中文--利用gis分析德國南部文化景觀的發(fā)展歷程

1、<p>　　利用GIS分析德國南部文化景觀的發(fā)展歷程</p><p>　　摘要：本文主要研究德國南部兩個(gè)文化景觀案例，通過制定相應(yīng)的量化和分析方法來研究這兩個(gè)地區(qū)自1850年以來的景觀發(fā)展歷程。研究方法來源于以地籍圖和土地登記為基礎(chǔ)的地理景觀的變化分析，并通過地理信息系統(tǒng)形象的描繪出每個(gè)要素圖層。這些為地理信息系統(tǒng)提供歷史信息的數(shù)據(jù)庫，特別是地籍圖和地塊記錄都經(jīng)過詳細(xì)的討論。這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)運(yùn)用地塊圖層和以

2、土地紀(jì)錄為基礎(chǔ)的GIS的方法為發(fā)展中的文化景觀規(guī)劃提供了有關(guān)規(guī)劃過程和自然保護(hù)方面有價(jià)值。</p><p>　　關(guān)鍵詞：地籍圖;文化景觀;景觀變化; 歷史地理信息系統(tǒng);土地登記;景觀結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　1概述</b></p><p>　　與土地利用和土地植被的改變是現(xiàn)代景觀中人類活動(dòng)留下的主要痕跡。其中，許多歐洲的文化景觀自19世

3、紀(jì)初經(jīng)歷了顯著的變化，特別是在 20世紀(jì)時(shí)期（考辛斯等人，2002;佩蒂特和蘭賓，2002年Vuorela等，2002;奧爾森等人,2000;Pärtel 等人，1999;費(fèi)爾海恩等人，1999;霍頓，1994; Lamarche和羅馬內(nèi),1982）。一方面作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約化的成果，另一方面農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從不適宜的場地撤出，許多廣泛運(yùn)用的傳統(tǒng)的土地利用系統(tǒng)已經(jīng)開始消失。今天，無論是造林還是自然休耕地都在經(jīng)歷次生演替的過程，草地和牧場

4、在很多地方創(chuàng)造了新的不同尋常的景點(diǎn)，有時(shí)是消極地影響著特定景觀對(duì)游客的吸引力（亨齊克和基耶納斯特，1999）。</p><p>　　景觀變化一直作為科學(xué)的對(duì)象研究了很久。在德國，例如，景觀變化分析的概念是從不同的地理研究方法發(fā)展而來。這些思想包括“歷史地理土地調(diào)查”（Denecke，1972），然后發(fā)展為文化景觀地籍圖（費(fèi)恩和申克，1993年），“文化景觀遺產(chǎn)研究”研究個(gè)體的景觀變化（Bund，1998；Bend

5、er，1994），“應(yīng)用歷史地理”捐助景觀保護(hù)與景觀規(guī)劃（申克等人，1997; Gunzelmann，1987）。</p><p>　　今天，文化景觀的變化在郊區(qū)（Breuste，1996）以及在農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展的耕地上表現(xiàn)的特別突出。這些變化尤其會(huì)對(duì)撤除了農(nóng)業(yè)耕作活動(dòng)的貧瘠的耕地造成困難（多希和貝克曼，1999）。在這里，與此另外兩個(gè)區(qū)域類型相反，未來景觀的表現(xiàn)形式是不可預(yù)測的。然而，確切掌握歷史景觀條件和隨著時(shí)

6、間推移景觀變化這兩方面的知識(shí)，可以促進(jìn)和改善當(dāng)前和未來預(yù)測景觀的狀況，并且使設(shè)想在未來發(fā)生（庫奇，2000）。這是對(duì)地方一級(jí)更有效的景觀規(guī)劃特別寶貴，因?yàn)樵谶@里景觀變化更重要的一方面是景觀保護(hù)規(guī)劃。社會(huì)和生態(tài)數(shù)據(jù)的適當(dāng)鏈接，大規(guī)模的有效的自然資源管理，仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)（Vogt等人，2002 ; Haaren ，2002;菲爾德等人，2000）。</p><p>　　本次研究的主要目的是建立大比例尺度（在一個(gè)大比例

