銀川市景觀格局動態變化研究

白林波，白明生，賈科利

（1.寧夏大學 資源環境學院，銀川750021；2.寧夏大學 生命科學學院，銀川750021）

從景觀生態學的角度，對特定區域的景觀生態空間格局進行研究，是揭示該區域生態狀況及空間變異特征的有效手段。景觀格局及其動態變化是景觀生態學研究的核心內容之一［1－3］。隨著城市化進程的明顯加快，城市用地規模不斷擴展，對城市進行合理規劃，優化城市地域格局，已成為城市可持續發展的先決條件［4－6］。目前由于計算機技術、信息技術及3S技術的發展，景觀格局變化研究逐步發展到定量化階段，主要表現為運用不同時期遙感影像對區域景觀格局及其變化過程進行研究［7－8］。隨著銀川市近年來經濟的快速發展，景觀格局變化很快。本文應用CBERS影像在GIS技術支持下對銀川市景觀格局進行動態分析，旨在為銀川市景觀生態規劃與生態設計提供科學依據及輔助決策參考，以期減弱城市開發對生態系統的破壞，改善日益脆弱的生態環境，促進銀川市經濟、社會與生態環境的和諧發展。

1 研究區概況

銀川市是中國西北區域性中心城市。位于寧夏引黃灌區的中部，東臨黃河，西屏賀蘭山，介于東經105°51′－106°21′，北緯38°25′－38°37′，平均海拔1 100m，屬中溫帶大陸性氣候，年均氣溫8.5℃，年均降水200mm，冬無嚴寒，夏無酷暑。國家實施西部大開發戰略以來，銀川市經濟高速發展，處于歷史上以來最好的發展時期。本次研究范圍包括銀川市三區（興慶區、金鳳區和西夏區）以及永寧縣和賀蘭縣。

2 研究方法

2.1 景觀類型劃分

根據研究區景觀類型實際情況及圖像的空間分辨率，將研究區景觀分為建設用地、耕地、林地、水體、未利用土地5種景觀類型。

2.2 數據處理

本文所用資料為研究區2001年和2005年兩期CBERS衛星圖像，接收時間分別為2001年8月和2005年9月，借助研究區1∶5萬地形圖，應用軟件Erdas imagine對2001年遙感圖像進行幾何精校正。在CBERS影像和地形圖中選擇30個均勻分布的控制點，采用雙線性內插法進行重采樣，完成整幅圖像的幾何精校正。2005年圖像以校正好的2001年圖像為基準進行影像間的配準，利用圖像－圖像的方式達到幾何配準的目的。然后在ArcView軟件平臺下，按5種景觀類型分層提取（見圖1），然后應用軟件的統計功能統計各景觀類型單元的斑塊數、面積等指標（見表1）。

表1 研究區2001－2005土地利用類型的特征值

圖1 銀川市景觀類型圖

2.3 研究指標

對景觀空間格局的定量描述是分析景觀結構、功能及過程的基礎，通過格局分析可以把景觀的空間特征與時間過程聯系起來，從而能夠較為清楚地對景觀內在規律進行分析和描述。本文選取斑塊面積、斑塊數﹑多樣性指數﹑景觀優勢度﹑景觀破碎度及景觀均勻度5種指標進行景觀格局變化研究［9－12］，根據景觀指數計算公式及表1數據計算出研究區的景觀類型指數和景觀指數結果見表2－3。

表2 2001－2005年研究區景觀類型指數特征值

表3 2001－2005年研究區景觀指數特征值

3 結果分析

3.1 研究區景觀構型和總體特征的變化分析

從表1可以看出，研究區在2001－2005年景觀斑塊類型沒有發生變化，均由耕地、林地、建設用地、水域和未利用土地構成。其中耕地為主要景觀類型，2001年和2005年的耕地面積比例均在50%以上，其次是未利用土地、林地、水體和建筑用地，兩個時間段不同景觀類型的構成比例雖有變化，但都是按照上述順序由高到低逐漸減少，說明研究區的景觀構成在2001－2005年沒有太大變化。從景觀指數來看（表3），2001－2005年景觀多樣性指數和均勻度指數增加，優勢度指數和破碎度指數有所減小，說明研究區的景觀類型分布更趨均衡化。

3.2 景觀斑塊類型水平上的景觀格局變化分析

3.2.1 耕地變化 2001－2005年耕地的斑塊數量略有減少，但面積卻增加了25.55km2，多樣性指數、破碎度指數和均勻度指數減小，優勢度指數稍有增加，說明研究區耕地面積增加的同時，更趨于大面積的片狀分布。

3.2.2 林地變化 研究區林地主要集中分布于賀蘭山區，2001－2005年林地的斑塊數量和面積均有所增加，主要是由部分未利用土地轉化而來。

3.2.3 建筑用地變化 建筑用地為城鎮建成區和鄉村，2001－2005年建筑用地的斑塊數量沒有變化，面積增加了71.61km2，隨著城市的迅速擴展，城鎮面積逐漸增大，尤其是銀川市面積增加較多，使得建筑用地景觀的的多樣性指數和均勻度指數增加，優勢度和破碎度指數減小。

3.2.4 水體變化 從表1可以看出2001－2005年研究區的水體斑塊數量減少較多，由51塊減少為31塊，面積也相應由271.5km2減少為172.46km2。多樣性指數、破碎度指數和均勻度指數減小，優勢度指數稍有增加，從影像圖可以看出，水域主要轉化為耕地，主要是研究區的小面積坑塘水面和養殖水面由于利用不善轉化為耕地。

3.2.5 未利用土地變化 未利用土地的斑塊數量增加，但是面積卻有所減少，這是因為在研究時段內，原先的未利用土地部分轉化為林地和耕地，原先的部分耕地由于土質退化不適合耕種成為撂荒地導致斑塊的數量增加，破碎度增大。

4 結語

綜合以上分析結果，銀川市在2001－2005年城市景觀格局的主要變化特征表現為以下幾個方面：

（1）在研究時段內景觀斑塊類型沒有發生變化，景觀多樣性指數和均勻度指數增加，優勢度指數和破碎度指數有所減小，研究區的景觀類型分布更趨均衡化。

（2）受城市化進程影響，銀川市在2001－2005年建筑用地數量增加較快，耕地和林地面積增加，主要由水體和未利用土地轉化而來，水體和未利用土地的數量減少，尤其是水體的斑塊數量減少較多。水是城市生態系統非常重要的組成部分，水體的大量減少，可能會對城市功能產生不良影響，因此，在未來的城市規劃中，應加強城市水體的保護。隨著城市化進程的加快，建筑用地數量必然呈逐年增加的趨勢，但是在增加建筑用地面積的同時，為了保護區域的生態環境質量，要重視水體、林地在城市中的重要作用，合理規劃各土地利用類型的比例和空間分布格局，保持生態環境的穩定性，使城市健康發展。

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