昌平区景观生态分析与规划信息系统研建
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摘要
加强生态环境建设，促进生态、经济和社会协调发展，已成为人类的共识。近年来，随着遥感、地理信息系统等技术的飞速发展，景观生态学理论研究与应用中逐步采用现代高新技术，并将它们融入到景观生态分析、评价与规划的各个环节中。现代高新技术的应用，能够更好的为区域范围内的景观生态建设提供技术支持。
本论文以景观生态学的基本原理为依据，以信息系统技术为手段，设计并实现了昌平区景观生态分析及规划信息系统。其构建模式基于ESRI公司的MapOb iects组件和微软Visual C++软件开发环境。系统的功能模块包括输入输出、显示编辑、查询统计、数据集管理、景观指数库管理、景观分析与辅助规划等。该系统能够将区域内景观斑块的各种资料与信息进行贮存、管理、修正和显示，并运用各种定量化的指标进行景观格局描述与分析，从而进行综合的、多样的评价与景观辅助规划。
昌平区景观生态分析及规划信息系统采用灵活的景观指数管理模式。系统内置了景观丰度、斑块数目、面积、周长、景观比例、斑块密度、分维数、多样性指数、优势度指数、分离度指数、破碎度指数等常用的景观指数，并允许用户在此基础上扩展和自行建立相应的景观指数及各种景观评价模型。
论文以“昌平区2003年京津风沙源治理工程”为实例，对系统的正确性和实用性进行了验证。证明该系统可以作为昌平区生态建设规划的辅助工具，具有一定的实用价值。
In recent years, the development and application of hi-techs are rapidly. Hi-techs such as remote sensing and geographic information system are introduced in landscape ecology researches and practices. GIS technologies are playing important role in landscape ecological analysis, evaluation, layout projects.
Based on the theory of landscape ecology and GIS technology, this thesis designs and implements the CHANGPING Landscape Ecological Analysis & Layout Information System with ESRI MapObjects component and Microsoft Visual C++. This information system has following function modules: input/output, display, edit, query, statistic, landscape indexes management, landscape analysis, assistant planning modules. It is capable of assembling, storing, manipulating, displaying geographic-referenced information, such as landscape information or patch data, calculating various quantitative landscape indexes to analyze and describe landscape structure. It can provide assistant landscape analysis and planning for Changping district.
The Changping Landscape Ecological Analysis & Layout Information System adopts an agile landscape index management model. Not only the information system is able to calculate some common landscape indexes, such as landscape number, patch number, area, perimeter, landscape scale, patch density, fractal dimension, diversity, dominance, isolation, fragmentation, but also base on them, can users create or expand their own-defined landscape indexes or evaluating models.
The information system is instanced by the data of Changping district's Harness Desertification in Beijing&Tianjing Districts Project to validate its correctness and practicability. As a result, it is established that the information system has its own validity and can be applied to eco-environment projects of Changping district.
本论文以景观生态学的基本原理为依据，以信息系统技术为手段，设计并实现了昌平区景观生态分析及规划信息系统。其构建模式基于ESRI公司的MapOb iects组件和微软Visual C++软件开发环境。系统的功能模块包括输入输出、显示编辑、查询统计、数据集管理、景观指数库管理、景观分析与辅助规划等。该系统能够将区域内景观斑块的各种资料与信息进行贮存、管理、修正和显示，并运用各种定量化的指标进行景观格局描述与分析，从而进行综合的、多样的评价与景观辅助规划。
昌平区景观生态分析及规划信息系统采用灵活的景观指数管理模式。系统内置了景观丰度、斑块数目、面积、周长、景观比例、斑块密度、分维数、多样性指数、优势度指数、分离度指数、破碎度指数等常用的景观指数，并允许用户在此基础上扩展和自行建立相应的景观指数及各种景观评价模型。
论文以“昌平区2003年京津风沙源治理工程”为实例，对系统的正确性和实用性进行了验证。证明该系统可以作为昌平区生态建设规划的辅助工具，具有一定的实用价值。
In recent years, the development and application of hi-techs are rapidly. Hi-techs such as remote sensing and geographic information system are introduced in landscape ecology researches and practices. GIS technologies are playing important role in landscape ecological analysis, evaluation, layout projects.
