徐州主城区景观格局变化分析

李朝

摘要：选择2010年的Landsat-5影像和2016年的Landsat-8影像，通过Arcgis目视解译和地面核查，建立了徐州市主城区这两个时期的土地利用类型数据，利用Fragstats对这两个时期的景观指数进行了分析计算。结果表明：徐州主城区范围内的耕地面积有较为显著的减少，耕地景观破碎化。建设用地面积增加明显，分散到其他土地类型的间隙中。林地面积略有增加，并且形状变得复杂。草地的3个指数基本没有变化，说明草地斑块在最近几年来没有太多变化。水体的3个景观指数都有所上升，景观稳定性提高。2016年徐州市主城区景观的PD、SHDI、LSI指数上升，其他指数下降，说明最近几年徐州主城区景观整体更加地破碎化了。

关键词：景观格局；景观指数；徐州市

中图分类号：TU986

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）09004403

1 引言

城市是人类居住最为集中的地区也是人为干扰最为强烈的区域。城市化造成了一系列的生态环境问题，如生物多样性减少和栖息地破坏，热岛效应增强，环境污染，水土流失等[1]。近年来，对城市景观格局及景观格局动态变化的研究已成为城市生态学的研究热点[2～6]，这些研究力图通过景观生态学的分析方法来为城市下一步的发展规划提供理论依据。

徐州市在2004年启动新城区建设，2005年将大庙镇、大黄山镇两个乡镇划入经济开发区，主城区面积迅速扩大。伴随着生态园林城市建设和国家级经济开发区建设，徐州主城区土地利用类型发生了剧烈的变化。本研究通过对徐州主城区2010年和2016年两个时期的景观格局进行比较分析，希望了解这一时期内景观格局的基本情况，为下一步更为深入的探讨这些变化的人为影响因素和城市发展规划提供科学依据。

2 研究区概况

本研究根据选取徐州市主城区作为研究对象，包括云龙区、泉山区、鼓楼区和经济开发区4个市辖区，面积为450.69 km2。市区河流主要有故黄河和京杭运河，市区湖库包括云龙湖、大龙湖、九里湖等。随着经济社会的发展，城市建设用地增加的同时其他用地类型和景观格局也发生了深刻的变化。

3 数据来源与分析方法

选择2010年的Landsat-5影像和2016年的Landsat-8影像，几何校正后利用徐州市主城区边界将影像切割，在Arcgis 10.2中进行目视解译，生成两个时期的土地利用类型矢量图层。将土地利用类型矢量图层在Arcgis10.2中转换成TIF格式的栅格图层，通过Fragstats 4.2计算各景观指数。

4 结果与析

4.1 徐州主城区景观类型变化

利用Arcgis 10.2对2010和2016年徐州主城区土地利用类型统计（表1），可见徐州主城区范围内的耕地有较为显著的减少，由2010年的44.73%下降到2016年的41.22%，这些减少的耕地最终主要变为了建设用地，建设用地由2010年的37.02%增加到2016年的39.75%。其他土地类型中，水体面积的增长量排在第二位，林地和草地略有增加。两个时期的土地利用类型见图1。

4.2 徐州主城区景观格局分析

利用Fragstats 4.2对转换成栅格数据的土地类型图进行分析计算，数据大小为30 m×30 m。选取PLAND、LPI、PAFRAC、PD、LSI、CONTAG、COHESION等指數，对2010年和2016年徐州主城区的景观格局进行分析。选取景观指数及相关描述见表2[7，8]，相关计算结果见表3和表4。

耕地的PLAND和LPI下降较为明显，PAFRACA保持不变。说明徐州主城区范围内的耕地的面积减少较多，最大的耕地斑块面积变小，景观变得破碎化。

林地的PLAND和PAFRACA略微上升，LPI保持不变。说明林地面积略有增加，并且形状变得复杂。

草地的3个指数基本没有变化，说明草地斑块在最近几年来没有太多变化。

建设用地的3个指数都有所上升，说明建设用地面积增加，形状变得复杂并且离散，分散到其他土地类型的间隙中。

水体的3个指数都有所上升，这是由于徐州城区范围内的煤炭塌陷地逐步被改造成了湖库和湿地公园的原因，使得水体面积增加，形状复杂，水体景观稳定性提高。

2016年徐州市主城区的PD、SHDI指数略微上升，LSI指数上升明显，其他指数下降，说明最近几年徐州主城区景观整体更加的破碎化。

5 结语

徐州主城区2010～2016年耕地面积大幅下降，建设用地大幅增加。这两类土地类型的变化是城市化最为直接的结果。建设用地斑块逐渐地侵占到耕地斑块中，逐渐成为区域的最主要景观。

林地和水体景观略有增加。这两类景观的增加，有助于提高城市生态系统的服务功能，在今后的城市规划中应该向这两类景观，尤其是森林景观倾斜。

草地面积基本保持不变。结合遥感地面核查可知，徐州主城区的草地，除了公园、景区之外，主要集中分布在低山丘陵上，这些区域可以通过植树造林进行植被恢复，以提高生态系统的服务功能和稳定性。

徐州主城区景观格局在2010～2016年间更加的破碎化，对于这些破碎化的驱动力分析和景观破碎规律的研究是下一步研究的主要内容。

参考文献：

[1]阳文锐.北京城市景观格局时空变化及驱动力[J].生态学报，2015，35（13）：4357～4366.

[2]欧定华，夏建国.城市近郊区景观格局变化特征、潜力与模拟——以成都市龙泉驿区为例[J] .地理研究，2016，35（3）：534～550.

[3]仇江啸，王效科，逯 非，等.城市景观破碎化格局与城市化及社会经济发展水平的关系——以北京城区为例[J].生态学报，2012，32（9）：2659～2669.

[4]林 卉，刘 培，杜培军，等.基于遥感影像的城市景观格局变化分析[J].国土与自然资源研究，2012（4）：9～10.

[5]陈飞燕，张 迁，张向敏，等.遂平县土地利用景观指数分析[J].信阳农业高等专科学校学报，2015，25（2）：107～109.

[6]买尔孜·亚吾买尔，阿里木江·卡斯木.资源型城市克拉玛依市土地利用变化与景观格局分析[J].水土保持通报，2016，36（5）：283～293.