تحلیل پوشش زمین و تغییر الگوی منظر در منطقه پکن-تیانجین-هبی بر اساس داده های Globeland30

با توسعه سریع اقتصادی و روند شهرنشینی در منطقه پکن-تیانجین-هبی، کاربری زمین و الگوی چشم انداز تغییر کرده است. به منظور آشکارسازی تغییرات زمانی و مکانی و ارائه مبنای علمی برای برنامه‌ریزی کاربری محلی و بهینه‌سازی الگوی منظر ساخته شده توسط دولت، بر اساس نتایج طبقه‌بندی داده‌های پوشش زمین Globeland 30 در سال‌های 2000 و 2010، این مقاله به تحلیل کمی کاربری اراضی پرداخته است. وضعیت انتقال و تغییر پویای الگوی منظر در پکن-تیانجین-هبی با اتخاذ روش ماتریس انتقال کاربری زمین و شاخص منظر. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از زمین و الگوهای چشم‌انداز در پکن-تیانجین-هبی از سال 2000 تا 2010 به طور قابل توجهی تغییر کرده است.2 ، در حالی که مساحت سطح مصنوعی و مساحت مرتع به ترتیب 2721.29 کیلومتر مربع و 657.09 کیلومتر مربع افزایش یافته است. از شش تقسیم‌بندی پکن-تیانجین-هبی، می‌توان دریافت که مناطق فرعی با تغییرات قابل توجه عبارتند از: منطقه حفاظتی مزرعه کنترل شن و ماسه در دشت طغیان رودخانه زرد، منطقه حفاظت از آب برای کنترل شن و ماسه در مناطق کوهستانی و تپه‌ای کوه‌های شمال غربی تای هانگ و منطقه حفاظت از محیط زیست سکونت انسانی و حفاظت از مزرعه در تراکم شهری پکن-تیانجین-هبی. مساحت زمین زراعی این سه پهنه 572.77 کیلومتر مربع ، 1553.94 کیلومتر مربع و 1359.53 کیلومتر مربع کاهش یافته است.، به ترتیب. از منظر تغییر الگوی منظر، تراکم لکه و درجه تکه تکه شدن در جنوب شرقی و شمال غربی منطقه پکن-تیانجین-هبی افزایش می یابد. و تکه های غالب در جنوب شرقی منطقه پکن-تیانجین-هبی اتصال خوبی را ایجاد کرده اند. کل منطقه پکن-تیانجین-هبی شکل نامنظم و افزایش ناپیوسته انواع چشم انداز را نشان می دهد، انواع لکه های چشم انداز افزایش و غنی می شوند و تسلط روند نزولی را نشان می دهد.

کلید واژه ها

ماتریس انتقال کاربری زمین , الگوی منظر , نمایه چشم انداز , Globeland30

1. مقدمه

تغییر کاربری/پوشش زمین (LUCC)، به عنوان تجلی اصلی فعالیت های انسانی که به طور قابل توجهی سیستم زیست محیطی زمین را تغییر می دهد، یک منطقه داغ و مرزی از تحقیقات جهانی تغییرات محیطی است [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]. با تسریع توسعه اقتصادی، رشد جمعیت و شهرنشینی، نقش انسان در سطح زمین تقویت شده است و الگوهای کاربری اراضی و منظر در سطح زمین دائماً در حال تغییر است [ 5 ]. بنابراین تحلیل کاربری اراضی و الگوی منظر بین مناطق نقش کلیدی در توسعه پایدار منطقه ایفا می کند [ 6 ].]. با پیشرفت مداوم فناوری سنجش از دور، به ویژه ظهور و تجدید محصولات پوشش زمین [ 7 ] – [ 13 ]، ابزار موثری برای شناسایی و منابع داده برای مطالعه تغییر کاربری زمین در مقیاس جهانی و منطقه ای فراهم می کند. در پاسخ به مشکلات فوق، محققان داخل و خارج از کشور تحقیقات زیادی انجام داده و به نتایج ثمربخشی دست یافته اند، مانند فن و همکاران. [ 14 ] با استفاده از مدل پویایی کاربری زمین، ماتریس انتقال کاربری زمین و شاخص چشم انداز پنجره متحرک برای تجزیه و تحلیل فرآیند تغییر مکانی و زمانی الگوی منظر کاربری زمین در شانگهای از 1995 تا 2015. وانگ و همکاران [ 15] بخش بالایی رودخانه Huaihe را برای مطالعه مکانیسم تاثیر کاربری زمین و تکامل الگوی چشم‌انداز بر روی ESV انتخاب کرد. ژانگ و همکاران [ 16 ] با پشتیبانی از سنجش از دور و فناوری GIS، از ماتریس تبدیل کاربری زمین برای تجزیه و تحلیل الگوی کاربری اراضی بنر Zhungeer در دو سال متغیر استفاده کرد و با داده‌های فرسایش خاک برای تجزیه و تحلیل تغییر هدررفت خاک و آب در منطقه ترکیب شد. لامین و همکاران [ 17] شاخص های مربوطه را در FRAGSTATS برای تحلیل رابطه بین تغییر کاربری/پوشش زمین و تکه تکه شدن چشم انداز در منطقه مدیترانه انتخاب کرد. بیشتر این مطالعات وضعیت کاربری و الگوی منظر بر اساس شهرها یا مناطق کوچک به عنوان مناطق تحقیقاتی انجام می شود و تعداد کمی از کل منطقه ارزیابی می شوند. بنابراین، این مقاله منطقه پکن-تیانجین-هبی را به عنوان منطقه تحقیقاتی انتخاب می کند و دو روش ماتریس تبدیل کاربری زمین و شاخص چشم انداز را برای تجزیه و تحلیل تغییرات در وضعیت کاربری زمین در مقیاس فضایی بزرگتر اتخاذ می کند.