Based on the theory of landscape ecology and GIS technology, this thesis designs and implements the CHANGPING Landscape Ecological Analysis & Layout Information System with ESRI MapObjects component and Microsoft Visual C++. This information system has following function modules: input/output, display, edit, query, statistic, landscape indexes management, landscape analysis, assistant planning modules. It is capable of assembling, storing, manipulating, displaying geographic-referenced information, such as landscape information or patch data, calculating various quantitative landscape indexes to analyze and describe landscape structure. It can provide assistant landscape analysis and planning for Changping district.
The Changping Landscape Ecological Analysis & Layout Information System adopts an agile landscape index management model. Not only the information system is able to calculate some common landscape indexes, such as landscape number, patch number, area, perimeter, landscape scale, patch density, fractal dimension, diversity, dominance, isolation, fragmentation, but also base on them, can users create or expand their own-defined landscape indexes or evaluating models.
The information system is instanced by the data of Changping district's Harness Desertification in Beijing&Tianjing Districts Project to validate its correctness and practicability. As a result, it is established that the information system has its own validity and can be applied to eco-environment projects of Changping district.
引文
1． 常禹等．地理信息系统与基于个体的空间直观景观模型．生态学杂志．2001，Vol 20(2)：61～65
2． 陈文波等．景观指数分类、应用及构建研究． 应用生态学报． 2002，Vol．13(1)：121～125
3． 陈志良．景观生态规划设计与指标综合体系研究一顺德市为例．中山大学论文库．2002．6
4．杜明义等．基于RS、GIS的土地荒漠化时空演变规律及其生态景观重构策略．水土保持学报． 2001，Vol．15(3)：61～64
5． 冯兆东等．半干旱区流域水文的景观生态研究与设计：地理信息系统辅助的过程模拟．中国沙漠．2000，Vol 20(2)：217～222
6．高锡章等．基于GIS技术的县市级防汛信息系统．自然灾害学报．2003，Vol．12(4)：155～159
7．韩敏．基于GIS的扎龙湿地生态信息系统建立方法研究．计算机工程与应用．2003，Vol．39(27)：230～232
8．何东进等．景观生态学的基本理论及中国景观生态学的研究进展．江西农业大学学报． 2003，Vol．25(2)：276～280
9． 黄俊芳等．基于RS与GIS的三工河流域生态景观格局分析．干旱区研究．2004，Vol．2l(1)：33～37．
10．菅利荣等．615分析方法在森林景观格局变化中的应用．中南林学院学报．2002，Vol．22(2)：86～89
11．角媛梅等．景观与景观生态学的综合研究．地理与地理信息科学．2003，Vol．19(1)：92～95
12．李斌等．基于GIS的黄土高原植被生态信息系统研究．环境科学与技术．2004，Vol．27(1)：48～50
13．李书娟，曾辉．遥感技术在景观生态学研究中的应用．遥感学报．2002，Vol．6(3)：233-240
14．李勇智等．用ArcView GIS开发城市大气环境信息系统．哈尔滨工业大学学报．2003，Vol35(9)：1121～1123
15．林彰平等．基于GIS的东北农牧交错带土地利用变化的生态环境效应案例分析．地域研究与开发．2002，Vol21(4)：51～54
16．刘振波等．绿洲生态预警信息系统初步设计．干旱区地理． 2004，Vol．21(3)：19～23
17．卢玲．黑河流域景观结构分析．生态学报．2001，Vol．21(3)：1218～1225
18．卢远等．基于RS和GIS的喀斯特山区景观生态格局．山地学报．2002，Vol20(6)：728～731
19．马安青．基于RS与GIS的陇东黄土高原土地景观格局变化研究．水土保持学报．2002，Vol 16(3)：56～59
20．马荣华等．基于RS与GIS的自然生态环境评价—以海南岛为例．热带地理．200l，Vol．21(3)：198～201
21．马云东等．基于GIS的矿山环境信息系统研究．辽宁工程技术大学学报(自然科学版)． 2003，Vol22(2)：40～42
