基于GIS的景观指数空间展布研究

支撑项目描述

“基于GIS的景观指数空间展布研究”是国家自然科学基金青年基金项目，主要是针对目前景观指数计算过程存在的问题，结合GIS方法研究新的景观指数计算算法，并对景观指数空间展布的最优窗口尺度进行估算。景观格局指数在景观空间格局的刻画、比较和动态变化的研究中，以及定量揭示和解释生态过程的分析中重要定量化指标。针对如何把景观格局指数与生态学过程联系在一起这一基本问题，对仅用一个景观格局指数统计值来反映整个研究区的景观格局，致使难以用景观格局来揭示生态过程的问题，以及由尺度造成的景观格局指数应用的问题，本项目提出将景观格局指数进行空间展布，形成空间意义上的景观格局指数二维变量，从空间角度实现景观格局与生态过程变量的叠加，有效地将格局和过程联系起来。并且在GIS空间分析、地统计分析、地图代数等方法的支撑下，针对景观类型图的大小，选择一系列不同尺度的采样窗口，结合景观格局指数计算软件，采用邻域算法计算每个采样窗口的景观格局指数，生成景观格局指数空间展布图。这样形成的景观格局指数图可以与地理或者生态要素进行空间叠加分析，从而为阐述景观过程等问题提供必要的技术支持。

支撑项目来源

国家自然科学基金项目

用户所在单位

中国科学院东北地理所

服务类别

综合服务

提供服务单位

中国科学院东北地理与农业生态研究所

主要服务内容

针对项目所提出的服务需求，参与该项目实验数据和结果验证所需数据的收集和分析过程中，为该项目提供各种类型数据服务，提供的主要服务内容有：为景观格局指数空间展布算法的实现选择实验区，并提供该区域景观格局数据，为景观格局指数空间展布算法的验证提供参考数据，为景观格局指数展布结果的示范应用提供数据基础。具体地：

（1）景观格局指数空间展布算法的实现选择实验区

根据本项目中景观格局指数空间展布算法的实际需求，基于东北地区景观格局变化时空特征点，选择三江平原作为景观指数空间展布算法实现的研究区。三江平原地区沼泽湿地广泛分布，斑块形态多样，并且三江平原是我国重要的自然生态园地和粮食基地，因此开展景观指数空间展布结果与其他多要素分析具有重要意义。为该项目中的景观指数空间展布算法的实施提供科学依据。

（2）景观指数空间展布算法实现的实验数据

基于Landsat TM和OLI遥感影像，采用人机交互解译方式获取沼泽湿地分布图，结合收集整理的沼泽湿地调查资料，按照相应的规范和数据库建设标准，整理汇编形成沼泽湿地数据库。在此基础上，按照该项目研究内容和目的，提取三江平原范围沼泽湿地分布图，为该项目提供了权威性的、规范性的重要数据基础。并收集整理包括沼泽湿地类型在内的三江平原景观类型图，为针对单一景观类型的景观指数空间展布算法和多景观类型的景观指数空间展布算法提供权威的、规范的必要的数据支撑。

（3）景观指数空间展布结果应用示范数据

景观指数旨在从空间角度实现景观格局与生态过程变量的叠加，因此为了验证和提取景观指数空间展布结果的优势，我们收集整理三江平原地区气候、地形地貌、土壤等地理要素数据，进行GIS空间分析、地统计分析、地图代数等分析，实现更加定量化地阐明景观格局与生态过程变量的空间关联性，一方面为评估景观指数空间展布算法提供应用示范，另一方面为实现景观格局与生态过程变量的定量的空间关联性提供必要的数据支撑。

主要利用的数据库

主要利用的软件工具

提供服务时间

2014年1月-2015年12月

服务成效

（1）根据本项目研究目的，基于东北地区景观格局变化时空特征点，选择三江平原作为景观指数空间展布算法实现的研究区，为该项目中的景观指数空间展布算法的实施提供科学依据。（2）按照该项目研究内容和目的，提取三江平原范围沼泽湿地分布图，为该项目提供了权威性的、规范性的重要数据基础。满足了项目的数据需求，保证了项目研究的顺利开展。