秦皇岛市北戴河区土地利用景观格局变化研究

２０１８年１月　地理空间信息　Ｊａｎ．，２０１８　汤１　１６　ＮＯ　１　第１６卷第１期　ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９￣．ｉｓｓｎ．Ｉ６７２—４６２３．２０１８．０１．０２７　（　Ｅ【）ＳＰＡＴｌＡＬ　ｌＮＦ０ＲＭＡＴ１０Ｎ　秦皇岛市北戴河区十地利用景观格局变化研究　吴玉红　，李克国　（１．河北环境工程学院，河北秦皇岛０６６００４）　摘要：以２０１０年和２０１４年两期遥感影像为数据源，综合利用ＲＳ技术、ＧＩＳ技术和景观生态学方法，对北戴河区　２０１０，－－２０１４年的土地利用景观格局变化进行了分析。结果表明，北戴河区景观类型以建设用地、林地为主；２０１０，￣２０１４年建设用　地面积增加，耕地、林地、草地、未利用地面积减少；２０１０－２０１４年北戴河区景观斑块数量和密度增加，平均斑块面积减小，　景观破碎化程度有所增加，景观Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数和均匀度指数下降，异质性程度有所降低。　关键词：土地利用；景观格局；动态变化；北戴河区　中园分娄号：ｌ’　７　文献标志码：ｌ；　文章编号：ｌ６７２—４６２３（２Ｏ１　８）０ｌ＿１）《）ＬＪｊ—ｃ）　土地利用／覆被变化（ＬＵＣＣ）已成为全球环境　变化、国家或区域可持续发展研究领域的前沿和热　点‘１－２１￣景观格局与ＬＵＣＣ密切相关，以几何特征为　基础的景观格局分析可客观地反映ＬＵＣＣ状态。将土　为４０．８７亿元，下辖海滨镇、戴河镇两个镇，西山街　道、东山街道两个办事处以及一个省级北戴河经济技　术开发区。北戴河区地质构造较为复杂，地形北高南低，　具有剥蚀平原、海积平原、洪冲积平原、丘陵低山区　等多样性的地貌类型。　地利用变化与景观格局相结合，对于了解区域土地利　用景观格局特征，实现土地资源的可持续利用，促进　区域经济与环境的协调发展等都具有重要意义。　目前，越来越多的研究者利用ＲＳ与ＧＩＳ技术对不　同区域的土地利用景观格局特征、景观格局特征时空　变化等进行了研究『３　ｌ，但将土地利用变化与景观时空　格局相结合的定量研究还相对薄弱。关于秦皇岛市北　戴河区土地利用变化和景观格局的定量研究还很少报　２研究方法　２．１数据来源与处理　本文的基础数据包括２０１０年和２０１４年两期涵盖　秦皇岛市北戴河区的遥感影像，地面分辨率为１　ｍ；　北戴河区土地利用现状图，北戴河区行政区划矢量图，　北戴河区多年经济统计数据以及实地调查数据。在遥　感处理软件Ｅｒｄａｓ　Ｉｍａｇｉｎｅ　９．２的支持下，经过几何校　道。秦皇岛市北戴河区是驰名中外的旅游休闲度假胜　地，被称为中国旅游业发展的“摇篮”。早在２０世纪　２０年代就被誉为“东亚避暑地之冠”，成为中国著名的　四大避暑区之一。随着城乡一体化建设的快速推进，　该地区的土地利用发生了较大变化，土地利用状况越　正、图像裁剪和图像增强处理后，得ＮＪＩ：戴河区遥感　影像图。根据研究区域土地利用情况及影像的实际分　辨能力，参考ＧＢ／Ｔ２０１０—２００７《土地利用现状分类》．　结合实际需要，将研究区景观类型分为耕地、林地、　草地、建设用地、水域和未利用地６类　ｌ。