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遙感技術(shù)在景觀生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用
（作者未知） 2008/4/11
（接上頁）和完善幾乎都與遙感技術(shù)的應(yīng)用聯(lián)系在一起。大量的景觀指數(shù)中蔓延度、優(yōu)勢度以及分形指數(shù)為目前應(yīng)用最為廣泛的景觀格局分析手段。Frohn 運(yùn)用指數(shù)建立的系統(tǒng)方法對(duì)蔓延度和分形指數(shù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。鑒于分形指數(shù)沒有考慮柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的周長面積關(guān)系,對(duì)于可預(yù)測的幾何形狀的景觀不能給出連續(xù)的結(jié)果;蔓延度在很大程度上決定于空間分辨率,其結(jié)果受景觀多樣性影響較大等問題, 設(shè)計(jì)PPU( Patch-Per-Unit ) , 和SqP(Square- Pixel) 兩個(gè)新的格局指數(shù),分別用于測量景觀斑裂化情況和復(fù)雜程度[6 ] 。大量出現(xiàn)、不斷完善的數(shù)量分析方法,使景觀結(jié)構(gòu)與格局的研究完成了由定性描述向定量分轉(zhuǎn)化。這種量化分析無疑有助于人們對(duì)景觀格局的理解,更為重要的是,這種量化分析可以將景觀格局與景
觀過程聯(lián)系起來[6 ] ,為了解景觀結(jié)構(gòu)與格局的發(fā)生和發(fā)展機(jī)制,解釋各種復(fù)雜的景觀現(xiàn)象奠定了基礎(chǔ)。
3.2 景觀功能研究
景觀功能研究目前還主要集中在景觀內(nèi)部和景觀之間的能流、物流和物種流研究上。盡管與景觀結(jié)構(gòu)與格局研究相比,遙感在景觀功能研究中的應(yīng)用還相對(duì)較少,但有限的研究報(bào)道表明,遙感技術(shù)是景觀內(nèi)各種生態(tài)流研究的一個(gè)可靠的具,并且隨著遙感技術(shù)自身的發(fā)展,對(duì)于生態(tài)流研究尋求新的突破將形成有力的支撐。從現(xiàn)有的研究報(bào)道看,遙感技術(shù)在景觀能流研究中的應(yīng)用相對(duì)成熟一些,Quattrochi 和Luvall 探討了熱紅外遙感在景觀生態(tài)過程研究中的方法及其應(yīng)用,證明熱紅外遙感數(shù)據(jù)對(duì)景觀流以及景觀組分間再分配的了解有著重要的作用,可用于景觀表面溫度測量、能量交換、景觀流的理解、以及地球表面現(xiàn)象能量平衡模型的優(yōu)化等問題研究[7 ] 。不過,熱紅外遙感數(shù)據(jù)還沒有被廣泛的運(yùn)用于景觀結(jié)構(gòu)、功能以及變化的研究上,Quattrochi 將其歸結(jié)于三個(gè)原因,首先,在理論以及應(yīng)用上,景觀生態(tài)研究人員對(duì)熱紅外遙感數(shù)據(jù)還不夠理解;其次,對(duì)于不熟悉這些數(shù)據(jù)特征和屬性的人來說,熱紅外遙感數(shù)據(jù)的獲取與利用是困難的;最后,從衛(wèi)星上獲取的熱紅外遙感數(shù)據(jù)空間分辨率太大,為得到景觀熱能流而進(jìn)行數(shù)據(jù)校準(zhǔn),還沒有能夠有效消除誤差的成熟技術(shù)工藝過程[7 ] 。在其他生態(tài)流研究中,遙感技術(shù)同樣得到了廣泛的應(yīng)用,Wessman 等的研究表明,結(jié)合地面調(diào)查,可以利用遙感數(shù)據(jù)來研究生態(tài)系統(tǒng)的N 循環(huán),并且給出了成功的應(yīng)用案例[8 ] 。利用示蹤電子設(shè)備,結(jié)合雷達(dá)遙感技術(shù)對(duì)動(dòng)物種類的遷移活動(dòng)進(jìn)行研究,在國外已成為最新的相關(guān)研究手段。