基于遥感的海岛景观时空变化及驱动力分析——以长岛南五岛为例

摘要

本文选取长岛南五岛为研究区域，利用航空CCD影像和Lidar。数据，对海岛景观进行了多尺度空间分析及动态变化研究，在此基础上，初步探讨了海岛景观格局的形成机制。具体内容包括： (1)分析了海岛的区域生态特点及景观表现，在此基础上建立了海岛景观分类系统。确定了不同尺度的景观研究范围，其中群岛尺度的近海海域，以海岛外缘线向外延伸3海里作为边界。该范围覆盖海－陆－人相互作用最为强烈的区域，并保证了海岛生态系统的完整性和管理上的可操作性。 (2)针对航空CCD影像和Lidar数据的特点，以及海岛的景观生态特殊性，提出了一套适合海岛的景观分类方法。核心技术为基于面向对象和空间信息的岛陆景观分类方法，该方法克服了传统基于像素分类方法的缺陷，实现了高分辨率遥感影像的高质量自动分类；对于受地形严格控制的海岛景观，空间信息的加入，使得分类精度有了很大的提高。 (3)在海岛和群岛两个尺度上对海岛景观进行了空间分析，在此基础上建立了模拟海岛景观分布的逻辑斯蒂回归模型。该模型可以较好的模拟海岛主要景观类型的分布格局。相对于人工景观，模型对自然景观分布的模拟效果相对更好。利用南长岛回归得到的海岛景观分布模型，在北长山岛也得到了很好的模拟验证。这从空间上证明了自然本底状况在大尺度上对景观的空间分布方向和结构起着决定作用。 (4)选择南五岛人类开发利用活动较为剧烈的时期2000～2006年，开展了景观格局动态变化分析。利用四期遥感影像，选择最主要的三种景观类型——林地、居民点和农用地开展了景观动态变化及驱动力研究。研究发现，人为因素是导致南五岛景观面积变化的直接驱动力，其中的政策和经济因素又是最主要的驱动因子，如退耕还林政策，旅游兴岛等政策对海岛景观格局的变化起着重要作用。 综合前面的研究结果，我们可以得出以下结论：自然本底状况在大尺度上决定景观类型的分布方向，而人类活动在较小尺度上决定景观类型的数量。

目录

文摘

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1引言

1.1海岛研究概述

1.1.1海岛的概念

1.1.2海岛生态研究现状

1.1.3存在的问题

1.2景观与景观生态学

1.2.1景观的生态学含义

1.2.2景观生态学研究概述

1.2.3遥感与GIS技术在景观生态学中的应用

1.3海岛景观生态学研究的理论探讨

1.3.1关于景观格局形成机制的讨论

1.3.2景观生态学在海岛研究中的应用

1.4本文的研究思路与内容安排

2海岛景观特征分析及分类系统确定

2.1研究区域概况

2.1.1气候

2.1.2海洋水文

2.1.3地质、地貌

2.1.4生物资源

2.2海岛生态特点及景观表现

2.3景观尺度分析

2.3.1海岛水平上的尺度确定

2.3.2群岛水平上的尺度确定

2.4海岛景观分类系统

3基于遥感的海岛景观分类方法

3.1数据收集与预处理

3.1.1研究数据与资料收集

3.1.2遥感数据预处理

3.2海岛景观子区划分

3.2.1海岛岸线位置判定标准

3.2.2基于CCD影像的岸线信息提取

3.3海岛景观分类

3.3.1方法提出的背景

3.3.2基于面向对象和空间信息的分类方法

3.3.3方法检验

3.4南五岛景观分类

4海岛景观空间结构分析方法

4.1景观格局指数选取及其生态释义

4.2海岛尺度的景观空间分析

4.2.1各海岛概况及景观指数计算

4.2.2南五岛景观格局对比分析

4.3群岛尺度的景观格局分析

4.4海岛景观空间分布模拟

4.4.1海岛景观的空间分异特征

4.4.2逻辑斯蒂回归模型

小结：

5海岛景观动态变化及驱动力分析

5.1海岛景观动态变化

5.1.1数据源选择

5.1.2空间尺度统一

5.1.3景观分类及统计

5.2海岛景观变化驱动力分析

5.2.1景观变化驱动因子分析

5.2.2景观变化驱动力定量分析

小结：

6结论与进一步工作

6.1结论

6.2进一步工作

参考文献

致谢

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