环京津贫困带土地利用多功能性的县域尺度时空分异及影响因素

土地利用多功能性研究是土地科学研究的重要内容,对推动区域可持续发展具有重要意义。该文以环京津贫困带31区县为分析单元,构建指标体系对该区2000、2014年土地利用多功能性进行综合测度,运用空间分析方法和空间计量模型分析其土地利用多功能性时空分异特征及影响因素。结果表明,1)2000、2014年环京津贫困带土地利用多功能性水平呈现西高东低、中部高南北低的空间格局。2000-2014年土地利用多功能性水平整体有所提升,空间格局变化显著,主要表现为较高水平区县向坝上高原及坝缘山区扩展,中等水平区县大幅收缩且略有东移,较低和低水平县域向市域边缘地区集中。2)2000-2014年环京津贫困带土地生产功能空间格局变化显著,主要表现为高水平区县向张家口市区及周边区域扩展,较高、中等水平区县分别呈现北移、东移态势,较低、低水平县域向市域边缘地区集中。2000-2014年土地生活功能、生态功能空间分异格局无较大变动,局部地区略有变化。3)环京津贫困带土地利用多功能性时空分异演化是自然地理环境、自然资源禀赋、社会经济因素和政策因素共同作用的结果。自然地理环境、自然资源禀赋是影响土地利用多功能性格局演变的根本因素,而社会经济与区域政策是推动土地利用多功能性格局演变的重要因素。

环京津贫困带土地利用变化的地形梯度效应分析

地形因素与土地利用变化的关系研究是土地利用/覆被变化研究的重要内容。该文以环京津贫困带为研究区,选取1985年、1995年、2000年和2010年Landsat TM影像为数据源,运用地学图谱分析法,从地形起伏度、坡度变率、坡向和地形位角度,系统分析了环京津贫困带土地利用变化的地形梯度特征,探讨了土地利用变化的地形梯度效应及其成因。结果表明:1)1985-2010年环京津贫困带土地利用类型分布呈现明显的层级性。耕地、水域和建设用地的优势分布区集中于低地形梯度区,草地优势分布区集中于中高、高地形梯度区,林地和未利用地优势分布区集中于高地形梯度区。2)研究区土地利用变化以稳定型图谱和反复变化型图谱为主,林地、耕地和草地是主要的土地利用类型,林地向耕地转换再又转换为林地是反复变化型图谱的主要类别。1985-2000年人地矛盾突出,土地利用变化以"林地-耕地"、"草地-耕地"和"未利用地-耕地"为主,耕地向较高地形梯度区扩展;2000年后社会经济发展和退耕还林政策的实施,土地利用变化以"耕地-建设用地"、"耕地-林地"和"草地-林地"为主,耕地在原优势地形位的优势度增大、草地和未利用地的优势分布区向更高级地形位集中,林地优势分布区向较低地形位扩张。3)土地利用变化地形梯度分布特征及分异效应是自然因素、社会经济因素和政策因素共同作用的结果,自然因素是基础,社会经济因素和政策因素是重要推动力。该文为研究区土地利用动态优化配置和生态环境建设提供了科学依据和决策支持。

商洛市土地利用结构优化的情景分析

以陕西省商洛市为例,借助灰色线性规划模型,对宏观的土地利用结构优化进行了情景设定与分析。研究结果表明,在未来10 a内,商洛市土地利用结构仍以农用地为主,适宜发展以林为主,林农结合的复合经营方式,建立立体复合生态系统,保护湿地,防止水土流失;在土地利用结构优化过程中,要充分考虑区域发展的整体效益和长远利益,注重经济效益、社会效益和生态效益的协调统一。研究表明,情景分析在土地利用结构优化中具有可行性,在宏观市域尺度上的土地利用结构优化配置中具有有效性。