最后根据　建立的解译标志，在ＡｒｃＧＩＳ１０．２中进行人机交互式判　来越复杂，其景观格局正遭受破碎化的风险。本文以　秦皇岛市北戴河区为研究对象，根据景观生态学理论，　以ＲＳ与ＧＩＳ技术为支撑，采用景观格局指数方法定量　分析了北戴河区２０１０—２０１４年的土地利用景观格局变　化情况，可为研究区的景观生态建设和可持续发展提　读解译，得到２０１０年和２０１４年北戴河区景观类型分　布图。　２．２景观指数的选择与计算　景观指数高度浓缩了景观格局信息，反映了景　观的结构组成和空间配置特征，使用景观指标定量　分析景观格局的特征与变化是景观生态学研究的核　供决策支持。　１研究区概况　北戴河区是秦皇岛市４个市辖区之一，因著名海　滨景区、世界著名观鸟圣地北戴河而得名，北邻抚宁　区，东邻海港区，南依北戴河新区。２０１４年底，辖区　面积为７２．９０　ｋｍ　，户籍人口为６．９万，国内生产总值　心之一　。本文借鉴了一些研究成果　…，并结合研　究区特点及研究目的从斑块类型水平和景观水平两　个方面选取指标。在斑块类型水平上选取斑块个数　（Ⅳ尸）、斑块密度（ＰＤ）、平均斑块面积（ＭＰＳ）、斑　收稿日期：２０１６—０９—２９。　项目来源：河北肯高等学校科学技术研究。　年基金资助项Ｈ（ＱＮ２１）１６２１２）；杂皇岛市环境保护硒重点　资助项ｌ１（ＱＨＹＺＢ一２０１６—０１６　·９２·　地理空间信息　第１６卷第１期　块所占景观面积比例（ＰＬＡＮＤ）、边缘密度（ＥＤ）、　景观形状指数（ＬＳＩ）和周长面积分维（ＰＡＦＲＡＣ）　７个指标；在景观水平上选取ＮＰ、ＰＤ、ＭＰＳ、香农　多样性指数（ＳＨＤＩ）、香农均匀度指数（ＳＨＥＩ）、蔓　的景观类型以建设用地、林地为主，其次是耕地和水　域，草地和未利用地面积较少。其中，建设用地分布　面积最大，２０ｌ０年和２０１４年占区域总面积的比例分　别达到４２．６２％和４８．０６％，主要分布在南部沿海的中　延度指数（ＣＯＮＴＡＧ）、聚合度指数（　，）７个指标。　¨ａｇｓｔａｔｓ是一个功能强大的景观指数计算软件，可　计算上百种景观指数＿】　，本文利用ＡｒｃＧＩＳｌ０．０软件　的空间分析功能将获取的两个时期的北戴河景观类　型分布矢量数据转为栅格数据（５０　ｍ×５０　ｍ），再利　用Ｆｒａｇｓｔａｔｓ　４．２软件和Ｅｘｃｅｌ软件计算和分析景观格　局指数．　．心城区和整个行政区范围内的城镇村居民点；林地　面积占区域总面积的比例仅次于建设用地，２０１０年　和２０１４年分别达到３３．２９％和２９．２５％，主要分布在　东北的海滨林场和西南的联峰山地区；耕地主要分布　在西北部广阔的平原地区。根据研究区２０１０～２０１４年　的景观类型面积变化情况可以看出，除了建设用地面　积有所增加外，其他景观类型面积均呈减少趋势。建　设用地面积从２０１０年的３　１０７．０８　ｈａ增加到２０１４年的　３研究结果与分析　３．１景观类型变化分析　利用Ｅｒｄａｓ　Ｉｍａｇｉｎｅ　９．２和ＡｒｃＧＩＳ　１０．０对研究区遥　３　５０３．６３　ｈａ，面积增加了１２．７６％；耕地面积从２０１０年　的ｌ　０４７．７１　ｈａ减少到２０１４年的９７５．２９　ｈａ，面积减少　了６．９１％；林地面积从２０ｌ０年的２　４２６．