در سال 2014، مرکز ملی اطلاعات جغرافیایی پایه GlobeLand 30 را راه اندازی کرد، یک محصول داده های نقشه برداری سنجش از دور جهانی با وضوح 30 متر برای پوشش سطحی که شامل محصولات سال های 2000 و 2010 می شود. در حال حاضر، دولت چین به سازمان ملل متحد کمک مالی کرده است و برای به اشتراک گذاری آن را باز کرده است. محصول داده [ 18 ] [ 19 ]. با توجه به زمان کوتاه وقوع داده‌های GlobeLand30، مطالعات کمی در مورد این داده‌های پوشش زمین با وضوح بالا وجود دارد که بیشتر آنها با هدف ارزیابی دقت محصولات پوشش زمین در مقیاس جهانی یا ملی و تغییر پوشش اراضی انجام شده است [ 20 ]. [ 21 ] [ 22 ] [ 23]. با این حال، اطلاعات کمی در مورد تجزیه و تحلیل الگوی چشم انداز در مقیاس های منطقه ای با استفاده از داده های GlobeLand30 وجود دارد. بر این اساس، این مقاله روش ماتریس انتقال کاربری و شاخص چشم‌انداز را برای تحلیل منطقه پکن-تیانجین-هبی با استفاده از داده‌های دو دوره‌ای Globeland 30 اتخاذ کرده و وضعیت انتقال و ویژگی ساختاری انواع کاربری‌های زمین در منطقه را منعکس می‌کند. از سال 2000 تا 2010 به صورت کمی و شهودی، به منظور ارائه مرجعی برای تحلیل قانون انتقال کاربری در منطقه و آشکارسازی ویژگی‌های تغییر الگوی منظر در پکن-تیانجین-هبی.

2. مواد و روشها

2.1. مروری بر منطقه مورد مطالعه

منطقه پکن-تیانجین-هبی در طول جغرافیایی 113˚04’E – 119˚53’E و عرض جغرافیایی 36˚01’N – 42˚37′ شمالی، شرق دریای Bohai، غرب کوه های Taihang، شمال کوه Yanshan واقع شده است. مرتفع در شمال غربی و پست در جنوب شرقی با مساحتی در حدود 217 هزار کیلومتر مربع که عمدتاً شامل پکن، تیانجین و استان هبی است. [ 24 ] بر اساس تحلیل جامع ادبیات موجود [ 25 ] [ 26]، این مقاله منطقه پکن-تیانجین-هبی را به شش قسمت تقسیم می کند که عبارتند از: منطقه حفاظتی مزرعه کنترل شن و ماسه در دشت سیل رودخانه زرد، منطقه حفاظت از آب برای کنترل شن و ماسه در مناطق کوهستانی و تپه ای شمال غربی کوه های تای هانگ، حفاظت از آب و حفاظت از خاک. منطقه در نواحی کوهستانی و تپه‌ای کوه‌های تای‌هانگ شرقی، منطقه حفاظت از محیط زیست خلیج بوهای در تیانجین-هبی-شاندونگ، منطقه حفاظت از محیط زیست سکونت‌گاه انسانی و منطقه حفاظت از زمین‌های کشاورزی تجمع شهری پکن-تیانجین-هبی، منطقه حفاظت از محیط زیست در منطقه آبی تپه‌ای کوه یانشان، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است.

2.2. منابع داده و پردازش

داده‌های پوشش سطحی مورد استفاده در این مقاله، داده‌های Globeland30 با وضوح 30 متری سال‌های 2000 و 2010 است. با پشتیبانی 863 پروژه کلید ملی، این محصول توسط مرکز اطلاعات جغرافیایی پایه ملی در ارتباط با 18 واحد، مانند دانشگاه عادی پکن، توسعه داده شد. دانشگاه Tsinghua و موسسه برنامه سنجش از دور (IRSA) آکادمی علوم چین [ 27 ] [ 28 ]، با استفاده از سیستم مختصات WGS84 و طرح ریزی UTM. تصاویر طبقه بندی شده آن عمدتاً تصاویر چند طیفی با وضوح 30 متر هستند، از جمله تصاویر چند طیفی از ماهواره کاهش بلایای زیست محیطی چین (HJ-1)، پکن 1 (BJ-1) و Landsat TM5، ETM+ [ 18 ].]. پوشش زمین را می توان به 10 دسته تقسیم کرد: زمین های زیر کشت، جنگل، علفزار، زمین های بوته ای، تالاب، بدنه آبی، سطح مصنوعی، زمین برهنه، یخچال های طبیعی و پوشش دائمی برف، تاندرا. دقت کلی در سال 2000 85.8 درصد، ضریب کاپا 0.79، دقت کلی در سال 2010 86.9 درصد و ضریب کاپا 0.81 است [ 28 ]. این

شکل 1 . موقعیت منطقه مورد مطالعه.