7、尺度的圖紙上的小范圍項(xiàng)目）的 “歷時(shí)性文化景觀信息系統(tǒng)”。這種方法與傳統(tǒng)使用地形圖的方法相比更加精細(xì)，因?yàn)槌艘话阈畔?，這個(gè)系統(tǒng)匯集了土地的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，例如土地補(bǔ)貼、土地所有者概況、土壤質(zhì)量信息。這將有助于實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：</p><p>　　（一）匯編數(shù)據(jù)和描述景觀的歷史變遷，總的來說，去闡述多種景觀使用消失的根源，調(diào)查這些在發(fā)展過程中主要的變化原因。</p><p>　?。ǘ┯枚康姆椒?/p>

8、解釋受自然和人為影響的景觀變化。 </p><p>　　（三）用建模的方法，利用屬性數(shù)據(jù)庫，展望基于過去的一個(gè)未來景觀發(fā)展模式。</p><p>　?。ㄋ模┰诘聡С譀Q策制景觀貴部啊和自然保護(hù)管理。</p><p><b>　　2研究方法</b></p><p><b>　　2.1研究范圍</b>&

9、lt;/p><p>　　研究地區(qū)位于山區(qū)地區(qū)，是擁有高度多樣性的傳統(tǒng)混合型農(nóng)業(yè)景觀的一塊地區(qū)，這也產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)雜的文化景觀體系。在這兩個(gè)方面，政策制定者發(fā)現(xiàn)最近的景觀變化導(dǎo)致了當(dāng)?shù)匾恍┚坝^多樣性和優(yōu)美景色的消失，直接導(dǎo)致該地在旅游業(yè)造成負(fù)面影響。因此他們一直呼吁采取行動(dòng)，改變現(xiàn)狀。從景觀規(guī)劃的角度來看，沒有詳細(xì)的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)分析，很難評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)鼐坝^變化問題。</p><p>　　由于當(dāng)?shù)氐乃写迩f和

10、他們所在的范圍在歷史上已經(jīng)形成基本經(jīng)濟(jì)單位耕地景觀，所以我們?cè)谘芯窟^程中選擇村區(qū)作為土地基本單位。每個(gè)研究區(qū)域的面積大約為2000-3000公頃，包括10個(gè)村域范圍。</p><p>　　在德國巴伐利亞森林的Brotjacklriegel山區(qū)（巴伐利亞州東部，圖1和圖2 ），相關(guān)的調(diào)查研究自1991年就已經(jīng)開始了（本德爾，1994）。巴伐利亞森林是以片麻巖為基礎(chǔ)而形成的一個(gè)文化景觀，海拔在400m至1400 m之

11、間。這里自中世紀(jì)后期就已經(jīng)文明于世。正是在這里，利用土地登記和地籍圖的概念首先被應(yīng)用于歷時(shí)景觀變化分析的過程中。</p><p>　　北部的弗蘭哥尼階（巴伐利亞州北部，Wüstenstein ，圖3和4），侏羅紀(jì)石灰?guī)r組合成的喀斯特景觀，成為在1996年使用地理信息系統(tǒng)來研究持續(xù)變化狀況的主要的研究區(qū)域，海拔在350m到650m之間，在中世紀(jì)早期就形成了現(xiàn)在穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。</p><p

12、>　　被選定的村在發(fā)展和社會(huì)環(huán)境方面，代表著所有類型的定居點(diǎn)。這些類型被歸類為綠色村莊（“ Angerdörfer ”），分散的定居點(diǎn)（在巴伐利亞森林），農(nóng)民的村莊和莊園村（在弗蘭哥尼階地區(qū)）。在莊園村莊，居民大部分是沒有土地的人，他們受地主誘惑在18世紀(jì)后期住在這里。這些人然后常常被迫尋找非農(nóng)業(yè)的收入，就像18世紀(jì)初在巴伐利亞森林中發(fā)現(xiàn)的眾多分散的定居點(diǎn)。</p><p><b>　　

13、2.2數(shù)據(jù)采集</b></p><p>　　我們使用GIS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。文化景觀信息系統(tǒng)最基礎(chǔ)的問題是，景觀如何在應(yīng)用歷時(shí)性方法的時(shí)候被賦予一個(gè)值，使用在設(shè)計(jì)過程。風(fēng)景可以看作植被覆蓋的拓?fù)渥兓?，并因此能夠確定基于所述各種形式的人為使用的景觀單元（ Palang等人，1998）。例如，當(dāng)在評(píng)估這樣的單位時(shí)，作為一個(gè)為自然養(yǎng)護(hù)管理和景觀規(guī)劃的貢獻(xiàn)，人們不應(yīng)該著眼于單個(gè)對(duì)象，而是在可能考慮四維透視，則