22．彭少麟等．利用RS和GIS估算广东植被光利用率．生态学报．2002，20(6)：903～909
23．乔晓英等．基于GIS的冯家山灌区地质环境评价研究．西安工程学院学报．2002，Vol24(1)：39～42
24．全斌等．基于GIS和RS的晋江市土地利用变化与可持续利用研究．生态环境． 2003，Vol12(4)：423～426
25．全志杰等．基于GIS支持下土地景观空间格局动态遥感研究．干旱地区农业研究．1997，Vol．15(4)：93～98
26．沙晋明等．在GIS支持下的东南山区土壤景观监测与制图．山地学报．2000，Vol 10(5)：578～582
27．邵国凡等．应用地理信息系统模拟森林景观动态的研究．应用生态学报．1991，2(2)：103～107
28．田光进等．基于遥感与GIS的海口市景观格局动态演化．生态学报．2002，Vol．22(7)：1028～1034
29．王家耀．空间信息系统原理．北京：科学出版社． 2001
30．王靖滨等．基于增强现实技术的景观规划系统．中国图象图形学报．2002，Vol．7(4)：405～410
31．王胜． 景观结构特征数量化方法概述．河北林果研究． 1999，Vol．14(2)：126～132
32．王仰麟等．景观生态系统的空间结构：概念、指标与案例． 地球科学进展．1999，Vol．14(3)：235～241
33．王玉梅等．呼和浩特城市景观生态格局分析．干旱区资源与环境．2004，Vol18(2)：92～95
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35．邬建国．景观生态学-格局、过程、尺度与等级．北京：高等教育出版社．
2000
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41．袁吟欢等．基于遥感数据源的景观分析系统的设计与实现． 应用生念学报．2000，Vol．11(6)：927～930
42．张秀英等．GIS软件景观生态学指数的二次开发．西北师范大学学报(自然科学版)． 2002，Vol．38(1)：81～83
43．张增祥等．生态环境综合评价与动态监测的空间信息定量分析方法及应用．环境科学．1999，Vol．19(1)：68～72
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45．张志等．GIS支持下的土壤侵蚀强度景观空间结构研究．水土保持学报．2001，Vol15(6)：6～19
46．章皖秋等．基于Rs、GIS的天目山自然保护区植被空间分布规律研究．生态学杂志． 2003，Vol22(6)：21～27
47．郑新奇等．基于RS与GIS的区域生态环境质量综合评价研究——以山东省为例．环境科学学报．2000，Vol20(4)：489～493
48．左伟等．基于GIS的小流域单元景观结构指数信息提取方法．测绘通报．2003．Vol 9(11)：49～50
49. A.L. Maclean, et al.,Using GIS to estimate forest resource changes [J].Journal of Forestry, 1992, (12):2226.
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52. Hay L E, Goodchild M F. Modeling the Effects of Climate Change on the
Water Resources in th Gunnision River Basin, Colorado, Environmental Modeling with GIS (M). Oxford University Press, 1993
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54. K. Green. Vegetation mapping and stand delineation in the pacific North est. ERDAS Inc.,Atlanta, GA. ERDAS Appl. 7.1990.
55. LuqueSS. Evaluating temporal changes using Multi_Spectral Scannerand Thematic Mapper data on the landscape of a nature reserve : the New Jersey Pine Barrens, acasestudy[J].Int. J. Remote. Sensing. 2000, Val21(13}:2589-2611
56. Lyon JG, Mc Carthy J. Wetland and Environmental Applications of GIS [M]. New York:Lewis Publishers, 1995
57. Plyusnin M. A remote sensing～ based assessment of landscape modification in East Siberia. Mapping Sciences and Remote Sensing, 1995,31(1):9-20
58. SeixasJ. Assessing heterogeneity from remote sensing images :the caseofdesertification in southern Portugal[J].Int. J. Remote Sensinsing . 2000, Val21(13):2645-2663
59. Stow D A. The role of geographic information systems for landscape ecological studies[A]. In:Haines- Yong R, Green S, ed. Landscape Ecology and Geographical Information systems[C]. London:Taylor &Francis. 1993 ,11-21
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