داده های Globeland30 مورد استفاده در این مقاله از مرکز ملی اطلاعات جغرافیایی پایه که وب سایت https://ngcc.sbsm.gov.cn/ است دانلود شده است.

در نرم افزار GIS داده های منطقه مورد مطالعه با تبدیل طرح ریزی، موزاییک تصویر، برش منطقه تحقیق و غیره به دست می آید. از آنجایی که زمین های بوته ای و بایر در منطقه پکن-تیانجین-هبی مساحت کمتری را اشغال می کنند و هیچ یخچال طبیعی، برف دائمی و مناطق تندرا در منطقه مورد مطالعه وجود ندارد، لازم است این داده ها طبقه بندی مجدد شوند و در نهایت آنها را در هفت نوع پوشش زمین ادغام کنیم. ، یعنی زمین زیر کشت، جنگل، علفزار، تالاب، آب، سطح مصنوعی و غیره.

2.3. روش های پژوهش

2.3.1. ماتریس انتقال کاربری زمین

ماتریس انتقال کاربری اراضی اطلاعات فرآیند پویای دگرگونی بین انواع مختلف زمین در ابتدا و انتهای یک دوره معین در یک منطقه خاص را منعکس می کند. این نه تنها شامل داده های ثابت انواع مختلف منطقه در یک نقطه زمانی خاص در یک منطقه خاص، بلکه اطلاعات فراوان تر از انواع مختلف انتقال منطقه در ابتدا و در پایان دوره است. شکل کلی ماتریس انتقال کاربری زمین [ 29 ] [ 30 ] است:

اسمنj=⎡⎣⎢⎢⎢⎢اس11اس21⋅ ⋅ ⋅اسn 1اس12اس22⋅ ⋅ ⋅اسn 2⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅اس1 nاس2 n⋅ ⋅ ⋅اسn n⎤⎦⎥⎥⎥⎥
جایی که S نشان دهنده مساحت است. n تعداد انواع کاربری زمین قبل و بعد از انتقال است. i, j (i, j = 1, 2, ∙∙∙ n) به ترتیب نشان دهنده انواع کاربری زمین قبل و بعد از انتقال است. S ij مساحت کلاس i را قبل از انتقال به کلاس j بعد از انتقال نشان می دهد.

2.3.2. شاخص چشم انداز

شاخص چشم انداز به شاخص های کمی اشاره دارد که می تواند اطلاعات الگوی منظر را به شدت متراکم کند و برخی از ویژگی های ترکیب ساختاری منظر و تخصیص فضایی را منعکس کند [ 31 ]. با توجه به همبستگی زیاد بین شاخص‌های الگوی منظر، شاخص‌های معرف، کمیت آسان و نسبتاً حساس باید با توجه به ویژگی‌های منطقه مورد مطالعه، عوامل محیطی جغرافیایی و نیازهای پژوهشی، همراه با معنای اکولوژیکی هر شاخص انتخاب شوند. [ 32 ] [ 33 ] الگوی چشم‌انداز را می‌توان از سه سطح مختلف تجزیه و تحلیل کرد: سطح وصله، سطح کلاس وصله و سطح چشم‌انداز. بر اساس ادبیات موجود [ 34]، این مقاله قصد دارد از شاخص سطح چشم انداز برای تجزیه و تحلیل تکه تکه شدن و ناهمگونی فضایی منطقه پکن-تیانجین-هبی استفاده کند. چگالی وصله (PD)، تراکم لبه (ED)، شاخص شکل منظره (LSI)، شاخص سرایت (CONTAG)، شاخص تنوع شانون (SHDI) و شاخص یکنواختی شانون (SHEI) برای مطالعه تغییر الگوی منظر پکن-تیانجین- انتخاب شده اند. هبی فرمول محاسبه شاخص خاص در جدول 1 نشان داده شده است .

3. نتایج

3.1. تحلیل ماتریسی انتقال کاربری اراضی

3.1.1. انتقال کاربری زمین در منطقه پکن-تیانجین-هبی

بر اساس نتایج طبقه‌بندی تصویر سنجش از دور پوشش زمین در دو فاز GlobeLand30 و با اتخاذ روش ماتریس انتقال کاربری، از ابزار GIS برای تولید ماتریس انتقال بین انواع کاربری‌ها در منطقه پکن-تیانجین-هبی استفاده شد. در جدول 2 . از جدول 2 می توان دریافت که از سال 2000 تا 2010، انتقال زمین در کل منطقه پکن-تیانجین-هبی عمدتاً بین زمین های زیر کشت، سطح مصنوعی و مرتع رخ داده است، در حالی که تغییرات بین جنگل ها، تالاب ها و بدنه های آبی کوچکتر بوده است. تغییرات 349.72 کیلومتر مربع ، 175.23 کیلومتر مربع ، -189.94 کیلومتر مربع بود . در طول دوره ده ساله، مساحت کل زمین های قابل کشت 3721.67 کیلومتر مربع کاهش یافت .و مساحت انتقال آن 7813.11 کیلومتر مربع بود که مساحت آن به علفزار و سطح مصنوعی تبدیل شد.

