2010—2017年中国典型城市群土地利用格局变化及其驱动力比较分析

明确典型城市群土地利用格局变化及其驱动力,对生态环境保护与国土空间规划有重要意义。以2010与2017年哈长城市群、山东半岛城市群和海峡西岸城市群土地利用变更调查数据为基础,采用土地利用变化幅度、土地利用变化速率、土地利用类型转移矩阵等定量和定性方法对2010—2017年三大城市群的土地利用格局变化及其驱动力进行比较分析。结果表明,三大城市群的主要土地利用变化表现为其他土地利用类型向建设用地的转化,其规模由大到小依次为:海峡西岸城市群(2186.27 km^(2))>山东半岛城市群(1056.45km^(2))>哈长城市群(897.91km^(2));海峡西岸城市群的耕地面积表现为净增长(192.00 km^(2)),其中流失面积为18755.00km^(2),新增面积为18948.00km^(2),而其余两个城市群的耕地变化则以净流失为主。人口增长、经济发展、交通建设是三大城市群建设用地扩张的主要驱动力,而气候变暖促进了哈长城市群新增耕地的北移。研究得出三大城市群土地利用格局变化及其驱动力存在明显差异。

内蒙古大兴安岭土地利用格局和生态系统服务功能的时空演变特征

[目的]内蒙古大兴安岭作为独特山地生态热点地区,研究其土地流转和强度对生态系统服务功能的响应关系,为推进该地区科学配置土地利用格局、促进生态可持续发展提供理论依据。[方法]基于1990—2022年5期遥感影像,在县域尺度上综合运用InVEST-CASA模型和四象限模型法,评估5种典型的生态服务功能(生境质量、碳储量、水源涵养量、土壤保持量和植被净初级生产力)变化,并研究土地利用强度(LUI)时空演变与生态系统服务功能相关性。[结果](1)1990—2022年,研究区土地利用格局稳定,农田、草地和林地(天然林、人工林)是内蒙古大兴安岭主要组成地类。(2)生态系统服务功能呈北高南低缓慢退化态势,生境质量和土壤保持量逐年下降,产水量和植被净初级生产力波动式衰减,碳储量增速减缓。(3)由于土地利用格局变化和利用强度增加,生态系统服务功能综合值与土地利用强度之间呈现负相关,受其影响较为显著的县域主要分布在该研究区的东南侧。[结论]内蒙古大兴安岭生态系统服务功能存在明显时空异质性特征,合理优化土地利用格局可以有效提升内蒙古大兴安岭地区生态系统服务功能。

海岸带土地利用格局演化及多情景开发模拟——以宁波市为例

海岸带土地在高强度开发下变化显著,明确其演化规律和驱动因子,为优化土地利用结构和合理利用海岸带资源提供重要依据。基于1990-2020年7期土地利用数据,利用土地利用强度指数、地理探测器模型等方法,分析宁波市海岸带土地利用格局演变特征及驱动因子;同时利用CA-Markov模型对2025年和2030年宁波市海岸带土地利用格局进行模拟。结果表明:(1)宁波市海岸带土地利用类型主要为林地和耕地,土地利用格局演化明显,其中耕地面积不断减少,林地、草地、水域和未利用地面积发生小幅度动荡,建设用地面积快速增长。(2)宁波市海岸带土地利用强度不断增加,研究区北部增长趋势明显,而南部增长速度缓慢。(3)地形和坡度是影响宁波市海岸带土地利用变化的主要自然因素,但影响程度不断减弱;GDP密度和人口密度是主要社会经济影响因素,影响强度逐渐增强;因子间交互作用类型主要为双因子增强和非线性增强,社会经济因子与自然因素中的海拔和坡度交互作用最为强烈。(4)未来宁波市海岸带土地利用变化剧烈区域将集中于杭州湾南岸、象山县东北部和宁海县南部,生态保护情景能最大程度保持土地利用结构稳定,有效缓解人地矛盾。

