三生空间冲突测度模型
为更好地表达土地利用冲突结果所引起的土地利用类型转化和景观环境的变化,本研究主要从空间的复杂性、脆弱性和稳定性三个角度出发,识别精河县三生空间之间存在的冲突。
(一)空间复杂性指数(PLEPI)
随着人们深入开发利用空间资源,该区域的空间斑块形状变得更加的复杂。因此,本研究使用面积加权平均斑块分形指数(AWMPFD)衡量空间斑块复杂化水平(PLEPI),并选取其作为三生空间复杂性指标。AWMPFD通过评估相邻斑块对被测斑块的干扰,测算各空间的外部压力。斑块形状越复杂,指数越高,空间冲突强度也就越大。计算公式如下:

式中,aij为i类型的j斑块面积;Pij为i类型的j斑块周长;Ak为评价单元面积。
(二)空间脆弱性指数(PLEFI)
三生空间是根据研究区地类的主要功能进行整合和划分的,精河县空间的抗压能力和空间内部的脆弱情况之间存在着不可分割的联系。选取空间内部地类的脆弱度指数作为三生空间脆弱性指标,既符合生态学要求,也能很好地反映斑块抵抗外界压力的能力。结合专家打分法,根据区域中环境的脆弱情况实现等级分类:林地(1),草地(2),耕地(3),水域(4),未利用地(5),建设用地(6)。对该区域的斑块来说,其抗压能力越弱,就越容易受到外界影响,在公式的计算中就会有更高的空间脆弱性指数,计算公式如下:

式中,ais为i类型s地类的斑块面积;Fis为i类型s地类的脆弱度;m、r分别代表土地利用类型数量。
(三)空间稳定性指数(PLERI)
以景观破碎度度量空间风险程度,空间风险及空间冲突强度随着空间形态破碎程度的增加而增加,空间稳定性指数下降。指数计算公式如下:

式中,PD=,n为单个评价单元中斑块的总数量。
最终,三生空间冲突综合指数(PLECI)是用上述三类指数相加后计算得出的。

(四)评价单元的划分
本研究利用ArcGIS 10.5创建渔网,将创建好的渔网中的每一个单一格网视为评价单元(图6-1),计算每个格网中的指标。

图6-1 评价单元划分
在选择单元格网时,需要将大小、尺度、空间斑块密集度等因素均考虑在内。对比不同大小格网单元,考虑到研究区三生空间实际分布情况,为更好地体现空间冲突特征,本研究以100 m×100 m的渔网创建起始试验,每次试验都在前一次试验的基础上,将格网边长增加100 m,经多次试验,最终以2000 m×2000 m格网为划分依据,共计划分3003个空间单元。其中,如果某单元格在研究区内斑块的面积并没有形成一个完整的单元格,那么在计算中按照一个完整单元格参与运算。按照上面的计算方法对空间单元的指数进行计算。