به ترتیب 39.81% و 43.60% را به خود اختصاص دادند. هر دو سطح مصنوعی و مرتع روند افزایشی نشان دادند، با افزایش مساحت 2721.29km2 و مساحت مرتع افزایش 657.09km2 .

3.1.2. انتقال کاربری زمین در زیرمناطق پکن-تیانجین-هبی

به طور مشابه، با استفاده از روش ماتریس انتقال کاربری زمین و تصاویر طبقه‌بندی پوشش زمین GlobeLand30 از شش ناحیه پکن-تیانجین-هبی، ماتریس‌های انتقال بین انواع کاربری اراضی شش ناحیه تولید شد. به منظور نمایش شهودی تر تغییرات در انواع کاربری زمین و بزرگی تغییرات در هر زیرمنطقه از سال 2000 تا 2010، نمودار انباشت درصدی، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، استفاده شد . شکل 2نشان می دهد که بین سال های 2000 و 2010، انواع کاربری اراضی منطقه حفاظتی مزرعه کنترل شن و ماسه در دشت طغیان رودخانه زرد تا حد زیادی در علفزارها و تالاب ها تغییر کرد و این کاهش به ترتیب به 76/15 و 84/45 درصد رسید. در حالی که زمین های زیر کشت و سطح دست ساز تغییر اندکی داشته است، اما به دلیل نسبت زیاد مساحت منطقه، هنوز تغییر زیادی در سطح سطح، به ویژه تبدیل بین زمین های زیر کشت و سطح زمین های دست ساز، وجود دارد. مساحت تبدیل شده زمین زیر کشت 572.77 کیلومتر مربع و مساحت تبدیل شده به زمین مصنوعی 502.86 کیلومتر مربع است که 87.79 درصد از کل مساحت واگذاری زمین زیر کشت را تشکیل می دهد. مساحت انتقال از سطح مصنوعی به زمین زیر کشت 98.02 درصد از مساحت انتقالی اولی را تشکیل می دهد.

تبدیل انواع کاربری اراضی بیشتر در میان زمین‌های زیر کشت، جنگل و علفزار در منطقه حفاظت از آب برای کنترل شن و ماسه در مناطق کوهستانی و تپه‌ای کوه‌های شمال غربی تایهانگ رخ می‌دهد. مساحت زمین زیر کشت انتقالی 2070.25 کیلومتر مربع و مساحت واگذار شده 516.31 کیلومتر مربع است که 1553.94 کیلومتر مربع را کاهش می دهد . مساحت مرتع انتقالی 825.09 کیلومتر مربع ، مساحت انتقال یافته 2167.95 کیلومتر مربع و مساحت علفزار 1342.86 کیلومتر مربع افزایش یافته است . در این میان، مساحت زمین زیر کشت انتقال یافته به علفزار به 1883.89 کیلومتر مربع رسید .، 91.00 درصد از سطح زمین های زیر کشت را به خود اختصاص داده است. مساحت علفزار منتقل شده به زمین زیر کشت و جنگل به ترتیب 425.47 کیلومتر مربع و 212.58 کیلومتر مربع است که 51.57 درصد و 25.76 درصد از مساحت انتقال یافته را به خود اختصاص می دهند.

از سال 2000 تا 2010، انواع کاربری اراضی منطقه حفاظت از آب و خاک در مناطق کوهستانی و تپه‌ای کوه‌های تایهانگ شرقی در مقایسه با سایر مناطق تغییر چندانی نداشت و تغییر کلی تمایل به پایداری داشت. مناطق زیر کشت، جنگل، علفزار، تالاب، بدنه آبی، سطح مصنوعی و موارد دیگر که تغییر کرده اند عبارتند از: -15.93 کیلومتر مربع ، -13.50 کیلومتر مربع ، -97.74 کیلومتر مربع ، 2.87 کیلومتر مربع ، 13.95 – کیلومتر مربع ، 133 کیلومتر. به ترتیب 2 و 30/5 کیلومتر مربع .

تغییر نوع کاربری زمین در منطقه نگهداری اکولوژیکی خلیج بوهای در تیانجین-هبی-شاندونگ عمدتاً در میان زمین های زیر کشت، تالاب، بدنه آبی و سطح مصنوعی رخ می دهد. در این میان، مساحت واگذار شده زمین زیر کشت 501.17 کیلومتر مربع ، مساحت انتقال یافته 199.42 کیلومتر مربع است که 301.75 کیلومتر مربع کاهش می یابد و مساحت انتقال یافته به تالاب، آب و سطح مصنوعی 32.39 کیلومتر مربع ، 177.23 کیلومتر مربع است . و 279.90 کیلومتر مربع . از سال 2000 تا 2010، مساحت تالاب و سطح دست ساز به ترتیب 66.85 کیلومتر مربع و 255.63 کیلومتر مربع افزایش یافته است.

انواع کاربری اراضی منطقه حفاظت از محیط زیست سکونت انسانی و حفاظت از زمین های کشاورزی تراکم شهری پکن-تیانجین-هبی تغییرات شدیدی را در زمین های زیرکشت و سطح ساخت دست بشر نشان داد. مساحت اراضی زیر کشت انتقالی 41/2118 کیلومترمربع و 88/758 کیلومترمربع است که باعث کاهش می شود.