河南省2040年土地利用格局及有机碳储量预测研究

基于河南省2000、2020年土地利用数据以及社会、气象数据,采用PLUS模型模拟河南省2040年不同发展情景下的土地利用及有机碳分布格局。模拟结果显示,河南省2040年3种情景下的有机碳储量分别为1206.98×10^(6) t(自然发展情景)、1211.98×10^(6) t(耕地保护情景)、1212.20×10^(6) t(生态保护情景),表明林地数量的提高对河南省有机碳储量的提升具有积极作用。河南省有机碳呈明显的区域性分布特征,总体表现为西部较高,南部次之,东部和北部表现出一定的中等水平分布特征。

荒野保护视角下普洱市土地利用格局多情景模拟研究

普洱市位于云南省西南部,森林覆盖率超过67%,是典型的生态型城市及全国生物多样性最丰富的地区之一,荒野保护对于优化普洱市土地利用格局科学合理的可持续发展具有重要意义。选取普洱市为研究区域,运用荒野制图方法,对研究区域的土地栅格进行荒野质量划分。结果表明,研究区域高质量的三四级荒野分别占研究区域总面积的64.37%和14.27%。使用GeoSOS-FLUS模型,选取影响研究区域土地利用变化的自然和人为数据作为情景模拟驱动因子,将4个等级的荒野质量作为变量进行多情景模拟,预测普洱市2030年土地利用和土地覆盖演变结果,对比分析研究区域土地利用格局在不同限制条件情景模拟下演变规律及特征,针对协调研究区域内经济发展与生态保护之间的平衡为目的,对普洱市土地利用格局提出优化布局方案。实验结果表明,在加入荒野保护模式情景下,研究区域的土地利用发展格局将更为平衡,更能符合当前生态保护时代背景下的需要,研究可为普洱市的生态保护和土地利用规划提供参考。

应对海平面上升问题的城市土地利用格局脆弱性多情景模拟评估及应对策略

全球气候变化引发的海平面上升对沿海区域的环境和社会经济发展造成巨大破坏。以珠三角广州南沙为研究区域,基于传统、自然增长和规划控制3种土地利用格局预设发展情景,采用PLUS(Patch-generating Land Use Simulation Model)模型模拟各情景下的未来土地利用格局。同时,针对近期(2030年)、中期(2050年)和远期(2100年)3种不同海平面上升叠加风暴潮风险下的土地利用格局脆弱性开展多情景定量化评估,并提出应对策略。结果显示:1)3种土地利用格局发展情景中,传统格局情景能够最有效地应对或缓解海平面上升和风暴潮灾害风险,而自然增长情景应对未来海岸灾害的能力最弱;2)从不同土地利用类型的脆弱性程度来看,城镇建设用地的综合脆弱性最高,而村庄建设用地的综合脆弱性最低;3)根据不同发展情景及灾害风险应采用综合防御、适应及撤退等多种应对策略。综合考虑了未来土地利用格局的多种变化情景、灾害风险及应对策略,能够为滨海城市应对未来海岸灾害的适应性规划提供决策参考。

广州主城区道路中心性与土地利用格局关系研究

深入探究多尺度道路网络中心性与土地利用格局之间的关系有助于指导和优化城市道路和土地布局。运用多中心评价模型对广州市主城区的道路网络进行多尺度测度,计算不同中心性等级城市的土地景观格局指数,通过Spearman相关分析探讨了多尺度道路网络中心性与景观格局指数之间的关系。结果表明:①道路网络中心性高值在广州主城区呈多核分布,道路网络表现为明显的多中心性;②在景观层面,MPS和SHDI与道路网络中心性均呈较强的负相关,MSI只与邻近中心性表现为强负相关性,在类型层面,各用地类型的MPS和MSI均与道路网络中心性具有强负相关性,不同城市用地PLAND与道路网络中心性的相关性差异较大;③邻近中心性和直线中心性与居住用地的正相关性强于商业服务业用地,中介中心性与商业服务业用地的相关系数大于居住用地,体现了广州市作为我国大城市独有的特点;④广州主城区在半径约为3000 m的尺度上,城市道路网络空间特征与土地利用格局呈现同质性。

长江干流武汉段土地利用格局分析

根据全国第三次国土调查成果分析了长江干流武汉段土地资源现状,结合全国第二次土地调查数据,对区域内十年间土地利用情况和限制性开发地类的分布及变化进行分析,为长江干流区域内自然资源开发利用和保护工作提供数据基础。

