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云蒙湖流域土地利用变化的尺度效应研究

作　者: 高燕
导　师: 于兴修；张祖陆
学　校: 山东师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 云蒙湖流域景观指数尺度效应适宜尺度变异系数
分类号: P901
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

景观格局作为景观异质性在空间上的综合表现，具有很强的尺度依赖性，是近年来土地利用变化研究领域的前沿和热点问题之一。分析同一景观格局在不同尺度下的特征及变化规律，明确区域景观格局特征的尺度效应，可以更加准确地反映土地景观格局的真实状况。本论文综合运用地理学、景观生态学等理论，以沂蒙山区云蒙湖流域为研究区域，采用1986、1995、2005和2010年4期遥感影像，结合相关资料，利用遥感、地理信息系统、景观格局分析、统计学等技术方法，选取斑块类型水平6个景观指数，景观水平7个指数，从不同空间尺度下定量化分析土地利用变化的尺度效应。主要研究结论如下：（1）在斑块类型水平上，粒度变化对斑块面积百分比影响不明显，其他景观指数均随粒度的变化而改变，且不同土地利用类型的尺度效应亦有差别。耕地对周长面积分维数和有效网格大小的粒度效应较其他类型强烈，而对斑块密度、斑块面积百分比和凝聚度的粒度变化响应较弱，居民用地和耕地对周长面积分维数和凝聚度的粒度效应中差异最大；不同年份多尺度格局存在差异，但存在尺度效应的指数在不同时期对粒度变化的响应趋势仍大体吻合；除斑块面积百分比和有效网格大小外，各土地利用类型的其他景观指数随粒度变化的曲线可以用一定的数学模型拟合且拟合效果很好。（2）在景观水平上，根据景观指数对空间分辨率“粗粒化”的响应情况和产生的效应关系，景观指数呈现4种变化趋势：单调下降型，指数随着尺度的增大而减小，具有比较明确的尺度效应关系，包括斑块密度、景观形状指数；不规则变化型，指数呈现不规则变化，存在多处尺度转折点，包括最大斑块指数；波动变化型，指数随尺度增大呈现波动上升或下降的趋势，包括凝聚度指数、周长面积分维数；波幅增强型，整体变化趋势相对稳定，包括Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数。其中，所选指数中斑块密度和景观形状指数对尺度响应相对敏感；斑块密度、景观形状指数、凝聚度和周长面积分维数拟合程度较好。（3）该流域景观格局研究的适宜空间尺度分别为：耕地适宜尺度为90m，林地为90-120m，草地、水域和居民用地适宜粒度为60-90m；综合斑块类型水平和景观水平指数适宜粒度范围，认为流域景观格局研究适宜粒度为90m。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
1 绪论  10-18
  1.1 研究背景与意义  10-11
  1.2 国内外研究进展  11-16
    1.2.1 土地利用变化研究进展  11-12
    1.2.2 景观生态学研究进展  12
    1.2.3 景观格局研究进展  12-14
    1.2.4 尺度效应研究进展  14-16
  1.3 研究目标与内容  16-18
    1.3.1 研究目标  16
    1.3.2 研究内容  16
    1.3.3 技术路线  16-18
2 研究区概况与研究方法  18-24
  2.1 研究区概况  18-19
    2.1.1 地理位置  18
    2.1.2 自然环境条件  18-19
    2.1.3 社会经济条件  19
  2.2 研究方法  19-24
    2.2.1 数据来源及预处理  19
    2.2.2 尺度变换  19-20
    2.2.3 景观格局分析方法  20-23
    2.2.4 变异系数的计算  23-24
3 斑块类型水平上的空间尺度效应  24-33
  3.1 不同土地利用类型多尺度格局分析  24-28
  3.2 斑块类型指数对空间尺度变化的响应  28-29
  3.3 斑块类型指数在不同空间尺度上的变异特征  29-30
  3.4 斑块类型指数对空间尺度变化响应的模型拟合  30-33
4 景观水平上的空间尺度效应  33-37
  4.1 景观水平指数对空间尺度变化的响应  33-35
  4.2 景观水平指数在不同空间尺度上的变异特征  35-36
  4.3 景观水平指数对空间尺度变化响应的模型拟合  36-37
5 适宜尺度分析  37-40
  5.1 尺度选择方法  37
  5.2 适宜尺度选择  37-40
6 结论与讨论  40-44
  6.1 结论  40-41
  6.2 特色与创新  41
  6.3 讨论  41-44
参考文献  44-50
攻读学位期间发表的学术论文及参与的课题  50-52
致谢  52

云蒙湖流域土地利用变化的尺度效应研究

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