14、應(yīng)調(diào)整為在空間和時(shí)間的內(nèi)在關(guān)系（本德爾， 1994） 。</p><p>　　文化景觀變化的分析一般基于不同的來源，包括地形和歷史地圖，航拍和衛(wèi)星照片中，土地登記的大地測量地圖和地塊的記錄，孑遺的原始調(diào)查種（適用地域），以及各種統(tǒng)計(jì)和歸檔數(shù)據(jù)。一個(gè)地區(qū)代表傳統(tǒng)土地使用制度的景觀現(xiàn)狀，應(yīng)該是歷時(shí)性景觀分析的起點(diǎn)。由于歐洲風(fēng)景在工業(yè)化時(shí)代之前達(dá)到了他們的最高高度，所以從19世紀(jì)源取得的數(shù)據(jù)是很重要的（Antrop，1

15、997; Leibundgut，1986）。</p><p>　　同樣，資料來源的連續(xù)性也是非常重要的。這就意味著幾個(gè)時(shí)間段和相應(yīng)的景觀條件必須通過共同的屬性來表現(xiàn)，同時(shí)這些屬性的收集和記錄應(yīng)該通過標(biāo)準(zhǔn)的過程。不過，這些數(shù)據(jù)源必須是一個(gè)單獨(dú)基礎(chǔ)進(jìn)行評(píng)估，這一可以保證數(shù)據(jù)的一致性。許多研究到目前為止訪問和嘗試著比較不同的數(shù)據(jù)源（例如McLure和格利菲斯，2002；沃瑞拉等人，2002兄弟，2001）或者放棄之前的

16、時(shí)間數(shù)據(jù)，從第十九世紀(jì)的數(shù)據(jù)開始研究（如奧爾森等人，2000）。這研究建立了一個(gè)在巴伐利亞“地籍檔案”中完整而綜合的數(shù)據(jù)庫。我們根據(jù)地籍圖和土地登記、農(nóng)業(yè)管理補(bǔ)充數(shù)據(jù)中選擇四個(gè)時(shí)間（表1）。這些數(shù)據(jù)包括土壤質(zhì)量和地塊主人的詳細(xì)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫中還涉及到農(nóng)場主人的年齡和姓名，以及農(nóng)業(yè)類型和接班人的詳細(xì)信息。通過對(duì)這樣的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的補(bǔ)充，就是建立一個(gè)數(shù)字地形模型數(shù)據(jù)（DTM），即海拔，坡度和曝光。</p><p

17、>　　2.3歷時(shí)性GIS建模</p><p>　　我們假設(shè)文化景觀的分析最終需要將運(yùn)作GIS融入其中，這樣可以成功地管理大量關(guān)于土地單位、屬性數(shù)據(jù)和時(shí)間層信息（圖5）。地理信息服務(wù)主要是分析和計(jì)算的比例變化各土地利用類型。在這里，地理信息系統(tǒng)主要有助于。分析變化和計(jì)算每個(gè)類型用地的比例。</p><p>　　所以，這個(gè)GIS概念模型是由土地登記資料確定的。因此，地籍景觀模型是由土地使

18、用類型、所有權(quán)狀況和其他屬性（主要為稅務(wù)目的）組成，而大地測量地圖證明了地塊的邊界。因此，一個(gè)擁有地塊屬性的數(shù)據(jù)庫可以從老地塊記錄中編譯過來，這些記錄包含了土地登記檔案，進(jìn)入現(xiàn)在自動(dòng)地稅務(wù)登記數(shù)據(jù)，例如包括土地覆蓋率、土壤質(zhì)量和性能數(shù)據(jù)。然而，在一個(gè)歷時(shí)性的比較和規(guī)范的土地登記數(shù)據(jù)中，對(duì)基本范疇詞匯“使用類型”的需求需要被采納，因?yàn)樵谶@個(gè)詞匯會(huì)有許多變化，有時(shí)時(shí)常變化（齊格勒，1987；Baylva，1808）。關(guān)鍵的數(shù)字是用來連接屬性