松嫩平原土地利用格局时空变化特征及其与气候因子的关系

该文采用人机交互式方式及Matlab编程获取1985—2015年间松嫩平原土地利用信息、土地利用时空格局变化特征及区域气候因子的变化规律,重点探讨土地利用格局与气候因子的关系。研究表明:松嫩平原综合土地利用动态度及多样性均呈现出先增加后降低的趋势,而其土地利用强度则随着时间推进不断地加强;1980—2018年间松嫩平原平均年降水量呈现下降的趋势,其下降的变化率为-9.89 mm/10a,年平均温度变化呈现上升的趋势,其上升的变化率为0.256℃/10a;土地利用格局与降水呈显著的负相关,而与年平均温度则为正相关性;经偏相关负相关分析得出,土地利用强度对温度的影响程度明显高于其对降水的影响,且强度与降水、温度之间具有明显的负相关性(复相关系数平均值达0.87)。

高寒草甸不同土地利用格局土壤CO_2的释放量

分析高寒草甸不同土地利用格局下土壤CO2 的释放量大小表明 ,在植物生长季的 5～ 9月 ,土壤CO2 释放量大小排序为 :金露梅灌丛草甸 ( 1 871 4 0 g/m2 ) >矮嵩草草甸 ( 1 769 63g/m2 ) >退化金露梅灌丛草甸 ( 1 4 95 60 g/m2 ) >退化矮嵩草草甸 ( 1 1 91 2 6g/m2 ) ;而在植物非生长季的 1 0月到翌年 4月 ,其土壤CO2 释放量大小与植物生长季略有差异 ,表现出矮嵩草草甸 ( 661 4 6g/m2 ) >金露梅灌丛草甸 ( 5 5 0 90 g/m2 ) >退化矮嵩草草甸( 5 0 2 5 0 g/m2 ) >退化金露梅灌丛草甸 ( 384 5 0 g/m2 )的特点 ;全年内表现为矮嵩草草甸 ( 2 4 31 0 9g/m2 ) >金露梅灌丛草甸 ( 2 4 2 2 30g/m2 ) >退化金露梅灌丛草甸 ( 1 880 1 0g/m2 ) >退化矮嵩草草甸 ( 1 694 0 6g/m2 ) .高寒草甸地区不同土地利用格局土壤CO2 释放数量的差异及季节变化 ,不仅与各利用格局的土壤生物活性及土壤物理化学性状有关 ,而且与气象条件 (特别是温度 )

AutoLogistic方法在土地利用格局模拟中的应用--以张家界市永定区为例

土地利用/土地覆被变化(LUCC)是当前研究全球变化的重要内容,而区域土地利用格局模拟是LUCC研究的核心内容之一。以张家界市永定区为研究单元,根据由2005年土地利用现状图和数字高程模型数据源得到的土地利用、地形、河流以及道路等空间数据,对区域土地利用类型空间格局的空间自相关性特征进行了建模研究,并通过在传统Logistic模型中引入描述空间自相关性的成份,实现了能够考虑自相关性因素的回归分析模型(AutoLogistic模型),同时应用该模型对区域土地利用格局进行了模拟和分析。结果显示,通过与没有考虑空间自相关性的回归模型(传统Logistic模型)相比较,该模型显示了更好的拟合优度和更高的拟合准确率(耕地、林地、建设用地及未利用地的ROC值分别从0.851、0.913、0.877和0.852提高到0.893、0.940、0.907和0.863)。研究结果说明了基于AutoLogistic方法的土地利用格局的相关性建模在一定意义上是合理的。同时研究结果也可以为永定区及其相似地区的土地利用规划决策提供更为科学的依据。

