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基于RS和GIS的武汉城市绿地景观格局分析

作　者: 王捍卫
导　师: 张毅
学　校: 华中师范大学
专　业: 自然地理
关键词: 城市绿地景观格局格局指数景观生态学武汉市
分类号: P208;P237
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

城市绿地是城市中一种特殊的生态系统,它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。城市绿地是城市可持续发展的重要基础之一,科学合理的城市绿地景观布局能够提升城市的生态系统功能,为城市的健康、持续发展提供有利的保障。本文以2005年4月13日全光谱TM影像作为信息源,利用Arcview、Erdas、Mapinfo等相关软件,对武汉市区域范围内进行几何校正、辐射校正、融合、绿地景观提取及分类等步骤,完成对武汉城市绿地信息的提取及制图。在此基础上,利用Fragstats和Excel等软件对城市绿地的构成、景观多样性指数、破碎化指数、分维数、整体景观格局指数等进行分析,并引出武汉城市绿地景观格局存在的问题,此将为武汉城市绿地空间结构与格局的完善提供科学的依据。本文主要结论:(1)绿地是城市景观的重要组成部分,是城市中最具生态调节功能的环境,是城市自然景观和人文景观的综合体现。(2)武汉城市绿地景观构成为:武汉市中心城区(硚口区、武昌区、汉阳区、青山区、洪山区、江岸区、江汉区)内绿地景观数量和景观覆盖率较低;汉南区、东西湖区两个郊区,绿地面积也不是很高,但其绿化的面积很大;蔡甸区、江夏区、新洲区、黄陂区四个远城区绿地面积较大,其中黄陂区是武汉市拥有绿地面积最大的区,其森林面积达到273km~2。(3)武汉市城市绿地中,中心区的景观多样性指数最高为0.52,而郊区的景观多样性指数相对较低,分别为汉南区为0.46,东西湖区为0.39,而远城区的差距较大,景观多样性指数最高的新洲区为0.49,最低的蔡甸区仅为0.29。(4)武汉城市绿地景观斑块破碎化总体上差异较高,中心区的绿地景观斑块破碎化程度较高,且斑块小而分散,缺少一定量的较大规模的绿地,严重制约着城市生态环境的改善和游憩质量的提高;而郊区的绿地景观斑块破碎化程度较低,远城区的景观斑块破碎化程度最低。(5)武汉城市绿地景观的分维数差异不是很大,其从大到小的顺序依次是中心城区、郊区,远城区,但都不超过1.45。这反映出中心城区绿地景观受人为干扰大,斑块较规则,斑块形状较为简单,而郊区和远城区受到干扰较少,但随着城市化的发展,郊区和远城区的绿地景观也受到不同程度的干扰。(6)武汉城市绿地的廊道状况差别不大,这是因为远城区和郊区的道路廊道较多,而老城区由于有长江、汉江穿过,河流廊道覆盖的面积较大,这是武汉市地貌条件所赐。具体差异,仍是中心区的廊道密度指数较低,而远城区特别是黄陂区的廊道密度指数较高。(7)在整个武汉城市绿地中,武汉市中心区:绿地的景观数量和覆盖率最低,景观多样性指数最高,破碎化程度最高,分维数最低,廊道密度指数最低;汉南区和东西湖区两个郊区:绿地景观数量和覆盖率较低,景观多样性指数较高,破碎化程度较低,分维数较高,廊道密度指数较低;远城区:绿地景观数量和覆盖率最高,景观多样性指数最低,破碎化程度最低,分维数最高,廊道密度最高。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
1. 绪论  10-16
  1.1 研究目的和意义  10-11
    1.1.1 研究目的  10-11
    1.1.2 研究意义  11
  1.2 城市绿地的研究进展  11-12
    1.2.1 国外城市绿地的研究进展  11-12
    1.2.2 国内城市绿地的研究与发展  12
  1.3 景观生态学和“3S”在城市绿地中的应用  12-13
    1.3.1 景观生态学在城市绿地中的应用  13
    1.3.2 “3S”技术在城市绿地研究中的应用  13
  1.4 研究方案  13-16
    1.4.1 研究目标  13-14
    1.4.2 研究内容及方法  14
    1.4.3 技术路线及创新  14-16
2. 研究区概况及资料收集  16-18
  2.1 研究区概况  16-18
    2.1.1 自然概况  16
    2.1.2 社会经济概况  16-17
    2.1.3 武汉市绿地概况  17-18
3. 研究区植被类型划分及数据获取  18-28
  3.1 植被划分原则  18-19
    3.1.1 城市绿地的景观类型  18
    3.1.2 景观生态分类的原则  18-19
  3.2 绿地的光谱特征  19
  3.3 研究区植被类型选择  19-20
  3.4 数据获取  20-28
    3.4.1 影像数据的选取  20
    3.4.2 遥感图像预处理  20-21
    3.4.3 影像增强  21
    3.4.4 影像的切割与拼接  21-23
    3.4.5 遥感图像的提取方法  23
    3.4.6 分类后处理  23-25
    3.4.7 图像分类精度评价  25-28
4. 武汉城市绿地景观格局分析  28-45
  4.1 景观空间格局的研究方法  28-45
    4.1.1 城市绿地景观空间构成现状分析  28-32
    4.1.2 武汉城市绿地景观多样性分析  32-37
    4.1.3 武汉城市绿地景观破碎度分析  37-39
    4.1.4 武汉城市绿地分维数  39-41
    4.1.5 武汉城市绿地景观廊道密度分析  41-45
5. 武汉城市绿地景观生态规划探讨  45-48
  5.1 城市绿地景观生态规划  45-46
    5.1.1 城市绿地景观生态规划的含义、内容  45
    5.1.2 城市绿地景观生态规划的目标  45
    5.1.3 城市绿地景观生态规划的原则  45-46
  5.2 武汉城市绿地景观生态规划探讨  46-48
    5.2.1 武汉城市绿地景观生态规划目标  46-47
    5.2.2 武汉城市绿地景观规划内容  47-48
6. 主要结论和展望  48-50
  6.1 主要结论  48-49
  6.2 展望  49-50
参考文献  50-53
致谢  53

基于RS和GIS的武汉城市绿地景观格局分析

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