GIS在景观生态学中的应用

摘要：gis和景观生态学都是新兴学科。近些年来，随着GIS系统的技术的提升，它在景观生态学中作用也越加重要，如今GIS已经作为一种技术支撑在景观生态学中起到举足轻重的作用。

关键词：GIS；景观生态学；作用

中图分类号：Q14文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2008）33（c）-0040-01

一、景观生态学研究概述

景观生态学的定义有多种表述，但就一般讲，是指反映地形地貌精景色的图像，诸如草原、森林、山脉、湖泊等；或是某一地理区域的综合地形特征；或者是人们放眼所映的自然景色。而生态学中，景观的定义可概括为狭义和广义两种。狭义景观是指几十km2至几百km2范围内，由不同生态系统类型所组成的异质性地理单元。而反映气候、地理、生物、经济、社会和文化综合特征的景观复合体称为区域。狭义景观和区域可统称为宏观景观。广义景观则指出现在从微观到宏观不同尺度上的，具有异质性或缀块性的空间单元。显然。广义景观概念强调空间异质性，其空间尺度则随研究对象、方法和目的而变化，而且它突出了生态学系统中多尺度和等级结构的特征。强调空间格局、生态学过程与尺度之间的想和作用是景观生态学研究的核心所在[1]。

二、GIS简介及其发展应用

1、GIS简介：GIS可定义为用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达空间数据的计算机信息系统[2]。主要包括①空间数据输入子系统；②数据存储与检索子系统；③数据分析与信息处理子系统；④数据输出子系统[3]。功能构成包括：①数据采集、检索、编辑；②数据操作运算；③数据储存、组织；④数据查询、检索、统计、计算；⑤数据空间分析；⑥数据实现[2]。

2、GIS的发展应用：GIS的发展经历了开拓发展、巩固、突破以及社会化阶段。进入20世纪90年代，随着地理信息产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS已经成为许多机构必备的工作系统，尤其是政府部门在一定程度上受GIS影响改变了现有机构的运行方式、设置与工作计划等。而且，社会对GIS的认识普遍提高，需求大幅度增加，从而导致GIS的应用扩大与深化[4.5]。GIS的应用领域包括资源管理、资源配置、城市规划和管理、土地信息系统和地籍管理、生态环境管理与模拟、应急响应、地学研究与应用、商业与时常、基础设施管理、网络分析、可视化应用等各行各业。其中GIS的应用已遍及与地理空间有关的领域。一方面，又可通过失控模型构建，分析空间要素的发展变化，为咨询、规划与决策提供技术支持[6]。随着计算机硬件性能的提高以及面向对象、网络和数据挖掘等主流IT技术的发展，GIS的应用日趋惯犯，已成为城市规划、设施管理和工程建设的重要工具，同时还进入到军事战略分析、商业策划、移动通信、文化教育乃至人们的日常生活当中，其社会地位发生了明显的变化，已被公认为21世纪的支柱产业。

三、GIS在景观生态学中的应用

1、研究景观生态系统及其空间格局

一方面，由于地理信息系统中贮存的有关底图文件数据，其加工功能强大，形成完善的人机对话系统，能快速、准确地对遥感图像进行有关处理；另一方面，地理信息系统中的专题信息和专家智慧能对遥感图像进行专题监督分类，其结果以计算机地图形式输出。

2、研究景观生态系统的功能和动态

由于地理信息系统中贮存大量专题数据和丰富的程序、模型和方法，利有计算机、遥感等现代技术手段的支持，因而能采用多层次、多因子的区域综合和系统分析，既可以从时间与空间、质量与数量、内部与外部、静态与动态、自然人为等角度综合认识景观的结构和功能，从而进行景观功能模拟和动态预测。

3、进行景观生态设计和景观生态规划

景观生态设计和规划一般都要与具体实践和应用相关联，作为整个设计工程的有机组成部分。在综合、系统地对景观结构、功能和动态研究之后，依靠地理信息系统中的专题研究模型，加上专家系统，首先对景观生态特征进行评价、然后利用GIS的可视化功能并结合景观设计中的各种应用模型，根据具体的目的要求，对景观规划结果进行模拟显示和分析，为设计的进一步完善提供信息。

4、研究全球性问题

景观生态学经过发展和完善、已经成为―门涉及生物圈，地理圈和智慧圈等领域、把人类和环境统一起来进行综合研究的新兴交叉学科。它力图为协调人类与景观的关系提供理论基础，对于这样一门全球性科学的研究，单一学科、传统手段与方法已无能为力，而GIS对此则大有可为：首先，有全球性的资源与环境大容量数据库；其次是综合了各有关学科专家的智慧；第三，有先进的信息网络支持，可将在物理上离散的各地数据库、模型库联系起来共享；第四，处理数据的速度相当快，能在自然过程的形成时间之内模拟各种可能出现的结果，并提出对策。

四、结语：GIS现如今已成为景观生态学研究的支柱，有着举足轻重的作用。随着GIS技术的不断发展，其在景观生态学中的应用将会更加广泛，更加深入，同时也会把景观生态学的发展推向一个新的台阶。

作者单位：黑龙江工程学院

作者简介：栾毅（1986-），男，汉族，黑龙江省哈尔滨人，黑龙江工程学院2005级测绘系本科生，专业地理信息系统

参考文献：

[1]李博等.生态学.北京.高等教育出版社,2000

[2]陈述彭,鲁学军，周成虎.地理信息系统导论[M]北京.科学出版社.1995:3,6-7

[3]江东.地理信息系统及其在全球变化研究中的应用[M]北京.气象出版社.2003.4

[4]王庆华,郝伟.地理信息系统的发展趋势.资源开发与市场.2005.21（1）:28-30

[5]张超.地理信息系统实习教程.北京.高等教育出版社.2000

[6]王召海,吴泉源.论RS、GIS、GPS集承与区域可持续发展.中国人口资源与环境.200.10（专刊）：90-91