شکل 2 . نمودارهای ماتریس انتقال شش پارتیشن.

1359.53 کیلومتر 2 . در این میان، مساحت انتقال یافته به سطح مصنوعی 1614.91 کیلومتر مربع است که 76.23 درصد از کل مساحت انتقال یافته زمین زیر کشت را تشکیل می دهد. مساحت سطح مصنوعی از 6086.80 کیلومتر مربع در سال 2000 به 7920.76 کیلومتر مربع در سال 2010 با افزایش کل 1833.96 کیلومتر مربع افزایش یافت .

نوع کاربری اراضی در منطقه حفاظت اکولوژیکی حفاظت از آب در منطقه تپه ای کوه یانشان به جز انواع دیگر تغییر آشکاری داشته است. انواع کاربری اراضی زمین زیر کشت، جنگل، علفزار، سطح و بدنه آبی دست ساز به وضوح تغییر کرده است که مناطق تغییر یافته عبارتند از 251.73 کیلومتر مربع ، 258.48 کیلومتر مربع ، 534.51 کیلومتر مربع ، 584.65 کیلومتر مربع ، 115.98 کیلومتر مربع . ، به ترتیب.

3.2. تجزیه و تحلیل شاخص چشم انداز

همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، از طریق روش تجزیه و تحلیل شاخص چشم انداز، نمودارهای میله ای شاخص چشم انداز شش ناحیه پکن-تیانجین-هبی ایجاد شد . این شکل نه تنها تغییرات شاخص الگوی چشم انداز را در مناطق عملکردی اکولوژیکی مختلف پکن-تیانجین-هبی از سال 2000 تا 2010 نشان داد، بلکه به طور شهودی رابطه بین مناطق مختلف یک شاخص را نشان داد. در شکل، به دلایل فضایی، منطقه حفاظتی مزرعه کنترل شن و ماسه در دشت طغیان رودخانه زرد، منطقه حفاظت از آب برای کنترل شن و ماسه در کوهستان و

شکل 3 . نمودار خطی تغییر شاخص چشم انداز.

مناطق تپه‌ای کوه‌های شمال غربی تای‌هانگ، منطقه حفاظت از آب و حفاظت از خاک در مناطق کوهستانی و تپه‌ای کوه‌های تای‌هانگ شرقی، منطقه حفاظت از محیط زیست خلیج بوهای در تیانجین-هبی-شاندونگ، حفاظت از محیط زیست سکونت انسانی و منطقه حفاظت از زمین‌های کشاورزی پکن-هیبه-T تراکم شهری، منطقه حفاظت اکولوژیکی حفاظت از آب در منطقه تپه ای کوه یانشان که در نقشه های خط شکسته گنجانده شده است به ترتیب به شماره های 1، 2، 3، 4، 5 و 6 تنظیم شده است. از شکل 3 می بینیم که:

مقادیر PD منطقه حفاظتی زمین کشاورزی کنترل شن و ماسه در دشت طغیان رودخانه زرد، حفاظت از محیط زیست سکونت انسانی و منطقه حفاظت از زمین کشاورزی تجمع شهری پکن-تیانجین-هبی و منطقه حفاظت اکولوژیکی حفاظت از آب در منطقه تپه ای یانشان که درجه کوه یانشان افزایش می یابد، در آندیکا تکه تکه شدن این سه منطقه به تدریج در حال افزایش است. در عین حال مساحت سطح مصنوعی در این سه ناحیه به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. بنابراین ممکن است ناشی از تقویت فعالیت های شهرنشینی باشد که توانایی منظر در مقاومت در برابر بلایای طبیعی را تضعیف می کند و ظرفیت تحمل محیط زیست را کاهش می دهد.

مقادیر ED منطقه حفاظتی زمین کشاورزی کنترل شن و ماسه در دشت طغیان رودخانه زرد، منطقه حفاظت از آب برای کنترل شن و ماسه در مناطق کوهستانی و تپه‌ای کوه‌های شمال غربی تای هانگ، منطقه حفاظت از آب و حفاظت از خاک در مناطق کوهستانی و تپه‌ای کوه‌های تای هانگ شرقی، منطقه حفاظت از محیط زیست خلیج بوهای در تیانجین-هبی-شاندونگ، و حفاظت از محیط زیست سکونتگاه انسانی و منطقه حفاظت از مزرعه در تراکم شهری پکن-تیانجین-هبی تمایل به افزایش دارند، به ویژه در منطقه حفاظت از آب برای کنترل شن و ماسه در مناطق کوهستانی و تپه‌ای کوه‌های شمال غربی تای هانگ، ارزش ED از 34.54 به 38.90 افزایش یافت. نشان می‌دهد که لکه‌ها افزایش می‌یابند، مساحت نامنظم است و انواع منظره ناپیوستگی نشان می‌دهند.

مقادیر LSI شش ناحیه در منطقه پکن-تیانجین-هبی تمایل به افزایش دارند، که نشان می دهد که اشکال لکه های چشم انداز در کل منطقه مورد مطالعه پیچیده و نامنظم هستند.