基于地形梯度的哈尔滨市土地利用格局变化分析

为揭示土地利用格局变化在地形差异上的演变过程,探讨不同地貌部位自然因素和人文因素在土地利用变化过程中的作用,以1989年、1995年、2001年和2007年Landsat TM/ETM+影像为主要数据源,在RS和GIS支持下获取土地利用数据。基于地学信息图谱分析理论,研究该区域不同时期土地利用空间格局变化进程,揭示土地利用变化成因和机理,并基于DEM(digital elevation model)探究土地利用图谱地形梯度的空间分异和时空演变规律。结果表明:土地利用结构以耕地和林地为主,耕地和未利用地面积持续减少,平均斑块面积分别由20.96km2减少到2.87km2和3.92km2减少到0.09km2,破碎化程度加剧,且未利用地(滩涂地和湿地)→耕地是其主要的转变轨迹,居民工矿用地呈现不平衡的增加态势,耕地是居民工矿用地和林地的主要转化来源,林地的破碎度由0.117个/km2增加到0.532个/km2,破碎化程度日益严重;前期变化型和持续变化型的分布指数在地形位等级2时最大,稳定型和反复变化型的在地形位等级1时最大,之后随着地形位的增加而减小;中间过渡型呈现一定的曲线变化。该文为城市化过程中的土地资源的合理规划和利用提供科学依据。

地理加权回归在区域土地利用格局模拟中的应用——以常州市孟河镇为例

以江苏省常州市新北区孟河镇为研究区,在土地利用格局模拟的回归建模中考虑驱动因子对土地利用格局影响的空间不稳定性,实现基于地理加权的回归分析模型,并与基于全局最小二乘法(OLS)的Logistic回归模型进行比较。研究结果表明,运用地理加权回归(GWR)的建模方法,不但可以获得更好的拟合优度和更高的拟合准确率,而且可以获得各驱动因子对土地利用格局影响的空间分异特征。同时,研究结果也可以为孟河镇及其类似地区的土地利用规划决策提供科学依据。

黄土丘陵沟壑区集水区尺度土地利用格局变化的水土流失效应

以陕北杏河集水区 1 985和 1 995年两期土地利用数据为基础 ,结合水文、DEM数据 ,定性分析了土地利用格局变化条件下的水土流失效应 ,其中采用双累积曲线法来界定土地利用格局基本没有变化的时间段 ,用 C值在坡度、距河流距离上的分布来表征土地利用格局 ,用不同时期降雨量 /径流量、降雨侵蚀力 /输沙率相对增加的比例来表征水土流失效应。研究结果表明 :(1 ) 1 981～ 2 0 0 0年 ,土地利用格局变化剧烈的年份为 1 990～ 1 991年 ,可以用 1 985、1 995年两期数据分别代表 2 0世纪 80年代和90年代的土地利用 ;(2 )从 2 0世纪 80年代到 90年代 ,杏河集水区的 C值有明显的增加趋势 ,在较陡坡度和距河流距离较近处 ,C值增加的幅度相对较大 ;(3)土地利用格局变化明显改变了降雨量 -径流量、降雨侵蚀力 -输沙率的关系 ,出现了从 2 0世纪80年代到 90年代 ,虽然降雨量 /降雨侵蚀力在整体上呈现明显下降的趋势 ,但是水土流失量 ,却表现出同比增加的现象 ,而且这种增加在不同月份也有差异。用本文中的方法来表征土地利用格局和水土流失效应 ,其结果具有较好的比配性 ,可以用来定性分析土地利用格局与水土流失的关系。但是 ,由于水土流失效应的表征方法没有考虑降雨的空间变异特征 ,该方法尚不适于雨量站点比较密集?

基于CA-Markov模型的土地利用格局变化研究

以广州市1990年、2000年TM影像为数据源,通过分析斑块和景观两个层次的格局指数变化,研究了20世纪90年代广州市土地利用格局的时空特征。利用马尔柯夫模型和元胞自动机模型,对广州市2010年土地利用空间格局进行了预测。

乡村振兴背景下三生协调与村级土地利用格局优化研究——以南昌市石岗镇上坪村为例

以南昌市石岗镇上坪村为研究区域,分析了研究区生产、生活和生态空间的现状、特征、问题和不足,借鉴了国内外典型村庄土地空间布局的成功经验与启示,总结出三产协调视角下村级土地利用格局优化的思路,最后,提出了研究区村级土地利用规划格局优化的对策建议。

