景观阈值的确定方法

河流水质的景观组分阈值研究进展刘珍环;李猷;彭建【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2010(030)021【摘要】土地利用/覆被变化产生的区域生态环境负面效应已引起国内外研究者的广泛关注,其中,河流水质对景观组分变化的响应已在区域及更大尺度的研究中,成为热点.探讨河流水质的景观组分阈值,可以弥补非点源污染研究在区域尺度上的景观变化影响水质问题研究中的不足,而这是当前流域水环境管理及土地利用规划与管理的主要依据之一.从景观组分指数与水质指标出发,分析了当前研究的常用指标,认为:具有明确物理意义的景观组分指数,如不透水表面指数、植被指数等,受到水质的景观组分阈值研究的青睐;在水质指标中,水化学指标应用最为广泛,同时,表征水生生态系统条件的如生物类指标、综合生物类与非生物类指标,也逐渐受到重视,方兴未艾.尽管河流水质的景观组分阈值是当前的研究重点,但在区域以及更大尺度上,阈值的差异较大.在今后的研究中,水质退化的景观组分阈值还需在研究尺度、水质指标及阈值标准等问题上进一步深化,而景观格局指数的应用将会促进对水质退化受景观组分空间配置影响的研究.对水质的景观组分阈值研究进行综述,可以为区域尺度上开展水质保护、流域水环境管理及土地利用规划提供前沿信息.【总页数】11页(P5983-5993)【作者】刘珍环;李猷;彭建【作者单位】农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京,100081;地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京大学城市与环境学院,北京,100871;地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京大学城市与环境学院,北京,100871;农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京,100081;地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京大学城市与环境学院,北京,100871【正文语种】中文【相关文献】1.河流水质主要污染物组分识别的主成分分析 [J], 张祥伟;王敦春2.城市景观组分影响水质退化的阈值研究 [J], 刘珍环;李正国;杨鹏;王仰麟3.流域尺度上的景观格局与河流水质关系研究进展 [J], 刘丽娟;李小玉;何兴元4.不同地貌条件下景观对河流水质的影响差异 [J], 康文华; 蔡宏; 林国敏; 吴愈锋; 王跃跃5.太湖上游水源区河流水质对景观格局变化的响应关系——以东苕溪上游为例 [J], 范雅双;于婉晴;张婧;李雪;李小玉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

景观水质阈值景观水质阈值是指在景观水环境中水质的变化所形成的一条界限，即事件的发生的标志，它是由水质参数规定的一定的技术要求，是评价水质质量的标准，也是指导景观水环境保护和修复工作的一个重要参数。

景观水质阈值的确定，既关乎水环境的可持续发展和环境水质的控制，又牵涉到经济发展和社会发展的多方面因素。

景观水质阈值是指在景观水环境中某种水质参数超过一定的数值时，就可以认为进入了不良水质的阈值，接下来的水环境保护和修复工作就会受到影响。

一般而言，景观水质阈值可以分为两类，即低阈值和高阈值。

低阈值是指水质参数接近最良好水质状态时，所规定的一定要求，如果超过这个阈值，景观水环境就会有质量恶化的迹象出现，保护和修复措施就会遭到影响。

而高阈值则是指水质参数达到最良好状态时，所规定的一定要求，如果超过这个阈值，就可以认为景观水环境处于最优状态，但是如果水质参数不足以达到这个阈值，就需要采取有效措施来调节景观水环境。

景观水质阈值的设定，首先要考虑景观水系统中水质参数多少及其变化趋势，然后考虑景观水环境的可持续发展及其环境水质的控制，还要考虑当地的排污标准及其他环境政策的影响。

在这一过程中，景观水质阈值应根据景观水系统整体构成和景观水环境特点，结合水质参数分析结果，确定合理的阈值，以适应当地水环境的实际情况，以及当时社会经济发展需要。

景观水质阈值的一般测定方法有两种，即定量阈值和定性阈值。

定量阈值是指在某种范围内，水质参数相对恒定，并且满足一定的安全要求等，为此，一般根据所选取的因子的计算结果，确定相应的阈值，以一定程度上控制水质不受外来污染等影响。

