大数据时代自然资源类专业人才的培养模式——基于南宁师范大学的探索与实践

南宁师范大学积极推动自然资源类专业向“时空大数据分析”方向升级,致力于培养具备复合创新能力的专业人才。为此,南宁师范大学深化课程思政,培养学生的家国情怀,强化职业道德规范;引入AI教学内容,构建多专业交叉的“自然资源大数据+”课程体系,加强多专业课程的融合;建立虚拟教学环境,采用弹性课堂教学模式,打造课堂内外贯通的学习共同体;与“高、精、特、专”企业合作,共建面向本科生和研究生的“政、产、学、研”教学实践基地;培育覆盖国土空间规划、地理人工智能和测绘遥感等领域的“双师双能型”高水平师资团队。这些措施拓宽了学生的视野,提升了学生对自然资源大数据的理解、分析和实际应用能力;在提高教学质量、搭建教学平台、开展学生竞赛和促进学生就业等方面取得了一系列成效,为专业高质量发展及专创融合教育提供了宝贵的经验和范例。

基于投影寻踪优化算法的自然资源与经济高质量发展关系研究——以桂西南喀斯特—北部湾为例

开展自然资源利用综合研究,对于实现自然资源统一管理、服务高质量发展与实现中国式现代化具有重要意义。运用基于遗传算法的投影寻踪模型测算桂西南喀斯特-北部湾2005-2020年自然资源利用与经济高质量发展水平,结合Tapio脱钩模型和对数平均迪氏指数(LMDI)分解模型揭示其驱动效应。结果表明:①桂西南喀斯特-北部湾自然资源利用水平与经济高质量发展水平均上升且空间特征明显,自然资源利用呈现自西北向东南递减的空间特征,经济高质量发展表现为中部与东南高、西北低的时空特征;②自然资源利用与经济高质量发展的脱钩关系波动变化,以弱脱钩为主,伴有增长连结、扩张型负脱钩和强负脱钩类型;二者之间的可持续性减弱;脱钩程度表现为由西北喀斯特地区向东南沿海地区减弱的空间特征;③空间效应具有抑制作用,技术效应具有促进作用,人口效应与经济效应对自然资源利用的影响方向和强度不稳定;各因素的驱动作用排序为:空间效应>经济效应>基数效应>人口效应。未来应坚持“两山论”的思想为统领,以规范化的评价体系、创新性的经济手段为重要抓手,全面提高桂西南喀斯特-北部湾自然资源利用效率与助推经济高质量发展。

无居民海岛自然资源资产价值评估研究

无居民海岛作为国土的重要组成部分,对我国的国民经济和社会可持续发展具有重要意义。自然资源资产价值评估是科学管理和合理利用无居民海岛的重要内容。文章以无居民海岛为研究对象,基于自然资源资产概念将无居民海岛自然资源资产的价值分为私人物品属性价值(经济价值)和公共物品属性价值(社会生态价值)。基于两类价值的特征,分析无居民海岛各类价值货币化的路径,提出实现无居民海岛生态资本与经济资本有机统一的思路,总结无居民海岛价值的评估方法,以期为建立无居民海岛自然资源资产价值评估方法体系提供借鉴和参考。

基于生态安全格局的喀斯特地区自然资源空间精准分区与管制方法研究——以广西壮族自治区柳州市为例

[目的]以典型岩溶地貌及全国南部生态廊道相对发育与密度较高的柳州市为例,对自然空间进行精准分区并提出管制办法,为其他喀斯特地区研究提供科学参考。[方法]基于空间叠置法、INVEST模型与最小累积阻力模型,提取全域尺度生态廊道,构建区域生态安全格局,实现自然资源空间精准分区。[结果]①生态源区以大型林地为主,面积达3531.24 km^(2),总体呈中部向南北部递增的趋势;②生态廊道呈以主要廊道为依托,次要廊道为承接的环状分布结构;③依据生态安全格局构建结果及自然地理特征将柳州市自然资源空间划分为禁止开发建设、限制开发建设、允许开发建设、优先开发建设4个管控区,并按照区域生态环境问题与空间主导功能提出差异化管制方法。[结论]以生态安全格局为依据划分自然资源空间管制区,各管控区发展定位与目标差异较大,要实行差别化管制,促进区域的可持续发展。

