黃河三角洲居民點(diǎn)建成區(qū)對(duì)土地利用格局的時(shí)空影響

舒瑩，胡遠(yuǎn)滿

摘要：取1986、1996和2001年3個(gè)時(shí)期覆蓋近代黃河三角洲的TM影像為數(shù)據(jù)源，結(jié)合1980年地形圖，經(jīng)監(jiān)督、非監(jiān)督分類及人工目視解譯，獲得研究區(qū)各時(shí)相土地覆被類型圖。運(yùn)用地形圖和TM影像人工目視解譯勾畫3個(gè)時(shí)期居民點(diǎn)圖，通過3個(gè)時(shí)期的居民點(diǎn)分布圖向外等距離擴(kuò)展形成輻射狀梯度圈，并以此剪裁相應(yīng)時(shí)相的土地覆被類型圖，形成不同距離輻射梯度土地覆被類型圖，計(jì)算各土地覆被類型圖的景觀指數(shù)，分析研究區(qū)15年間土地覆被動(dòng)態(tài)過程、居民點(diǎn)動(dòng)態(tài)過程以及居民點(diǎn)變化對(duì)景觀動(dòng)態(tài)的影響。結(jié)果表明，隨著居民點(diǎn)建成區(qū)面積的增大，其對(duì)周圍地區(qū)影響的范圍亦不斷增大。

關(guān)鍵詞：近代黃河三角洲；居民點(diǎn)；土地覆被；緩沖區(qū)；梯度圈

中圖分類號(hào)：F301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）05-1030-06

Temporal-Spatial Effects of Build-up Residential Area in Yellow River Delta on Land Use Pattern

SHU Ying1，HU Yuan-man2

（1.School of Environment and Energy Engineering， Anhui Institute of Architecture and Industry， Hefei 230023， China；

2.Institute of Applied Ecology， Chinese Academy of Sciences， Shenyang 110016，China）

Abstract： Using TM remote sensing images of yellow river delta in 1986， 1996 and 2001 and relief maps in 1980 as data sources， land cover landscape of the studied zone in different years were obtained by supervised classification， non-supervised classification and artificial visual interpretation. The map of residential area in the different years was pictured using TM remote sensing images and relief maps. The radiation transects were set around the residential area by buffer zone techniques， according to which the land cover landscapes of different years were cut out to form land cover landscapes of different radiation distance. The landscape indices were calculated based on the land cover landscapes cut out. Based on these data， the dynamics of land cover landscape and residential area， and the effects of residential area change on landscape in the 15-year period were analyzed. The results showed that the influencing zone of residential area was increased with the increasing of its area.

Key words： recent yellow river delta； residential area； land cover； buffer zone； grading diversification

隨著人類活動(dòng)對(duì)土地利用方式日益深刻的影響與干擾，全球變化已成為當(dāng)今世界一個(gè)重大的課題，土地利用與土地覆被變化是全球變化中的重要內(nèi)容之一[1]?；谶b感、GIS等對(duì)土地利用與土地覆被變化驅(qū)動(dòng)力的分析大量涌現(xiàn)，結(jié)果表明土地利用與土地覆被變化的驅(qū)動(dòng)力集中于自然、人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件幾個(gè)方面，自然因素是土地利用變化的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展引起的城鎮(zhèn)建成區(qū)和農(nóng)村居民點(diǎn)用地的擴(kuò)大是主要的外在驅(qū)動(dòng)力[2-4]。當(dāng)前對(duì)于居民點(diǎn)建成區(qū)的研究集中于建成區(qū)居民點(diǎn)自身，如建成區(qū)形態(tài)研究、擴(kuò)展模式、動(dòng)態(tài)模型研究和空間結(jié)構(gòu)研究等方面[5-7]；農(nóng)村居民點(diǎn)用地的變化、增長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)力分析及各個(gè)居民點(diǎn)的空間分布特征分析等方面[8，9]，但關(guān)于居民點(diǎn)建成區(qū)擴(kuò)張對(duì)土地利用與土地覆被格局的影響研究甚少。居民點(diǎn)建成區(qū)從中心向周圍呈梯度擴(kuò)張[10，11]，周圍土地類型和土地利用格局會(huì)隨之呈現(xiàn)景觀梯度分異，這就為利用緩沖區(qū)技術(shù)進(jìn)行景觀梯度分異研究提供了依據(jù)。

