北京市1984-1999年景观格局变化分析

北京市1984-1999年景观格局变化分析

崔明明

摘要：通过运用Fragstats3.3软件对北京市1984年、1999年两个年份的景观指数进行计算，对北京城区景观动态分析结果和土地利用变化进行分析。通过分析得出北京的城市化进程对景观格局的变化影响大，得农田的面积减少，破碎化程度提高；城市用地的增加，零碎斑块聚集成大斑块。北京市的园林绿化程度也有明显的提高。另外，北京在进行城市化的同时，也比较注重水体的保护。

关键词：景观动态；土地利用变化；景观格局

1、实验目的

通过北京市1984年和1999年的北京城区土地利用图，采用Fragstats对这两个年份土地利用的各项指标进行计算、分析，并观察其变动情况，由此得出北京市1984-1999年间景观格局的变化。同时也通过使用fragstats的使用，对景观生态有一个系统的概念与对于各项指标有一定的熟悉程度。

2、实验用数据和软件

2.1实验数据

北京地区1984年、1991年、1999年的土地类型的相应景观格局指数

2.2实验软件

Fragstats3.3软件、EXCEL软件

3、实验结果与数据分析

3.1景观动态分析

3.1.1景观格局分析类型指数

表1 北京市1984-1999年景观格局变化指数

TYPE CA PLAND NP ED AREA_MN SHAPE_MN AI

1984年

背景342.54 0.45 1 1.21 342.54 24.95 60.34 农田37804.68 49.40 1135 81.70 33.31 2.01 87.71 绿地18381.42 24.02 2398 84.12 7.67 2.20 73.85 城市用地18057.15 23.59 1340 51.97 13.48 1.96 83.65 水体1947.87 2.55 385 8.29 5.06 1.79 76.09 未利用土地0.00 0.00 0 0.00 0.00 0.00 0.00

1999年背景342.54 0.45 1 1.21 342.54 24.95 60.34 农田20006.37 26.14 1337 44.86 14.96 1.74 87.31

绿地 29589.39 38.66 970 54.96 30.50 1.83 89.48 城市用地 24462.90 31.96 1726 79.83 14.17 1.95 81.38 水体 2130.66 2.78 497 8.27 4.29 1.63 78.22 未利用土地 1.80 0.00 2 0.02 0.90

1.99 45.16

1、面积百分比PLAND

图1 不同年份面积百分比PLAND 比较

由图可看出通过比较1984年、1999年北京土地利用类型的面积变化，可以看出背景没有变化，农田的面积显著减少，绿地的面积明显增加，城市用地有所增加，水体的变化不明显。分析原因，应该是北京的城市化进程有所提高，同时也比较重视整个城市的环境绿化，退耕还林等，也比较注重水资源的保护。 2、斑块数NP

图2 不同年份NP 斑块数比较

0.00

10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 面积百分比（%）

土地利用类型

1984年1999年

500 1000 1500 2000 2500 3000 N P 斑块数

土地利用类型

1984年1999年

由图可看出通过比较1984年、1999年北京土地利用类型的斑块的增减，可以看出农田、水体、城市用地的斑块数都有不同程度的增加，绿地的斑块数减少了一半多。分析原因，应该是北京的园林绿化、城市绿化程度的加快使得绿地的破碎程度降低。 3、边缘密度ED

图3 不同年份土地利用类型边缘密度变化

由图可看出农田、绿地的边缘密度都有明显的减小，究其原因，绿地的面积增多，破碎化程度减弱。而退耕还林、城市用地增加导致了农田的减少，使其边缘密度减小。城市用地的边缘密度明显增大，景观破碎度增加。 4、平均斑块面积AREA_MN

图4 不同年份土地利用类型平均斑块面积变化

由图可看出农田的平均斑块面积减小，是由于绿地面积被城市用地占用，使得绿地面积

0.00

10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00

E D 边缘密度

土地利用类型

1984年1999年

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 A R E A _M N 平均斑块面积

土地利用类型

1984年1999年

减少，破碎化程度加深。绿地的斑块平均面积增多，城市绿化程度增大。 5、平均斑块形状指数SHAPE_MN

图5 不同年份土地利用类型平均斑块形状指数变化

平均斑块形状指数MSI ≥1，无上限。MSI=1时，形状最简单，接近正方形；一般，平均斑块形状指数越大说明斑块形状越复杂。从图中可以看出城市用地、农田、水体、绿地的平均形状指数均在不断减小，说明各类用地的形状都在逐步趋向简单，这也表明了越来越多的散落的不规则小斑块逐渐聚合成形状规则的大斑块。

6、聚集度AI

图6 不同年份土地利用类型聚集度变化

由图中看出，绿地的聚集度有明显提高，说明小的斑块聚集成大斑块，斑块分散程度减低。

0.00

5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 S H A P E _M N 平均斑块形状指数

土地利用类型

1984年1999年

0.00

10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 A I 聚集度

土地利用类型

1984年1999年