周亦昀
上海海事大学海洋科学与工程学院 上海 201306
摘要：本文以上海市作为研究对象，采用1999年、2008年和2015年三个时相的Landsat遥感影像，利用GIS技术和景观格局指数对上海市的景观格局特征及其动态进行研究。通过分析可以看出1999年~2008年城市化速度较快，而2008年~2015年，景观格局特征的改变较小，但仍趋于破碎化。
关键词：上海市；景观格局；城市化
1.概论
如今越来越多城市规划中注意到构建生态网络的重要性，那么对于上海市近二十年来景观格局演变进行探讨对了解上海市目前的宏观格局，以及未来如何优化景观格局，更好地构建生态网络具有重要的意义。
2.研究方法
2.1遥感数据来源及预处理
本文选择的数据来源分别是Landsat7 ETM+获取到的上海市1999年，2008年2月29日与Landsat 8 OLI获取到的2015年7月1日的数据。并且数据的云覆盖率都在5%以下。
利用ENVI对图像进行几何校正、去云和去阴影、图像增强、图像拼接和裁剪的预处理操作。
2.2研究区的遥感解译
该研究将土地利用分为城镇用地，植被用地，裸地和滩涂水体四类。
图1 上海市土地分类结果图（左：1999年 中：2008年 右：2015年）
2.3分类精度评价
随机选取了200个参照地物，并利用误差矩阵方法对分类结果进行了精度验证，1999、2008、2015年分类结果的kappa系数分别为0.7775、0.8260、0.7825，基本达到后续分析的精度要求。
2.4研究方法
本文主要探讨的是利用景观格局指数来分析景观格局的演变，也即景观的时间异质性。景观格局指数是高度浓缩的景观格局信息，是反映景观结构组成、空间配置特征的简单量化指标[1]。
本文结合上海市的实际情况，选取了具有生态意义的6个斑块类型水平指数和8个景观水平指数。
3.结果与分析
3.1上海市斑块类型水平格局特征
上海近二十年来土地类型面积显著增长的为城镇用地，尤其是1999年至2008年增长的幅度较大，将近十年间城镇用地的面积由1999年的99291.6000公顷到2008年上升至了276081.3公顷。而植被用地的面积却大大减少，1999年上海市仍以植被用地为优势景观，占总面积的75.10%，到了2015年，植被用地与城镇用地的占总面积比基本持平。滩涂水系的面积和裸地的面积则有所减小。
而上海市近20年各斑块类别最大斑块指数LPI的变化最大的为城镇建设用地，由1999年的5.33%增长到2015年的38.09%，尤其是1999年到2008年的十年间，增长了25%。这是因为城市化快速扩展时期，大量集约化的经济开发区，工业开发区的建立，尤其是浦东新区的快速建设。而植被的最大斑块指数呈稳定下降的趋势，由1999年的17.89%下降至2015年的14.12%。而滩涂水系的最大斑块指数比较稳定，裸地则有下降的趋势，呈更加零星的分布。
3.2上海市景观水平格局特征
从表1可以得知1999年至2008年上海市斑块密度，蔓延度指数、聚合度和平均分维数有所下降，景观形状指数、香农多样性指数、均匀度指数、边界密度都上升。斑块密度、边界密度、聚合度主要反映景观的破碎化，斑块密度、边界密度越大,聚合度越小,则景观的破碎化越高。边界密度和聚合度的减小仍说明上海市景观在城市化快速扩展阶段趋于破碎化。景观形状指数的上升表明上海市景观斑块的形状趋于复杂化。香农多样性指数SHDI能反映景观的异质性，上海市1999年与至2008年的香农多样性指数的明显上升表明上海市土地利用变得更加丰富，分布也更加均匀。可以均匀度指数SHEI来换算景观的优势程度，由1999年0.4983上升至了2008年的0.6381，也同样表明上海市景观占优势的斑块类型减少。1999年至2008年间平均分维数的增长则说明斑块受到干扰作用增加。
而2008年与2015年景观格局指数的差异则较小，说明城市化进入了稳定扩展阶段。斑块密度、边界密度、聚合度的下降说明景观仍趋于破碎化。景观形状指数有明显的上升，说明上海市各斑块的形状已经趋于复杂化。而变化最小的是香农多样性指数和均匀度指数，表明上海市景观中的各斑块类型分布已经趋于平衡。
表1 1999年、2008年和2015年上海市景观水平格局指数
4.讨论
1999～2008年间上海市植被用地被蚕食严重，9年间植被用地比例下降了27.3%，平均以每年3%的速率递减，而城镇建设区的比例则上升了32.8%，平均以每年3.6的速率递增。而2008年~2015年，上海市的城市化速度趋向稳定，各个斑块类型分布趋于平衡，生境指数也较为稳定，但总体景观仍趋于破碎化。破碎化势必导致景观连接度降低、物质和能量的自然流通过程受阻[2]。
参考文献：
[1]邬建国. 景观生态学——概念与理论[J]. 生态学杂志，2000，01:42-52.
[2]王玉洁,李俊祥,吴健平,宋永昌. 上海浦东新区城市化过程景观格局变化分析[J]. 应用生态学报,2006,01:36-40.
作者简介：周亦昀(1994– )，女，硕士研究生，从事景观格局分析方面的研究。
论文作者:周亦昀
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/3
标签：景观论文; 上海市论文; 指数论文; 格局论文; 密度论文; 植被论文; 滩涂论文; 《防护工程》2018年第9期论文;