李 寧 孫世鈞
(大慶市國(guó)土資源局,黑龍江 大慶 163316)
隨著地理信息在現(xiàn)代社會(huì)與經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,地理信息向數(shù)字化發(fā)展的趨勢(shì)也越來(lái)越明顯。地理信息圖譜的誕生是地理信息科學(xué)與地圖學(xué)理論相結(jié)合的結(jié)果,是進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),由中國(guó)科學(xué)家首創(chuàng)的一種新概念和新方法[1-3]。它由著名地理學(xué)家陳述彭院士首次提出,是中國(guó)地球信息科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家的重大創(chuàng)新研究,是地理信息系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展到相當(dāng)水平后的必然要求,它繼承傳統(tǒng)地學(xué)圖譜的思維方法,進(jìn)一步在遙感圖像與地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化定量分析[4-5]。
雞西市位于黑龍江省東南部,地處東經(jīng)130°23′~133°56′,北緯44°51′~46°36′之間。三面環(huán)山,南與穆棱市接壤,北與勃利縣、七臺(tái)河、寶清相連,西與林口縣毗鄰,東與俄羅斯相鄰,邊境線長(zhǎng)631km。地貌表現(xiàn)為“四山一水一草四分田”。幅員面積22 531km2。林地面積36.6萬(wàn)hm2,森林覆蓋率達(dá)25%。境內(nèi)有94條主要河流,最大的河是穆棱河,由西南向東北縱貫全市。現(xiàn)轄雞冠、城子河、恒山、滴道、麻山、梨樹(shù)6個(gè)區(qū)和密山、虎林、雞東3個(gè)縣(市)。全市總?cè)丝跒?93.2萬(wàn)人,其中市區(qū)人口91.7萬(wàn)人。
準(zhǔn)備制圖區(qū)2005年和2010年遙感數(shù)字影像與其他地形圖或者土地利用圖,同時(shí)搜集其他有關(guān)文字與地圖資料并熟悉了解區(qū)域生態(tài)環(huán)境及各要素基本特點(diǎn)。
利用影像,在景觀生態(tài)分類原則的指導(dǎo)下(如表1所示),結(jié)合研究區(qū)具體特點(diǎn),對(duì)影像圖譜類型進(jìn)行適當(dāng)?shù)貧w并,劃分出研究區(qū)的景觀生態(tài)分類體系,并賦編碼。
每個(gè)景觀單元的輪廓可以根據(jù)衛(wèi)星遙感影像的色調(diào)與圖形結(jié)構(gòu)特征來(lái)確定。在第二步的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次判讀,并根據(jù)所建立的景觀生態(tài)分類體系確定各景觀要素的屬性。確定每個(gè)景觀單元的ID,與其屬性一起填入屬性表格。
表1 雞西市景觀分類表
利用專業(yè)軟件,在已經(jīng)建立的遙感影像圖譜的基礎(chǔ)上,利用地理信息系統(tǒng)軟件,將景觀生態(tài)類型進(jìn)行歸并,將二級(jí)景觀類型合并成一級(jí)景觀類型,生成景觀生態(tài)信息圖譜。
本文將要進(jìn)行的景觀生態(tài)信息圖譜的變化特征分析主要是將2005年和2010年兩期景觀生態(tài)信息圖譜進(jìn)行比較,分析變化特征(見(jiàn)表2)。
表2 雞西市2005年與2010年景觀類型變化情況 單位:km2
從面積上看,雞西市兩年的景觀生態(tài)類型中,林地景觀和水域景觀面積有所增加,其他的景觀面積都呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。其中以水域景觀的面積增加最為明顯,從2005年的8.10km2增加到2010年的18.00km2,增長(zhǎng)的比例是120%多。從雞西市的近年來(lái)土地利用規(guī)劃目標(biāo)來(lái)看,增加水利設(shè)施和水域面積是其中重要的一項(xiàng)。而水域景觀面積的大幅增加則說(shuō)明了規(guī)劃的實(shí)施良好,基本實(shí)現(xiàn)了水域景觀面積所應(yīng)該占的比例。林地景觀的面積在2005年就是最大的,而到2010年又有所增加,這說(shuō)明近年來(lái)林地景觀是維持雞西市生態(tài)系統(tǒng)平衡的主要景觀類型。而林地景觀面積的進(jìn)一步增加表明人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視程度也有所增加。從面積變化比例上看,水域景觀和城鄉(xiāng)工礦居民地景觀的面積變化比例最大,說(shuō)明這兩種景觀受人類活動(dòng)的影響較大。另外,從最大值和平均值也能看出這一點(diǎn)。
