基于GIS的兰州城市景观研究

论文摘要

当前,以发展中国家为主体的城市化浪潮不断掀起,城市化所伴生的大规模土地利用/覆盖变化已经成为一种典型的人地系统相互作用过程。从景观角度看,城市化过程伴随着一系列自然景观被人工景观所取代,景观格局的这种时空演变潜在着重要的自然与社会文化方面的生态过程。本文选择西部河谷盆地型城市——兰州为典型案例,通过遥感定量方法获取城市内部各种景观信息,揭示城市化过程中各种城市景观的时空演变格局特征;在研究景观格局演变的基础上,综合分析城市景观的演变形成机制,为寻求城市内部人地系统的协调与均衡发展、最大限度地减少人类活动对城市生态环境的影响与破坏提供基本思路。在研究过程中,本文利用GIS,RS方法,根据1976、2004年的遥感影像,结合土地利用现状图、地形图和实地调查,以GIS作为数据处理平台,运用景观格局分析软件FRAGSTATS,研究城市尺度上景观时空演变格局,在理论上提供一种城市景观生态或者城市生态环境研究的基本范式,完善和促进景观生态学方法和理论体系的发展;在实践上对当前兰州市的城市规划、城市建设、环境保护和区域可持续发展提供有效的决策支持。第一章引言,首先分析了研究背景、研究目的和意义,接着介绍了研究方法和技术路线,并对研究区域和研究内容进行简单概括,最后给出了研究的总体思路与框架。第二章研究综述,首先对相关概念进行了辨析与说明,通过对国内外相关研究进展的评述,发现景观生态学是目前生态学领域发展最为活跃的学科。城市景观是景观生态学一直关注的重点领域,但由于强烈的人为色彩导致城市景观格局——生态学过程的研究范式具有一定局限性。城市景观问题是目前普遍关注的问题,相关的研究成果具有重要的实践价值。因此,通过景观格局分析,成功的将景观生态学的研究范式引入城市景观研究中,具有重要的理论和实践意义。第三章是兰州城市景观格局现状与演变分析,首先研究的是1976年和2004年两个年份的城市景观格局现状特征,接着对兰州城市景观格局从1976年到2004年的演变进行分析。最后进一步对尺度问题进行研究,通过尺度推绎发现,各种景观随着尺度变化具有明显的格局特点。第四章是兰州城市景观格局分区研究,根据兰州市各组团的功能布局,将兰州市分为三个景观分区,他们是西固景观区、安宁景观区和城关七里河景观区。通过研究发现,各区之间的差异显著。而且,通过三个区在时间序列上的对比,表明三个区内的景观类型变化趋势有差异。第五章是兰州城市景观变化的机制分析,通过一般城市的变化机制描述,结合兰州市具体情况,对兰州城市景观变化机制进行了分析。第六章针对兰州城市景观存在的问题,提出了相应的优化对策。第七章则是通过研究得出的结论,以及对以后工作的展望。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景与研究问题的提出
• 1.2 研究目的
• 1.3 研究意义
• 1.4 研究方法与技术路线
• 1.4.1 研究方法
• 1.4.2 研究的技术路线
• 1.5 研究区介绍
• 1.5.1 研究区范围
• 1.5.2 研究区概况
• 1.6 论文研究的创新之处
• 第二章 研究综述
• 2.1 基本概念
• 2.1.1 城市和城市化
• 2.1.2 景观、景观生态学和城市景观
• 2.2 城市景观的研究进展
• 2.2.1 研究内容的进展
• 2.2.2 研究方法的进展
• 第三章 兰州城市景观格局现状与演变分析
• 3.1 景观结构分类与景观格局指数选取
• 3.1.1 分类依据与原则
• 3.1.2 兰州市景观结构分类
• 3.2 景观格局指数的确定
• 3.3 兰州城市景观格局现状分析
• 3.3.1 1976年城市景观格局分析
• 3.3.2 2004年城市景观格局分析
• 3.4 景观格局动态变化分析
• 3.4.1 景观类型级别上的变化分析
• 3.4.2 景观级别上的变化分析
• 3.5 其他部分城市的景观格局演变规律
• 3.6 景观格局指数对尺度的响应
• 3.6.1 景观指数选取与计算结果
• 3.6.2 计算结果分析
• 第四章 兰州城市景观格局分区研究
• 4.1 1976年三个区的景观格局分析
• 4.1.1 1976年三个景观分区的斑块特征分析
• 4.1.2 1976年三个区景观格局总体特征分析
• 4.2 2004年三个区的景观格局分析
• 4.2.1 2004年三个景观分区的斑块特征分析
• 4.2.2 2004年三个区景观格局总体特征分析
• 4.3 1976年和2004年三个区的景观格局动态分析
• 4.3.1 面积、密度和边界指数分析
• 4.3.2 形状和破碎度指数分析
• 4.3.3 蔓延度和多样性指数分析
• 第五章 兰州城市景观格局演变机制分析
• 5.1 城市景观格局演变历史
• 5.1.1 中国古代城市景观特征
• 5.1.2 中国近代城市景观特征
• 5.1.3 中国现代城市景观特征
• 5.2 城市景观的演变规律
• 5.2.1 是一个自然与人工的矛盾运动过程
• 5.2.2 是一个地方特色形成与延续的过程
• 5.3 兰州城市景观演变的动力因子分析
• 5.3.1 自然地理环境影响
• 5.3.2 科学技术的进步
• 5.3.3 城市性质与功能的转变
• 5.3.4 对外经济文化交流
• 5.3.5 人们审美情趣的变化
• 5.4 兰州城市景观演变机制分析
• 5.4.1 生长机制
• 5.4.2 规划机制
• 5.4.3 管理机制
• 5.4.4 市场机制
• 第六章 兰州市景观格局存在问题与对策
• 6.1 兰州城市景观格局存在的问题
• 6.1.1 市区内景观构成不合理
• 6.1.2 工业景观过度集中，影响自然生态过程
• 6.1.3 绿地景观规模太小，且破碎化程度高，分布分散
• 6.1.4 水域污染严重
• 6.1.5 生物种群相对溃乏，生物多样性与生态多样性不足
• 6.2 兰州市景观格局优化对策
• 6.2.1 城市景观生态优化的基本理论
• 6.2.2 城市景观格局优化原则
• 6.2.3 兰州市景观格局优化对策
• 第七章 结论与展望
• 7.1 主要研究结论
• 7.2 不足与展望
• 参考文献
• 附录一: 攻读学位期间的主要学术成果
• 附录二: 主要参与课题实践
• 致谢