序
前言
上篇 景观生态安全格局规划的理论与方法
第1章 绪论 2
1.1 景观生态安全格局规划的目的和意义 2
1.2 景观生态安全格局规划的理论和进展 3
1.2.1 景观生态安全格局规划的基本概念 3
1.2.2 景观生态安全格局规划的基础理论 7
1.2.3 景观生态安全格局规划的研究进展 12
1.3 景观生态安全格局规划的思路和框架 22
1.3.1 景观生态安全格局规划的思路 22
1.3.2 景观生态安全格局规划的框架 25
第2章 景观生态安全格局规划的数据获取方法 28
2.1 野外调查 28
2.1.1 景观遥感野外调查 28
2.1.2 自然环境野外调查 30
2.1.3 生态系统野外调查 33
2.1.4 社会经济实地调查 34
2.2 实验研究 36
2.2.1 景观生态实验方法 36
2.2.2 景观生态实验设计尺度 37
2.2.3 景观生态实验模型系统 38
2.3 定位观测 40
2.3.1 常规气象观测 40
2.3.2 土壤理化性质测定 42
2.4 遥感监测 47
2.4.1 遥感监测概述 47
2.4.2 遥感数据来源 48
第3章 景观生态安全格局规划的数据处理方法 52
3.1 遥感影像处理 52
3.1.1 遥感影像预处理 52
3.1.2 训练样区的GPS辅助定位与创建 57
3.1.3 遥感影像分类 59
3.1.4 分类结果后处理 67
3.1.5 分类精度评价 67
3.1.6 基础地理信息提取 69
3.2 纸质地图数字化处理 72
3.2.1 扫描数字化的基本流程 73
3.2.2 扫描数字化的数据质量控制 74
3.3 社会经济统计数据空间化处理 75
3.3.1 面插值法 76
3.3.2 统计模型法 78
3.4 实验监测数据空间化处理 80
3.4.1 反距离权重插值 80
3.4.2 样条函数插值 81
3.4.3 克里格插值 83
第4章 景观生态安全格局规划的数量化分析方法 91
4.1 数理统计分析方法 91
4.1.1 相关分析 91
4.1.2 回归分析 94
4.1.3 因子分析 105
4.2 空间计量回归分析方法 108
4.2.1 空间自相关性分析 109
4.2.2 全局空间回归模型 111
4.2.3 局部空间回归模型 114
4.3 综合评价方法 115
4.3.1 评价指标体系构建 115
4.3.2 评价指标数据处理 118
4.3.3 评价指标权重确定 120
4.3.4 综合指数计算 126
第5章 景观生态安全格局规划的空间优化决策方法 127
5.1 数量优化模型 127
5.1.1 线性规划 127
5.1.2 非线性规划 131
5.1.3 多目标规划 135
5.2 空间优化模型 137
5.2.1 空间马尔可夫模型 137
5.2.2 元胞自动机模型 139
5.2.3 空间耗费距离模型 142
5.3 智能优化算法 145
5.3.1 神经网络算法原理 145
5.3.2 粒子群算法原理 152
5.3.3 遗传算法原理 156
5.4 CLUE-S综合优化模型 159
5.4.1 CLUE-S模型理论框架 160
5.4.2 CLUE-S模型结构组成 160
下篇 景观生态安全格局规划的龙泉驿案例
第6章 龙泉驿经济可持续发展面临的生态安全挑战 164
6.1 生态环境现状 164
6.1.1 地理环境 164
6.1.2 自然资源 168
6.1.3 社会经济 172
6.2 生态环境问题 174
6.2.1 空气污染严重、水环境质量较差 174
6.2.2 工业化进程过快、“三废”污染严重 174
6.2.3 城镇空间扩张盲目、土地利用开发过度 175
6.2.4 森林结构类型不合理、空间分布不均衡 175
6.3 生态安全挑战 175
6.3.1 环境污染形势依然严峻带来的生态安全挑战 176
6.3.2 工业资源环境消耗较大带来的生态安全挑战 176
6.3.3 城镇空间无序蔓延扩张带来的生态安全挑战 176
6.3.4 自然资源过度开发利用带来的生态安全挑战 177
6.4 小结 177
第7章 龙泉驿景观分类与景观格局现状分析 179
7.1 基于遥感影像的景观分类体系 179
7.1.1 分类原则 179
7.1.2 分类体系 180
7.1.3 分类命名与编码 184
7.1.4 分类数据来源 184
7.2 景观分类方法 184
7.2.1 地貌类型划分 184
7.2.2 土地利用/土地覆被类型划分 186
7.2.3 景观类型划分与景观图编制 190
7.3 景观分类与制图 191
7.3.1 地貌类型划分 191
7.3.2 土地利用/土地覆被类型划分与精度评价 192
