土地利用景观格局的地形分异及驱动机制研究

doi:10.11873/j.issn.1004-0323.2023.5.1226

遥感技术与应用

2023, Vol. 38

Issue (5): 1226-1238 DOI: 10.11873/j.issn.1004-0323.2023.5.1226

遥感应用

土地利用景观格局的地形分异及驱动机制研究

杨祯琦^1,²(

),麻明友²,田建林²(

)

^1.河南理工大学测绘与国土信息工程学院，河南焦作 454000
^2.吉首大学土木工程与建筑学院，湖南张家界 427000

Terrain Differentiation and Driving Mechanism of Land Use Landscape Pattern

Zhenqi YANG^1,²(

),Mingyou MA²,Jianlin TIAN²(

)

^1.College of Surveying，Mapping and Land Information Engineering，Henan Polytechnic University，Jiaozuo 454000，China

全文: PDF(1926 KB) HTML

摘要：

研究土地利用景观格局的地形分异特征及其驱动机制，对于土地利用优化及景观动态管理具有重要意义。选择地形复杂、覆被类型多样、以旅游干扰为主的张家界市永定区为研究对象，将研究区多个年份的景观类型图与高程、坡度、坡向分级图逐个叠加并进行分类统计；从景观水平指数和类型水平指数中选取斑块密度（PD）、聚合度指数（AI）、蔓延度指数（CONTAG）等8个景观指数，计算指数年份变化，探讨其地形分异规律和驱动机制。结果表明：①研究区土地利用景观类型具有明显的海拔梯度特征，80 %以上的土地面积集中于海拔300~800 m与坡度6°~35°的区域；②无论是景观水平指数还是类型水平指数，其地形分异特征明显，且高程与坡度的分异明显高于坡向分异；③地形梯度较大区域（高海拔陡坡区）的土地利用景观格局演变以自然生态演变导向为主，而地形梯度较小区域（低海拔缓坡区域）的演变受社会经济因子干扰较明显。

关键词： 土地利用; 景观格局; 地形分异; 驱动机制; 张家界永定区; RS与GIS

Abstract:

Studying the topographic differentiation characteristics and driving mechanism of land use landscape pattern is of great significance for land use optimization and landscape dynamic management. Yongding District of Zhangjiajie City， with complex terrain， various types of coverage and tourism interference， was selected as the research object. The landscape type maps of multiple years in the study area were superimposed one by one with elevation， slope and aspect classification maps， and classified and counted. Eight landscape indices such as Patch Density（PD）， Aggregation Index（AI）， and contagion index（CONTAG） were selected from the landscape level index and type level index to calculate the annual change of the index and explore its topographic differentiation law and driving mechanism. The results show that ：（1） The land use landscape types in the study area have obvious altitude gradient characteristics. More than 80 % of the land area is concentrated in the area with an altitude of 300 ~ 800 m and a slope of 6 ° ~ 35 °. （2） Whether the landscape level index or the type level index， the topographic differentiation characteristics are obvious， and the differentiation of elevation and slope is significantly higher than that of slope direction. （3） The evolution of land use landscape pattern in the area with large terrain gradient （ high altitude steep slope area ） is dominated by natural ecological evolution， while the evolution of the area with small terrain gradient （ low altitude gentle slope area ） is obviously disturbed by social and economic factors.

Key words: Land use Landscape pattern Terrain differentiation Driving mechanism Zhangjiajie Yongding District RS and GIS

收稿日期: 2022-06-06 出版日期: 2023-11-07

ZTFLH:

P901

基金资助: 2021年湖南省研究生科研创新项目(CX20211059)

通讯作者: 田建林 E-mail: 171825364@qq.com;185363236@qq.com

作者简介: 杨祯琦（1988-），女，湖南龙山人，博士研究生，主要从事激光雷达遥感应用研究。E?mail：171825364@qq.com

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引用本文:

杨祯琦,麻明友,田建林. 土地利用景观格局的地形分异及驱动机制研究[J]. 遥感技术与应用, 2023, 38(5): 1226-1238.

Zhenqi YANG,Mingyou MA,Jianlin TIAN. Terrain Differentiation and Driving Mechanism of Land Use Landscape Pattern. Remote Sensing Technology and Application, 2023, 38(5): 1226-1238.

链接本文:

http://www.rsta.ac.cn/CN/10.11873/j.issn.1004-0323.2023.5.1226 或 http://www.rsta.ac.cn/CN/Y2023/V38/I5/1226

图1 张家界市永定区区位图

表1 永定区土地利用景观类型分类体系及含义

图2 永定区地形因子等级划分图

表2 永定区2005-2020年不同土地利用景观类型面积及比例 (hm2)

表3 永定区2005~2020年土地利用景观类型面积高程分布统计表 (hm2)

表4 永定区2005~2020年土地利用景观类型面积坡度分布统计表 (hm2)

表5 永定区2005~2020年土地利用景观类型面积坡向分布统计表 (hm2)

