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1、第八章 遥感、地理信息系统 在景观生态学中的应用,第一节 遥 感（RS),一、遥感技术在生态学应用中经历的阶段,二、遥感技术的基本原理,三、遥感技术的优点,四、遥感数据的基本特征,五、遥感在景观生态学中的应用方面, 遥感在生态学应用中经历的阶段,航空摄影阶段：始于19世纪后期。 从航空摄影向航天摄影过渡的阶段：大约从20世纪50年代至70年代。 航天摄影阶段：以各种遥感卫星和先进的图像处理技术为标志。, 遥感技术的基本原理,指通过任何不接触被观测物体的手段来获取信息的过程和方法。,是用光谱扫描仪或红外扫描仪对地球表面的地物光谱或温度特征进行记录，通过计算机的数据或图像处理分析地表特征。,遥感,
2、遥感技术的基本原理, 遥感技术的优点,避免研究者对研究对象的直接干扰。能够提供大范围的瞬间静态图像，是生态学家目前获取大尺度上各种生态和物理信息的主要手段。提供了大面积重复观测的可能，为资料的快速获取与更新、为多时段的对比研究和动态分析提供了基础，是大尺度格局动态的唯一监测手段。大大拓宽了人类观测地球的光谱分辨能力。,可以提供高空间分辨率的资料，可以有效地为景观生态学研究提供所必需的多尺度上的资料。遥感数据一般都是空间数据，这也是研究景观的结构、功能和动态所必需的数据形式。现代遥感技术直接提供数字化空间信息，从而大大地促进了景观生态学资料的收集、贮存，以及处理和分析过程，并且使遥感、GIS和计
3、算机模型的密切配合成为必然。, 遥感数据的基本特征,航空像片数据的空间分辨率反映在像片的比例尺和胶片的灵敏程度上； 数字遥感数据对地物记录的详细程度主要反映在空间分辨率上。, 遥感在景观生态学中的应用方面,遥感资料在景观生态学中的应用可以归纳为3类： 植被和土地利用分类 生态系统和景观特征的定量化 景观动态以及生态系统管理方面的研究,遥感在景观生态学中的应用方面,第二节 地理信息系统（GIS),一、概述 二、GIS的数据层及数据获取 三、GIS的功能 四、GIS在景观生态学中的应用,GIS是一系列用来收集、存贮、提取、转换和显示空间数据的计算机工具。,概 述,GIS的发展过程：,20世纪50年
4、代，提出GIS概念。 20世纪70年代后，GIS朝实用的方向发展。 20世纪80年代，GIS普及和推广应用阶段。 进入20世纪90年代，GIS深入到各行各业。,硬件部分（图A） 软件部分（图B） 空间数据 用户,地理信息系统的组成:,地理信息系统的数据层及数据获取,利用GIS表示景观异质性: A.在GIS中不同生态学变量以不同数据层表示； B.GIS表达空间数据的两种基本途径：矢量型和栅格型,GIS在景观生态学中应用, GIS的特点: 将零散的数据和图像资料加以综合并存贮在一起。 将各类空间数据和有关属性数据通过计算机高效率地联系起来。 为经常不断地、长期地储存和更新空间资料及其相关信息提供一
5、个有效的工具。,为空间格局分析和空间模型提供一个有力又较容易操作的技术构架，从而有利于生态学家采用一些数学和计算机方法上非常复杂的研究途径。提高了某些景观资料的质量，大大增加了对资料的存取速度和分析能力，从而促进了景观生态学原理和方法在环境规划和资源管理诸方面的实际应用。,景观单元数量关系分析 通过对景观单元数量关系的分析，可以获知一个景观地区的基本结构特征（如不同景观类型的斑块个数、面积、周长、面积所占百分比、平均斑块周长、平均斑块面积），同时可以计算该景观地区的景观多样性指数、分维数、破碎度、分离度等一系列指标。, GIS在景观空间格局分析中的应用,* 不同类型图件的叠加和再分类* 分析不
6、同斑块在空间的分布关系，如不同单元之间的距离、邻接性、连通性、核心区和边缘效应等。* 进行景观格局对生态过程的敏感性分析和模拟，研究不同景观格局对生态过程的影响。,景观空间格局分析,缓冲区的设计 景观规划* 某一景观类型最佳利用方式的确定* 对某一景观要素空间位置的选择,景观规划与应用, GIS在景观模型中的应用,GPS简介,GPS主要由空间导航系统、地面监测系统和用户设备三部分组成。,GPS的结构组成,GPS在景观生态学研究中的作用,GPS技术对景观生态学研究有重要推动作用。如用于动物活动行踪的监测，生境图、植被图及其它资源图的制作，航空照片和卫星遥感图像的定位和地面校正，以及环境监测等方面。,