19、數(shù)據(jù)庫和一個(gè)數(shù)字化的一些詳細(xì)數(shù)據(jù)地籍圖。</p><p>　　這些數(shù)據(jù)的創(chuàng)作是在現(xiàn)在和歷史上的巴伐利亞地籍圖（1:5000）的基礎(chǔ)上的。相應(yīng)的地圖分幅保持不變，因此，所有類似的地圖版本可以用對(duì)板角價(jià)值相同的方式被引用（從1961高斯–KRüGER坐標(biāo)）這些都是由巴伐利亞土地調(diào)查部（巴伐利亞州測量局）提供的。</p><p>　　最新地圖的內(nèi)容也可以追溯到最基礎(chǔ)的地圖。只有最新測量

20、資料才納入精度更高的數(shù)據(jù)（源于新的三角形網(wǎng)絡(luò)）。因此幾何精度最主要依賴于在第十九個(gè)世紀(jì)第一次調(diào)查的記錄，當(dāng)時(shí)坐標(biāo)的平均誤差介于0.4和1m之間（海德，1954）。此外，量化每個(gè)點(diǎn)的誤差是很困難的，（同樣一張地圖的不同圖層的定位）這有可能產(chǎn)生對(duì)原狀的扭曲。錯(cuò)誤會(huì)引起掃描操作或定位期間的小錯(cuò)誤。</p><p>　　通過在矢量模型中使用地理信息系統(tǒng)（在目前的情況下，簡單的和復(fù)雜多邊形點(diǎn)的土地利用類型）是一直隨著“歷史

21、地理學(xué)的角度，描述真實(shí)世界中的對(duì)象為擁有離散的點(diǎn)、線或區(qū)域元素的耕地景觀”（PLöGER，1999，p.106）。然后，矢量數(shù)據(jù)庫通過將土地?cái)?shù)學(xué)化的方法創(chuàng)建在當(dāng)前和歷史地籍圖的基礎(chǔ)上。不同的時(shí)間片段的研究，我們都是在一個(gè)圖層的GIS模型中進(jìn)行處理。一個(gè)圖層為每個(gè)時(shí)間段而創(chuàng)建，從最新的開始，然后推測出最準(zhǔn)確的地籍圖（如果利用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)已經(jīng)有地籍圖），之后往回倒退工作，得到較早的時(shí)間數(shù)據(jù)層（Privat，1996）。老地圖只能識(shí)別的

22、變化?？赡艿呐で屯队罢`差在歷史地圖需要進(jìn)行視覺校正。</p><p><b>　　2.4分析</b></p><p>　　類似的時(shí)間層地圖能夠提供長時(shí)間的景觀條件下的可視化分析。為了確定景觀變化的程度，土地利用類別必須經(jīng)歷耗時(shí)的面積計(jì)算（Krettinger等人。，2001）。</p><p>　　從使用法蘭克Alb提供數(shù)據(jù)到GIS的轉(zhuǎn)換，這

23、提供的不僅僅是一個(gè)視覺上詮釋專題地圖或者統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)（圖塊使用平衡），因?yàn)檫@種研究地緣關(guān)系的方法也允許了發(fā)展趨勢的評(píng)估。它也因此可能根據(jù)分類確定在各種土地利用變化（即前使用與后使用的比較），并且計(jì)算出一個(gè)文化景觀平衡圖。</p><p>　　GIS也能表現(xiàn)景觀變化地圖的發(fā)展，這是由連續(xù)性的覆蓋層隨時(shí)間變化而形成的，從最早的圖層開始。通過分析這樣的地圖可以形象的看出任何兩個(gè)時(shí)間層之間的變化，從而顯示每個(gè)地塊變化的范疇。

24、</p><p>　　為了超越眾所周知的農(nóng)業(yè)景觀結(jié)構(gòu)的變化形式，使用以土地紀(jì)錄為基礎(chǔ)的GIS可以幫助找到大型文化景觀變化（1:5000）的原因。研究土地利用變化的標(biāo)準(zhǔn)化方法包括文化和環(huán)境因素，這是為了了解地塊，研究發(fā)生這些變化的原因。</p><p>　　基于GIS的仿真模型假定地塊未來的利用方式是由地塊的特點(diǎn)所決定的，在三類不同的屬性包括股權(quán)結(jié)構(gòu)、地塊結(jié)構(gòu)和棲息地質(zhì)量。基于各自的土地利用