７９　ｈａ减少到　感影像进行解译，得到研究区２０１０年、２０１４年景观类　型分布图（图１、２），并结合ＡｒｃＧＩＳ的空间统计功能，　得到景观类型的面积统计结果，见表１。　２０１４年的２　ｌ３２．４４　ｈａ，面积减少了１２．１３％；草地面积　从２０１０年的３７－３１　ｈａ减少到２０１４年的２８．０５　ｈａ，面积　减少了２４．８ｌ％；水域面积从２０１０年的６５４．８８　ｈａ减少　到２０１４年的６３７．５７　ｈａ，面积减少了２．６４％；未利用地　面积从２０１０年的ｌ６．３５　ｈａ减少到２０１４年的１３．２２　ｈａ，　面积减少了１９．１２％。　：（》　｛　～　．　—林地祷黥水域　舔草地　未利用地　’　３．２景观格局变化分析　３．２．１　斑块类型水平格局变化　由表２可知，除了ＰＡＦＲＡＣ指数无变化外，建　设用地的各景观指数均有不同程度的增加，ⅣＰ南　２０１０年的９３增加到２０１４年的ｌ００；ＰＤ和ＥＤ由１．２７５　５　和３３．２０５　３分别增加到１．３７ｌ　６和３５．３６５　５，表明建　设用地的破碎化程度增加，一定程度上反映了城市化　活动的加强；ＰＬＡＮＤ增大表明建设用地在区域景观的　优势度增强；ＬＳＩ也有不同程度的增加．使建设用地　的边界越来越复杂。林地景观的ＮＰ和尸Ｄ增加，从　２０１０年的ｌｌ　１和１．５２２　４分别增加到２０１４年的ｌ２５　和１．７１４　４，ＭＰＳ减小，从２１．８２６　６减小到ｌ７．０３８　０，　表明林地的破碎度程度也在增加；ＰＬＡＮＤ减小，从　●林地　醺水域　０草地　未利用地　２０ｌ０年的３３．２２９　３％降低到２０１４年的２９．２１０　７％，表　明林地在区域景观的优势度降低；ＬＳＩ从２０１０年的　１５．１６２　４减小到１５．０３２　４，表明林地斑块形状趋于简　由图ｌ、２和表１可知，２０１０　２０１４年北戴河区　吴玉红营．秦量　岛市ｊ匕戴河区土地利用器观格局变化研究　·９３·　单。耕地景观的ＮＰ和ＰＤ增加，从２０１０年的１４１和　碎化程度较高。２０ｌ０～２０ｌ４年水域景观的Ⅳ尸、ＰＤ和　ＥＤ均有不同程度的减小，ＭＰＳ增加，表明水域的破　碎程度降低；水域的ＬＳＩ和ＰＡＦＲＡＣ均较高，说明与　其他景观相比，水域斑块形状复杂，受人类干扰较小。　未利用地的ＬＳＩ和ＰＡＦＲＡＣ均最低，说明与其他景　观相比，未利用地斑块形状规则，受人类干扰较大。　２０１０～２０１４年未利用地的ＬＳＩ和ＰＡＦＲＡＣ均有所减小，　说明景观斑块形状趋于规则。草地的各景观指数均有　不同程度的减小。　１．９３３　９分别增加到２０１４年的１５４和２．１　ｌ２　２；ＭＰＳ减　小，从７．４２７　３减小到６．４６９　２，表明耕地的破碎度程　度也在增加；ＰＬＡＮＤ减小，从２０１０年的１４．３６３　６％　减少到２０１４年的１３．６６４　１％，表明耕地在区域景观的　优势度降低；ＬＳＩ和ＰＬＡＮＤ增加，从ｌ５．６５３　８和１．３８５　９　分别增加到１５．８５０　４和１．３９７　８，表明耕地斑块形状　趋于复杂。水域景观的ＮＰ和ＰＤ均较高，说明与其　他景观要素相比，水域在该区域的分布较为分散，破　３．２．２景观水平格局变化　南表３可知，２０１０～２０ｌ４年北戴河区的景观格　局发生了变化，ＮＰ由２０１０年的５５５增加到２０１４年　的５７９；ＰＤ由７．