基于RS与GIS的沈阳市绿地空间格局动态分析

【摘要】 景观格局及其动态变化分析是景观生态学研究的核心内容之一, 通过景观格局动态的研究可以准确把握景观功能及结构的变化情况，将景观动态分析应用到城市绿地规划中，为城市绿地规划提供依据。本文在RS和GIS技术的支持下, 解译沈阳市2001年、2005年和2010年的卫星影像，利用景观格局指数定量分析2001年到2010年间沈阳市三环以内城市绿地景观格局的变化, 揭示其景观时空动态格局的演变过程, 以期为沈阳城市绿地景观格局的优化配置及生态系统可持续发展提供理论基础与依据。

关键词：景观格局；动态分析；RS；GIS；城市绿地

中图分类号：P901 文献标识码：A 文章编号：

1 研究区概况及研究方法

1.1 研究区概况

本研究以沈阳城市三环以内的建成区为例，面积为468 km ，行政上包括和平区、沈河区、大东区、皇姑区的全部及铁西区、东陵区、于洪区、浑南新区的建成区部分，该区域是沈阳规划的核心区域。

1.2 数据来源

本研究以沈阳市三环内的城市森林作为研究对象,采用2001年航空影像、2005年和2010年的QuickBird卫星影像作为数据源。在Erdas 9.0图像处理软件的支持下,利用沈阳市1∶10万的地形图对2005年的航空影像进行几何纠正,以2001年的图像为准,分别对2001年和2010年的图像进行几何精校正,使其具有相同的坐标系统。并且结合地形图对几何校正后的沈阳幅影像进行切割,得到研究区内的2001、2005 和2010年的数字影像地图。

1.3 景观指数的选取

根据本文的研究特点，选用了一下具有代表性的景观指数：

类型水平：斑块数（NP)、斑块类型面积（CA）、斑块密度（PD）、景观指数总面积（TA）、斑块形状指数(LSI)、平均斑块分维数（MPFD）、斑块所占景观面积的比例（PLAND）

景观水平：香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数（SHEI）、景观丰度（PR）

2 结果与分析

2.1绿地斑块构成分析

从表2-1可知，沈阳市公园绿地面积从2001年1023.71ha到2005年的1985.49ha再到2010年的2246.21ha，公园绿地斑块数量从98到168再到232。沈阳市的公园建设步伐较快，公园数量在增多，公园绿地景观多样性增加，更加符合人们对公园绿地的需求。

从表2-1可知，沈阳市附属绿地面积从2001年265.27ha到2005年的646.47ha再到2010年的872.34ha，公园绿地斑块数量从32到65再到86。沈阳市附属绿地建设的步伐也较快，随着城市化进程的加快，各种单位机构的增加，附属绿地的增加是必然的。

从表2-1可知，沈阳市生产绿地面积从2001年1236.35ha到2005年的1976.67ha再到2010年的2463.94ha，公园绿地斑块数量从2001年的289到2005年的323再到2010年的396。沈阳市从01年到10年生产绿地的增加并不是特别快，是在稳步的向前增加。

从表2-1可知，沈阳市防护绿地面积2001年为1123.75ha到2005年1559.52ha再到2010年为1778.46ha，斑块数量从1275到1505再到1786,从此对比数据可以看出，沈阳市三环内原有的防护绿地情况较好，从01年到10年是在稳步的向前增加。

2.2 绿地景观多样性分析

景观多样性是指景观在结构、功能及其时间变化方面的多样性，它揭示了景观的复杂程度。景观的多样性可由景观丰度和香农多样性指数来表征。斑块在景观中的分布状况由香农均匀度指数说明。

从表2-2得知，沈阳市三年的多样性指数虽然呈现递增状态，但整体数值都不大，说明沈阳市在绿地景观多样性的建设上需要更加重视，于此对应的景观丰度虽然也在逐年增长，但还没达到理想效果。从均匀度指数的变化来看，沈阳市绿地分布情况从2001到2010年的均匀程度越来越好，说明在绿地建设时做好了前期的整体性规划，在未来的绿地规划时在充分考虑增加景观多样性的同时还应尽量保持景观均匀程度。

2.3景观破碎化分析

景观的破碎化是指由于自然或人文因素的干扰所导致的景观由简单趋向于复杂的过程，在这里，人类的干扰因素常常起着主导作用。景观破碎化与人类活动紧密相关，与景观格局、功能与过程密切联系，同时它又与自然资源保护互为依存。随着人类的进步和科技的发展，人类对自然的干扰能力越来越强，因而导致景观的破碎化程度也逐步加深。本文用斑块密度进行景观破碎化分析。

从表2-3可以看出，沈阳三个年份的绿地景观斑块密度均表现出以附属绿地较大，其次为生产绿地。说明附属绿地斑块更为破碎，空间异质性也较大，这主要附属绿地大多分布在房前屋后，被建筑、道路等所分割，斑块破碎造成的。尤其是建筑密度高的地方，绿地斑块更是“见缝插绿”。

公园绿地、防护绿地及农田在这三个年份中表现基本相同，景观斑块一般较大，破碎化程度较低，单位面积上的斑块数量较少，景观斑块密度偏低。

沈阳市从2001年到2010年公园绿地、附属绿地、生产绿地破碎化程度加大相对较快，而防护绿地及农田的破碎化程度加大的幅度较小，说明对于城市的防护绿地及农田的保护做的很好。

2.4绿地景观形状分析

（1）景观分维度分析

从2001年到2010年沈阳市绿地景观的分维度指数均呈现下降趋势，说明人类对各类型绿地景观均有不同程度干扰，并且越发加强，这也充分体现了城市化进程的加快，人们对城市的建设加大对景观的干预程度越来越大。

绿地景观形状指数分析

斑块形状指数是过计算某一斑块形状与相同的圆或正方形之间的偏离程度来测量斑块形状复杂程度的，斑块的形状越复杂或越扁长，值就越大。它的变化能反应人类活动对景观格局的影响，一般来说，受人类活动干扰小的自然景观的斑块形状规则性较小，而受人类活动影响大的人为景观更加规则。

从表可以很明显的看出，从2001年到2010年，沈阳市近圆指数都在呈现增加趋势，说明沈阳市的绿地景观形状越来越规则化，受人类活动的干预程度越来越大。

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