基于GIS—RS的海口市海岸帶景觀格局變化分析

摘 要：基于RS-GIS技術，應用Erdas軟件對遙感圖像進行解譯，獲得研究區的主要土地利用景觀類型圖。通過選取不同水平景觀格局指數，進行計算與分析，探討了海口市南渡江東岸海岸帶的景觀格局現狀、動態變化特征及變化趨勢。

關鍵詞：海口市；GIS；RS；海岸帶；景觀格局

目前，關于海口市景觀格局的研究比較少，缺少對東岸海岸帶的全面、深入的研究。土地利用景觀格局的變化會引起不同景觀單元間物質、能量及營養成分的流動的變化，也會引起上述生態過程和系統功能的變化[1]。因此，深入對海岸帶景觀格局動態變化研究，有助于提高土地利用的經濟、社會、環境效益，實現土地資源利用的可持續發展都具有重要的意義。

1 研究區概況與研究方法

研究區屬于海口南渡江東岸海岸帶，位于海口市東北部，南渡江東岸。東起南渡江，西至海口市和文昌市行政邊界，南到海岸線向內陸延伸至10km處，北至海岸線。利用海口市三期遙感影像，通過監督分類和目視解譯相結合方法，把土地利用分為6類，耕地、園地、林地、建設用地、水域用地和其他土地，得到研究區1991、2001、2010年景觀格局分布圖。景觀格局指數是景觀格局重要研究方法之一，文中通過參考多篇文獻[2]，景觀單元特征指數選擇以下5種：斑塊密度（PD）、最大斑塊指數（LPI）、斑塊平均面積（AREA_MN）、面積加權分維數（FRAC_AM）、斑塊結合度指數（COHESION）。景觀整體特征指數選擇了以下三種：香濃多樣性指數（SHDI）、蔓延度（CONTAG）、破碎度指數（FI）。

2 景觀空間格局結果與分析

2.1 景觀單元特征指數分析

1991～2010年各景觀類型的斑塊密度總體呈現遞增現象，反映研究區景觀破碎化程度一直在增加。建設用地和林地斑塊數量一直較大，但景觀總體面積不大，表明這兩種景觀分布比較分散。在2010年建設用地斑塊密度高達2.6586，相對1991年增長了5.55倍；林地由0.4682增長到1.3212個。研究區最大斑塊指數（LPI）一直為耕地和水域用地，說明耕地和水域一直為優勢景觀類型，是南渡江東岸海岸帶景觀類型的基質。1991～2010年間耕地最大斑塊指數一直在減少，由第一降為第二；水域用地最大斑塊指數一直在增加，由第二升為第一。說明研究區耕地受人類影響顯著，水域受影響程度相對較小。斑塊平均面積（AREA_MN）總體呈減小趨勢，其中耕地和林地減小明顯，表明研究區單位面積景觀的生物量、生產力、養分貯量以及物種組成和多樣性在降低；耕地平均斑塊面積由最初的279.5614hm2銳減為58.5711 hm2，林地由最初的53.9529 hm2減小為13.8545 hm2，表明耕地和林地類型景觀要素斑塊規模的平均水平下降明顯，特別是林地類型斑塊平均面積的減少，會顯著降低生物量。近20年來，園地和其他土地相對其他景觀類型，面積加權分維數（FRAC_AM）維持較低水平，說明園地和其他土地形狀接近正方形；其他景觀類型面積加權分維數都在1.2附近波動，說明這幾種用地形狀較復雜，受人類影像較大，特別是耕地。耕地和水域用地的斑塊結合度指數（COHESION）較高，表明它們的連通性較好，在區域占有較大比重，類型間的物質和能量遷移比較通暢；建設用地斑塊結合度指數一般，屬于中等水平，總的來說略有增加；林地斑塊結合度指數總體呈下降趨勢，這與研究區林地被砍伐，轉變為園地和建設用地相關。

2.2 景觀整體特征指數分析

蔓延度作為鑲嵌度指數之一，可以描述研究區景觀整體團聚程度，反映景觀均勻度。蔓延度取值范圍為（0，100]，取值越大表明景觀越聚集，反之越分散。表1表明，1991年蔓延度取值稍微大于50，2010年景觀蔓延度為41.0692，反映了研究區景觀在2001～2010年間趨向分散。香濃多樣性指數可反映研究區景觀類型、結構和功能的豐富度、均勻度和優勢度。在1991～2010年間，Shannon多樣性指數逐漸增加，表明研究區各類型斑塊面積所占比例差距越來越小，即研究區景觀類型結構趨向均衡發展，景觀多樣性增加。破碎度指數，用來描述景觀破碎化程度，同時反映人類活動對景觀干擾的程度。研究區景觀破碎度指數在1991和2001年相同，都為1.7301，即100km2的土地可以劃分為13*13的矩陣。2001～2010年間FI增長為6.8559，即研究區100km2的土地可以劃分為26*26的矩陣，景觀破碎程度明顯增加，這10年間受到人類活動干擾程度大。

3 結束語

耕地和水域一直為優勢景觀類型，是南渡江東岸海岸帶景觀類型的基質。研究區各景觀類型的斑塊密度和斑塊邊緣密度總體呈現遞增現象，反映研究區景觀破碎化程度一直在增加，特別是建設用地破碎化程度較大。斑塊平均面積總體呈減小趨勢，其中耕地和林地減小明顯，表明研究區單位面積景觀的生物量、生產力、養分貯量以及物種組成和多樣性在降低。總體表明耕地、林地、建設用地和水域，受到人類活動影響程度較大，園地和其他土地受干擾程度較小。林地斑塊結合度指數總體呈下降趨勢，反映林地斑塊間的物質和能量遷移通暢度在降低。近20年間，研究區聚集度在降低，破碎度顯著增加，景觀類型趨向分散，景觀類型結構趨向均衡發展，景觀多樣性在增加。

參考文獻

[1]溫仲明，焦峰，張曉萍.紙坊溝流域近60年來土地利用景觀變化的環境效應[J].生態學報，2004，24（9）：1904-1909.

[2]李鵬山.基于GIS的海口市濱海旅游區土地利用的生態環境效應研究[D].海口：海南師范大學，2010.

作者簡介：何艷虹（1991-），女，漢族，海南省萬寧市人，海南師范大學地理與旅游學院本科生，研究方向：熱帶地理科學。