黃河三角洲是中國(guó)三大河口三角洲之一，地處海陸生態(tài)交錯(cuò)帶，自然條件復(fù)雜，一直是學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)，眾多研究結(jié)果表明黃河三角洲土地利用與土地覆被變化的主要外在驅(qū)動(dòng)力是人為干擾引起人造景觀增加造成，關(guān)于人為干擾對(duì)區(qū)域土地利用格局影響的程度、范圍及對(duì)周圍土地斑塊的梯度影響的研究極少。近代黃河三角洲內(nèi)坐落著我國(guó)第二大油田——?jiǎng)倮吞锖蛧?guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，區(qū)域內(nèi)土地利用類型豐富多樣，有利于研究建成區(qū)居民點(diǎn)對(duì)不同景觀類型的影響。本研究以1986、1996和2001年3個(gè)時(shí)期的TM遙感影像為數(shù)據(jù)源，以區(qū)域土地覆被為載體，研究建成區(qū)居民點(diǎn)緩沖區(qū)土地覆被景觀時(shí)空梯度分異。通過研究土地覆被景觀數(shù)據(jù)的幅度效應(yīng)，進(jìn)一步探討不同面積幅度的梯度圈之間進(jìn)行景觀特征比較的可行性； 最后，沿居民點(diǎn)建成區(qū)做緩沖區(qū)，形成從居民點(diǎn)建成區(qū)為中心向外圍擴(kuò)散的輻射帶圈，分析帶圈梯度上的土地覆被景觀的梯度分異特征。通過土地覆被景觀的特征， 映射出居民點(diǎn)建成區(qū)發(fā)展對(duì)土地覆被變化的影響。

1 研究數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

黃河三角洲根據(jù)其成陸時(shí)間可分為古代黃河三角洲、近代黃河三角洲和現(xiàn)代黃河三角洲。本研究的黃河三角洲區(qū)域主要指近代黃河三角洲（其中包括現(xiàn)代黃河三角洲），總面積60多萬公頃。近代黃河三角洲地處渤海灣畔，地理位置37°20′-38°12′ N，118°07′-119°10′E，以墾利寧海為頂點(diǎn)，北起套爾河口，南至淄脈溝口，境內(nèi)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。行政區(qū)劃上包括山東省東營(yíng)市大部分和濱州市東北部地區(qū)，坐落有山東黃河三角洲國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，是我國(guó)最大的新生濕地生態(tài)系統(tǒng)，境內(nèi)有大小河流20余條。

1.2 分析數(shù)據(jù)的生成

原始數(shù)據(jù)以覆蓋整個(gè)黃河三角洲的Landsat TM遙感影像數(shù)據(jù)（1986年5月、1996年9月和2001年6月）為本研究基本數(shù)據(jù)源，輔助于該地區(qū)1980年1∶50 000地形圖。以地形圖為基準(zhǔn)對(duì)遙感影像進(jìn)行幾何校正，誤差控制在一個(gè)像元內(nèi)。再通過人工解譯和計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯遙感影像，以及現(xiàn)場(chǎng)踏勘校正解譯結(jié)構(gòu)，形成研究區(qū)土地利用與土地覆被類型圖。其中的分類體系參照我國(guó)土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)[12]，再考慮黃河三角洲實(shí)際情況以及研究?jī)?nèi)容，將近代黃河三角洲分為15種土地類型：黃河、光板灘涂、湖泊水庫、林地、蝦蟹田、鹽田、草甸、蘆葦、農(nóng)田、檉柳蘆葦沼澤、灘涂、潮下帶、道路、油田和居民點(diǎn)。圖像處理使用軟件Erdas 8.6、Arcview 3.3和Arc/info 8.3。

不同尺度下求得的景觀指數(shù)會(huì)存在差異，尺度的不同可能直接影響到研究成果的可靠性，尺度一般用粒度和幅度進(jìn)行分析。選取域值粒度以下的任一粒度大小都不會(huì)對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生質(zhì)的影響，由于分析數(shù)據(jù)來源于像元大小為30 m的TM影像，為最大限度地包含原始信息量，故數(shù)據(jù)分析粒度采用30 m為基本像元[13-20]。