مقادیر CONTAG در دو ناحیه منطقه حفاظتی زمین کشاورزی کنترل شن و ماسه در دشت طغیان رودخانه زرد و حفظ محیط زیست سکونت انسانی و منطقه حفاظت از زمین های کشاورزی تراکم شهری پکن-تیانجین-هبی بالاتر از چهار منطقه دیگر است. این نشان می‌دهد که انواع لکه‌های غالب در چشم‌انداز منطقه حفاظتی مزرعه کنترل شن و ماسه در دشت سیل رودخانه زرد و نگهداری محیط زیست سکونت انسانی و منطقه حفاظت از زمین‌های کشاورزی تراکم شهری پکن-تیانجین-هبی اتصال خوبی ایجاد کرده‌اند. همچنین نشان می دهد که لکه های کوچک زیادی در چشم انداز چهار منطقه دیگر وجود دارد و منظر یک الگوی متراکم با عناصر زیاد است و درجه تکه تکه شدن چشم انداز زیاد است. در سال 2000، ارزش منطقه حفاظتی مزرعه کنترل شن و ماسه در دشت طغیان رودخانه زرد 88.70 است.

مقادیر SDHI در شش منطقه منطقه پکن-تیانجین-هبی تمایل به افزایش دارد، که نشان می دهد انواع لکه ها در منطقه مورد مطالعه در حال افزایش و غنی شدن هستند و توزیع انواع لکه ها در چشم انداز متعادل است. مقادیر SHDI منطقه حفاظت از آب برای کنترل شن و ماسه در نواحی کوهستانی و تپه‌ای کوه‌های شمال غربی تای هانگ، منطقه حفاظت از آب و حفاظت از خاک در مناطق کوهستانی و تپه‌ای کوه‌های تای هانگ شرقی و منطقه حفاظت اکولوژیکی حفاظت از آب در منطقه تپه‌ای کوه یانشان بالاتر است. نسبت به سه منطقه دیگر در سال 2000، مقادیر SHDI این سه منطقه به ترتیب 1.05، 1.15 و 1.25 است، که نشان می دهد آنها دارای انواع کاربری فراوان و محتوای بالای اطلاعات نامشخص هستند.

افزایش ارزش SHEI شش ناحیه در منطقه پکن-تیانجین-هبی نشان می دهد که درجه تسلط منطقه مورد مطالعه در حال کاهش است. با این حال، ارزش SHEI منطقه حفاظتی مزرعه کنترل شن و ماسه در دشت طغیان رودخانه زرد به وضوح کمتر از پنج منطقه دیگر است. در سال 2000، ارزش SHEI منطقه حفاظتی مزرعه کنترل شن و ماسه در دشت طغیان رودخانه زرد تنها 0.19 است. این نشان می دهد که چشم انداز تحت سلطه یک یا چند تکه غالب است.

4. نتیجه گیری

منطقه پکن-تیانجین-هبی به عنوان منطقه تحقیقاتی در نظر گرفته شده است و منطقه مورد مطالعه به شش منطقه تقسیم شده است. با استفاده از داده‌های دو دوره‌ای Globeland30 در سال‌های 2000 و 2010، وضعیت انتقال کاربری زمین و تغییر پویای الگوی چشم‌انداز در منطقه پکن-تیانجین-هبی از سال 2000 تا 2010 با اتخاذ روش‌های ماتریس انتقال کاربری و منظر مورد تجزیه و تحلیل کمی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل شاخص و با استفاده از فناوری GIS و نرم افزار FRAGSTAT.

1) از منظر تغییر کاربری، تغییر کاربری زمین در پکن-تیانجین-هبی از سال 2000 تا 2010 آشکار است. روند کلی تغییر کاربری اراضی در کل منطقه پکن-تیانجین-هبی کاهش مساحت زمین زراعی و آب بدنه و افزایش مساحت جنگل، مرتع، تالاب و سطح مصنوعی است. در این میان، زمین زیر کشت، سطح مصنوعی و علفزار سه نوع کاربری اراضی هستند که بیشترین تغییر را داشته اند. از شش منطقه پکن-تیانجین-هبی می توان دید که پارتیشن های با تغییرات قابل توجه عبارتند از: منطقه حفاظتی مزرعه کنترل شن و ماسه در دشت طغیان رودخانه زرد، منطقه حفاظت از آب برای کنترل شن و ماسه در مناطق کوهستانی و تپه ای کوه های شمال غربی تای هانگ و منطقه حفاظت از محیط زیست سکونت انسانی و حفاظت از مزرعه در تراکم شهری پکن-تیانجین-هبی.

2) از دیدگاه تغییر الگوی چشم‌انداز، تراکم لکه‌ها در جنوب شرقی و شمال غربی منطقه پکن-تیانجین-هبی از سال 2000 تا 2010 افزایش می‌یابد که نشان می‌دهد درجه تکه تکه شدن در این مناطق به تدریج افزایش یافته است. افزایش تراکم لبه نشان‌دهنده افزایش لکه‌ها و ناپیوستگی انواع منظر در منطقه پکن-تیانجین-هبی است و افزایش شاخص شکل منظر نشان می‌دهد که لکه‌های منظر در منطقه مورد مطالعه پیچیده و نامنظم هستند. افزایش شاخص سرایت در قسمت جنوب شرقی منطقه پکن-تیانجین-هبی نشان می دهد که لکه های غالب در چشم انداز ارتباط خوبی را تشکیل می دهند.