生态脆弱区土地利用格局变化及其驱动机制分析——以陕西榆林市为例

榆林市地处北方毛乌素沙地向陕北黄土丘陵区的过渡地带,是典型的农牧交错生态脆弱区。20世纪80年代中期以来,随着特大型神(木)府(谷)煤田、靖边天然气田的开发建设,区内人口快速增长,工矿业规模日益增大,经济活动对土地环境的压力不断增强。本文将现代遥感和GIS技术与景观生态学的研究方法相结合,以1985年、1995年和2000年的3期LandsatTM遥感影像为基本信息,通过计算多样性指数、优势度、破碎化指数、分离度等指标,进行土地利用格局变化分析,并借助多元线性回归模型方法,揭示了榆林市土地利用格局变化的主导人文驱动机制。

泾河流域土地利用格局的时空变化分析

本文以泾河流域为例,应用遥感与GIS方法,对该流域1986年、1995年和2000年3个时期的土地利用变化情况及其特点进行了分析。结果表明:①从1986年至2000年,泾河流域土地利用结构变化不大,均以草地和耕地为主,二者始终占流域总面积的85%以上;其次是林地,占流域总面积的10%左右,其他3种土地利用类型仅占流域总面积的5%左右;②土地利用变化总体来说,林地和草地呈现减少趋势,建设用地和耕地则呈增加趋势;未利用土地和水域面积变化不大;③从1986年至2000年这15年间不同土地利用类型间的相互转化比较复杂,主要发生在林地、草地和耕地三者之间,以草地—耕地转型为最大,达14·87×104hm2。值得注意的是,在草地的亚类间发生的变化,要远大于大类间的相互转化,转化面积均在53×104hm2以上,占草地总面积的1/6,这一变化过程虽然没影响到草地的面积,但却暗示了草地质量先退化后恢复的演变趋势;④政策、城镇扩张和人口增加是造成泾河流域土地利用变化的3个主要原因。

基于生态服务价值评价的局地土地利用格局厘定

量化土地利用生态效益有利于土地利用效益间的直接比较,更重要的是基于此厘定土地利用格局为局地土地可持续利用创造了条件。该研究以重庆市沙坪坝区为研究区,采用土地利用现状数据库,运用生态服务价值系数,分析其生态服务价值的时空变化及其分布,厘定土地利用格局。结果表明,在1996～2006年间生态服务价值从＄1.50×107降低到＄1.40×107,净损失＄1.00×106,平均每公顷土地净损失生态服务价值＄25.54;采用Costanza等人赋予耕地、林地和园地的生物量生态服务价值系数总和接近于区域真实值,但水域相差甚远,调整30%达5667＄/hm2·a更接近于真实值;研究区基于生态效益变化的土地利用表现为4种类型:稳定区,主要集中于井口镇与回龙坝镇两镇;先降后升区,主要集中于覃家岗镇和虎溪镇;敏感区,主要集中于陈家桥镇、曾家镇和土主镇;持续增长区,主要集中于歌乐山镇和中梁镇。

长江上游地区土地利用格局时空演变——以四川省宜宾市为例

[目的]以四川省宜宾市为例,定量分析长江上游地区土地利用格局时空演变状况,为该区及类似区域的土地资源利用与开发以及生态安全评价提供参考与借鉴。[方法]综合利用GIS和景观生态学方法,以宜宾市2010,2015年地理国情监测数据为基础,分析宜宾市的土地利用时空变化及其对景观格局响应。[结果]宜宾市整体景观格局以耕地和林地为基质,其他景观镶嵌在其中。2010—2015年宜宾市土地利用格局总体变化明显,各类景观要素的相互转移比较频繁,研究区各类景观要素的形状复杂度、破碎化程度和聚集度等特征存在明显的差异性,基于景观要素的格局变化趋势,发现房屋建筑区、道路、水域的稳定性增强,而其他景观要素的稳定性下降。受城镇化建设和农业生产活动的影响,研究区整体景观格局向着均匀化方向发展,景观破碎化程度加深;同时,受垂直地带性的影响,海拔越高,景观破碎化程度越低、斑块形状越简单、景观优势度越大。[结论]今后对该地区的生态保护与城镇规划应结合土地利用格局与地区优势,分区治理,分区建设。减少生态功能区内人类活动,加强水源涵养功能保持和长江上游生态屏障建设;沿江重点开发区域,加强城市空间开发利用管制,促进该区域的可持续性发展。