６１２　１增加到７．９４１　３，上升幅度为　４．３２％；ＭＰＳ从１　３．１３６　９　ｈａ减少为１２．５９２　４　ｈａ，下　降幅度为４．１４％，表明人类活动的干扰不断加强，研　究区内整个景观的破碎化程度有所增加，但增加幅　度不明显。　４结语　本文以２０１０年和２０１４年两期遥感影像为数据　源，综合利用ＲＳ、ＧＩＳ技术和景观生态学方法，对　北戴河区２０１０—２０１４年的土地利用景观格局变化进　行了分析。　２０１０～２０１４年，北戴河区整体景观ＳＨＤＩ和ＳＨＥＩ　均逐步下降，ＳＨＤＩ由１．２６４　４下降到１．２３０　９，ＳＨＥＩ由　０．７０５　７下降到０．６８７　０，下降幅度均为２．６５％。ＳＨＤＩ降　低说明各景观类型所占比例差异增大，整体景观的异　１）２０１０～２０１４年北戴河区的土地利用类型以建设　质性降低，这主要是因为研究区以建设用地为主，近　年来城市化进程发展迅速，使占绝对优势的景观类型　建设用地所占比例进一步提高，对景观的控制作用增　强所致。　用地、林地为主，其次是耕地和水域，草地和未利用　地面积较少。研究期间除了建设用地面积有所增加外，　其他土地利用类型面积均呈减少趋势。　２）从景观水平上看，２０１０～２０１４年北戴河区景观　ＣＯＮＴＡＧ由２０１０年的４８．６４６　５上升到４９．８４１　８，　ⅣＰ和ＰＤ增加，ＭＰＳ减小，说明整体景观破碎化程度　有所增加。北戴河区整体景观ＳＨＤＩ和ＳＨＥＩ均逐步下　有少量的增加，城市景观的破碎化程度有轻微好转，　景观连通性有所上升。　，由２０１０年的８４．９８８　０上升到　８５．１７７　２，说明景观的空间连接性加强，景观趋向于由　相对较少的大斑块组成。　降，说明研究区内优势景观建设用地的控制力逐渐增　强，非优势景观的控制力逐渐减弱，景观的异质性降低，　景观中各斑块类型面积比重趋向不均衡。　＿　０　·１０６·　地理空间信息　第１６卷第１身　结束，并以此推选下一支管线的起始点号。　５结语　４运行效果　加载编译产生的动态连接库程序，在菜单栏可看　到增加的“竣工测量”下拉菜单，如图５所示。点击“点　一一一一一一一　本文通过ＯｂｊｅｃｔＡＲＸ．ＮＥＴ技术进行了ＡｕｔｏＣＡＤ　二次开发，实现了天然气竣工测量项目中的图框自动　一　属性查看，修改”，提示选择点名“ＴＲ０１”，弹出如图６　所示对话框，可在对话框中查看和修改点信息；点击“点　圈　圈　ｏＣＡＤ本身属性表　息随图形文件一起保存，弥补了Ａｕｔ调整，管线编辑，管线点附加数据的添加、查询和修　改以及管线点数据表格的自动导出。管线点的相关信　属性管理”，可弹出如图７所示属性管理面板，通过该　面板能实现对管线点属性的查询和修改，双击点号可　实现对应位置的视图跳转，当管线变动时，对应点坐　简单，许多管线信息需额外数据表保存的不足。在管　线网录入ＧＩＳ系统之前，通过该程序进行检核纠错，　：一一一　提高了工作效率和工作质量。　标将自动更新，导出如表２所示的数据表。　围圈—日　参考文献　【１１　曾洪飞，卢择临，张帆．ＡｕｔｏＣＡＤ　ＶＢＡ＆ＶＢ．ＮＥＴ开发基础　与实例教程『Ｍ１．北京：中国电力出版社，２００８　『２　尧燕．基于ＶＣ　．