25、，預(yù)定影響變量就可以計(jì)算。通過對(duì)具有描述性的影響的閾值的測定，只有“基準(zhǔn)”可以創(chuàng)建，校正基礎(chǔ)上的定性信息是必要的。</p><p>　　屬性查詢結(jié)果主要是從組合屬性（如土壤＜5和山坡＞8，或土壤＜6或山坡＞12質(zhì)量導(dǎo)致農(nóng)業(yè)活動(dòng)的停止）。在這里，你必須注意，這些布爾運(yùn)算可以模擬事件的因果鏈，但沒有明確的結(jié)果可以預(yù)測。最后，模擬確定每個(gè)單獨(dú)的地塊是否繼續(xù)后續(xù)使用，這是由業(yè)主或預(yù)期決定的，在某些情況下該地塊將成為租賃市

26、場、休耕或被完全拋棄。</p><p><b>　　3結(jié)果</b></p><p>　　圖層1和圖層2（顯示時(shí)間為從1830-1870年期間）表明，研究的巴伐利亞林區(qū)在第十九世紀(jì)時(shí)期由40%的林地、33%的草地20%的耕地組成（圖6）。耕地的比例是巴伐利亞的森林救濟(jì)較低地區(qū)的兩倍高（Pietrusky，1988）。剩余土地由粗糙的牧場和潮濕的草甸組成。農(nóng)民村莊土地的定

27、量分類（在這里綠色村莊型）在十一和十二世紀(jì)建立起來，與第十八世紀(jì)早期分散的聚落基本相同。</p><p>　　圖層1和圖層2（從1850-1900年期間）的法蘭克Alb地區(qū)廣泛進(jìn)行作物生產(chǎn)（66%），而林地的代表地區(qū)只有總面積的18-19%（圖7）。森林在很大程度上被限制到北部和東部去面對(duì)陡峭的斜坡和逐漸上升高于平原的小山。9%中相當(dāng)大的部分是粗糙的牧場和荒地位于巖溶石遺址地形，草甸只覆蓋于總面積3%的山谷。&l

28、t;/p><p>　　在第十九世紀(jì)末期，巴伐利亞森林地區(qū)集約利用農(nóng)用地周邊開始進(jìn)行邊際耕地造林的活動(dòng)。然而，耕地到草地比例直到1940年基本不變。當(dāng)時(shí)的地圖在最短的調(diào)查期內(nèi)可視化分析說明了景觀變化，包括了第二次世界大戰(zhàn)以來的時(shí)間（圖6）。在這時(shí)期內(nèi)，特別是邊界的耕地轉(zhuǎn)化為草地，而邊際土壤區(qū)被轉(zhuǎn)化為林地。損失農(nóng)用地最嚴(yán)重的是分散的地區(qū)定居點(diǎn)，在這里幾乎所有養(yǎng)殖活動(dòng)同時(shí)停止。</p><p>　　

29、前后的土地利用分析表明法蘭克Alb森林面積的增加主要發(fā)生在之前粗狂的放牧（Weisel，1971），使得該地區(qū)的樹木繁茂的表面增加一倍，到達(dá)約40%，特別是之前無論是人工或放棄的粗放管理牧場和荒地。因此，這些類型的土地幾乎消失了，除了一個(gè)1%地區(qū)的表面保存了下來（表2）。</p><p>　　比較圖（圖7）和統(tǒng)計(jì)顯示了法蘭克白Alb發(fā)生在1900年時(shí)期最為劇烈的管理模式方面的土地利用變化。盡管戰(zhàn)后現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)變化和

30、機(jī)械化與巴伐利亞的森林相反，二戰(zhàn)后的景觀變化沒有之前密集（Weisel，1971）。</p><p>　　在法蘭克Alb研究區(qū)域，我們也研究了邊坡（在DTM之后）和土壤質(zhì)量等級(jí)（在土地記錄的1851–1854年后）的關(guān)系，將它們與隨后使用中的變化聯(lián)系在一起（表3）。一個(gè)并不密集、低肥力的土地的總趨勢只是部分被證實(shí)。由于一個(gè)大的比例地塊的土壤平均品質(zhì)能夠保持耕地的利用，而在高和低的一些地塊，土壤品質(zhì)被轉(zhuǎn)換為其他使用

31、類別。一個(gè)有趣的結(jié)果是，盡管計(jì)算樹木繁茂地區(qū)與土壤肥力相關(guān)性不大，但是這是一個(gè)在土地再分配過程中提高效率的措施。</p><p>　　地塊的梯度分析表明預(yù)期梯度與土地利用變化的相關(guān)性是正確的。這些在有輕微傾斜的耕地地塊是不重要的，而在陡峭山坡上的地塊經(jīng)常被轉(zhuǎn)換為林地。此外，土地利用變化與地主的年齡和職業(yè)之間可能存在聯(lián)系，或者所有權(quán)的改變使得土地用途發(fā)生變更。在1850–1900年之間和1900–1960年之間，并