3) این مقاله بر ارزیابی الگوی منظر و تجزیه و تحلیل تکه تکه شدن و ناهمگونی فضایی منطقه پکن-تیانجین-هبی با استفاده از شاخص سطح چشم‌انداز متمرکز است. بنابراین، گام بعدی را می توان با انتخاب اجزای منظر و تنوع زیستی منظر و همچنین شاخص منظر منعکس کننده جهت و قدرت فعالیت های انسانی ارزیابی کرد. در همان زمان، این مقاله منطقه‌بندی اکولوژیکی منطقه پکن-تیانجین-هبی را ارزیابی می‌کند، اما نه از طریق انتخاب مقیاس شهرهای معمولی، که تمرکز کار بعدی است.

منابع

[ 1 ] لی، ایکس بی (1996) روندهای تحقیقاتی بین المللی استفاده از زمین/تغییر پوشش زمین، حوزه اصلی تحقیقات جهانی تغییر محیطی. مجله جغرافیا، شماره 6، 553-558.
[ 2 ] Chen, YQ and Yang, P. (2001) پیشرفتهای جدید در تحقیقات تغییر کاربری زمین/پوشش زمین در جهان. جغرافیای اقتصادی، شماره 1، 95-100.
[ 3 ] یو، ایکس و یانگ، جی (2002) وضعیت فعلی و مشکلات تحقیق تغییر کاربری زمین/پوشش در چین. پیشرفت در جغرافیا، شماره 1، 51-57.
[ 4 ] Zhang، SW و تانگ، NQ (2006) وضعیت تحقیق و چشم انداز تغییر کاربری / پوشش زمین (LUCC). تحقیقات کشاورزی نیمه گرمسیری، شماره 3، 221-225.
[ 5 ] Zhang، HJ (2011) نظارت سنجش از دور تغییر کاربری زمین. اطلاعات جغرافیایی, 9, 20-23+187.
[ 6 ] Chang, S. (2010) مطالعه الگوی فضایی چشم انداز کاربری منطقه ای: به عنوان مثال در نظر گرفتن انشی، استان هوبی. مجله موسسه ملی هوبی (نسخه علوم طبیعی)، 28، 463-467.
[ 7 ] Loveland, TR, Reed, BC, Brown, JF, Ohlen, DO, Zhu, Z., Yang, L., et al. (2000) توسعه یک پایگاه داده جهانی ویژگی های پوشش زمین و IGBP DISCover از 1 کیلومتر داده AVHRR. مجله بین المللی سنجش از دور، 21، 1303-1330.
https://doi.org/10.1080/014311600210191
[ 8 ] Fries, RSD, Hansen, M., Townshend, JRG and Sohlberg, R. (1998) طبقه بندی جهانی پوشش زمین در 8 کیلومتر وضوح فضایی: استفاده از داده های آموزشی به دست آمده از تصاویر Landsat در طبقه بندی درخت تصمیم. مجله بین المللی سنجش از دور، 19، 3141-3168.
https://doi.org/10.1080/014311698214235
[ 9 ] Friedl، MA، Sulla-Menashe، D.، Tan، B.، Schneider، A.، Ramankutty، N.، Sibley، A.، و همکاران. (2009) مجموعه MODIS 5 پوشش جهانی زمین: اصلاحات الگوریتم و خصوصیات مجموعه داده های جدید. سنجش از دور محیط زیست، 114، 168-182.
https://doi.org/10.1016/j.rse.2009.08.016
[ 10 ] Bartholome, E. and Belward, AS (2005) GLC2000: رویکردی جدید برای نقشه برداری پوشش زمین جهانی از داده های رصد زمین. مجله بین المللی سنجش از دور، 26، 1959-1977.
https://doi.org/10.1080/01431160412331291297
[ 11 ] Arino, O., Gross, D., Ranera, F., Bourg, L., Leroy, M., Bicheron, P., et al. (2007) GlobCover: سرویس ESA برای پوشش زمین جهانی از MERIS. 2007 IEEE بین المللی زمین شناسی و سمپوزیوم سنجش از دور، بارسلون، اسپانیا، 23-28 جولای 2007، 2412-2415.
https://doi.org/10.1109/IGARSS.2007.4423328
[ 12 ] Hansen, MC, Potapov, PV, Moore, R., Hancher, M., Turubanova, SA, Tyukavina, A., et al. (2013) نقشه های جهانی با وضوح بالا تغییر پوشش جنگلی قرن 21. Science (نیویورک، نیویورک)، 342، 850-853.
https://doi.org/10.1126/science.1244693
[ 13 ] Li, MS, Mao, LJ, Zhou, CG, Vogelmann, JE and Zhu, ZL (2010) مقایسه تکه تکه شدن جنگل و رانندگان آن در چین و ایالات متحده با نسخه 2.2 Globcover. مجله مدیریت محیط زیست، 91، 2572-2580.
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.07.010
[ 14 ] Fan, LJ and Tian, ​​GX (2018) تغییر کاربری زمین و الگوی منظر در شانگهای از سال 1995 تا 2015. بولتن حفاظت از خاک و آب، 38، 287-292+98.
[ 15 ] Wang, H., Qin, F., Zhu, Y. and Zhang, CC (2017) تأثیر کاربری زمین و تکامل الگوی منظر بر ارزش خدمات اکوسیستم. Acta Ecologica Sinica، 37، 1286-1296.
