典型地貌景观指数的多尺度效应分析——以山西省运城市为例-论文.pdf

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1、第l4卷第3期地球信息科学学报Vo1．14．No．32012年6月JOURNAIOFGE(>INFORMATIONSCIENCEJun．，2012典型地貌景观指数的多尺度效应分析——以山西省运城市为例毕如田，高艳(山西农业大学资源环境学院，太谷030801)摘要：景观指数作为定量描述景观特征的指数，具有明显的尺度效应。进行景观指数的尺度效应研究，对进一步理解格局与尺度之问的关系具有重要意义。本文以TM影像为基础，选择山西省运城市平原、丘陵、山地及综合地貌4种不同地貌类型，对7个常用景观指数进行了多尺度效应分析。结

2、果表明：不同地形上斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、结合度(COHESION)3个指数有明显的粒度效应，随粒度的增加呈现逐渐减少的变化趋势；最大斑块指数(LPI)、周长面积比分维数(PAFRAC)、景观聚集度(CONTAG)和Shannon多样性指数(SHDI)4个指数随粒度的增加几乎不发生变化。不同地貌的景观指数随幅度的变化规律比较复杂，景观形状指数(LSI)随幅度的增加呈现逐渐增加的趋势，其余6个指数在较小幅度范围内变化比较复杂，但随着幅度的增大有逐渐趋于平稳的趋势。针对研究区不同地貌类型，其景观指数

3、在不同粒度和幅度下有较大区别，可以根据景观指数值的大小来区分地貌的复杂程度。关键词：地貌；景观指数；尺度效应；幅度；粒度DOI：10．3724／SP．I．1047．2012．003381引言与变化影响着地面的物质流动与能量的转化，也是景观格局分布的重要影响因子。黄土高原作为我生态学中的尺度具有复杂性和多样性，一直以国黄土分布最典型的地区，黄土物质疏松，易受侵来，多尺度问题都是景观生态学研究的核心问蚀，水土流失严重，对其进行生态学的研究具有重题l】!，wu等认为，尺度包含空间和时间的粒度和幅要意义。因此，本文以山西

4、省运城市典型地貌为度两个方面l'2。众多学者对景观指数的粒度效应例，研究了不同地貌类型上景观指数随粒度和幅度进行了研究l3，但对景观指数幅度效应的研究相的变异规律，为景观指数描述景观格局、土地利用／对较少[~e152。申卫军等以广东粤北植被景观和美覆盖变化等提供一定的依据。国凤凰城城市景观为例，研究了18种景观指数的粒度效应口；李明杰等用ETM+影像研究了汕头2典型地貌的选取与数据处理市景观指数的粒度效应E6]；赵文武等以陕北延河流域为例，研究了1：25万和1：5O万比例尺下景观2．1地貌的选取与处理指数的粒度变

5、化效应l1叩；游丽平等以厦门岛土地利运城市地处山西省南部、黄土高原南端，属温用格局为例研究了景观指数的尺度效应[1；朱明等带大陆性半干旱季风气候区，具有黄土高原典型的利用上海市土地利用数据研究了景观指数的幅度地貌特征。本研究所采用的数据为运城市校正后效应L1。但由于研究区域、所采用数据源，以及景的2008年8月23日TM影像，分辨率为30m。首观分类数目、地形的不同等因素的影响，许多指数先，在ENVI软件应用运城市边界裁剪出运城市影随粒度和幅度的变化呈现出不同的规律_】引。像，然后，应用监督分类法并参照全国第二次

6、土地地貌作为生境变化的重要指示因子l_1，其特点调查分类标准，以及2009年该区域6个县区的土收稿日期：2011—1201；修回日期：2012—0527．基金项目：山西省自然科学基金项目“山西省涑水河流域土地覆盖与生态环境演变过程研究”(20080110611)。作者简介：毕如田(1963)，男，博士，教授，博士生导师，从事资源环境信息技术及土地复垦与规划研究。E-mail：brt@SXaU．edu．cn340地球信息科学学报2012正度值值100989694929O88一平原十丘陵—一Ilj地—·一综合地貌值图

7、2不同地貌景观的粒度变化曲线Fig．2Responsecurvesofdifferentgrainsizestothefourlandforms规律：①斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)，在较(IPI)、聚集度指数(CONTAG)和Shannon多样性小的粒度范围内丘陵和综合地貌这里两种地貌上指数(SHDI)这3种指数平原和山地这类地貌的景的景观指数值明显大于平原和山地这两种地貌的观指数值要么明显大于要么明显小于丘陵和综合景观指数值，说明在较小粒度范围内根据景观指数地貌这类地貌的景观指数值，说明可以根据景观

8、指值可以较好地区分这两类地貌。这可能是因为平数值区分出地貌的复杂程度。原和山地景观单一，而丘陵和综合地貌景观较为复杂。②斑块结合度指数(COHESION)随粒度的增3．2不同地貌景观指数的幅度效应分析加，平原和山地这两种地貌的景观指数值明显大于图3为不同地貌类型在不同幅度上景观指数丘陵和综合地貌这两种地貌的景观指数值，说明在的变化情况，图中的横坐标表示幅度大小，其中，数较