情景分析在土地利用总体规划中的应用——以陕西省商洛市为例

土地利用总体规划是一个社会制度、自然、经济条件共同作用的复杂过程。在总结已有研究的基础上,选取地处秦巴山区的陕西省商洛市为研究对象,以土地利用变更数据为基础,以生态安全和可持续发展理论为指导,阐述了情景分析的概念和步骤,设计了2006—2020年商洛市土地利用规划方案的4种不同情景,并利用灰色线性规划模型对各情景进行分析。结果表明,情景分析在商洛市土地利用结构调整中具有可行性,在宏观市域尺度上的土地利用规划方案确定中具有可操作性。

基于系统论的土地利用多功能分类及评价指标体系研究

基于系统论中要素–结构–功能原理,对土地利用系统多功能进行系统识别和分类,建立土地利用多功能分类体系;从经济–社会–生态维度构建多尺度、多层次的土地利用多功能评价指标体系,并对指标数据的获取和空间化方法进行初步探讨。结果表明,土地利用多功能具有多层次性和区域性,应针对不同的区域背景和研究尺度建立相应的分类与评价指标体系。将土地利用功能与土地利用结构相联系,并将评价尺度延伸至地块这一微观尺度,拓展和丰富了土地利用多功能研究的范围与内容,为土地利用多功能研究提供新的思路和途径。

土地利用多功能性评价研究进展与展望

研究目的:对土地利用多功能性评价研究可为协调土地科学、合理开发,提高土地利用效率和促进区域可持续发展研究提供依据。研究方法:文献调研法。研究结果:土地利用多功能性研究取得阶段性成果,但其概念和分类体系尚未达成共识,评价指标体系尚未统一,基于行政单元的中宏观尺度研究较多,微观单元落地化研究较少,评价方法较为单一,研究成果应用不足。研究结论:在全面推介已有研究成果的基础上,进一步加强土地利用多功能性理论体系研究,构建多分类、多层次、多尺度土地利用多功能性评价指标体系;借鉴已有的特定功能研究成果,加强微观尺度研究,并拓展评价研究成果应用。

基于多因素综合评价的居民点整理时序确定

为了科学确定农村居民点整理时序,构建了"潜力大小-斑块复杂程度-区位条件优劣"多因素评价体系,从农村居民点斑块形状复杂程度以及所处区位条件的优劣两方面分析其整理的难易程度和必要性大小,并将农村居民点分为"一级必要整理斑块"、"二级必要整理斑块"和"三级必要整理斑块",最后结合整理潜力分级结果将玉门市农村居民点整理划分为近期整理、中期整理和远期整理。结果表明:玉门市农村居民点潜力较大涉及22行政村,面积960.31 hm2,主要分布在昌马盆地区和花海绿洲平原区以及赤金-清泉绿洲区的部分行政村,潜力一般涉及32行政村,面积2 053.72 hm2,主要分布在玉门镇老城区以及玉门绿洲地区大部分行政村,潜力不大涉及3个行政村,面积304.90 hm2,主要分布在玉门新市区城市规划范围内的部分行政村;玉门市一级必要整理农村居民点斑块面积1 291.08 hm2,二级必要整理农村居民点斑块面积1 712.2 hm2,三级必要整理农村居民点斑块面积315.64 hm2。通过叠加居民点整理潜力及整理优先度分级结果图层,得出玉门市近期需整理农村居民点426.05 hm2,中期需整理635.40 hm2,远期需整理2 257.48 hm2。该文研究结果可为农村居民点整理时序确定提供一个新思路,为玉门市农村居民点整理规划提供决策依据。

