浅谈GIS在景观格局变化中的应用

浅谈GIS在景观格局变化中的应用
景观格局变化研究涉及资源、经济、环境和社会等问题，探索人地关系及人类活动方式的调整，促进研究景观功能和动态的协调，需要现代的多元化的方式逐渐相互融合。

本文基于国内外GIS在景观格局变化应用的发展现状，对20世纪90年，景观生态学研究进入了发展的鼎盛时期后，GIS在景观格局变化应用领域的发展和应用方式的变化，从单一的GIS到“3S”与研究模型的结合，总结了其实际应用的优缺点，并对GIS，或者是“3S”技术在景观格局研究应用的发展趋势。

标签：景观格局；GIS ；景观生态学
1、景观格局
景观格局一般是指景观的空间格局，即不同形状和大小的景观要素在空间上的排列组合，是景观异质性的重要表现，包括景观斑块的类型、数量，不同斑块在空间上的组合分布以及景观上生物与非生物的共同作用结果。

景观格局研究起源于欧洲，其发展历史可以追溯到上世纪30 年代。

“景观和景观生态”的名词最早在1939 年由德国生物地理学家Troll 提出，他侧重于研究一个区域不同地域单位的自然-生物综合体的相互关系分析，其直接目的就是为了协调统一生态学和地理学这两个研究领域科学家的研究工作。

2、GIS在景观格局动态研究中的应用
丹麦的Kristensen S P.采用GIS手段，分析了上世纪1973年以后20多年间农业上活动对Rostrup地区景观格局带来的变化；Syphard等在分析加利福尼亚南部地区景观格局变化规律基础上，运用CA模型预测了该地区2005年-2050年城市景观格局变化的情况；Jerry等以美国堪萨斯州为例，运用Fragstats软件包并结合RS和GIS技术进行景观格局指数计算，对其景观结构进行分析；Burnside、Croissant、Gautam 等通过调查和利用GIS、RS 技术从不同尺度上进行土地利用格局变化的定量研究，为土地利用规划、农业政策等的编制和制定提供依据。

Mallick 等基于RS 和GIS，对沙地阿拉伯山区的景观动态特性进行了研究，得出流域土地利用和土地覆盖变化主要受人为因素（土地管理、建设和人口压力）的影响，而非自然因素。

景观生态学在中国起步较晚，直到20 世纪80 年代起才开始介绍国际上景观生态学的发展。

总的来说，可以分为两个阶段：第一階段是80 年代，为我国景观生态学的初步发展阶段。

第二阶段是90 年代以后，我国景观生态学研究得到了迅速的发展。

20世纪80年代初，黄锡畴和刘安国在《地理科学》上分别发表的《德意志联邦共和国生态环境现状及保护》和《捷克斯洛伐克的景观生态研究》，景观生态学被介绍到国内之后，一系列文献介绍了国外景观生态学概念和方法，景观格
局作为其基础内容同时在中国引起广泛关注，这一阶段可以说是我国景观格局研究的起步阶段，主要以国外研究成果的介绍为主。

我国景观格局的研究和应用真正起步于1990年。

国内景观生态学的研究较偏重于基础理论的研究，主要集中在景观结构、景观格局及异质性、景观格局和过程的相互作用、景观动态分析的模拟模型、景观动态的尺度分析及尺度推绎、3S 技术在景观生态学中的应用等方而进行景观规划和管理。

1990年，肖笃宁等采用景观多样性指数等指标对1958-1988年间沈阳西郊景观空间格局变化特征加以研究，由此拉开了国内开展城市景观格局动态变化研究的序幕。

进入21世纪，田光进等以三期卫星影像解译结果为基础数据，探讨1986-2000年间的海口市景观要素的空间结构变化规律；王库等以兴国县1958-1996年间的土壤侵蚀强度图为基础数据，利用GIS技术，对土壤侵蚀的空间分布格局的演变规律展开了研究；王玉洁等在GIS技术的支持下，结合景观格局指数法和梯度分析法对上海市浦东新区的景观格局演变规律进行研究；张培等以犍为县玉津镇为例，以现有的土地利用类型图为基础数据，对该区域1997-2008年间的景观格局动态变化进行分析；潘竟虎等在GIS技术的支持下，运用景观格局分析法深入研究1976-2010年间玉门市土地利用景观格局的时空演变特征；宁秀红和赵敏以上海市合庆镇为例，通过土地利用指数、空间自相关分析以及景观格局指数对该区域的景观格局时空演变特征进行综合分析。

3、总结
综合上述内容，发现景观格局变化是自然、经济和文化等各方面因素综合作用的结果，而且现代社会中人类活动对景观格局的影响越来越大，因此要建立精确的、综合的景观格局动态模型，必须充分考虑景观格局变化的驱动因子。

GIS 在景观分析中的应用具有几个方面的优势：（1）强大的综合、贮存功能，将零散的数据和图像资料加以结合并储存在一起，可长期有效的使用，将各类地图以相关信息，通过计算模块完善地融为一体。

（2）为空间景观格局分析和空间模型提供技术框架，简化数学方法的应用。

在于“3S”技术的结合中，RS（遥感技术）和GPS（全球定位系统）作为土地和景观的数据来源、GIS（地理信息系统）作为数据分析处理的平台，再结合统计分析。

在今后的研究中，可以考虑在GIS 中实现将CA 模型和其他模型相结合，例如多智能体模型在建立人类交互模型中有独特的优势，两者的结合将可能实现对景观格局变化更准确的预测。

再者，目前为主基于“3S”的景观格局研究数据的使用大多是多光谱数据，并且是数据精度不高，但是基于RS 和GIS 来进行景观动态变化研究对数据的精度要求较高，如Landsat遥感影像数据的精度是有限，并不能完全满足研究的需要。

因此，未来景观格局动态研究的数据选择可以由多光谱扩展到高光谱数据。

杨茜（1993-），女，藏族，四川省遂宁市人，在读硕士，成都理工大学旅游与城乡规划学院人文地理专业，研究方向：城乡规划与人居环境。