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《基于gis与马尔可夫模型的渭河盆地景观动态变化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第19卷第7期干旱区资源与环境Vol.19No.72005年12月JournalofAridLandResourcesandEnvironmentDec.2005文章编号:1003-7578(2005)07-119-06*基于GIS与马尔可夫模型的渭河盆地景观动态变化研究11211张海龙,蒋建军,解修平,吴宏安,张丽(1.南京师范大学地理科学学院,南京210097;2中国科学院地球环境研究所,西安710075)提要:基于1988年与2003年两期TM影像,综合遥感与GIS技术以及景观生态学理论,深入分析了
2、渭河盆地景观变化的数量和空间特征以及由此所引起的一系列生态环境效应,主要表现在:耕地、园地与城镇建设用地面积显著增加,林地、水体和未利用地面积呈减少趋势,城镇建设用地的增加是以侵占大量农田为代价的,而园地与耕地的增加则主要是通过开荒的方式。景观形状趋于复杂,破碎度降低,异质性下降,景观类型有向单一化或非均衡化方向发展的趋势,表明人类的开发活动增强,这样必然导致景观稳定性下降,因而降低了景观抗干扰的能力。最后采用马尔可夫模型对景观的变化趋势进行了预测。关键词:渭河谷地;景观变化;转移矩阵;马尔可夫+中图分类号:Q948.157
3、文献标识码:A随着全球城市化进程的不断加快,各国都加强了对土地利用/覆被变化(LandUseandLandCoverChange:LUCC)的研究,这是因为土地利用不仅客观记录了人类改造地球表面特征的空间格局,而且集中体现了人类改变地球表面的景观过程(Turner,1990)。近年来,土地利用在区域尺度上的生态效应日益得到了学术界的重视,主要原因是:土地利用过程的区域差异很大;生态建设往往通过改变土地利用方式实[1]现;土地利用的区域环境效应评估与国家可持续发展战略决策关系密切而重大。区域性土地利用变化的积累会深刻影响全
4、球变化,即通过影响地表净第一性生产力的变化以及生物地球化学循环过程,影响大[2]气中的化学成分变化,进而导致全球或区域性的气候变化。众多研究表明:强烈的土地利用造成了景观[3-9]分割、景观破碎、大量物种已经或正在消失(Fink,1996;Forman,1995;Vitousek,1994)等生态效应。同时土地利用也是影响土地质量、生物地球化学循环、区域气候特征、水资源以及自然灾害发生的重要影响因素(Bouletetal.,1999;Fuetal.,2000;Manderetal.,1998),也可能是影响生物多样性全球性因素中
5、作用最为明显的因子(Donohueetal.,2000;Salaetal.,2000)。Turner等认为:为实现区域的可持续发展,景观是最适宜于进行规划和管理的空间尺度,因为景观有比较明显的边界和共同的生态过程,而景观生态的研究从一开始就十分注重人类活动对景观格局及其过[10]程的影响。随着改革开放和西部大开发战略的不断推进,我国中西部地区的土地利用方式发生了前所未有的巨大变化,同时也深刻的改变了当地的生态系统格局。但当生态环境体系的波动超出生态安全阈值时,就会使天然生态体系破坏不断加剧,进而引发一系列生态环境问题,而如何控制
6、这种演变,并使自然生态系统与人类生态系统之间实现生物共生与协调发展,缓和生态环境保护与社会经济发展之间的矛盾,是可持续发展研究始终需要解决的问题,也是西部大开发过程中亟待解决的问题。本文以两期LandsatTM数据为基础,结合统计资料与野外调查数据,采用GIS空间分析与景观生态学的理论与方法,深入分析了渭河盆地1988~2003年十五年间土地利用变化的时空特征,以及由此所引*收稿日期:2005-10-18。基金项目:(Contractnumber:ICA4-CT-2002-10004)。作者简介:张海龙(1979-),男,山东潍
7、坊人,南京师范大学地理科学学院硕士研究生,主要从事环境遥感与地理信息系统相关的研究工作。Email:zhlnjnu@163.com%120%干旱区资源与环境第19卷发的一系列生态环境效应,并利用马尔可夫模型对该区的景观格局进行了预测,从而为该区土地管理、区域土地可持续利用以及生态环境建设提供支持。1研究区及方法路线1.1研究区范围本文以渭河两岸的平原地区作为研究区,行政范围上包括:武功、兴平、咸阳、泾阳、高陵、临潼、渭南、西安八县市的全部以及长安、户县、周至、眉县、扶风五县市的部分地区。该地处于我国内陆腹地,属关中
8、oooo盆地中部,介于北纬34~3446,东经10750~10946之间,四季冷暖干湿分明,年平均气温13.3,平均降水量613.7mm,多年平均湿度69.6%。主要的地貌类型包括山前洪积台地、低矮的山地和河谷平原。1.2资料来源所采用的数据源包括:两期
