1.2 遥感在景观格局研究方面的应用

景观格局又称为景观结构，一般指不同属性的景观要素在空间上的分布与配 置规律[18],在不同尺度上其变化受自然与人类活动等因素的共同影响[19]。而景观 格局的研究对象一般为跨度范围较大的宏观生态学研究单元，其变化又受复杂的 自然及人为因素的综合影响，所以在具体的研究中，需要大量的数据支持。若只 利用传统的调查分析方法，会受到众多制约。这种制约主要表现在收集基础数据 难度大、覆盖范围不全面、定量化程度低、管理困难等方面[20]。而遥感技术在 景观研究方面的应用可以削弱这些限制。 

遥感，即“遥远的感知”，无需接触目标物便可获取所需的信息。所以遥感 技术能够减弱研究人员对研究目标的直接干扰的影响；能够提供大范围的遥感影 像，所以极其适合用于范围较广的景观格局的研究，生态学家目前也多利用遥感 技术获取大尺度的各种生态和物理信息；此外，遥感技术便于进行大面积重复观 测，能够快速获取更新数据以及对大尺度研究目标进行不同时段的动态分析与监 测；生态景观学研究所需的多尺度上的资料可以通过遥感高空间分辨率的影像获 取。遥感技术在目前可行的诸多信息获取与分析方法中效率极高且省时省力，因 而发展前景广阔[21]。遥感技术的应用已经成为促进景观研究发展的重要动力来 源[22]。 

1.3 研究技术路线

本文研究技术路线如图 1-1： 

研究工作流程如下： 

图 1-1 技术路线 

（1） 图像预处理：Landsat 卫星影像辐射校正、图像配准、图像裁剪等。 

（2） 信息提取：利用图像处理软件 ENVI5.2，选择最佳的光谱波段，结合徐州 天地图通过目视解译，采用监督分类与非监督分类方法提取信息，进行图 像分类、分类后处理以及精度评估等。 

（3） 矢量数据空间分析和叠加：利用软件 ArcGIS 对数据进行融合与叠加分析， 为计算土地利用类型转移矩阵与动态度准备基础数据，再利用 excel 进行具体计算，同时输出用于景观指数计算的栅格图像。 

（4） 景观格局动态变化分析：利用软件 fragstats 4.2 在斑块类型级别上计算 斑块面积、斑块面积百分比、斑块数量、边缘密度以及平均斑块分维数指 数 6 个指标，在景观类型尺度上计算斑块数量、斑块密度、香农多样性指数、香农均匀度指数、景观形状指数、蔓延度指数以及散布与并列指数 7 个指标，并以此为依据分析徐州市区的景观格局特征。 

（5） 土地利用类型转移矩阵及动态度：利用 ArcMap 和 excel 软件，分析徐州 市区土地利用类型的时空变化特征及其变化速度，分析景观格局变化的原 因。 

2 研究区概况及数据来源

2.1 研究区概况

徐州古称彭城，地处苏鲁豫皖相交之处，位于华北平原的东南部，江苏省的 西北部，北邻山东省，西接安徽省、河南省，东连连云港，南邻宿迁市。总面积 为 11258 平方千米，占江苏省总面积的 11％，其中徐州市区面积约为 573 平方

千米，人口约为 136 万人。陇海与京沪铁路交汇于徐州，公路更是四通八达，连 接京津、沪宁、兰新以及海滨，通行均畅通无阻。北面邻接微山湖且京杭大运河 流经此地。因此，徐州市作为我国至关重要的综合性水陆交通的枢纽，交通条件 优异，区位优势十分明显。 

徐州依山傍水，岗岭四合。中东部地区存在少部分丘陵，其他大部分地区地 形为比较平坦的平原。平原地势为东南向西北升高，面积约占土地总面积的 90％。海拔高度介于 30 至 50 米。丘岗面积约占土地总面积的 9.4％，海拔高度