表6 2005~2020年永定区类型水平指数高程分异特征统计表

表7 2005~2020年永定区类型水平指数坡度分异特征统计表

坡向类型	类型	PD				LPI				AI
坡向类型	类型	2005	2010	2015	2020	2005	2010	2015	2020	2005	2010	2015	2020
平缓地	耕地	231.79	230.68	228.38	214.74	0.21	0.21	0.21	0.17	25.02	24.96	24.64	23.92
	林地	303.89	303.65	301.69	301.69	0.12	0.12	0.12	0.12	8.07	8.05	8.27	8.14
	草地	35.22	35.22	34.96	34.54	0.02	0.02	0.02	0.02	5.71	5.71	5.66	5.50
	水域	12.37	12.34	12.24	10.41	1.69	1.69	1.69	1.76	64.86	64.88	65.04	66.87
	建设用地	23.17	25.05	30.22	44.89	0.06	0.06	0.08	0.17	24.61	24.59	25.59	28.63
北坡	耕地	39.05	38.95	38.60	37.06	0.16	0.16	0.22	0.24	43.43	43.47	44.55	44.78
	林地	79.56	79.54	79.46	79.35	0.37	0.37	0.37	0.37	59.01	59.01	58.88	58.94
	草地	11.44	11.44	11.41	11.23	0.10	0.10	0.10	0.10	55.42	55.42	55.39	55.45
	水域	2.63	2.62	2.60	2.36	0.05	0.05	0.05	0.04	30.85	30.84	30.03	32.18
	建设用地	2.26	2.43	3.13	4.67	0.03	0.03	0.03	0.03	32.66	31.92	35.43	34.86
东北坡	耕地	44.71	44.62	44.26	42.38	0.11	0.11	0.11	0.11	49.04	49.04	49.22	49.43
	林地	80.33	80.33	80.05	80.07	0.58	0.58	0.58	0.58	58.77	58.77	58.78	58.78
	草地	10.44	10.44	10.42	10.21	0.08	0.08	0.08	0.08	55.01	55.01	54.95	55.36
	水域	2.95	2.95	2.93	2.71	0.01	0.01	0.01	0.01	29.14	29.14	28.93	29.17
	建设用地	2.84	3.11	3.87	5.48	0.02	0.02	0.03	0.03	32.01	32.66	36.58	38.36
东坡	耕地	48.20	48.07	47.65	45.67	0.19	0.19	0.19	0.18	52.88	52.90	52.96	52.97
	林地	78.62	78.63	78.45	78.39	0.32	0.32	0.32	0.34	57.91	57.89	57.92	58.05
	草地	10.07	10.07	10.00	9.77	0.15	0.15	0.15	0.15	56.19	56.18	56.11	56.54
	水域	3.27	3.26	3.25	3.08	0.02	0.02	0.02	0.02	35.99	36.01	35.97	33.23
	建设用地	2.90	3.17	3.88	5.69	0.01	0.02	0.03	0.04	31.82	33.02	36.30	38.43
东南坡	耕地	45.17	45.09	44.81	43.08	0.15	0.15	0.15	0.15	55.56	55.57	55.66	55.82
	林地	69.62	69.56	69.39	69.23	0.24	0.24	0.26	0.26	59.67	59.67	59.70	59.87
	草地	9.33	9.33	9.29	9.14	0.16	0.16	0.16	0.16	59.56	59.56	59.54	59.33
	水域	2.98	3.00	2.97	2.85	0.04	0.04	0.04	0.04	44.35	44.27	44.36	43.78
	建设用地	2.52	2.78	3.33	4.93	0.02	0.02	0.03	0.03	42.21	42.02	42.53	43.94
南坡	耕地	49.23	49.14	48.79	47.08	0.17	0.17	0.17	0.17	54.46	54.46	54.59	54.73
	林地	77.27	77.21	77.07	77.08	0.26	0.26	0.26	0.26	57.41	57.42	57.41	57.49
	草地	10.59	10.60	10.61	10.42	0.12	0.12	0.12	0.12	58.99	58.95	58.94	59.10
	水域	3.50	3.52	3.50	3.41	0.05	0.05	0.05	0.04	42.56	42.45	42.49	42.86
	建设用地	2.74	3.05	3.57	5.19	0.14	0.14	0.14	0.07	44.51	43.97	43.76	42.28
西南坡	耕地	43.61	43.59	43.25	41.60	0.21	0.21	0.21	0.21	52.17	52.13	52.21	52.52
	林地	72.78	72.71	72.56	72.49	0.26	0.26	0.26	0.26	58.67	58.67	58.68	58.70
	草地	10.85	10.85	10.82	10.84	0.14	0.14	0.14	0.14	58.51	58.51	58.52	58.40
	水域	2.97	2.96	2.96	2.80	0.02	0.03	0.03	0.04	37.60	38.76	38.73	40.87
	建设用地	2.50	2.77	3.30	4.81	0.02	0.02	0.02	0.03	36.96	36.99	39.02	41.06
西坡	耕地	42.71	42.62	42.33	40.68	0.14	0.14	0.14	0.14	47.69	47.52	47.72	48.03
	林地	77.92	77.92	77.76	77.73	0.43	0.43	0.43	0.43	58.71	58.73	58.73	58.70
	草地	11.69	11.69	11.61	11.46	0.23	0.23	0.23	0.23	60.77	60.77	60.82	61.17
	水域	3.10	3.14	3.14	3.09	0.05	0.05	0.05	0.05	39.26	39.37	39.26	39.46
	建设用地	2.61	2.94	3.52	5.20	0.01	0.01	0.01	0.02	34.48	35.02	36.91	37.51
西北坡	耕地	37.30	37.22	36.93	35.36	0.10	0.10	0.10	0.12	46.34	46.35	46.67	47.10
	林地	73.84	73.79	73.58	73.61	0.68	0.68	0.68	0.78	61.70	61.70	61.73	61.72
	草地	11.10	11.10	11.09	10.89	0.17	0.17	0.17	0.17	61.35	61.35	61.28	61.35
	水域	2.87	2.88	2.85	2.74	0.02	0.02	0.02	0.02	32.81	32.77	32.44	33.40
	建设用地	2.65	2.85	3.56	5.12	0.01	0.02	0.02	0.03	36.39	36.33	37.60	39.73

表8 2005~2020年永定区类型水平指数坡向分异特征统计表

表9 永定区景观水平指数统计表

表10 类型水平指数与地形因子相关系数

表11 皮尔逊相关性分析

表12 多元逐步回归分析结果

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