32、沒有顯著的相關(guān)性。這些因素是顯然是最近發(fā)現(xiàn)的，因?yàn)橥恋乩米兓挠绊懺絹碓蕉唷?lt;/p><p><b>　　4探討</b></p><p>　　4.1數(shù)據(jù)庫和景觀變化</p><p>　　使用地籍圖串行數(shù)據(jù)庫和土地登記冊(cè)在相關(guān)可用性方面有很多優(yōu)點(diǎn)、準(zhǔn)確性和信息內(nèi)容（表4）。最重要的是內(nèi)容和幾何方面精度的提高，這有利于檢測和相關(guān)自然數(shù)據(jù)采集資源的

33、管理。此外，基于地塊歷史景觀結(jié)構(gòu)和景觀發(fā)展數(shù)據(jù)的分析可以直接使用到景觀規(guī)劃中，在德國以1:5000比例尺為標(biāo)準(zhǔn)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于地籍還提供了有關(guān)的信息經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化因素，這些可用于研究景觀變化的解釋模式，這將是擁有更多物理數(shù)據(jù)（DTM）的地形圖。在此基礎(chǔ)上，我們可以研究預(yù)期和方案（霍金斯和塞爾曼，2002；Krettinger等人，2001）。</p><p>　　4.2 影響土地利用變化的因素</p>

34、;<p>　　在土地利用分析的基礎(chǔ)上，可以確定在法蘭克Alb研究區(qū)地塊連續(xù)耕地平均土壤的質(zhì)量為5.8（最低0.5，最高16分從1851–1854年）和平均的山坡為4度。農(nóng)業(yè)土地利用結(jié)構(gòu)分析從農(nóng)業(yè)信息管理與農(nóng)民的訪談中顯示，在即將到來的過程中，一半到三分之二的農(nóng)事活動(dòng)會(huì)放棄（主要是莊園業(yè)余時(shí)間勞作的農(nóng)民），然而只有三分之一的農(nóng)業(yè)企業(yè)能租賃額外的耕地。然而，這片租用土地的整體程度主要依賴于生產(chǎn)力的增強(qiáng)，因?yàn)?0-30公頃規(guī)模的

35、農(nóng)場不能夠負(fù)擔(dān)額外的勞動(dòng)力。因此，需求可能會(huì)相對(duì)供應(yīng)在未來減少，從而土地進(jìn)一步惡化迫在眉睫?？紤]到持續(xù)從牲畜放牧到種植飼料農(nóng)作物的轉(zhuǎn)化，谷地草甸在未來將不再需要。這些傳統(tǒng)上被用于放牧綿羊和山羊的草地、草原，只能由農(nóng)民在“生態(tài)動(dòng)機(jī)”補(bǔ)貼下保護(hù)（布羅基等人，1997）。進(jìn)一步的造林或次生演替將產(chǎn)生更少的有生命力的森林。</p><p>　　2020年的情況如圖7所示，這是通過一個(gè)仿真模型，計(jì)算了不利的假設(shè)。假設(shè)所有7

36、0歲以上的農(nóng)民擁有的地塊將提供出來招租。擁有土壤質(zhì)量措施的耕地不到7.0，并且坡度大于8.0，而且位于草甸地塊距離居住區(qū)超過100米，這些地塊將很少能被租賃。于是，這些土地將被復(fù)綠。此外，該假設(shè)由于歐盟擴(kuò)張，“生態(tài)激勵(lì)”補(bǔ)貼不能保持在其目前的規(guī)模。同時(shí)，在未來的所有粗放管理的牧場和荒地將被改造成為森林。因此2020年林地預(yù)期將增加35%，從而覆蓋總面積的54%。</p><p>　　4.3 變化的建模和預(yù)測<

37、;/p><p>　　在法蘭克Alb研究區(qū)，兩個(gè)重要的資料被證實(shí)：一個(gè)常年粗放管理的牧場地區(qū)變成了松林，土地利用強(qiáng)度和山谷草甸草地造林退減。隨著開放式草地轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力較低的松樹林，另一個(gè)典型特征的法蘭克Alb的景觀將消失。</p><p>　　在巴伐利亞森林的高海拔地區(qū)，自然林地的恢復(fù)和商業(yè)杉木造林使得混合的景觀很難保持吸引力。因此限制農(nóng)業(yè)和旅游業(yè)的發(fā)展，許多村莊可能會(huì)無法存在下去。這個(gè)現(xiàn)象已經(jīng)在