南宁市武鸣区古树资源与空间分布特征

为了解南宁市武鸣区古树资源现状,探究其空间分布和影响古树分布的地理因素,结合实地调查和地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术,分析武鸣区古树资源和空间分布特征。结果表明,武鸣区共有古树2538株,隶属于27科46属55种;优势科为无患子科(Sapindaceae)、桑科(Moraceae)、桃金娘科(Myrtaceae)、壳斗科(Fagaceae)和樟科(Lauraceae);优势属为龙眼属(Dimocarpus)、榕属(Ficus)、蒲桃属(Syzygium)和樟属(Cinnamomum);优势种为龙眼(Dimocarpus longan)、高山榕(Ficus altissima)、榕树(Ficus microcarpa)、乌墨(Syzygium cumini)和樟(Cinnamomum camphora)。三级古树最多,特级古树最少。大多数古树生长状况良好,94.84%为正常株。特级古树主要分布在武鸣区东部和西部;一级古树主要分布在武鸣区外围;二级、三级和准古树在所有乡镇均有分布。古树分布呈较强空间集聚性,有1个高密度区中心和4个次密度区中心;城厢镇古树最多,甘圩镇古树最少。耕地中分布的古树最多,其次为林地;建设用地和水域中分布的古树均较少;草地和裸地中均无古树分布。古树喜分布在阳坡、缓坡和无坡向区域。赤红壤中分布的古树最多,其次为水稻土。武鸣区古树资源丰富且极具价值;古树整体生长状况良好,需对其进行定期调查和评估及科学养护。

“人工智能+”背景下测绘地理信息专业大学生创新项目导师团队建设

为适应“人工智能+”背景下测绘地理信息人才的需求,培育大学生精品创新项目,让学生在“互联网+”等创新竞赛中勇夺佳绩,南宁师范大学自然资源与测绘学院建立了测绘地理信息专业大学生创新项目导师团队。本文论述了导师团队的作用、建立机制、管理及职责,并以我院导师团队为例,阐述了团队建设的具体实施及初步成效。启示地方高校应在建立创新项目导师团队的基础上,持续提升创新导师的业务能力,有效促进新时代下创新人才的培养。

1990—2020年南宁市土地利用时空变化

为揭示南宁市土地利用的时空变化规律,运用地理信息系统(Geographic information system,GIS)技术和土地利用动态度、利用程度和转移矩阵等方法,深入分析1990—2020年南宁市土地利用的时空演变特征。结果表明,1990—2020年南宁市各土地利用类型的变化明显、土地利用变化的总体速度加快,建设用地和未利用地增加且表现为增速,耕地、林地、草地和水域减少且表现为减速;南宁市的土地利用程度处于中等水平,随着人为活动对土地的不断干扰和影响,土地利用程度水平呈逐渐升高的趋势;30年间南宁市共有1051.61 km2的土地利用类型发生转移,其中建设用地和未利用地表现为净转入特征,耕地、林地、草地、水域表现为净转出特征。

多功能权衡与协同下的南宁市耕地利用转型研究

随着城镇化进程的推进和经济的快速发展,为更好地引导耕地利用转型,本文通过引用土地系统功能度模型对权衡协同关系进行分析,利用灰色关联度法找出耕地转型的影响因素,探究耕地隐性变化形态的多功能权衡协同的相互作用,分析了耕地转型的影响因素。在此基础上,得出如下结论:一是南宁市2010—2019年耕地多功能呈现不同变化趋势。二是根据功能层次性,将南宁市2010—2019年耕地的多功能相互作用结果划分为3个阶段。三是耕地各个功能之间的相互作用随着时间的推移而发生转变,由权衡关系与协同关系持平转变到以协同关系为主,再到权衡关系与协同关系整体转为相互促进关系的过程。四是耕地转型影响因素关联性随时间变化而不同。因此,根据耕地隐性变化形态的多功能权衡与协同关系的变化,可以测算出耕地利用转型,这将为耕地的可持续利用提供参考。