定性阈值则是依据不同类型水体所应当遵循的水质要求，可以按照水质参数的分布特点确定阈值，以指示水质参数的变化趋势和持续发展。

景观水质阈值的设定十分重要，它不仅关乎社会经济发展和环境保护，也是评价景观水环境质量的重要依据。

因此，景观水质阈值的正确设定和完善，必须结合当地景观水环境的实际情况，综合考虑社会经济发展和环境水质控制等多方面因素，定制合理有效的景观水质阈值，以实现可持续发展和环境水质的有序控制。

景观敏感度及其阈值评价研究俞孔坚 (本文发表在：地理研究,1991，10(2):38-51)提要：景观敏感度是景观被注意到的程度的量度，景观阀值是景观对外界干扰的抵御能力的量度，它们是风景旅游区景观保护规划的基本依据。

以南太行山峡谷景观为例，文章探讨了景观敏感度和景观阀值的评价原理与方法，以及基于这两项评价的景观保护规划。

主题词：景观敏感度景观阀值 "破坏性建设"是目前风景旅游区所面临的严重问题[1－4]。

景观（包括可再生的和不可再生的）的保护无疑是利用的前提，但这并不意味着绝对的保护才是合理的，保护的目的是为了更有效地利用。

问题的关键就在于如何协调保护和建设之间的关系，本文提出将景观敏感度与阀值作为景观保护和建设规划的基本依据，并以南太行山王相岩风景区峡谷景观为例，对景观敏感度及景观阀值的评价原理、方法和操作程序以及根据评价结果进行的景观保护规划作了探讨。

一、景观敏感度评价原理与方法 景观敏感度是景观被注意到的程度的量度[5，6]，它是景观的醒目程度等的综合反映，与景观本身的空间位置、物理属性等都有密切关系。

显然，景观敏感度较高的区域或部位，即使轻微的干扰，都将对景观造成较大的冲击，因而应作为重点保护区。

如何科学地对景观敏感度进行评价，为合理地进行景观保护提供依据，是我们讨论的中心。

下面先对影响景观敏感度的各个因素进行单独分析，然后再综合讨论景观敏感度的定量及分级分布图的制定。

值得一提的是，以下讨论的具体评价的操作程序是可以利用计算机及地理信息系统来辅助完成的，在效率和精度上都将不成问题，所以我们主要侧重于原理及方法的讨论。

（一）相对坡度与景观敏感度 显然，景观表面相对于观景者的视线的坡度（0≤α≤90°）越大，景观被看到的部位和被注意到的可能性也越大，或者说，要想遮去景观（如通过绿化或其它掩饰途径）就越不容易。

同理，在这样的区域内人为活动（如旅游设施建设、修路等）给原景观带来的冲击也就越大。

景观敏感度及其阈值评价研究俞孔坚(本文发表在：地理研究,1991，10(2):38-51)提要：景观敏感度是景观被注意到的程度的量度，景观阀值是景观对外界干扰的抵御能力的量度，它们是风景旅游区景观保护规划的基本依据。

以南太行山峡谷景观为例，文章探讨了景观敏感度和景观阀值的评价原理与方法，以及基于这两项评价的景观保护规划。

主题词：景观敏感度景观阀值"破坏性建设"是目前风景旅游区所面临的严重问题[1－4]。

景观（包括可再生的和不可再生的）的保护无疑是利用的前提，但这并不意味着绝对的保护才是合理的，保护的目的是为了更有效地利用。

问题的关键就在于如何协调保护和建设之间的关系，本文提出将景观敏感度与阀值作为景观保护和建设规划的基本依据，并以南太行山王相岩风景区峡谷景观为例，对景观敏感度及景观阀值的评价原理、方法和操作程序以及根据评价结果进行的景观保护规划作了探讨。