1.3 研究方法

1.3.1 不同幅度景觀圖的生成 本研究的幅度是指景觀分析區(qū)域面積的大小。相應(yīng)地，幅度效應(yīng)指景觀指數(shù)對(duì)不同景觀分析面積大小的響應(yīng)。 根據(jù)研究區(qū)形狀特點(diǎn)，在近代黃河三角洲內(nèi)部截取一個(gè)最大的正方形，此為分析的最大區(qū)域（總共包括1 600×1 600個(gè)像元）。再以正方形4個(gè)頂點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，分別向內(nèi)裁減50行和50列的帶寬，形成第二個(gè)區(qū)域。依次用同樣的方法在第二個(gè)區(qū)域的基礎(chǔ)上形成第三個(gè)區(qū)域，在第三個(gè)區(qū)域上形成第四個(gè)區(qū)域，以此類推，形成一系列不同幅度的景觀圖，共包括16個(gè)區(qū)域，記為區(qū)域1、2…16，最小的區(qū)域包括100×100個(gè)像元（圖1）。

1.3.2 居民點(diǎn)建成區(qū)緩沖區(qū)的生成 居民點(diǎn)建成區(qū)圖層形成過程：根據(jù)1980年1∶50 000地形圖對(duì)1986年TM影像進(jìn)行人工目視勾繪，1996年和2001年在1986年基礎(chǔ)上通過判斷影像紋理和顏色特征進(jìn)行勾繪。

緩沖區(qū)形成過程：以全部居民點(diǎn)建成區(qū)為對(duì)象，向外圍形成1 km寬度的緩沖區(qū)，剪裁建成區(qū)及其緩沖區(qū)，生成第一個(gè)梯度圈；再以第一梯度圈為基礎(chǔ)，向外圍形成1 km寬度的緩沖區(qū)，剪裁第一梯度圈及其外圍緩沖區(qū)，生成第二個(gè)梯度圈，以此類推，直至覆蓋整個(gè)研究區(qū)域。研究區(qū)域西南部靠近內(nèi)陸，居民點(diǎn)建成區(qū)密集，第一個(gè)梯度圈即可延伸覆蓋研究區(qū)西南部；北部和東部與渤海毗鄰，其中坐落著黃河三角洲國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，居民點(diǎn)建成區(qū)分布少，尤其是東部黃河入海處，故在北部和東部需生成較多梯度圈，1986年生成29個(gè)梯度圈，1996年生成34個(gè)梯度圈，2001年生成30個(gè)梯度圈（黃河1996年8月經(jīng)人工改道由原來東部入海改為東北方向入海，所以2001年近代黃河三角洲東部相對(duì)1996年有一定蝕退）。基于這些梯度圈剪裁各時(shí)相土地覆被景觀圖，形成從居民點(diǎn)建成區(qū)向外圍的一系列輻射的梯度圈景觀，如圖2所示。

1.3.3 景觀指數(shù)選取與計(jì)算 景觀格局指數(shù)（Landscape indices or metrics）用簡(jiǎn)單數(shù)字描述復(fù)雜的景觀格局。在景觀指數(shù)中，大部分指數(shù)之間景觀格局信息重復(fù)[15，21，22]，指數(shù)之間存在一定的相關(guān)性，故可采用少數(shù)的指數(shù)代替所有指數(shù)進(jìn)行分析。針對(duì)景觀水平常用的景觀指數(shù)，利用景觀格局分析軟件APACK 2.2計(jì)算不同幅度景觀圖的指數(shù)值。根據(jù)指數(shù)計(jì)算結(jié)果選取其中受幅度影響較小的指數(shù)，并考慮各指數(shù)的生態(tài)學(xué)意義及重要程度，最終選定進(jìn)行土地覆被景觀的梯度分異指數(shù)。以選取的指數(shù)為介質(zhì)探討居民點(diǎn)建成區(qū)緩沖區(qū)土地覆被景觀時(shí)空梯度分異。各指數(shù)的計(jì)算公式見該軟件的幫助文件。