论乡村振兴背景下“思政+土地资源管理专业”复合型人才培养模式

随着乡村振兴战略实施的不断深入,土地资源管理专业通过课程思政建设,培养复合型人才具有得天独厚的优势。在“思政+土地资源管理专业”培养模式探索上,具体做法是:在“面—线—点”的培养目标下通过构建“认知—知识—能力”的培养路径,在创新教学课程内容中,实现“思政+土地资源管理专业”核心课程内容重构设计,从生态文明理念、土地制度变迁、乡村治理责任构建耕读育人的内容输送;在教学方法上,运用综合手段,融入“双创”思维,打造“以立德树人为根本,以强农兴农为己任”的“思政+土地资源管理专业”复合型人才培养模式。

无人机测绘技术课程混合式虚拟仿真实验教学模式探索

无人机测绘技术课程是一门理论性和实践性均较强的学科交叉型测绘专业课程,传统实验教学模式难以满足无人机测绘技术人才培养需求。文章基于“互联网+”时代学生的学习特点,利用快速发展的虚拟现实技术构建混合式虚拟仿真实验课程教学模式,对解决无人机测绘技术传统教学模式下的诸多问题具有很强的现实意义,也为测绘学类本科专业的教学改革提供借鉴。

民族地区农民城镇购房意愿及其影响因素研究——以南宁市典型民族地区武鸣为例

我国民族地区受到自身历史和地理等因素制约,城镇化水平较为滞后,研究新型城镇化背景下民族地区农民进城购房意愿及其影响因素,对推动我国新型城镇化发展具有重要意义。本研究以广西南宁市武鸣区周边典型民族乡镇地区为主要调研地点,开展问卷调查,基于调研数据进行描述性统计分析得出:新组建的年轻家庭、家中受高等教育人口较多的家庭、家庭年收入较高的家庭城镇购房意愿较高。采用二元logistic回归模型进行分析得出:在城市务工的最长时间、家中是否有学龄儿童,为民族地区农民进城购房意愿的影响因素。

基于最佳分析粒度的南宁市景观格局时空变化研究

为了确定最佳分析空间粒度,了解南宁市区域景观格局的动态变化,根据南宁市1990、2000、2010和2020年土地利用数据,采用拐点识别法和面积损失评价法定性定量选取最佳粒度,并基于最佳粒度从类型水平和景观水平这2个层面筛选景观格局指数,分析1990—2020年南宁市景观格局的时空变化特征。结果表明:(1)不同景观指数在不同空间尺度下的效应有所差别,南宁市景观格局分析的最佳粒度为60 m;(2)类型水平上,30 a间建设用地的破碎化程度较高,耕地呈细碎化分布且形状不规则,林地作为主导景观,聚集度最高,草地、水域和未利用地呈现不同程度的变化;(3)景观水平上,30 a间南宁市整体景观破碎化程度增加,各景观朝着不规则的、复杂化的方向发展。

中国西部地区生态用地稳定性及空间格局分析

中国西部地区是维护全国生态安全的重要屏障,西部大开发战略实施20多年以来,一系列重大生态建设工程使西部地区的生态状况和生态服务发生了重要变化,西部地区生态稳定性格局的探索对宏观生态用地管理具有重要意义。本文基于西部地区土地利用/土地覆盖遥感监测数据对2000—2020年西部地区生态用地稳定性指数的时空动态变化进行分析。结果表明:1)2000—2020年西部地区生态用地总量呈先下降后增加的趋势,在2000—2010年生态用地面积减少2232.71万hm^(2),2010—2020年面积增加102.56万hm^(2)。两个时段的稳定性生态用地空间分布变化不大,稳定性生态用地以草地与森林为主。2)2000—2010年和2010—2020年西部地区整体生态用地稳定性指数分别为48.46%和53.68%。2000—2020年生态稳定性指数存在显著聚集,生态用地稳定性格局以高-高聚集区和低-低聚集区为主,两种类型生态稳定性空间前后期分别占总面积的48.17%和46.70%;高-高聚集区、高-低异常值区面积呈增加趋势,低-低聚集区、低-高异常值区呈下降的趋势。3)冷点区域总面积减少1026万hm^(2),热点区域总面积增加206万hm^(2),表明西部地区生态稳定性指数在缓慢提升的同时,稳定性生态用地的集聚效应也有所提高。