一、景观敏感度评价原理与方法景观敏感度是景观被注意到的程度的量度[5，6]，它是景观的醒目程度等的综合反映，与景观本身的空间位置、物理属性等都有密切关系。

显然，景观敏感度较高的区域或部位，即使轻微的干扰，都将对景观造成较大的冲击，因而应作为重点保护区。

如何科学地对景观敏感度进行评价，为合理地进行景观保护提供依据，是我们讨论的中心。

下面先对影响景观敏感度的各个因素进行单独分析，然后再综合讨论景观敏感度的定量及分级分布图的制定。

值得一提的是，以下讨论的具体评价的操作程序是可以利用计算机及地理信息系统来辅助完成的，在效率和精度上都将不成问题，所以我们主要侧重于原理及方法的讨论。

（一）相对坡度与景观敏感度显然，景观表面相对于观景者的视线的坡度（0≤α≤90°）越大，景观被看到的部位和被注意到的可能性也越大，或者说，要想遮去景观（如通过绿化或其它掩饰途径）就越不容易。

同理，在这样的区域内人为活动（如旅游设施建设、修路等）给原景观带来的冲击也就越大。

XXX《景观生态学》复习思考题及答案景观生态学》复思考题一、名词解释1.斑块与干扰斑块：斑块是指具有相似生态环境的区域，干扰斑块是指由人类活动引起的环境破坏的区域。