2 結(jié)果與分析

黃河三角洲在1986、1996、2001年3個(gè)時(shí)期總面積先少量增加后大幅減少，1986～1996年研究區(qū)增加土地面積4 006.9 hm2（其中新生灘涂面積5 015.9 hm2，沿海蝕退面積1 009.0 hm2），1996年到2001年土地凈減少16 960.5 hm2（其中新生灘涂面積2 623.0 hm2，沿海蝕退面積19 583.5 hm2）。這是由于近年來黃河流量銳減，上游帶來泥沙日益減少，淤積速度大大小于蝕退速度所造成。

2.1 景觀的幅度效應(yīng)及指數(shù)的選取

幅度是空間數(shù)據(jù)對(duì)空間地理現(xiàn)象或過程進(jìn)行度量和評(píng)價(jià)的一個(gè)重要影響因素，研究表明幅度變化直接影響景觀格局[10，16，22]。選取常用的13個(gè)指數(shù)進(jìn)行幅度效應(yīng)分析，分別為歸一化平均斑塊面積（Average normalized patch area，ANPA）、平均斑塊周長(zhǎng)面積比（Average patch perimeter-area ratio，APA）、校正的斑塊周長(zhǎng)面積比（Average corrected patch perimeter-area ratio，ACPA）、邊界密度（Edge density，ED）、雙對(duì)數(shù)分維數(shù)（Fractal dimension，F(xiàn)D）、多樣性（Shannon-Weaver diversity，SWD）、均一度（Shannon-Weaver evenness，SWE）、優(yōu)勢(shì)度（Dominance，DO）、蔓延度（Contagion，CI）、邊界分布均勻度（Edge density evenness，EDE）、角秒矩（Angular second moment，ASM）、反差矩（Inverse difference moment，IDM）和聚集度（Aggregation index，AI）。根據(jù)景觀格局指數(shù)的生態(tài)學(xué)意義（Fragstats的分類標(biāo)準(zhǔn)）[23，24]，以上指數(shù)可分為4個(gè)類別，其中歸一化平均斑塊面積、平均斑塊周長(zhǎng)面積比、校正的斑塊周長(zhǎng)面積比和邊界密度為基本指數(shù)，雙對(duì)數(shù)分維數(shù)為形狀指數(shù)，聚集度、蔓延度、角秒矩、反差矩和邊界分布均勻度為蔓延度指數(shù)，優(yōu)勢(shì)度、多樣性和均一性屬于多樣性指數(shù)。

2.1.1 景觀指數(shù)的幅度效應(yīng) 幅度效應(yīng)決定著梯度分析結(jié)果的可靠性，在研究區(qū)域景觀特征之前，先以2001年影像為例分析土地覆被景觀幅度效應(yīng)，以保證研究的完整性以及后續(xù)研究成果的可行性與可靠性。對(duì)2001年度分析區(qū)域圖進(jìn)行指數(shù)計(jì)算，結(jié)果如圖3。從圖3可以看出，2001年平均斑塊周長(zhǎng)面積比、邊界密度、反差矩、雙對(duì)數(shù)分維數(shù)和聚集度指數(shù)的幅度效應(yīng)不明顯，其他指數(shù)幅度效應(yīng)較為明顯；從區(qū)域16到區(qū)域12（即包括像元從100×100個(gè)到500×500個(gè)）各指數(shù)受幅度影響較敏感，區(qū)域12之前指數(shù)值變化趨緩。說明當(dāng)景觀面積大于區(qū)域12（包括像元500×500個(gè)，面積22 500 hm2）并且景觀之間面積相差不大時(shí)，運(yùn)用上述景觀指數(shù)法進(jìn)行景觀特征分析可行有效。

