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城市化过程中景观尺度结构变化及空间分异特征研究

李雨潼  
【摘要】:城市作为一种复杂的生态系统,随着一个区域的人口增长和社会经济的不断发展,其景观结构和功能亦将产生序列性的自适应变化,以满足区域社会经济发展的需求。城市景观以其强大的辐射和渗透能力不但决定着自身的结构和格局特征,还对周围其它景观类型的结构有着显著的约束作用,引起城市周边特别是城郊发生景观演化和格局变化。而这种景观演化和格局的变化正构成了城市化过程。研究城市化景观格局的时空动态是理解城市化过程及其驱动机制的重要方式。而对景观特征尺度的研究则有助于选择合适的测量尺度以揭示景观格局的规律性,同时也有助于揭示景观变化的模式和动力学机制。 长江三角洲是中国城市化进程最快的地区之一,改革开放以来,随着城市化的逐步推进,土地利用/覆盖变化和景观格局发生了剧烈变化。南京作为长江三角洲的核心城市之一,其城市化进程对于长江三角洲乃至全国其他城市的发展具有重要的参考价值。 为了探讨城市化过程中景观特征尺度结构特征的变化,本文利用南京地区1988、1998和2006年3期landsat TM遥感影像,应用小波分析和局部样方方法分析技术分别对1988-2006年南京市城郊浦口、河西、江宁和仙林四个区位的景观尺度结构进行了研究,并与中心城区进行了对比。主要结论有: 通过小波分析发现,1988-2006年中心城区及城郊各区位都存在4个特征尺度域,且不存在明显的等级嵌套关系;在研究期间城郊4区位各个尺度域的变化趋势一致,只是变化的速度和幅度有所差别,而且较小型尺度域(尺度域1、2)的变异系数普遍大于较大型尺度域(尺度域3、4)的变异系数,表明较大型尺度域内尺度之间的差异性比较小型尺度小,发育程度相对较高;比较城郊江宁、河西、仙林和浦口不同时期同一尺度域的变异系数发现各区位中型和大型尺度之间的异质性会随着城市化进程发生节律性的变化。 对同一时期不同区位的特征尺度域比较发现,尺度域4在三个时期内各个区位间均无显著性的差异,然而主城区与城郊各区位在其他三个中小尺度域中基本都存在差异性,而且各中小型特征尺度的平均尺度值小于其他区位,表明城郊中小型粒级结构与城市中心区相比相对较粗,而最大的尺度(由一定区域范围大型道路切割而成)在各区差异性并不显著。 对同一区位不同时期间的特征尺度域比较发现,特征尺度在一定的条件下可能会发生继承的现象,但有时仅发生在个别的尺度域,并且因局部区位性的差异,会出现在不同的尺度域上。同时发现在景观演化的过程中存在突变与稳定相间的各个阶面,并将稳定的阶面视为景观的亚稳定阶段。 局部样方方差分析结果表明,除中心城区外,其他城郊各区位的景观异质性水平总体上呈现上升状态或先降后升。中心城区相对城郊而言呈现出不同的变化规律,检测出的特征尺度与城郊各区位比也相对显著,这可能和中心城区城市化程度有关。同时与小波分析得出的特征尺度数量相比,局部样方方差分析的所得到的尺度数量明显少于前者。尽管局部样方方差分析能将研究区景观结构最主要总体平均结构特征反映出来,但没能揭示出各区位景观格局的多尺度结构。


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