基于GIS—RS的海口市海岸带景观格局变化分析

摘 要：基于RS-GIS技术，应用Erdas软件对遥感图像进行解译，获得研究区的主要土地利用景观类型图。通过选取不同水平景观格局指数，进行计算与分析，探讨了海口市南渡江东岸海岸带的景观格局现状、动态变化特征及变化趋势。

关键词：海口市；GIS；RS；海岸带；景观格局

目前，关于海口市景观格局的研究比较少，缺少对东岸海岸带的全面、深入的研究。土地利用景观格局的变化会引起不同景观单元间物质、能量及营养成分的流动的变化，也会引起上述生态过程和系统功能的变化[1]。因此，深入对海岸带景观格局动态变化研究，有助于提高土地利用的经济、社会、环境效益，实现土地资源利用的可持续发展都具有重要的意义。

1 研究区概况与研究方法

研究区属于海口南渡江东岸海岸带，位于海口市东北部，南渡江东岸。东起南渡江，西至海口市和文昌市行政边界，南到海岸线向内陆延伸至10km处，北至海岸线。利用海口市三期遥感影像，通过监督分类和目视解译相结合方法，把土地利用分为6类，耕地、园地、林地、建设用地、水域用地和其他土地，得到研究区1991、2001、2010年景观格局分布图。景观格局指数是景观格局重要研究方法之一，文中通过参考多篇文献[2]，景观单元特征指数选择以下5种：斑块密度（PD）、最大斑块指数（LPI）、斑块平均面积（AREA_MN）、面积加权分维数（FRAC_AM）、斑块结合度指数（COHESION）。景观整体特征指数选择了以下三种：香浓多样性指数（SHDI）、蔓延度（CONTAG）、破碎度指数（FI）。

2 景观空间格局结果与分析

2.1 景观单元特征指数分析

1991～2010年各景观类型的斑块密度总体呈现递增现象，反映研究区景观破碎化程度一直在增加。建设用地和林地斑块数量一直较大，但景观总体面积不大，表明这两种景观分布比较分散。在2010年建设用地斑块密度高达2.6586，相对1991年增长了5.55倍；林地由0.4682增长到1.3212个。研究区最大斑块指数（LPI）一直为耕地和水域用地，说明耕地和水域一直为优势景观类型，是南渡江东岸海岸带景观类型的基质。1991～2010年间耕地最大斑块指数一直在减少，由第一降为第二；水域用地最大斑块指数一直在增加，由第二升为第一。说明研究区耕地受人类影响显著，水域受影响程度相对较小。斑块平均面积（AREA_MN）总体呈减小趋势，其中耕地和林地减小明显，表明研究区单位面积景观的生物量、生产力、养分贮量以及物种组成和多样性在降低；耕地平均斑块面积由最初的279.5614hm2锐减为58.5711 hm2，林地由最初的53.9529 hm2减小为13.8545 hm2，表明耕地和林地类型景观要素斑块规模的平均水平下降明显，特别是林地类型斑块平均面积的减少，会显著降低生物量。近20年来，园地和其他土地相对其他景观类型，面积加权分维数（FRAC_AM）维持较低水平，说明园地和其他土地形状接近正方形；其他景观类型面积加权分维数都在1.2附近波动，说明这几种用地形状较复杂，受人类影像较大，特别是耕地。耕地和水域用地的斑块结合度指数（COHESION）较高，表明它们的连通性较好，在区域占有较大比重，类型间的物质和能量迁移比较通畅；建设用地斑块结合度指数一般，属于中等水平，总的来说略有增加；林地斑块结合度指数总体呈下降趋势，这与研究区林地被砍伐，转变为园地和建设用地相关。

2.2 景观整体特征指数分析

蔓延度作为镶嵌度指数之一，可以描述研究区景观整体团聚程度，反映景观均匀度。蔓延度取值范围为（0，100]，取值越大表明景观越聚集，反之越分散。表1表明，1991年蔓延度取值稍微大于50，2010年景观蔓延度为41.0692，反映了研究区景观在2001～2010年间趋向分散。香浓多样性指数可反映研究区景观类型、结构和功能的丰富度、均匀度和优势度。在1991～2010年间，Shannon多样性指数逐渐增加，表明研究区各类型斑块面积所占比例差距越来越小，即研究区景观类型结构趋向均衡发展，景观多样性增加。破碎度指数，用来描述景观破碎化程度，同时反映人类活动对景观干扰的程度。研究区景观破碎度指数在1991和2001年相同，都为1.7301，即100km2的土地可以划分为13*13的矩阵。2001～2010年间FI增长为6.8559，即研究区100km2的土地可以划分为26*26的矩阵，景观破碎程度明显增加，这10年间受到人类活动干扰程度大。

3 结束语

耕地和水域一直为优势景观类型，是南渡江东岸海岸带景观类型的基质。研究区各景观类型的斑块密度和斑块边缘密度总体呈现递增现象，反映研究区景观破碎化程度一直在增加，特别是建设用地破碎化程度较大。斑块平均面积总体呈减小趋势，其中耕地和林地减小明显，表明研究区单位面积景观的生物量、生产力、养分贮量以及物种组成和多样性在降低。总体表明耕地、林地、建设用地和水域，受到人类活动影响程度较大，园地和其他土地受干扰程度较小。林地斑块结合度指数总体呈下降趋势，反映林地斑块间的物质和能量迁移通畅度在降低。近20年间，研究区聚集度在降低，破碎度显著增加，景观类型趋向分散，景观类型结构趋向均衡发展，景观多样性在增加。

参考文献

[1]温仲明，焦峰，张晓萍.纸坊沟流域近60年来土地利用景观变化的环境效应[J].生态学报，2004，24（9）：1904-1909.

[2]李鹏山.基于GIS的海口市滨海旅游区土地利用的生态环境效应研究[D].海口：海南师范大学，2010.

作者简介：何艳虹（1991-），女，汉族，海南省万宁市人，海南师范大学地理与旅游学院本科生，研究方向：热带地理科学。