2.1.2 景觀指數(shù)的選取 景觀指數(shù)之間存在信息重復(fù)，指數(shù)之間存在顯著相關(guān)性?；局笖?shù)中校正斑塊周長(zhǎng)面積比不是一個(gè)很好的格局指數(shù)[25]，而基本指數(shù)中的歸一化平均斑塊面積與其他指數(shù)不存在顯著相關(guān)性，代表了景觀的獨(dú)特性，在景觀對(duì)比研究中應(yīng)重視此指數(shù)，解釋其景觀生態(tài)學(xué)意義[23]，故在基本指數(shù)中選取歸一化平均斑塊面積指數(shù)；形狀指數(shù)表示構(gòu)成景觀斑塊形狀的復(fù)雜性，雙對(duì)數(shù)分維數(shù)能預(yù)示大多形狀指數(shù)的變化趨勢(shì)，是景觀水平上常用的形狀指數(shù)；蔓延度指數(shù)表明景觀類型在空間上的聚集程度或類型間鑲嵌程度，聚集度和反差矩是常用的兩個(gè)蔓延度指數(shù)，從圖3中可看出這兩個(gè)指數(shù)受幅度影響小，研究結(jié)果可以剔除其幅度的影響；多樣性指數(shù)關(guān)系到景觀類型數(shù)以及類型的面積百分比，包括的大多數(shù)指數(shù)存在明顯的相關(guān)性，其中Shannon-Wiener多樣性指數(shù)多見于景觀格局分析。由此共選擇歸一化平均斑塊面積、雙對(duì)數(shù)分維數(shù)、聚集度、反差矩和多樣性指數(shù)這5個(gè)指數(shù)分析居民點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)區(qū)域土地利用格局的影響。

2.2 研究區(qū)景觀特征時(shí)間變化

研究區(qū)景觀特征時(shí)間變化如圖4所示，可以看出研究區(qū)15年中，土地覆被景觀變化較為平緩。其中均一化平均斑塊面積指數(shù)經(jīng)歷了先上升后下降趨勢(shì)，但變化幅度不大，在0.5左右波動(dòng)，說明3個(gè)年份在斑塊形狀上相似。聚集度和反差矩指數(shù)在研究年份間均出現(xiàn)下降趨勢(shì)，其中聚集度指數(shù)值1986年為0.976、1996年為0.973、2001年為0.972，反差矩值1986年為0.950、1996年為0.945、2001年為0.941，說明隨著年份的增加斑塊破碎化程度增加、研究區(qū)域結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單。雙對(duì)數(shù)分維數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但上升速度極為緩慢，說明研究年段斑塊邊緣幾何形狀僅略趨于復(fù)雜。進(jìn)行研究的五個(gè)指數(shù)中變化幅度最大的為多樣性指數(shù)，呈明顯上升趨勢(shì)，說明研究年段整個(gè)研究區(qū)多樣性不斷上升，各種景觀覆被類型所占比例越來越均衡。

2.3 居民點(diǎn)建成區(qū)緩沖區(qū)土地覆被景觀變化的梯度分異

由于黃河三角洲地理位置的特殊性，部分區(qū)域淤積（黃河入海口為世界上成土最快的河口三角洲）、部分區(qū)域蝕退（海水沖刷），造成3個(gè)年份研究區(qū)面積不同；各年度居民點(diǎn)數(shù)量面積亦不同，故3個(gè)年度居民點(diǎn)緩沖區(qū)數(shù)量有所差別。圖5-圖9中1代表居民點(diǎn)第一個(gè)緩沖區(qū)形成的第一梯度圈，依次類推，直至覆蓋整個(gè)研究區(qū)，即2001年居民點(diǎn)外圍第30緩沖區(qū)形成的第30梯度圈覆蓋整個(gè)研究區(qū)，得出的為整個(gè)研究區(qū)指數(shù)值，1996年第34梯度圈為整個(gè)研究區(qū)指數(shù)值，1986年第29梯度圈為整個(gè)研究區(qū)指數(shù)值。根據(jù)景觀指數(shù)幅度分析結(jié)果，當(dāng)景觀面積大于區(qū)域12時(shí)，運(yùn)用上述景觀指數(shù)法進(jìn)行景觀特征分析可行有效。測(cè)量所得3個(gè)年份居民點(diǎn)建成區(qū)所有緩沖區(qū)面積中，面積最小的為1986年第一個(gè)緩沖區(qū)形成的第一梯度圈，面積為212 175.9 hm2，大于面積22 500 hm2，即指數(shù)的計(jì)算結(jié)果基本不受幅度影響。