2.残存斑块与环境资源斑块：残存斑块是指原有斑块被破坏后仍然存在的小块区域，环境资源斑块是指具有高生态价值的区域。

3.边缘效应：指斑块边缘的生态环境与内部环境不同，对生态系统的影响。

4.廊道与生态廊道：廊道是指连接斑块的狭长区域，生态廊道是指具有生态功能的廊道。

5.景观连接度：指不同斑块之间的连接程度。

6.景观对比度：指不同斑块之间的差异程度。

7.景观边界：指不同斑块之间的分界线。

8.生态交错带或生态过渡带：指不同生态系统之间的过渡区域。

9.景观多样性与景观异质性：景观多样性指景观中不同生态类型的数量和比例，景观异质性指景观中生态类型的空间分布和组合方式。

10.景观的破碎化：指景观中斑块的数量和大小不合理，导致生态系统的断裂和破坏。

11.生态流：指物质和能量在生态系统中的流动。

12.生态系统服务功能：指生态系统对人类提供的各种服务。

13.文化景观：指人类活动对自然景观的改造和创造的结果。

14.自然景观：指未被人类活动改变的自然环境。

15.地理信息系统：指将地理信息进行数字化处理、存储、管理和分析的系统。

16.景观生态规划：指将景观生态学原理应用于规划设计中的过程。

17.生态规划：指将生态学原理应用于规划设计中的过程。

18.网络与网络结点：网络是指由廊道和斑块组成的连接体系，网络结点是指连接不同廊道和斑块的关键点。

19.景观格局：指景观中斑块、廊道和基质的空间分布和组合方式。

20．生态系统稳定性：指生态系统对外部干扰的抵抗力和恢复能力。

二、XXX答题1.景观形成的主要决定因素有哪些？答：景观形成的主要决定因素包括自然条件、人类活动、历史文化和规划设计等因素。

2.简述景观的基本特征。

答：景观的基本特征包括斑块、廊道和基质三个组成部分，以及它们之间的连接关系和空间分布方式。

阈值法森林分类
阈值法（Thresholding Method）是图像处理中常用的一种方法，用于将灰度图像转换为二值图像。

该方法通过设定一个阈值来将图像的像素值分成两类：低于阈值的像素被置为一种值（通常是黑色），高于或等于阈值的像素被置为另一种值（通常是白色）。

这个阈值可以是固定的，也可以通过自适应的方式确定。

阈值法森林分类则是在遥感影像处理中的一个应用。

遥感影像通常具有多个波段，每个波段代表了不同的信息。

森林分类就是指根据遥感影像中的各种特征，将影像中的像元划分为不同的类别，其中之一可能是代表森林覆盖。

阈值法森林分类的过程通常包括以下步骤：
1.数据预处理：对遥感影像进行预处理，如辐射校正、大气校正、几何校正等，以确保影像质量和准确性。

2.特征提取：从遥感影像中提取各种特征，如像元的光谱特征、纹理特征、形状特征等，以便区分不同的地物类别。

3.阈值选择：根据提取的特征，选择适当的阈值来将影像中的像元分成不同的类别，其中之一可能是森林覆盖。

4.分类：根据选定的阈值，对影像进行像元分类，将其划分为不同的类别，其中包括森林类别和其他地物类别。

5.后处理：对分类结果进行后处理，如去除孤立的像元、填补空洞等，以提高分类精度和准确性。

6.结果验证：对分类结果进行验证，与实地调查或其他参考数据进行比较，评估分类的准确性和可信度。

阈值法森林分类是遥感影像处理中的一种常用方法，可以为森林资源管理、环境监测、生态研究等提供重要的数据支持和信息服务。

大津法（最大类间方差、自适应阈值）图像分割
最大类间方差法是由日本学者大津于1979年提出的,是一种自适应的阈值确定的方法,又叫大津
法,简称OTSU。

它是按图像的灰度特性,将图像分成背景和目标2部分。

背景和目标之间的类间方差
越大,说明构成图像的2部分的差别越大,当部分目标错分为背景或部分背景错分为目标都会导致2部
分差别变小。

因此,使类间方差最大的分割意味着错分概率最小。

对于图像I(x,y),前景(即目标)和背景的分割阈值记作T,属于前景的像素点数占整幅图像的比
例记为ω0,其平均灰度μ0;背景像素点数占整幅图像的比例为ω1,其平均灰度为μ1。

图像的总平均
灰度记为μ,类间方差记为g。

假设图像的背景较暗,并且图像的大小为M×N,
图像中像素的灰度值小于阈值T的像素个数记作N0,像素灰度大于阈值T的像素个数记作N1,则有:
ω0=N0/ M×N (1)
ω1=N1/ M×N (2)
N0+N1=M×N (3)
ω0+ω1=1 (4)
μ=ω0*μ0+ω1*μ1 (5)
g=ω0(μ0-μ)^2+ω1(μ1-μ)^2 (6)
将式(5)代入式(6),得到等价公式:
g=ω0ω1(μ0-μ1)^2 (7)
采用遍历的方法得到使类间方差最大的阈值
T,即为所求。

