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遙感技術(shù)在景觀生態(tài)學研究中的應用
（作者未知） 2008/4/11
摘 要: 景觀生態(tài)學是一門新興的宏觀生態(tài)學分支學科,自20 世紀80 年代以來,其研究內(nèi)容和方法論的發(fā)展與遙感、GIS 等現(xiàn)代對地觀測技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起。對近年來遙感技術(shù)在景觀生態(tài)學中的運用,從景觀結(jié)構(gòu)研究、功能研究、動態(tài)研究、尺度研究以及景觀生態(tài)學應用研究五個方面加以總結(jié),進而分析遙感技術(shù)在景觀生態(tài)學研究中的應用優(yōu)勢特征和目前存在的主要問題,并對未來遙感技術(shù)在景觀生態(tài)學研究的應用發(fā)展方向提出意見和建議。
關(guān)鍵詞: 景觀生態(tài)學,遙感,GIS
1 引 言
景觀生態(tài)學是以景觀結(jié)構(gòu)、功能和動態(tài)為主要研究內(nèi)容的一門新興宏觀生態(tài)學分支學科[1 ] ,其研究對象一般為幾平方公里至幾百平方公里的中尺度異質(zhì)性地表區(qū)域[2 ] 。對于這種跨度范圍較大的宏觀生態(tài)學研究單元,由于涉及到復雜的自然和人為過程的影響,景觀組的數(shù)量較多,時空格局和動態(tài)變化過程復雜,因此在具體研究過程中,需要采集和處理的數(shù)量非常龐大,僅僅依靠傳統(tǒng)的調(diào)查、分析方法進行研究,往往受到人力、物力和自然條件等多方面的限制。這種限制主要表現(xiàn)在基礎(chǔ)資料的收集難度大、覆蓋面不全、定量化程度不高、管理困難等方面,這在一定程度上影響了景觀生態(tài)研究水平的提高。近年來,生態(tài)學家們越來越多地將大量地面樣地調(diào)查與遙感和地理信息系統(tǒng)等方法結(jié)合起來作為景觀生態(tài)研究中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲得的重要技術(shù)手段。遙感是一種以物理手段、數(shù)學方法和地學分析為基礎(chǔ)的綜合性用技術(shù)[3 ] ,其最大優(yōu)勢在于強大的數(shù)據(jù)獲取能力。通過該
方法可以及時獲得大范圍、多時相、多波段的地表信息,為不同時序上從局域到
全球各種現(xiàn)象的綜合分析創(chuàng)造了條件。自八十年代初期以來,遙感技術(shù)迅速成為景觀生態(tài)學研究的重要技術(shù)支撐手段,極大地促進了景觀定量研究的發(fā)展和景觀結(jié)構(gòu)、格局及動態(tài)分析的不斷深入,為各種景觀模型的建立與發(fā)展提供了堅實的資料基礎(chǔ)[4 ] 。本文旨在回顧和分析近年來遙感技術(shù)在景觀生態(tài)學研究中的應用現(xiàn)狀、特征和存在的主要問題,并就今后的發(fā)展提出具體的意見和建議。
2 遙感技術(shù)的發(fā)展與應用
遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及地球信息科學的理論與方法，在脆弱生態(tài)環(huán)境研中具有重要作用。一方面，脆弱生態(tài)環(huán)境是一個充滿相互作用與反饋的復雜系統(tǒng)，須進行數(shù)值模擬把不同空間尺度的各種過程結(jié)合起來；另一方面，對于這樣一復雜系統(tǒng)的認識和調(diào)控，需要大量的地理定位數(shù)據(jù)，通過開發(fā)各種時空分辨率的有可比性和高精度的數(shù)據(jù)集（Dataset），并進行模型的參數(shù)化和驗證。而上述領(lǐng)域研究，正是地球信息科學的研究對象、研究方法及理論體系所包含的；
遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢
近年來，隨著各國在空間技術(shù)領(lǐng)域競爭的日趨激烈，遙感技術(shù)也得到了空前的發(fā)展，無論從遙感傳感器本身的性能，還是從其應用范圍都有了長足的進步，這也信息時代對科學技術(shù)發(fā)展的必然要求。
系列衛(wèi)量層出不窮
早在NII與NSDI之前，EOS已有較好的基礎(chǔ)．大致在NSDI提出和啟動的同時全球觀測信息網(wǎng)絡(luò)（GOIN）也正式開始啟動．EOS和GOIN計劃的實施，為數(shù)字地球技術(shù)系統(tǒng)的建立打下了基礎(chǔ)。NASA，ESA，NASDA及俄羅斯空間局近期將發(fā)射數(shù)十顆系列化的對地觀測衛(wèi)星，
3 遙感技術(shù)在景觀生態(tài)學研究中的應用現(xiàn)狀分析
3.1 景觀結(jié)構(gòu)研究
景觀結(jié)構(gòu)是指景觀的組分構(gòu)成及其空間分布形式,包括景觀的空間特征(如景觀組分的大小、形狀及構(gòu)架等) 和非空間特征(如景觀元素的類型、面積比重等) 研究兩部分內(nèi)容;景觀格局一般是指景觀組分的空間分布和組合特征。景觀結(jié)構(gòu)格局研究的目的是剖析異質(zhì)性地表不同景觀組分的組成情況和構(gòu)建特點,總結(jié)景觀異質(zhì)性的內(nèi)在規(guī)律,從表面上無序的景觀中發(fā)現(xiàn)潛在有意義的有序性,從而深入了解景觀空間結(jié)構(gòu)的基本特點。在景觀結(jié)構(gòu)與格局研究中,需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來全面描述景觀組分的屬性特征,并為進步的數(shù)量分析方法的使用奠定堅實的資料基礎(chǔ),因而成為遙感技術(shù)應用最為廣泛的一個研究領(lǐng)域。景觀結(jié)構(gòu)、格局遙感研究首先需要根據(jù)研究目的,結(jié)合各種地面調(diào)查數(shù)據(jù)或其它歷史資料,對獲得的遙感數(shù)據(jù)進行影像合成與分析處理;然后把經(jīng)過分類處理的影像數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)簡化,將其轉(zhuǎn)換成可用于具體分析過程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)或圖件;最后以面向用戶的原則將其引入景觀結(jié)構(gòu)和格局模型中,借助數(shù)量分析手段進行景觀結(jié)構(gòu)或格局規(guī)律的探討[5 ] 。
目前,大多數(shù)學者在該領(lǐng)域研究中沿用著這一思路,只是因研究目的、信息源和分析手段的不同而在具體的研究流程設(shè)計上有所差別。遙感技術(shù)的應用極大地促進了景觀結(jié)構(gòu)與格局數(shù)量分析方法的發(fā)展,現(xiàn)有的大多數(shù)景結(jié)構(gòu)與格局描述指數(shù)的篩選（未完，下一頁）
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