遥感技术在景观生态学研究中的应用精要

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1、Applicationofremotesensingtechnologyintheresearchoflandscapeecology遥感技术在景观生态学研究中的应用引言Contents1遥感技术在景观生态学研究中的应用现状分析2遥感技术应用的优势特征分析3遥感技术应用的主要问题与未来的努力方向4文章编号:1007-4619(2002)03-0233-08遥感技术在景观生态学研究中的应用摘要: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

2、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而加以总结，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口前存在的主要问题，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，GIS1-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，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。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响，景观组分的数量较多，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

3、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。1-引言近年来，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，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、多波段的地表信息，为不同时序上从局域到全球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

4、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。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。2-遥感技术在景观生态学研究中的应用现状分析2.1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

5、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

6、律的探讨。2-遥感技术在景观生态学研究中的应用现状分析2.2景观功能研究景观功能研究目前还主要集中在景观内部和景观之间的能流、物流和物种流研究上。尽管与景观结构与格局研究相比，遥感在景观功能研究中的应用还相对较少，但有限的研究报道表明，遥感技术是景观内各种生态流研究的一个可靠的工具。从现有的研究报道看，Quattrochi和Luvall探讨了热红外遥感在景观生态过程研究中的方法及其应用，证明热红外遥感数据对景观流以及景观组分间再分配的了解有着重要的作用，可用于景观表面温度测量、能量交换、景观流的理解、以及地球表面现象能量平衡模型的优化等问题研究。不过，热红外遥感数据还没有被广泛

7、的运用于景观结构、功能以及变化的研究上，Quattrochi将其归结于三个原因，首先，在理论以及应用上，景观生态研究人员对热红外遥感数据还不够理解;其次，对于不熟悉这些数据特征和属性的人来说，热红外遥感数据的获取与利用是困难的;最后，从卫星上获取的热红外遥感数据空间分辨率太大，为得到景观热能流而进行数据校准，还没有能够有效消除误差的成熟技术工艺过程。2-遥感技术在景观生态学研究中的应用现状分析2.3景观动态研究作为一个宏观生态学研究单元，景观动态研究的时间跨度通常较长，而景观结构和功能方面的