土地利用动态度空间格局表达及其尺度效应探究——以北京市房山区为例

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土地利用/土地覆被(LUCC)是地理学者的研究热点。土地利用动态变化研究主要集中在土地利用数量、质量、区域差异、空间分布等方面。论文以反映土地利用数量变化的动态度指标为例,探讨不同尺度空间格局的随尺度变化的规律。目前,描述空间格局的常见方法是将格局转化为某些特征指标值(例如,孔隙度)来描述,容易出现“一值多形”的情况。论文尝试将格局视为一个整体,从格局的结构与形态的角度出发,识别不同尺度格局的相似性,探讨土地利用动态度空间格局随尺度变化规律。  为得到不同尺度下的土地利用动态度空间格局,论文首先提出了一种空间格局的提取方法。该方法采用“空间临近且动态度相近”的原则,提取不同土地利用动态度的核心区、消融其中的细碎区,得到土地利动态度空间分布格局。论文以房山区行政村为例,统计村级土地利用动态度,再采用上述方法提取更宏观的跨乡镇的房山区土地利用动态度的空间格局。实验表明:与以乡镇为最小研究单元统计的土地利动态度的方法相比,该方法提取的宏观格局能更真实地反映微观层次上土地利用动态度的空间分布规律。  其次,论文以不同尺度的格网为最小研究单元,统计各单元的土地利用动态度,采用上述方法提取了在不同格网尺度下房山区土地利用动态度的空间格局;再利用流水模型计算不同尺度格局的相似性,得到土地利用动态度格局随尺度变化的规律。流水模型是将复杂的空间域问题,转化为时间域问题的一种方法。该方法通过刻画不同时刻流水覆盖区域来比较格局的相似性,同时还能体现不同格局的局部差异。运用流水模型对上述不同格网的土地利用动态度格局的相似性进行评价,结果表明:从180m-720m的尺度空间下,房山土地利用动态度格局基本可归为3种类型:(1)180m尺度下的空间格局;(2)225m-405m尺度下的空间格局;(3)450m-720m尺度下的空间格局。  最后,论文通过统计不同尺度下不同级别土地利用动态度单元格的百分比,发现随着格网的增大,处于极端的两种动态度级别(无变化型和强剧烈型)会被其他处于中间的级别所中和,区域的土地利用动态度局部差异变小;且随着尺度增大,动态度的空间连片性增强。这可能是导致不同网格尺度土地利用动态度格局发生变化的重要原因。
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