２１ＮＥＴ对ＡｕｔｏＣＡＤ二次开发方法的研究Ｕ１　科学技术与工程，２００８（２３）：６　３６５—６　３６７　『３１　官世超．基于．ＮＥＴ　ＡＰＩ和ＡｕｔｏＣＡＤ的盖梁ＣＡＤ研究与开　发【Ｄ】．武汉：武汉理工大学，２０１２：１８—１９　【４】　方毅．基于ｃ　与ＡｕｔｏＣＡＤ的断面图绘制程序设计与应用Ｕ】．　地理空间信息，２０１２，１０（５）：１４３－１４５　【５】　张成校，顾和和．现代矿井贯通测量方案设计与误差预计　北京测绘，２０１２（２）：４１－４３　『６　李霄楠，于楷．基于．６１ＮＥＴ　ＡＰＩ的ＡｕｔｏＣＡＤ二次开发实现快　速贯通误差预计卟北京测绘，２０１４（２）：６７－７１　【７】周熘，刘海砚，赵鹏．基于ＯｂｊｅｃｔＡＫＸ技术的ＡｕｔｏＣＡＤ数　据格式转换［Ｊ１＿地理空间信息，２００６，４（６）：３０－３２　第—作者简介：王鲁米，硕士研究生，从事１：程测茸Ｔ作。　、！／　、！／　ｅ／；、　；、！　，　！／　、！／　＿、、　、！－／　＼　＼　；＼！／　、，！　ｉ、、！，／　＼　、　／　ｉ　！，ｒ．　＇．／　ｉ、．一；、　！　ｉ－，＿　１．’　·，／　；’、！·　。ｌ¨　科学与技术，２０１４，３７（８）：１７５—１７８　【７１　张国坤，卢京花，宋开山，等．吉林省镇赉县近１（）年景观格　局变化卟生态学报，２０１２，３２（１２）：３　９５８—３　９６５　【８Ｉ　俞晓莹，罗艳菊，蓝万炼．基于ＧＩＳ的土地利用景观格局分　参考文献　【１】　张静，马彩虹，王启名，等．汉中市土地利用变化的动态变　化研究ＵＩ．水土保持研究，２０１２，１９（１）：１１２一Ｉ１６　析：以湖南省保靖县为例Ｕ】．湖南农业大学学报（自然科学　版），２００９，３５（５）：５８０—５８２　【２１　王大伟，程红光，郝芳华，等．长江上游典型山区土地利　用／覆盖和景观格局变化分析Ｕ１ｌ中国人口·资源与环　境，２０１０，２０（增刊）：６３－６７　【９】　刘贤赵，王巍．烟台沿海地区土地利用景观格局演变研究　农业工程学报，２００７，２３（１（￣：７９－８５　【１０】胡玉福，邓良基，张世熔，等．基于ＫＳ和ＧＩＳ的西昌市土地　利用及景观格局变化【Ｉ１＿农业工程学报，２０１　１，２７（１（））：３２２—３２７　【３】　刘吉平，赵丹丹，田学智，等．１９５４￣２０１０年三江平原土地　利用景观格局动态变化及驱动力Ｕ】．生态学报，２０１４，３４（１２）：　３　２３４－３　２４４　【４】　张利利，余济云，李锐，等．１９９８￣２０１０年五指山市土地利用　景观格局变化分析卟西北林学院学报，２０１６，３１（１）：２２１－２２５　【５】　么欣欣，韩春兰，刘洪彬，等．基于Ｐ．Ｓ与ＧＩＳ的沈阳市土地　利用及景观格局变化Ｕ】＿水土保持研究，２０１４，２１（２）：１５８—１６１　【６ｌ　范辰，刘影．２０００，￣２０１１年南昌市景观格局变化分析Ⅱ］．环境　ｉ１１１郭斌，张莉．基于ＧＩＳ的奇台县土地景观格局时空动态研究Ｕ　Ｊ　ｌ陕西师范大学学报（自然科学版），２０１３，４１（６）：７４－７９　【１２】李欢，刘霞，姚孝友，等．蒙阴县土地利用和景观格局动态　分析卟水土保持研究，２０１１，１８（５）：４３－４７　第—作者简介：吴玉红，博士，副教授，主要从事生态环境与地　理信息系统应用研究。