為了便于更好地分析從2005年到2010年雞西市的景觀生態(tài)的變化,本文還從景觀結(jié)構(gòu)方面入手進(jìn)行景觀各項(xiàng)指標(biāo)的系統(tǒng)性分析。目前,在景觀生態(tài)學(xué)中研究景觀格局的方法很多[6-7],本文選擇景觀分析法來(lái)對(duì)雞西市的景觀格局進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)雞西市景觀生態(tài)空間格局的分析,用各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量雞西市的景觀結(jié)構(gòu)是否合理,為雞西市景觀生態(tài)規(guī)劃提出科學(xué)依據(jù)。
表3 雞西市景觀格局指數(shù) 單位:km2
從表3中可以看出,兩年的生態(tài)景觀格局中,景觀面積最大的都是林地景觀,然后依次是耕地景觀、城鄉(xiāng)工礦居民地景觀、草地景觀、水域景觀。這表明從2005年到2010年雞西市各生態(tài)景觀類型所占的面積比例的總體情況并沒(méi)有太大的變化。2005年的林地景觀的面積是1 093.87km2,2010年的林地景觀的面積是1 152.09km2,分別占兩年的景觀總面積的49.53%和52.16%。這說(shuō)明近年來(lái)雞西市的林地景觀是維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的主要景觀類型。耕地景觀的面積和城鄉(xiāng)工礦居民地景觀的面積都有所減少,而林地景觀和水域景觀的面積都有所增加,可以看出從2005年到2010年雞西市的退耕還林還濕工作進(jìn)展頗見(jiàn)成效。
從變異系數(shù)和分維數(shù)來(lái)看,除了城鄉(xiāng)工礦居民地景觀,其他景觀的分維數(shù)都有所增加,可以看出政府對(duì)城鄉(xiāng)居民地的規(guī)劃力度加大。而其他景觀的分維數(shù)的增加也表明政府和民眾對(duì)生態(tài)景觀的日益重視。林地景觀、草地景觀和水域景觀都有向著更為自然的方向發(fā)展的趨勢(shì)。
從景觀多樣性指數(shù)來(lái)看,從2005年到2010年景觀的多樣性指數(shù)有所下降,表明各類景觀所占面積的差異增大。這一點(diǎn)從兩年的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)中也可看出。優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和均勻度指數(shù)都表明整個(gè)景觀生態(tài)的穩(wěn)定性有所下降,應(yīng)引起重視。耕地景觀和林地景觀的破碎化程度都沒(méi)有太大變化,基本保持平衡。城鄉(xiāng)工礦居民地景觀破碎化程度下降,體現(xiàn)了人為活動(dòng)對(duì)生態(tài)景觀的影響。從分離度可以看出,雞西市各種景觀的斑塊分散程度不大,相對(duì)比較集中。相比較之下,水域景觀的分散度較大,兩年之間也有較大變化。說(shuō)明雞西市對(duì)水域景觀的發(fā)展與規(guī)劃力度加大,景觀有所增加,導(dǎo)致分散度加大。
(1)通過(guò)各指標(biāo)數(shù)據(jù)可以看出:林地景觀的面積比重較大,一直是雞西市的主要景觀類型,能夠維持該市的生態(tài)系統(tǒng)的平衡,使生態(tài)環(huán)境趨于良好;從2005年到2010年雞西市景觀格局的破碎化程度下降,各種景觀都呈現(xiàn)出相對(duì)集中的變化趨勢(shì)。這是人類活動(dòng)影響的體現(xiàn),說(shuō)明近年來(lái)政府規(guī)劃的力度加強(qiáng);但是景觀格局的多樣性有所下降,致使景觀生態(tài)的穩(wěn)定性下降,這是人類活動(dòng)對(duì)景觀生態(tài)造成的不利影響,應(yīng)該引起充分重視。
(2)從總體情況看,雞西市景觀生態(tài)狀況良好,有較大面積比例的林地景觀能維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。耕地景觀和城鄉(xiāng)工礦居民地景觀的比例達(dá)到全省平均水平(全省耕地景觀所占比例大約為25.00%,全省城鄉(xiāng)工礦居民地景觀所占比例大約為2.40%),但草地景觀和水域景觀面積比例較小,還需進(jìn)一步加大。從兩年比較來(lái)看,耕地面積有所下降,退耕還林還濕工作顯見(jiàn)成效。存在的問(wèn)題是,水域景觀的比例還是較小,要加大開(kāi)發(fā)的力度。
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