https://doi.org/10.5846/stxb201606291295
[ 16 ] Zhang, JG, Li, JJ, Yin, BK, Gao, YF and Liu, XY (2018) تحلیل تغییر کاربری اراضی بنر Zhungeer بر اساس ماتریس انتقال. بولتن حفظ خاک و آب، 38، 131-134.
[ 17 ] Lamine, S., Petropoulos, GP, Singh, SK, Szabó, S., Bachari, NEI, Srivastava, PK, et al. (2018) کمی سازی کاربری زمین/پوشش زمین فضایی-زمانی الگوی منظر از Hyperion با استفاده از SVMs Classifier و FRAGSTATS®. Geocarto International, 33, 862-878.
https://doi.org/10.1080/10106049.2017.1307460
[ 18 ] Chen, J., Chen, J., Liao, AP, Cao, X., Chen, LJ, Chen, XH, et al. (2014) فناوری کلی نقشه برداری سنجش از دور برای پوشش سطح جهانی 30 متر. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica، 43، 551-557.
[ 19 ] Chen, J., Chen, J. and Liao, AP (2016) نقشه برداری سنجش از دور پوشش زمین جهانی. انتشارات علمی، پکن.
[ 20 ] Zhao, G. (2018) تحقیق در مورد روش ارزیابی دقیق محصولات سنجش از دور برای پوشش سطح. دانشگاه معماری پکن، پکن.
[ 21 ] Ma، JZ، Sun، Q.، Xiao، Q. و Wen، BW (2016) ارزیابی دقت و تجزیه و تحلیل متضاد داده های GlobeLand30 در استان هنان. مجله علم اطلاعات جغرافیایی، 18، 1563-1572.
[ 22 ] Chen, J. (2018) مطالعه در مورد تغییر الگوی جهانی استفاده از زمین کشت شده بر اساس GlobeLand30. Scientia Agricultura Sinica، 51، 1089-1090.
[ 23 ] Chang، YS، Chen، J.، Chen، LJ، Li، R.، Zhang، WW، Lu، N.، و همکاران. (2015) ویژگی های تغییر پوشش زمین سیبری از سال 2000 تا 2010: بر اساس تجزیه و تحلیل GlobeLand30. پیشرفت در جغرافیا، 34، 1324-1333.
[ 24 ] سانگ، HY، لی، اس.، وی، YZ و Zhai، L. (2019) نظارت و تجزیه و تحلیل توزیع زمانی و مکانی غلظت PM2.5/PM10 در منطقه پکن-تیانجین-هبی. علم نقشه برداری و نقشه برداری، 44، 317-323.
[ 25 ] چین، MOWROTPRO (2012) بخشنامه در مورد صدور “منطقه بندی ملی حفاظت از خاک و آب (اجرای آزمایشی)” (Running Water and Soil Conservation [2012] 512). در: چین MoWRotPRo، ویرایشگر.
[ 26 ] Fu، GZ و Ling، F. (2016) بحث در مورد حفاظت از خاک و آب بر اساس توسعه هماهنگ پکن-تیانجین-هبی. حفاظت از خاک و آب در چین، شماره 1، 20-23.
[ 27 ] Chen, J., Ban, YF and Li, SN (2014) دسترسی باز به نقشه پوشش زمین. طبیعت، 514، 434.
https://doi.org/10.1038/514434c
[ 28 ] Chen, J., Chen, J., Liao, AP, Cao, X., Chen, LJ, Chen, XH, et al. (2015) نقشه برداری جهانی پوشش زمین در 30 متر وضوح: یک رویکرد عملیاتی مبتنی بر POK. ISPRS مجله فتوگرامتری و سنجش از دور، 103، 7-27.
https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2014.09.002
[ 29 ] Xu, L. and Zhao, Y. (1993) پیش بینی تغییر الگوی کاربری زمین در منطقه Dongling توسط فرآیند مارکوف. مجله چینی اکولوژی کاربردی، شماره 3، 272-277.
[ 30 ] Zhu, HY and Li, XB (2003) بحث در مورد روش مدل شاخص تغییر کاربری زمین منطقه ای. Acta Geographica Sinica، شماره 5، 643-650.
https://doi.org/10.1016/B978-0-7506-7444-7/50072-8
[ 31 ] وو، جی جی (2000) بوم شناسی منظر – الگوها، فرآیندها، مقیاس ها و درجه ها. انتشارات آموزش عالی، پکن.
[ 32 ] Zhang, HY, Fan, JW and Qin, SQ (2015) تغییر کاربری/پوشش زمین در منطقه پروژه بازگشت چراگاه به علفزار در چین از سال 2000 تا 2010. پیشرفت در جغرافیا، 34، 840-853.
[ 33 ] Wang, YF, Shen, YM, Chen, SJ and Wu, DL (2012) The Range Effect of Landscape Pattern Index Correlation. مجله اکولوژی چینی، 31، 2091-2097.
[ 34 ] Hazia, B., Wu, ZP, Chen, XG and Hursibek, Z. (2018) تحلیل تغییر الگوی منظر و نیروی محرکه در ارومچی. علوم زیست محیطی، 37، 62-70.