基于landsat遥感图像广州市景观格局研究和优化

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1、基于Landsat遥感图像广州市景观格局研究和优化　　摘要：依据城市生态景观学的相关理论，运用RS遥感技术及TM遥感数据，以广州为例，绘制出了相应的绿地系统分析图和统计表，研究了土地利用分类、特征及其绿地景观格局，并对景观丰富度等6种常用景观指数进行了分析。结果表明：在城市化驱动下，中心老城区缺乏宏观规划，景观破碎化程度严重；次中心城区景观聚集度较高，但缺乏生态节点联系。鉴于此，提出了城市景观格局的改善与优化建议。关键词：景观格局；景观图像；景观指数；生态景观优化中图分类号：Q948文献标识码：A文章

2、编号：1674-9944（2012）12-0157-051引言14从历史的观点来看，景观生态一直与土地利用和规划、人文地理以及人类生态学紧密联系。景观格局分析对解决实际的环境、资源和生态学问题都有重要的应用价值。景观格局即生态景观的组成单元（斑块、廊道等）的特征及其空间格局。研究景观的结构是研究景观功能和动态的基础[1]。景观指数是指能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标。遥感（RS）是景观生态学研究中的重要技术工具。遥感技术就是利用不同的土地覆盖类型对不同波长的

3、太阳光或其他电磁波有不同的反射率的特点来区分地表不同物体的。如今，在生态学领域最常用的遥感资料来源便是美国1972年发射的陆地卫星的LandsatThematicMapper影像。目前，国内关于景观生态方面的研究越来越多，然而对于珠江三角洲地区绿地利用景观格局的定量研究，尤其是通过土地利用和景观指数作分析的研究少见报道[2，3]。此外，现有的文献资料的研究尺度普遍从城市级别出发，以一整个城市或城市中大面积地区为单位做研究，小尺度范围研究相对缺乏。因此，本文选择广州市为对象进行景观格局分析。本研究基于L

4、andsatTM遥感图像，通过实地调研，目测、人工计算和计算机软件等方法相结合，绘制研究区域（以广州为例）的绿地使用状况分析图表，计算出主要的景观指数。并通过数据和图表对比探讨景观指数尺度效应及各种景观格局指数的变化，从而分析总结研究区域近年的生态景观格局变化。旨在为区域生态评价、规划提供理论支持，从而为城市景观指数计算和尺度转换的适宜选择提供较为科学的决策参考。2研究地与研究方法2.1研究地14由于广州经济发达且城市化进程较快，因此，本研究选取广州为例。广州位于广东省的中南部，珠江三角洲的北缘，范围

5、是东经112°～114°，北纬22°～23°。耕地面积为8.61万hm2，林业用地面积25.4万hm2。具有温暖多雨、光热充足、温差较小、夏季长、霜期短等气候特征。广州地带性植被为南亚热带季风常绿阔叶林，但天然林已极少，山地丘陵的森林都是次生林和人工林。在进行城市景观格局分析时，一般根据用地性质将城市的景观研究范围划分为3个板块，一是中心城区，二是次中心城区，三是远郊区域。为强化景观价值意义，对于农业用地比例较大的远郊，一般可不纳入研究范围。以下选取广州中心城区的越秀区、天河区、荔湾区、海珠区（也称老

6、城区）及次中心的黄埔区、白云区、番禺区等7个城区为研究范围，而处于广州远郊的花都、萝岗、南沙、从化及增城等区域不在本文讨论范围。2.2研究方法和计算软件本文选取2012年广州地区的LandsatTM遥感图像作为基础图像，行政区域划分界线把研究区域分为7个区。再通过ArcGis、Photoshop软件进行图像处理，并结合实地考察和人工目视等方法，生成广州市绿地利用分布图（图1）和斑块数量、斑块面积、周长数据（表2）。最后把数据输入电脑，运用CASIO数学计算机、MicrosoftWord、Microso

7、ft14Excel软件辅助进行人工计算，绘制出绿地组成特征表（表1），绿地利用分布比例图（图2、图3），按照景观指数公式用软件计算出来，并生成景观格局指数统计表（表3）。为进一步分析和探讨研究区生态环境状况提供数据支持。3结果与分析3.1景观图像分析景观类型图是综合表现各种景观管理要素的类型、相互关系及其空间分布格局的专题地图。景观制图为景观的规划、管理及生态恢复提供了科学依据[4]。景观图像一般以遥感图像、cad平面图或各种专题图（如植被图、地形图、土壤图等）为基础，通过计算机处理或人工处理综合而成

8、。本研究在户外实地调查的基础上，以卫星遥感图像为基础，根据《我国城市绿地分类标准CJJ/T85-2002》[5]，选取城市几大主要用地类型（G1公园绿地；G2生产绿地；G3防护绿地；G41居住绿地；G5其他绿地；水域），制作出广州主要城区（包括越秀区、天河区、荔湾区、海珠区、黄埔区、番禺区、白云区等7个行政区）绿地利用分类图，如图1所示。图1广州中心及次中心城区绿地利用分类3.2绿地组成分析14根据对图1的处理分析，并结合中国广州网（www.guangz