2.3.1 歸一化平均斑塊面積 從居民點(diǎn)緩沖區(qū)梯度分異來看，1986年從梯度圈1到梯度圈2有明顯增加趨勢(shì)，往后趨于平緩；1996年從梯度圈1到梯度圈5有明顯增加趨勢(shì)，往后趨于平緩；2001年從梯度圈1到梯度圈5有明顯增加趨勢(shì)，往后趨于平緩（圖5）。說明對(duì)于歸一化平均斑塊面積，1986年居民點(diǎn)建成區(qū)影響范圍為周圍2 km，1996年和2001年隨著居民點(diǎn)面積擴(kuò)大，影響范圍為周圍5 km。

2.3.2 雙對(duì)數(shù)分維數(shù) 隨著居民點(diǎn)緩沖區(qū)范圍的擴(kuò)大，指數(shù)值先增大后趨緩。1986年從梯度圈1到梯度圈4變化幅度明顯，往后趨緩；1996年從梯度圈1到梯度圈5變化幅度明顯，往后趨緩；2001年從梯度圈1到梯度圈6變化幅度明顯，往后趨緩（圖6）。說明對(duì)于雙對(duì)數(shù)分維數(shù)，1986年居民點(diǎn)建成區(qū)影響范圍為周圍4 km，隨著居民點(diǎn)建成區(qū)面積的增大，1996年和2001年分別擴(kuò)大為5 km和6 km。

2.3.3 聚集度 3個(gè)年度聚集度變化趨勢(shì)基本相同，先逐漸下降后基本保持平穩(wěn)。1986年從梯度圈1到梯度圈5指數(shù)值不斷下降，往后趨于平緩；1996年從梯度圈1到梯度圈4指數(shù)值不斷下降，往后趨于平緩；2001年從梯度圈1到梯度圈6指數(shù)值不斷下降，往后趨于平緩（圖7）。說明對(duì)于聚集度指數(shù)，1986年居民點(diǎn)建成區(qū)影響范圍為周圍5 km，1996年居民點(diǎn)建成區(qū)面積增加，影響范圍卻縮小為4 km，2001年居民點(diǎn)建成區(qū)面積繼續(xù)增加，影響范圍擴(kuò)大為6 km。

2.3.4 反差矩 3個(gè)年份變化趨勢(shì)相似，隨著緩沖區(qū)帶擴(kuò)大，數(shù)值先減少后增加再趨于平緩。1986年從梯度圈1到梯度圈5數(shù)值顯著下降，往后趨緩；1996年從梯度圈1到梯度圈5數(shù)值顯著下降，往后趨緩；2001年從梯度圈1到梯度圈6數(shù)值顯著下降，變化幅度明顯，往后趨緩（圖8）。說明對(duì)于反差矩指數(shù)，1986年居民點(diǎn)建成區(qū)影響范圍為5 km，1996年居民點(diǎn)建成區(qū)面積增加，影響范圍保持不變，為周圍5 km，2001年居民點(diǎn)建成區(qū)影響范圍擴(kuò)大為6 km。

2.3.5 多樣性 與前4個(gè)指數(shù)相同，3個(gè)年度多樣性指數(shù)值呈現(xiàn)相似的變化趨勢(shì)，隨著緩沖區(qū)范圍的擴(kuò)大，多樣性指數(shù)值不斷擴(kuò)大直至相對(duì)穩(wěn)定。1986年從梯度圈1到梯度圈5數(shù)值顯著上升，往后趨緩；1996年從梯度圈1到梯度圈5數(shù)值顯著上升，往后趨緩；2001年從梯度圈1到梯度圈6數(shù)值顯著上升，變化幅度明顯，往后趨緩（圖9）。說明對(duì)于多樣性指數(shù)，1986年居民點(diǎn)建成區(qū)影響范圍為周圍5 km，1996年居民點(diǎn)建成區(qū)面積增加，影響范圍保持為5 km，2001年居民點(diǎn)建成區(qū)面積繼續(xù)增加，影響范圍擴(kuò)大為6 km。

3 討論

土地利用覆被變化能直接反映人類活動(dòng)這一當(dāng)今全球環(huán)境變化的主導(dǎo)因子。影響黃河三角洲的土地利用覆被變化的人類活動(dòng)集中在道路、居民點(diǎn)、油井、農(nóng)田、葦田和蝦蟹田開發(fā)等，關(guān)于居民點(diǎn)建成區(qū)對(duì)土地利用覆被變化的研究為本次研究的重點(diǎn)。