38、巴伐利亞森林分散的定居點(diǎn)和村莊發(fā)生了，同時(shí)也在較大的定居點(diǎn)發(fā)生，因?yàn)榉孔又魅送ǔ硗诙嗟?。?duì)被遺棄的定居點(diǎn)的描述，恩早在1963年就給出這些趨勢的證明（恩，1963）。</p><p><b>　　4.4 類型的變化</b></p><p>　　從生態(tài)學(xué)的角度看，我們調(diào)查景觀變化時(shí)研究的這種植被覆蓋類型可以作為生境或生境的配合物（表5）。在巴伐利亞州地籍登記中對(duì)于“

39、定居點(diǎn)”、“園”、“耕地”、“草地”、“粗放管理的牧場”、“荒原”和“林地”的分類可以因此分配實(shí)地調(diào)查確定的植物群落（參見Gauckler，1938）。</p><p>　　將地理信息系統(tǒng)納入景觀變化研究的概念，有助于更精確地評(píng)估這些生境類型?！按址殴芾淼牟莸亍⒒牡亍钡健傲值亍钡霓D(zhuǎn)變，相當(dāng)于在1850-1900年、1900-1950年之間的造林，代表了法蘭克Alb稀疏松林的地域特征（“草原荒野Kiefernwal

40、d”，Gauckler之后，1938）。相反，古老森林的“永遠(yuǎn)的林地”代表了混合山毛櫸森林水青岡地區(qū)。因此，“土地使用類別”和他們?cè)谘芯繀^(qū)域某些植物的存在而改變指定部門類別是極有可能的（圖8）。</p><p><b>　　4.5 自然保護(hù)</b></p><p>　　分析應(yīng)著眼于人為棲息地?fù)p失對(duì)植物群落威脅性的影響。例如，粗放管理的牧場和荒地可以定義龍膽草瀕臨滅絕的

41、潛在地區(qū)（Gentiano Koelerietum）。粗放管理的牧場和荒地的減少同樣代表了潛在棲息地的流失，這些棲息地可能擁有植物和動(dòng)物的特征灰?guī)r和片麻巖形成的草原，可作為衡量棲息地破碎化的標(biāo)準(zhǔn)。此外，隨著歷時(shí)性的GIS的幫助，從歷史的角度闡明自然保護(hù)成為可能：是以前的“原始景觀”？如今只是一個(gè)理想的，只是結(jié)果或人為的中間階段過程？灌木，它作為法蘭克Alb的景觀特征經(jīng)常被視作為前者，似乎在二十世紀(jì)已經(jīng)開始種植，地籍圖記錄了這些模糊限制語

42、為青草，直到1900年才改為現(xiàn)在的名字。相反的，德國南部山地的Mesoxerophytic草地地區(qū)仍然被視景觀特征，盡管事實(shí)上，他們很久以前就已經(jīng)不是很典型了（Boehmer，1994）。</p><p><b>　　5結(jié)論</b></p><p>　　基于GIS的文化景觀研究模型，應(yīng)該提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的程序，為改變情況進(jìn)行描述與分析，并適用于任何位置。我們的方法可以應(yīng)

43、用于歐洲中部的所有地區(qū)，例如巴伐利亞，Wü-奧地利（梅斯納，海德1967，1954；瓦格納，1950），在這些地方連續(xù)的持續(xù)的土地登記資料自第十九世紀(jì)已經(jīng)進(jìn)行編譯。自下而上的方法，首先需要一個(gè)小區(qū)域的詳細(xì)研究，然后可以全身大面積為單位，也是合適的。它應(yīng)該建立在德國南部歷史空間模型的基礎(chǔ)上（OTT和Swiaczny，2001）。</p><p>　　一種數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換成GIS（“多輸入”）經(jīng)常會(huì)由于數(shù)據(jù)不兼

