鄱阳湖湖区景观格局演变与未来情景模拟研究

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本文以鄱阳湖湖区为例,对2000年、2006年、2012年、2018年遥感影像解译,提取出水域、林草地、耕地、建设用地和未利用地五种景观类型。从斑块类型水平和景观水平两个方面分析鄱阳湖湖区2000—2018年景观格局变化情况。结合鄱阳湖湖区发展特点,从自然、社会经济和交通三个方面选取9类景观格局变化驱动因素进行分析。采用线性插值法对鄱阳湖湖区土地需求量进行测算。采用Dyna-CLUE模型对鄱阳湖湖区2012年至2018年景观格局变化进行模拟,并预测了自然增长情景、耕地保护情景、生态保护情景和综合保护情景4种不同情境下鄱阳湖湖区2024年景观格局空间分布。主要结论如下:(1)结合景观指数对鄱阳湖湖区进行了景观动态变化分析,在研究时期内,林草地在鄱阳湖湖区中占据主导地位,斑块类型比最大,面积变化起伏大,形状趋向不规则;建设用地面积呈增长趋势;水域、未利用地和耕地面积呈减少趋势,破碎化程度增加。耕地面积和未利用地面积减少主要受建设用地用地面积的扩张影响。(2)依据驱动因子选取原则结合鄱阳湖湖区实际情况,筛选选取9类驱动因子,利用Logistic回归模型定量分析景观类型分布概率。栅格分辨率在景观格局模拟中至关重要,通过五组不同分辨率ROC值对比,30米的分辨率是鄱阳湖湖区景观格局变化模拟的最佳分辨率。在分辨率30米下五种景观类型ROC值取值最大,并且五种景观类型ROC均大于0.7,说明在此分辨率下影响因子能较好地解释鄱阳湖湖区景观格局模拟。(3)以2012年为基期数据利用Dyna-CLUE模型模拟鄱阳湖湖区2018年景观格局变化,通过与2018年遥感影像解译图对比,Kappa值达0.90,表明该模型和相关参数设定适用于鄱阳湖湖区景观格局变化模拟,模拟结果能较好地解释鄱阳湖湖区景观格局空间变化。(4)在自然增长情景、耕地保护情景、生态保护情景和综合保护情景4种不同情景设定下,鄱阳湖湖区景观格局变化不同。自然增长情景下,鄱阳湖湖区各市区的建设用地均有增长,增幅不一。建设用地增长形式主要是沿现有建设用地中心或沿着赣江两岸扩张。部分面积沿着城市内部填充。耕地面积在南昌县、新建县、永修县和南昌市区减少。其他景观类型减少主要是在南昌县和新建县。耕地保护情景下,新建区建设用地占用耕地面积减少,主要从滩涂等未利用地转换过来。各县区的耕地得到了保护。建设用地增幅减小,扩张方向有序,但占据林草地的部分面积,导致林草地和其他生态用地受到了破坏。在生态保护情境下,林草地整体增幅加快;南昌市区、进贤县、鄱阳湖等水域保护得当,建设用地扩张方向有序,但占据了部分优质耕地。相比前三种情景,综合保护情景既兼顾了社会经济的发展,又要考虑对研究区的生态环境和耕地保护,有利于鄱阳湖湖区的可持续发展。(5)通过对鄱阳湖湖区景观格局变化模拟可知鄱阳湖湖区景观格局变化存在结构不合理和布局不合理等问题,在未来鄱阳湖湖区景观格局变化过程中应该控制建设用地的增量和扩张方向,保护优质耕地,维护湿地和保护地。
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