资源描述：
《遥感技术在景观生态学研究中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、文章编号:100724619(2002)0320233208遥感技术在景观生态学研究中的应用李书娟,曾辉(北京大学城市与环境学系,北京100871))摘要:景观生态学是一门新兴的宏观生态学分支学科,自20世纪80年代以来,其研究内容和方法论的发展与遥感、GIS等现代对地观测技术的发展紧密联系在一起。对近年来遥感技术在景观生态学中的运用,从景观结构研究、功能研究、动态研究、尺度研究以及景观生态学应用研究五个方面加以总结,进而分析遥感技术在景观生态学研究中的应用优势特征和目前存在的主要问题,并对未来遥感技术在景观生态学研究的应用发展方向提出意见和建议。关键词:景观生态学,遥感,GIS中图分类号:
2、TP79/Q147文献标识码:A各种现象的综合分析创造了条件。自八十年代初期以来,遥感技术迅速成为景观生态学研究的重要技术支撑手段,极大地促进了景观定量研究的发展和景观结构、格局及动态分析的不断深入,为各种景观模型的建立与发展提供了坚实的资料基础4。本文旨在回顾和分析近年来遥感技术在景观生态学研究中的应用现状、特征和存在的主要问题,并就今后的发展提出具体的意见和建议。1引言景观生态学是以景观结构、功能和动态为主要研究内容的一门新兴宏观生态学分支学科1,其研究对象一般为几平方公里至几百平方公里的中尺度异质性地表区域2。对于这种跨度范围较大的宏观生态学研究单元,由于涉及到复杂的自然和人为过程的影
3、响,景观组分(element)的数量较多,时空格局和动态变化过程复杂,因此在具体研究过程中,需要采集和处理的数据量非常庞大,仅仅依靠传统的调查、分析方法进行研究,往往受到人力、物力和自然条件等多方面的限制。这种限制主要表现在基础资料的收集难度大、覆盖面不全、定量化程度不高、管理困难等方面,这在一定程度上影响了景观生态研究水平的提高。近年来,生态学家们越来越多地将大量地面样地调查与遥感和地理信息系统等方法结合起来作为景观生态研究中基础数据获得的重要技术手段。遥感是一种以物理手段、数学方法和地学分析为基础的综合性应用技术3,其最大优势在于强大的数据获取能力。通过该方法可以及时获得大范围、多时相、
4、多波段的地表信息,为不同时序上从局域到全球2遥感技术在景观生态学研究中的应用现状分析211景观结构研究景观结构是指景观的组分构成及其空间分布形式,包括景观的空间特征(如景观组分的大小、形状及构架等)和非空间特征(如景观元素的类型、面积比重等)研究两部分内容;景观格局一般是指景观组分的空间分布和组合特征。景观结构与格局研究的目的是剖析异质性地表不同景观组分的组成情况和构建特点,总结景观异质性的内在规律,从表面上无序的景观中发现潜在有意义的有序性,从而深入了解景观空间结构的基本特点。在景观结构与格局研究中,需要大量的基础数据来全面描述景观组分的收稿日期:2001203205;修订日期:20012
5、05209基金项目:国家重大基础科研项目(G2000046807)资助。作者简介:李书娟(1978—),女,2000年毕业于北京师范大学资源与环境科学系,获学士学位,现于北京大学城市与环境学系攻读硕士研究生,主要从事景观生态学与遥感应用研究。234遥感学报第6卷属性特征,并为进一步的数量分析方法的使用奠定坚实的资料基础,因而成为遥感技术应用最为广泛的一个研究领域。景观结构、格局遥感研究首先需要根据研究目的,结合各种地面调查数据或其它历史资料,对获得的遥感数据进行影像合成与分析处理;然后把经过分类处理的影像数据进行结构简化,将其转换成可用于具体分析过程的基础数据或图件;最后以面向用户的原则将其
6、引入景观结构和格局模型中,借助数量分析手段进行景观结构或格局规律的探讨5。目前,大多数学者在该领域研究中沿用着这一思路,只是因研究目的、信息源和分析手段的不同而在具体的研究流程设计上有所差别。遥感技术的应用极大地促进了景观结构与格局数量分析方法的发展,现有的大多数景观结构与格局描述指数的筛选和完善几乎都与遥感技术的应用联系在一起。大量的景观指数中,蔓延度、优势度以及分形指数为目前应用最为广泛的景观格局分析手段。Frohn运用指数建立的系统方法对蔓延度和分形指数进行分析评价。鉴于分形指数没有考虑栅格数据结构基础的周长面积关系,对于可预测的几何形状的景观不能给出连续的结果;蔓延度在很大程度上决定
7、于空间分辨率,其结果受景观多样性影响较大等问题,设计了PPU(Patch-Per-Unit),和SqP(Square-Pixel)两个新的格局指数,分别用于测量景观斑块的碎裂化情况和复杂程度6。大量出现、不断完善的数量分析方法,使景观结构与格局的研究完成了由定性描述向定量分析的转化。这种量化分析无疑有助于人们对景观格局的理解,更为重要的是,这种量化分析可以将景观格局与景观过程联系起来6,为了解景观结构与格局的