44、容而失敗。然而，當(dāng)利用地籍?dāng)?shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)時(shí)這種方法是有效的。例如，根據(jù)航空評(píng)價(jià)照片繪制的土地登記地圖能夠達(dá)到一個(gè)更高的程度分辨率。這就能表別出樹木繁茂的地區(qū)其實(shí)是落葉林、針葉林和針闊混交林；而自然保護(hù)相關(guān)的其他領(lǐng)域，如園和小的結(jié)構(gòu)場地包括場青草和樹籬，也可以識(shí)別出來（Blaschke，2001）。</p><p>　　基于土地登記的歷時(shí)性GIS已經(jīng)被證明對(duì)地方一級(jí)景觀變化的描述能夠量化。150年間標(biāo)準(zhǔn)化的采集不總

45、能達(dá)到最精細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)。然而，“地籍系統(tǒng)在可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮了更重要的作用”（威廉姆森，2001）。定量的方法用來解釋歷史景觀變化，這對(duì)未來景觀變化的預(yù)測是一個(gè)必不可少的組成部分。整合無論自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的數(shù)據(jù)是構(gòu)建未來地方一級(jí)景觀開發(fā)模式的現(xiàn)實(shí)基本要求（沃格特等人，2002）。</p><p>　　基于土地登記的歷時(shí)性GIS似乎對(duì)景觀規(guī)劃提供了很多機(jī)會(huì)。例如，它可以用來量化的表面生境類型，并評(píng)估如何、何時(shí)以及為什么

46、不同的棲息地的大小已經(jīng)改變了。歷時(shí)性的GIS對(duì)棲息地發(fā)展的可行性進(jìn)行評(píng)估。舉個(gè)例子就是恢復(fù)理想棲息地的能力，如Mesoxerophytic草甸。它可能確定預(yù)期的植被是否（現(xiàn)在可以耕種或是雜草叢生的樹木、灌木）前身是一個(gè)粗放管理的牧場，并在使用過程中發(fā)生了變化。這使得評(píng)估重新改變Mesoxerophytic草甸現(xiàn)存問題的成功率成為可能。類型的變化從而代表決策工具，可以幫助確定給定的區(qū)域達(dá)到目的的努力多少（“決策支持”；Czeranka，1

47、996）。在一般情況下，預(yù)測某些植物元素出現(xiàn)所需的時(shí)間是可以預(yù)測的，包括潛在自然植被（Lindacher，1996）。</p><p>　　對(duì)于歷時(shí)性的GIS，它應(yīng)該記錄下本地區(qū)1:5000比例下的數(shù)據(jù)。在古代耕地景觀中，區(qū)位對(duì)自然保護(hù)是很有價(jià)值的（例如庫存品種）同時(shí)也具有歷史價(jià)值（通常由法律機(jī)構(gòu)記錄）。</p><p><b>　　附圖：</b></p>

48、<p>　　(1)Fig1、2 Langfurth,ca 1940年和1990年(巴伐利亞森林),顯示出森林覆蓋率顯著增加。</p><p>　　(2)Fig3、4 Ailsbachtal,ca 1930年和1990年(拉赫Alb),顯示出森林覆蓋率顯著增加。</p><p>　　(3)時(shí)間圖層的描述和來源</p><p>　?。?）圖5，以土地登記為

49、基礎(chǔ)的歷時(shí)性GIS物理模型</p><p>　?。?）圖6，Brotjacklriegel部分地區(qū)土地利用類別的時(shí)間分布地圖 (巴伐利亞森林):1870年,1940年和1990年。</p><p>　?。?）圖7， Wustenstein(弗蘭哥尼階Alb)地區(qū)土地利用類型時(shí)間分布圖1900年,1960年,2000年和2020。</p><p>　?。?）表2 ，弗

50、蘭哥尼階Alb研究區(qū)域土地使用類別變化平衡表 (1850 - 2000)——更精確的數(shù)據(jù)可以看表4</p><p>　　(8) 表3，弗蘭哥尼階Alb研究區(qū)域類型變化下土地的平均土壤品質(zhì)和坡度變化表 (1850 - 2000,地塊大小未測量)</p><p>　　(9)表4，基于巴伐利亞地區(qū)景觀變化的地形和地籍地圖的表格 (副詞后,1995;Veit,1968;Heider,1954)&l

51、t;/p><p>　　(10) 圖8,Wustenstein(弗蘭哥尼階Alb) 粗放管理的牧場和荒地的類別變化圖。地圖基于:Flurkarte 1:5 000號(hào)。西北82 - 10,西北82 - 11,西北83 - 10,西北83 - 11,印有許可Bayerisches Landesvermessungsamt慕尼黑,865/03。</p><p>　　(11) 表5,植物群落和群落生境復(fù)