喀斯特地区土地利用冲突识别与影响机制

[目的]科学识别喀斯特地区土地利用空间冲突,揭示其影响机制,以寻求区域土地利用可持续发展路径。[方法]以典型喀斯特地貌的漓江流域为研究区,基于景观生态风险评价方法构建土地利用冲突测度模型,定量分析漓江流域1990-2020年土地利用冲突时空分异特征,利用地理探测器探究其影响机制。[结果](1)研究期内,漓江流域土地利用冲突水平呈缓慢下降趋势,冲突以稳定可控和基本可控为主。基本失控和严重失控占比波动下降,逐步转换为可控级别,冲突强度得到缓解。(2)土地利用冲突具有“中部高四周低”的带状空间格局,且空间异质性显著。冲突高值区集聚在流域各区县主城区和漓江主要水系邻近区域,低值区则分布在四周山区林地地带。(3)DEM、坡度、地形起伏度、NDVI、路网密度是漓江流域土地利用冲突的主要影响因素。[结论]漓江流域土地利用冲突变化明显,失控地区逐渐转换为可控级别,未来漓江流域应持续推进生态保护和修复提升工作,稳定区域土地利用结构,实现土地资源的可持续利用。

广西土地生态系统水源涵养功能时空变化及其影响因素研究

[目的]研究广西土地生态系统水源涵养功能的时空变化和影响因素。[方法]基于InVEST模型的产水量模块和ArcGIS软件,定量评估广西2000、2010、2020年3个时期水源涵养功能时空变化,并利用地理探测器模型分析水源涵养功能的主要影响因素。[结果]2000—2020年广西土地生态系统水源涵养量为140.26×10^(8)~157.83×10^(8)m^(3),多年平均水源涵养量为148.99×10^(8)m^(3),时间尺度上呈现先增加后减少的态势,空间格局上呈现东北部高、西南部低的态势;2000—2020年广西各类土地的水源涵养功能排序依次为林地>耕地>草地>水域>建设用地>未利用地,土地利用类型面积的占比对水源涵养量有重要影响;单因子探测结果表明,广西土地生态系统水源涵养量的空间分布差异主要受土地利用类型、年蒸散量、高程的影响,而双因子探测结果则进一步揭示,土地利用类型和年降水量、年降水量和人口密度的交互作用对水源涵养量的空间分布变化影响尤为显著。[结论]广西土地生态系统水源涵养功能在时空上存在明显差异,继续实施退耕还林政策,进一步巩固已取得的成效,兼顾单因子和多因子作用的共同影响有利于广西更好地推进生态安全建设。

基于CiteSpace国内外农户土地利用行为研究进展及展望

农户土地利用行为研究一直受国内外学者长期关注,梳理农户土地利用的行为分类、影响因素、行为后果和行为调控的研究进展,为深化农户土地利用行为相关研究提供借鉴。研究基于CiteSpace软件对CNKI和WOS数据库共1736篇文献进行计量分析。结果表明,近年来国内相关研究发文量下降趋势明显,国外呈稳定上升态势;国内学者侧重分析各类因素对农户土地利用行为影响,国外学者则热衷探究行为所产生的后果;国内研究主题可划分为“农户土地利用行为影响因素”和“政策响应”,国外研究主题涵盖“土地可持续利用行为”“行为影响因素”和“政策引导”。未来应结合政策、经济和环境现状加强对农户土地利用行为研究,因地制宜提出农户行为引导策略,对推进乡村振兴、实现中国式农业现代化具有重要意义。