景觀研究受到粒度和幅度影響，數(shù)據(jù)主要來源于分辨率為30 m的TM影像，考慮原數(shù)據(jù)粒度特點(diǎn)采用分辨率30 m；通過分析，當(dāng)研究面積大于22 500 hm2時(shí)，景觀研究受幅度影響明顯減小，研究區(qū)1986年、1996年和2001年居民點(diǎn)面積分別為23 102.4、33 110.5和39 397.8 hm2，均大于幅度影響范圍，以它們?yōu)橹行男纬傻木用顸c(diǎn)緩沖區(qū)面積更是大于幅度影響范圍。居民點(diǎn)建成區(qū)對(duì)周圍地區(qū)具有輻射影響特性，它的變化會(huì)帶動(dòng)周圍景觀的變化，如居民點(diǎn)建成區(qū)周圍道路、農(nóng)田等將會(huì)有所增加。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究15年以來居民點(diǎn)建成區(qū)變化對(duì)土地利用格局影響，通過分析，表現(xiàn)出以下規(guī)律。

基于緩沖區(qū)技術(shù)的居民點(diǎn)建成區(qū)輻射梯度圈景觀分析結(jié)果顯示，居民點(diǎn)建成區(qū)存在明顯的緩沖區(qū)效應(yīng)。研究年段內(nèi)，隨著居民點(diǎn)建成區(qū)面積不斷增加，各年份緩沖區(qū)梯度圈景觀指數(shù)變化區(qū)間也不斷變化，數(shù)據(jù)變化說明隨著居民點(diǎn)建成區(qū)范圍的增大，各指數(shù)的響應(yīng)范圍均有所擴(kuò)大；1986年歸一化平均斑塊面積指數(shù)受影響范圍為居民點(diǎn)建成區(qū)周圍2 km距離，雙對(duì)數(shù)分維數(shù)為4 km，聚集度指數(shù)為5 km，反差矩指數(shù)為5 km，多樣性指數(shù)為5 km；1996年歸一化平均斑塊面積指數(shù)受影響范圍為居民點(diǎn)建成區(qū)周圍5 km距離，雙對(duì)數(shù)分維數(shù)為5 km，聚集度指數(shù)為4 km，反差矩指數(shù)為5 km，多樣性指數(shù)為5 km；2001年歸一化平均斑塊面積指數(shù)受影響范圍為居民點(diǎn)建成區(qū)周圍5 km距離，雙對(duì)數(shù)分維數(shù)為6 km，聚集度指數(shù)為6 km，反差矩指數(shù)為6 km，多樣性指數(shù)為6 km。1996年雖然居民點(diǎn)建成區(qū)面積增大，但是部分指數(shù)受影響的距離和1986年持平，聚集度指數(shù)影響距離甚至還出現(xiàn)比1986年下降的趨勢(shì)，但從影響面積來看，1986年居民點(diǎn)建成區(qū)緩沖區(qū)5形成的第五梯度圈包含的范圍為435 008 hm2，1996年居民點(diǎn)建成區(qū)緩沖區(qū)5形成的第五梯度圈包含的范圍為451 238 hm2，影響面積1996年較大；隨著居民點(diǎn)建成區(qū)面積的擴(kuò)大，2001年各指數(shù)相應(yīng)距離明顯大于1986年和1996年，故相應(yīng)的范圍也將大于1986年和1996年。綜上得出，隨著居民點(diǎn)建成區(qū)面積的增大，各指數(shù)相應(yīng)的范圍呈現(xiàn)擴(kuò)大的趨勢(shì)，即隨著居民點(diǎn)建成區(qū)面積的增大，其對(duì)周圍地區(qū)影響的范圍亦不斷增大。

3S技術(shù)在土地利用覆被變化中的運(yùn)用為獲得區(qū)域發(fā)展時(shí)間和空間的動(dòng)態(tài)過程信息提供了更加便捷的方法，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用梯度和景觀指數(shù)相結(jié)合的方法，分析居民點(diǎn)建成區(qū)變化對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響范圍，可以量化居民點(diǎn)建成區(qū)對(duì)景觀生態(tài)影響的梯度特征，為區(qū)域規(guī)劃、區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和管理提供決策依據(jù)。

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