envi阈值法提取地物类型
在ENVI中，阈值法是一种常用的提取地物类型的方法。

以下是基本步骤：
1. 数据准备：首先，需要准备要进行地物提取的遥感影像数据。

2. 设置阈值：根据地物类型的特征，设置合适的阈值范围。

例如，如果想要提取水体，可以根据水体在影像中的亮度或反射率特征，设置一个较低的阈值，以及一个较高的阈值。

3. 选择工具：在ENVI中选择适当的工具进行阈值处理。

例如，“Multiband Threshold”或“Singleband Threshold”。

4. 执行提取：将阈值设置完成后，执行提取操作。

根据所选择的工具和数据类型，这一步可能会自动完成，或者需要手动进行。

5. 后处理：提取完成后，可能需要进行一些后处理操作，例如去除噪声、平滑边缘等。

6. 结果输出：最后，将提取的地物类型结果输出为矢量格式（如Shapefile 或GeoTIFF），以便在其他GIS软件中进行进一步的分析和应用。

需要注意的是，阈值法的提取效果取决于阈值的选择和地物的特征。

对于复杂的地物类型，可能需要结合其他方法和技术来进行准确提取。

同时，对于不同的遥感影像和数据源，可能还需要进行预处理（如辐射定标、大气校正
等）和图像增强（如对比度增强、色彩拉伸等）等步骤，以提高提取的精度和效果。

景观生态阈值景观生态阈值是指一个特定地区或生态系统所能承载的最大人为干扰程度，超过这个阈值就会导致生态系统的破坏和生态功能的丧失。

景观生态阈值的概念源于生态学领域，是对生态系统稳定性的一种评估和保护的手段。

随着人类活动的不断扩张和发展，许多地区的生态系统受到了严重的破坏和干扰。

过度的城市化、工业化、农业化等人类活动，使得大量的森林、湿地、草地等自然生态系统被破坏，生物多样性减少，生态功能丧失。

为了保护生态环境和维护人类与自然的和谐共生，景观生态阈值的概念应运而生。

景观生态阈值的确定需要考虑多种因素，包括土地利用类型、植被覆盖度、土壤质量、水资源利用等。

不同类型的生态系统对人类干扰的抵抗能力是不同的，因此需要根据具体的地理环境和生态系统特征来确定景观生态阈值。

一般来说，自然生态系统的景观生态阈值相对较高，而人工生态系统的景观生态阈值相对较低。

景观生态阈值的确定对于生态环境保护具有重要意义。

在城市规划和土地利用方面，应根据景观生态阈值来合理规划和布局，避免超过生态系统所能承受的负荷。

在生态修复和保护方面，应根据景观生态阈值来制定相应的管理措施，恢复和维护生态系统的稳定性和功能。

景观生态阈值的应用可以有效地避免生态环境的破坏和生态功能的丧失，保护生态系统的完整性和稳定性。

在景观生态阈值的管理和保护过程中，需要充分考虑社会经济因素和生态效益的平衡。

只有在满足人类社会经济发展需求的前提下，才能实现生态系统的可持续发展和保护。

因此，在制定景观生态阈值的同时，还需要考虑到土地利用的合理性、资源利用的可持续性和生态效益的最大化。

景观生态阈值是一种评估和保护生态系统稳定性的重要手段。

通过合理确定景观生态阈值，可以避免生态环境的破坏和生态功能的丧失，保护和恢复生态系统的完整性和功能。

在实际应用中，需要综合考虑自然、社会和经济因素，实现生态系统和人类社会的可持续发展。

只有这样，才能实现人与自然和谐共生的目标，建设美丽的生态环境。

景观生态学中的尺度分析方法蔡博峰;于嵘【摘要】多尺度空间分析法是发现和识别景观特征尺度的主要方法.当前这类方法很多,缺乏归类和对比分析评价.基于空间类型变量和数值变量,对多尺度空间分析方法进行了重新梳理.同时对当前常用的尺度分析方法:半方差分析、尺度方差分析、小波分析和孔隙度指数分析,以中国三北防护林为例,对比了各种尺度分析方法的特点和优劣.结果表明,在特征尺度的识别上:小波方差方法清晰明了;半方差分析法灵活简捷,结果明显;尺度方差分析法和孔隙度指数法在本研究中的判识结果不甚明显.在计算速度上:半方差分析法计算量最大、耗时最长,尺度方差次之,小波方差速度最快,孔隙度指数法计算速度快于前两种,慢于小波方差分析方法.半方差分析方法简单灵活,而且相关理论方法成熟,但缺乏对大尺度格局的整体把握,而小波分析恰恰能很好的弥补这一不足.最后提出,半方差分析和小波变换相结合将会是最优的尺度分析方法.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2008(028)005【总页数】9页(P2279-2287)【关键词】尺度分析方法;特征尺度【作者】蔡博峰;于嵘【作者单位】中国科学院遥感应用研究所,北京,100101;北京市环境保护科学研究院,北京,100037;广西壮族自治区环境保护科学研究所,南宁,530022【正文语种】中文【中图分类】Q149空间格局与过程是生态学的重要范式，若要正确理解格局与过程的关系就必须认识到其所依赖的空间尺度特点[1～3]，即把握这种关系或者现象发生的特征(characteristic) 尺度(或本征(intrinsic) 尺度)。