基于Landsat卫星数据的上林县土地利用变化监测研究

依托现代遥感技术,实现土地覆被信息有效提取及LUCC产品产出,对“珠江-西江经济带”重要节点城市上林县的国土空间规划及生态文明建设具有重要意义。本文以上林县2005年、2010年、2015年、2020年4期3阶段作为时空格局演变监测的目标年份,基于GEE平台获取Landsat卫星数据,融合地类样本及随机森林模型,实现土地覆被信息准确提取,利用众数滤波算法对解译成果进行优化处理,以探究上林县15年间土地资源开发及国土空间演变趋势特征。研究结果表明:结合众数滤波算法及随机森林模型,对土地覆被信息提取结果进行多次迭代优化,可有效去除“椒盐噪声”现象,分类结果平滑;4期解译结果总体精度介于0.82~0.86,Kappa系数处于0.76~0.81,经同期、同方位高分辨率影像目视比对检核,确定分类结果与实际地物具备较好一致性,精度整体可靠;2005—2020年,上林县建设用地面积呈增长趋势,反映城市化扩张对土地资源需求旺盛,社会经济活动保持一定热度。林地面积呈增长趋势,与之相反,耕地面积呈减少趋势,主要向建设用地、林地发生转变。与之相仿,其他用地面积呈减少趋势,与林地、建设用地的面积增长相辅相成,社会发展促使人类对未开发利用的土地资源进行充分发掘,符合经济建设客观规律。

基于多源数据的南宁市建成区数据提取及变化分析

为监测南宁市建成区的范围变化,以便更加准确、直观地了解城市扩张的规模与趋势,通过统计数据比较法和随机森林监督分类法提取南宁市2005-2020年的4期城市建成区数据,以此为基础进行建成区变化分析。研究发现,首先与统计数据相比,提取结果的最小误差率为-0.68%,最大误差率为2.66%;与美国国防气象卫星计划(defense meteorological satellite program,DMSP)/线性扫描业务系统(operational line-scan system,OLS)影像相比,利用索米国家极地轨道伙伴卫星(Suomi national polar orbiting partnership,NPP)/可见光近红外成像辐射(visible infrared imaging radiometer suite,VIIRS)影像进行建成区提取更具优势,总体误差更小;其次,2005-2020年南宁市建成区平均扩张速度为16.01 km2/a,该扩张速度经历了由稳步扩张到快速扩张的2个阶段,扩张强度与扩张动态度的变化趋势与扩张速度基本一致;最后,2005-2020年南宁市建成区重心整体向东(即青秀区)偏移,重心转移方向和速度受到政策和经济发展的影响。该研究方法准确有效,可为建成区数据提取研究提供新的思路。

广西高质量发展与土地资源可持续利用的耦合协调性

[目的]探究广西壮族自治区高质量发展与土地资源可持续利用耦合协调性,旨在为区域协调发展提供新思路和案例参考。[方法]以广西的14个地级市为研究对象,运用熵权TOPSIS法、耦合度及耦合协调度模型、空间自相关分析方法定量分析2009—2018年高质量发展与土地资源可持续利用协调发展时空格局。[结果]①广西高质量发展水平大致保持上升趋势;土地资源可持续利用水平在两次波动中上升;协调发展类型大致经历了“勉强协调、初级协调、中级协调、良好协调”4个层次。②各市高质量发展速度与土地资源可持续利用发展速度上升幅度不同;城市协调发展度由西向东、内陆向沿海逐渐升高。③研究期间广西14个地级市之间的协调发展度地域带动性不强,各市受相邻城市的影响不大。[结论]从时间尺度上看,广西高质量发展与土地资源可持续利用水平均有提升,耦合协调度无明显变动;从空间尺度上看,各市发展速度不尽相同,空间集聚或离散程度不明显。

南宁市主城区土地利用景观格局变化及驱动力研究

以广西壮族自治区南宁市主城区作为研究对象,运用ArcGIS 10.2软件对2009、2013、2018年3期遥感影像进行目视解译,通过Fragstats3.4软件对所选景观指数作出计算,分析土地利用景观格局的动态演变特征。研究结果表明,2009—2018年期间,研究区域建设用地和未利用地面积分别增加了5969.23、8887.56 hm^(2),绿地、耕地、水域面积分别减少4407.14、9141.58、1308.07 hm^(2);绿地的主导地位减弱,建设用地的地位逐渐上升;耕地和未利用地变化幅度最大,水域变化相对稳定;各景观类型破碎化有不同程度的变化,相互转化复杂;土地利用类型丰富,各类型分布趋于集中,聚集度增加。研究区域土地利用景观格局演变主要受政策、社会经济和人口驱动力因素的影响。