曲阳县土地利用景观格局特征研究

2019-04-12王琦

智能城市 2019年5期

王琦

（河北农业大学，河北保定 071000）

近年来，景观生态学的应用越来越广泛，作为研究景观生态的重要指标，土地利用和景观格局成为揭示区域生态状况和空间分布特征的有效手段[1]。本文以河北曲阳县为研究区，利用ENVI与Fragtats软件对曲阳县2009～2016年的土地利用和景观格局进行研究。

1 研究区概况和研究方法

曲阳县地处保定市区西南，太行山东麓，华北平原西部，面积总计1 083.7 km2，地理坐标为北纬38°，东径114°。其地势走向为西北高、东南低，属半山区。曲阳县呈大陆季风气候，四季显著而分明[2]。

1.1 数据来源

研究区主要数据来源类为曲阳县2009年的landsat TM遥感影像和2016年的landsat8 OLI遥感影像数据。数据由地理空间数据云下载获得，并对其进行大气校正，图像增强等处理，利用曲阳县的shp边界进行影像裁剪以获得精确用地范围。

在Envi5.3中，利用影像监督分类的方法，获取曲阳县2009和2016年2期土地利用分类图。并在此基础上，使用景观格局指数分析软件Fragstats 4.2对曲阳县景观空间分布特征进行了研究分析。由于曲阳县地貌单一，本研究按照国家相关标准，将研究区景观类型划分为水体、建设用地，裸地，林草地和耕地5类[3]。

1.2 研究方法

从生态学和规划学角度来看，斑块类型及其形状、大小、数量和空间组合等对生态环境的影响具有很强的相关性，对于这些要素高度浓缩的景观格局信息即景观指数。本研究分析指数包括CA、PLAND、LSI、PD、IJI、LPI、CONTAG、COHESION、SHDI、SHEI等10项指标[4]。

2 结果与分析

2.1 土地利用变化

在Envi5.3中对曲阳县2009～2016年土地利用进行分类，分类结果如图1所示。从空间分布角度上看，曲阳县土地利用呈阶梯化分布，北部地区主要是山区裸地、林地，南部地区主要是建设用地和耕地，西北部地区有集中水域。

由图2可知，2009～2016年的7年间，曲阳县裸地面积从17 213公顷略微下降至17 111公顷，面积基本保持不变；建设用地面积呈现大幅度增长，从13 309公顷上升至20 967公顷；林草地面积小幅下降，从44 288公顷下降至40 223公顷；耕地面积小幅下降，从30 703公顷下降到26 482公顷；水域面积从1 371公顷上升至2 102公顷，虽然绝对增幅不大，但从整体比例上增幅较大。总体上看，7年间曲阳县建设用地和水域面积增加明显，从图中即可观察到明显变化，林草地和耕地面积有所下降，裸地面积基本保持不变，说明曲阳县正在经历一个快速的发展时期，但其发展占用了一定面积的绿地，且裸地利用率不高。

图1 2009～2016年土地利用变化图

图2 2009～2016年土地利用变化表

2.2 类型层面分析

由表1分析得知，林草地在曲阳县土地利用类型中占主要地位，根据PLAND（斑块所占景观面积比例）值，2009年和2016年分别占总面积的41.43%和37.63%，水域面积很小，但在7年内增加幅度很大，从1.28%上升至1.96%。林草地LSI（景观形状指数）值较高，形状复杂，水域LSI低，形状简单集中。大部分PD（斑块密度）呈上升趋势，景观破碎度增加。建设用地、耕地、水域的IJI（散布与并列指数）均有明显提升，斑块邻接概率明显增加。综上所述，随着城市化进程的加快，曲阳县建设用地面积大幅提高的同时，各类型斑块受人类活动干扰加剧，景观碎片化程度增加。

表1 2009～2016年类型层面景观格局指数

2.3 景观层面分析

2009～2016年景观层面景观格局指数如表2所示。从表2可知，2009～2016年PD呈增加趋势，值得注意的是，LPI（某类最大斑块占景观面积）值从23.94大幅下降到6.65，占据优势和主导地位的斑块被散布化了，象征着人类对自然的干扰活动增加，LSI从124.51上升至139.20，CONTAG（蔓延度指数）从36.67下降至31.48，IJI从62.60上升至71.36，COHESION（斑块结合度）从99.23下降至98.70，都从不同的方面反映了这一的诱因产生的结果。SHDI（香农多样性指数）从1.33上升至1.40，土地利用丰富度增加，景观异质性上升，SHEI（香农均匀度指数）从0.82上升至0.87，说明研究区内各斑块景观优势度减弱并呈现均质化趋势。总体而言，2009～2016年间，曲阳县开发活动的显著增加，原有景观优势度较高的农林土地被用作建设用地，零星异质斑块散布在优势斑块内部，使斑块破碎度增加，对景观生态系统的健康运转的干扰活动加剧。