7.3.3 景观类型划分 195
7.4 景观格局现状分析 195
7.4.1 常用景观格局指数 196
7.4.2 景观格局现状特征 199
7.5 结论与建议 201
第8章 龙泉驿景观格局变化特征与驱动因子 204
8.1 景观格局变化特征 204
8.1.1 景观格局变化分析 204
8.1.2 1992～2014年景观格局变化特征 205
8.2 景观格局变化驱动因子指标体系 208
8.2.1 景观格局变化驱动因子指标体系构建 208
8.2.2 景观格局变化驱动因子指标数据来源与处理 208
8.3 基于空间回归模型的景观格局变化驱动因子分析 209
8.3.1 景观格局变化驱动因子空间回归分析基础数据计算 209
8.3.2 景观格局变化驱动因子空间回归分析步骤与方法 210
8.4 景观格局变化驱动因子空间回归分析模型构建 212
8.4.1 景观格局变化与驱动因子指标的相关性分析 212
8.4.2 OLS线性回归模型构建 212
8.4.3 空间自相关性判断 213
8.4.4 空间回归模型选择 215
8.4.5 空间回归模型构建与效果评估 216
8.5 景观格局变化驱动因子分析 219
8.5.1 农田景观格局变化驱动因子分析 219
8.5.2 果园景观格局变化驱动因子分析 220
8.5.3 森林景观格局变化驱动因子分析 220
8.5.4 城乡人居及工矿景观格局变化驱动因子分析 221
8.5.5 交通运输景观格局变化驱动因子分析 221
8.5.6 水体景观格局变化驱动因子分析 221
8.5.7 区域景观格局变化驱动因子综合分析 222
8.6 结论与建议 223
第9章 龙泉驿景观格局变化潜力与动态模拟 225
9.1 景观格局变化潜力分析 226
9.1.1 景观格局变化驱动因子解释力 226
9.1.2 景观格局变化潜力预测 228
9.2 景观格局变化的动态模拟 228
9.2.1 景观格局变化动态模拟模型 228
9.2.2 模型模拟精度检验 235
9.3 景观格局变化趋势预测与变化特征 235
9.3.1 景观格局变化动态模拟模型精度检验与比较 235
9.3.2 2014～2028年景观格局变化趋势与特征 236
9.3.3 2014～2028年景观转移特点及变化类型空间特征 238
9.3.4 过去和之后一段时期景观变化特征比较 239
9.4 结论与建议 239
第10章 龙泉驿区域生态安全评价与变化趋势预测 241
10.1 区域生态安全评价指标体系 242
10.1.1 区域生态安全评价指标体系构建概念模型 242
10.1.2 区域生态安全评价指标体系构建 243
10.1.3 区域生态安全评价指标数据来源与处理 245
10.2 区域生态安全评价方法 246
10.2.1 区域生态安全评价指标赋值与无量纲化 246
10.2.2 区域生态安全评价指标权重计算 246
10.2.3 区域生态安全综合指数计算和等级划分 247
10.3 区域生态安全变化趋势预测方法 248
10.3.1 RBF神经网络学习 248
10.3.2 RBF神经网络预测精度评估 249
10.3.3 基于RBF的区域生态安全变化趋势预测 249
10.4 区域生态安全评价与变化趋势预测 253
10.4.1 2000～2014年生态安全状况时空变化特征 253
10.4.2 RBF神经网络参数优化和预测精度检验 256
10.4.3 2015～2028年生态安全变化趋势及时空变化特征 257
10.5 结论与建议 260
第11章 基于景观格局优化的龙泉驿景观生态安全格局规划 262
11.1 景观适宜性评价 263
11.1.1 景观适宜性评价原则 263
11.1.2 景观适宜性评价基期年景观类型数据 264
11.1.3 景观适宜性评价指标体系及数据来源 264
11.1.4 景观适宜性评价方法 266
11.1.5 景观适宜性影响因素和空间分布 266
11.2 景观格局数量结构优化 268
11.2.1 景观格局数量优化建模数据 268
11.2.2 景观格局数量优化模型 268
11.2.3 景观格局数量构成特点 271
11.3 景观格局空间布局优化 273
11.3.1 景观格局空间布局优化建模数据 273
11.3.2 基于PSO原理的景观格局空间优化模型与算法 273
11.3.3 景观格局空间优化模型精度分析 280
11.3.4 景观生态安全空间优化格局 281
11.4 结论与建议 286
参考文献 288
附录 程序代码 301
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