基于ENVI与Fragstats的宜兴市建设用地景观格局分析

论文总字数：8912字

摘 要

80年代，景观格局作为景观生态学的基础内容传入中国，并引起了高度的重视。本文选定宜兴市为研究区域，影像的数据源为不同时间段Landsat TM/ETM 遥感影像，应用ENVI4.5分别对2003、2008、2013年三个时相的遥感影像进行建设用地信息提取，并通过Fragstats3.4软件，基于景观指数对宜兴市景观格局进行分析，结果显示：宜兴市建设用地面积不断扩大，由宜兴市中心区域向四周扩散，其中西北部发展速度最快。并且有更低的破碎度和更高的聚集度，建设用地形状规则，进行规划管理较为容易。这种景观格局的形成主要受地理环境影响，以及人口的大幅度增加和经济水平的显著提高。

关键词： 建设用地，景观格局，景观格局指数

Abstract：In twentieth Century 80, landscape ecology was disseminated into Chinese, landscape pattern as its basic contents caused widespread concern in China. In this paper, Yixing City is taken as the study and multi-temporal Landsat TM/TM are used as data source. The ENVI 4.5 is used to classify three remote sensing images. Then the Land for construction was picked up and the Landscape pattern of it is analyzed by the land metrics of Fragstats 3.4. The result is that: the area of Yixing City Land for construction is becoming larger and expanding around the city center,and the northwest has the highest speed of development.Yixing City has lower Fragmentation and higher Degree of aggregation. The shape of Land for construction is regular and is easy to be projected and managed. The main reasons are the increasing of population and the improvement of Economic and the Geographical environment.

Keywords：land for construction, landscape pattern, landscape pattern index

目 录

1 前言 4

2 研究区域概况和数据的获取 4

2.1 研究区概况与数据来源 4

2.2 数据来源 5

2.3 数据处理 5

3 建设用地提取 7

3.1 类别定义/特征判别 7

3.2 监督分类 7

4 景观格局分析 8

4.1 指数选取 8

4.2 景观格局变化分析 9

4.3 景观格局现状分析 10

5 建设用地格局成因分析 12

5.1 环境因素 12

5.2 人口因素 12

5.3 经济因素 13

结 论 14

参考文献 15

1 前言

建设用地，是指用于居民住宅、民用设施等建筑物的土地^[[1]]。在自然因素和人为因素的双重作用下，形成了建设用地的景观格局。景观格局通常是指景观的空间格局，是空间上不同景观单元位置关系的表征^[[2]]。它是景观异质性的具体体现，也反映了一定的社会形式的人类活动和经济发展。景观格局评价、景观结构的动态变化，可反映人类活动和自然环境变化对景观元素的影响，为合理的景观规划提供依据，生态系统的管理和维护。

以其独特的实用性和可靠性，遥感已成为应用最广泛的城市综合性或专项监测技术。遥感技术主要有以下三个特点^[[3]]:

1、遥感技术能从空中和空间层面上，对地面进行观测。遥感观测获得的数据延伸了人们的视域范围，为掌握地面的现状情况提供了极佳的条件。

2、遥感探测能够在不同的时间范围内对某地区进行对地观测，并且能够重复多次。通过这种方式获取的数据能够在人们对地面事物进行分析时提供帮助，判断是否发生变化。

3、遥感探测所获取的数据具有综合性，在以景观格局研究建设用地变化中，遥感能够提供多源、多时相信息以获取景观组分、结构、过程的时空定性和定量信息，可以为城市规划和环境保护提供依据。

2006年，“数字石家庄”信息系统搭建成功。利用航空遥感技术，石家庄市能够实时的对该系统进行数据的更新，石家庄市的经济规划与城市建设规划获得了可靠地基础依据。河北省还利用2.5m分辨率的spot5影像，搭建 “数字河北”的基础框架，这为政府的管理提供了直观的平台，促进了环渤海京津冀经济发展圈的大步发展^[[4]]。

本文选定宜兴市作为研究对象，多期遥感影像为数据源，利用ENVI4.5软件对其进行建设用地提取，利用Fragstats3.4软件对宜兴市建设用地景观格局进行全面分析，宜兴市近十年的建设用地景观格局变化如下：建设用地面积大幅度增大，景观的破碎度降低，聚集度增加，景观形状指数保持在一个稳定的状态。这些表明建设用地在增大的同时，保持了较为规则的形状，便于日后的规划与管理。

2 研究区域概况和数据的获取

2.1 研究区概况与数据来源

宜兴市位于北纬31°07′～31°37′，东经119°31′～120°03′。地处江苏省南端、沪宁杭三角中心，东南临浙江长兴，西南接安徽广德，西接溧阳，西北毗连金坛，北与武进相傍。宜兴市地势南高北低。南部为丘陵山区，北部为平原区；东部为太湖渎区，西部为低洼圩区，有“三山、二水、五分田”之称。土地面积1996.6平方千米，人口124.37万人，下辖21个乡镇，城市化水平达到60.54。

2.2 数据来源

本文使用的遥感数据为2003年、2008年、2013年的太湖宜兴市Landsat TM/ETM 遥感影像，数据源自地理空间数据云（http://www.gscloud.cn/ ）。辅助数据为宜兴市矢量图（坐标系为UTM Zone 51N(WGS-84)和宜兴市地形图。

2.3 数据处理

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