重要的生态过程影响深图,运用分形方法分析了北京地区的植被景观斑块[7,15][21]刻。Noss等研究表明,具有不同土地覆盖形状,提出了尺度域的观点,但其所依赖的数据尺度状况的区域对抗外界干扰和恢复的能力及模式是有[2]较为粗略。马克明等提出了植被格局的
8、分形机差异的。城市是人类文明作用下的景观综合体,日制,认为植被格局是具有自组织特征的分形体。丁益频繁的人类活动对土地系统变化已经不是一般的[1]圣彦等对开封市1988～2002年景观动态变化进[17]干扰因子,而是具有控制作用的主导因子。城市行了研究,用景观整体分维来说明景观整体形状的化进程导致区域土地覆盖的破碎和孤立以及抗干扰动态变化。本文在RS(遥感)和GIS(地理信息系[18]和恢复能力的下降。通过研究城市不同景观斑统)支持下,运用数量分析和模型分析方法,研究开