多尺度空间分析是进行尺度效应分析的基础，是发现和识别景观等级结构和特征尺度的主要方法。

当前景观格局多尺度分析已经成为特征尺度分析的关键环节，各研究者采用多尺度分析的方法差异很大。

如果说景观特征尺度是由内在生态过程决定的[1～3]，其大小不随观测者的方法而改变，因而研究方法的准确性和可靠性就极为重要。

envi阈值法提取地物类型环境敏感度评价是一种用来评估地表覆盖变化对环境敏感性的方法。

其中，ENVI阈值法是一种常用的地物类型提取方法。

本文将介绍ENVI阈值法的原理和步骤，并且通过实例演示其在地物类型提取中的应用。

ENVI阈值法是基于像元的分类方法，它通过将图像中的像元灰度值与预先设定的阈值进行比较，从而将像元划分为不同的地物类型。

其主要步骤包括：图像预处理、阈值设定和像元分类。

下面将详细介绍这些步骤。

首先，图像预处理是ENVI阈值法的前提步骤。

图像预处理的目的是去除噪声、增强地物特征，并提高像元的可区分性。

常用的图像预处理方法包括辐射校正、大气校正、直方图均衡化等。

其次，阈值设定是ENVI阈值法的关键步骤。

阈值的选择直接影响地物类型的提取效果。

阈值的设定需要根据图像的特点和研究目的来进行。

常用的阈值选择方法包括直方图法、最大类间方差法、自适应阈值法等。

最后，像元分类是ENVI阈值法的最终步骤。

在此步骤中，根据预先设定的阈值，将图像中的像元划分为不同的地物类型。

通常情况下，像元可以分为水体、植被、建筑等不同的地物类型。

在像元分类过程中，可以根据实际需要进行后处理，如去除孤立的像元、填补空洞等。

以下是一个具体的实例，以说明ENVI阈值法在地物类型提取中的应用。

假设我们有一幅遥感图像，我们的任务是提取其中的水体和植被。

首先，我们对图像进行预处理，包括辐射校正、大气校正等。

然后，我们根据图像的特点和研究目的，选择合适的阈值。

在本例中，我们选择自适应阈值法来设定阈值。

最后，根据设定的阈值，我们将图像中的像元划分为水体和植被。

在像元分类的过程中，我们可以通过后处理，如去除孤立的像元、填补空洞等，来进一步提高分类的准确性。

总结起来，ENVI阈值法是一种常用的地物类型提取方法。

它通过将图像中的像元灰度值与预先设定的阈值进行比较，将像元划分为不同的地物类型。

ENVI阈值法的步骤包括图像预处理、阈值设定和像元分类。

景观指数具体算法景观指数是评价一个区域或地方景观特征的度量值，它可以用于衡量景观的质量、多样性、独特性和可达性等方面。

景观指数的具体算法包括以下几个步骤：1.数据收集收集评价区域的地理、环境和景观数据，包括土地利用、地形地貌、植被覆盖、人造结构、水体等信息。

这些数据可以通过遥感影像、GPS测量、地理信息系统（GIS）等方式获取。

2.数据预处理3.指标选择和权重确定根据景观评价的目的和需求，选择适当的景观指标。

常见的景观指标包括景观面积、景观形状、景观分布、景观破碎度等。

根据景观特征的重要性，为每个指标分配合理的权重。

权重可以通过专家知识、模型分析和层次分析法等方法确定。

4.指标计算根据所选指标和权重，计算每个指标的具体值。

不同的指标有不同的计算方法，例如景观面积可以通过面积量测或遥感影像像元统计得到，景观形状可以通过形状指数或景观指数进行计算。

5.指标归一化和标准化将计算得到的指标进行归一化和标准化处理，使其具有可比性和可解释性。

归一化的目的是将指标的值映射到0-1的范围内，可以使用最小-最大值归一化或Z-score标准化等方法。

标准化的目的是使各指标具有相同的尺度和变异性，常用的方法有标准差标准化和百分位数标准化。

6.指标加权求和根据指标的权重，将各项指标进行加权求和得到综合指数值。

加权求和可以使用线性加权、非线性加权或分级加权等方法。

加权求和的结果即为景观指数，用于评价和比较不同区域或地方的景观特征。

7.灵敏度分析和可视化对景观指数进行灵敏度分析，探究指标权重对景观指数的影响。

同时，将景观指数的结果进行可视化，可以通过地图、图表或图形展示评价区域的景观特征，便于比较和交流。

综上所述，景观指数的具体算法包括数据收集、预处理、指标选择和权重确定、指标计算、指标归一化和标准化、指标加权求和、灵敏度分析和可视化等步骤。

通过这些步骤，可以对一个区域或地方的景观特征进行全面的评价和比较。