但迄今為止,遙感技術(shù)在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和物種流方面的研究報(bào)道并不多。比較一致的觀點(diǎn)是,物質(zhì)流與物種流研究雖然多用實(shí)驗(yàn)與野外調(diào)查的方法獲取基線數(shù)據(jù),但由于諸如植被、土壤的宏觀特征能夠用于指示景觀功能,因此只要建立起這些指示特與各種遙感數(shù)據(jù)源之間的關(guān)聯(lián)分析模式[7 ] ,利用遙感技術(shù)全面研究景觀功能是完全可能的。
3.3 景觀動(dòng)態(tài)研究
作為一個(gè)宏觀生態(tài)學(xué)研究單元,景觀動(dòng)態(tài)研究的時(shí)間跨度通常較長,而景觀結(jié)構(gòu)和功能方面的詳細(xì)歷史資料積累很少,因此,以往不少景觀動(dòng)態(tài)研究采用地理相關(guān)法和經(jīng)驗(yàn)判斷,大致地恢復(fù)景觀中部分組分類型的中長期變化過程,存在著很大程度上的不確定性。遙感技術(shù)為景觀動(dòng)態(tài)分析工作開辟了一條全新的途徑,地表大范圍遙感信息的積累已有幾十的歷史,各類遙感資料客觀地記錄了覆蓋區(qū)域內(nèi)景觀結(jié)構(gòu)的歷史特征。利用這些資料,結(jié)合各種自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和歷史資料,來恢復(fù)景觀的動(dòng)態(tài)變化過程,可以大大提高分析精度,并有利于進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)景觀動(dòng)態(tài)變化過程的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)機(jī)制和規(guī)律性。國內(nèi)外關(guān)于近、現(xiàn)代的景觀動(dòng)態(tài)變化研究,絕大多數(shù)都使用了某種類型的遙感資料[8 ] ,特別是在近50 年尺度上的景觀動(dòng)態(tài)研究,遙感手段具有其他任何數(shù)據(jù)采集方法都難以替代的優(yōu)勢。例如,在遙感影像與GIS 結(jié)合的基礎(chǔ)上,Luque 對(duì)新澤西國家森林保護(hù)區(qū)的景觀組成與結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了研究[12 ] ,并用景觀結(jié)構(gòu)指標(biāo)對(duì)人類活動(dòng)與自然干擾對(duì)景觀變化的影響進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果表明,在16 年研究間,自然和人類的干擾導(dǎo)致景觀結(jié)構(gòu)(斑塊數(shù)目、大小和形狀) 變化及產(chǎn)生的鑲嵌景觀,體現(xiàn)了一系列尺度干擾機(jī)制作用的特征[9 ] 。Seixas 根據(jù)10 年Landsat TM圖像,提取出景觀異質(zhì)性指標(biāo)———植被和土壤變量,并將其用于推斷荒漠化過程,結(jié)果證明,從生物量上推算出的景觀性增加與荒漠化正反饋模型一致[10 ] 。國內(nèi)類似的研究起步相對(duì)較晚,其中肖篤寧關(guān)于沈陽西郊景觀動(dòng)態(tài)變化的研究和曾輝關(guān)于珠江三角洲東部地區(qū)城市化景觀動(dòng)態(tài)變化的研究是國內(nèi)景觀動(dòng)態(tài)遙感應(yīng)用研究中比較有代由于現(xiàn)代各種遙感信息的積累只有不足100 年的時(shí)間,某些景觀動(dòng)態(tài)研究工作通常需要多種不同遙感資料的綜合運(yùn)用方能夠滿足100 年以內(nèi)（未完，下一頁）
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