基于Logistic回归模型的张家口市土地利用变化驱动力及建设用地增加空间模拟研究

利用张家口市1989,2000和2010年土地利用数据、数字高程模型(DEM)以及社会经济统计数据,分析张家口市土地利用变化的时空特征,构建基于Logistic回归模型的土地利用变化空间驱动力模型,定量分析各土地利用类型变化的空间驱动因素,进行未来建设用地空间格局模拟和预测,为土地利用系统模拟与预测研究提供一种有效途径和工具。结果表明:1989—2010年研究区耕地大面积减少,主要转为林地、草地和建设用地;林地大面积增加,主要来自于草地和耕地;建设用地面积快速增加,主要来自耕地、草地和未利用地;草地、水域、未利用地面积持续减少。400 m邻域范围内的地类邻域丰度自相关因子、坡度、坡向、距城镇、村庄、道路和自然保护区距离是影响土地利用变化的主要驱动因素。未来建设用地增加多发生在坝下中心城周围及河流谷地,中心城区向南和向西扩展趋势明显,万全县、怀来县、蔚县的建设用地增加较多,且多围绕现有城镇中心进行扩张。

基于改进三维生态足迹模型的张家口市生态可持续性评价

[目的]定量分析张家口市2003—2013年的生态可持续发展状态,并对未来生态可持续发展趋势进行预测,以期为张家口市生态系统结构优化及生态建设和管理提供决策依据。[方法]应用改进三维生态足迹模型,核算张家口市各土地利用类型的三维生态足迹,并运用GM(1,1)灰色预测模型预测其未来生态可持续变化趋势。[结果]2003—2013年张家口市人均生物承载力整体不断减少,人均生态足迹、人均生态赤字、人均生态足迹深度与人均生态足迹广度均呈整体增加趋势;化石燃料土地、建筑用地、水域、耕地、草地与林地的人均生态足迹均呈增加趋势;除草地和林地外,其他生物生产性土地人均生物承载力不断减少;建筑用地、耕地与林地表现为生态盈余,人均生态足迹深度处于自然原长;化石燃料土地、草地与水域呈生态赤字状态,草地与水域人均生态足迹深度不断增加;2014—2020年人均生态足迹将逐年增加,人均生物承载力将逐年减少,张家口市生态发展处于不可持续状态。[结论]未来应采取开发新型能源,发展生态农业、旅游业,增加生态用地面积等措施来缓解生态环境压力,提高区域可持续发展能力。

生态脆弱区土地利用变化及驱动力——以河北省张北县为例

[目的]研究河北省张北县的土地利用变化及其驱动因素,为该区域土地管理决策和土地资源可持续利用供科学依据。[方法]以1989,1995,2000,2010年TM遥感影像为数据源,运用遥感、地理信息系统、数理统计分析等技术与方法,系统分析了张北县土地利用变化的时空特征,剖析了土地利用变化的驱动因素。[结果]张北县主要地类为耕地、林地和草地,1989—2010年土地利用数量变化主要表现为耕地和草地面积的减少,林地和建设用地面积的增加,其中2000—2010年土地利用变化更为剧烈;地类转换主要表现为耕地、草地向林地转变以及耕地、草地向建设用地的转变;空间变化主要表现为东部坝头地区林地增加明显,中部平原地区建设用地扩张明显。[结论]近20年来张北县土地利用变化明显,主要受自然及社会经济因素综合影响。此外政策因素也是该区域土地利用变化的主要驱动因素。

生态脆弱区土地生态安全动态评价——以河北省张家口市为例

[目的]通过研究河北省张家口市土地生态安全的演变趋势及时空差异特征,旨在为张家口市土地资源管理及可持续利用提供科学依据。[方法]从土地自然基础状况、土地利用状况、土地污染、退化状况、土地景观格局状况、土地生态建设状况及土地社会经济状况6个方面构建张家口市土地生态安全评价指标体系,运用综合指数法对张家口市2000和2010年土地生态安全状况进行动态评价,分析其土地生态安全动态变化趋势及其空间异质性特征。[结果]2000—2010年张家口市多数区县的土地生态安全评价综合指数呈增长趋势,且土地生态安全状况多处于安全、较安全及敏感态,土地生态安全状况处于风险态和恶劣态的区县主要集中在中部市区及其周边地区。[结论]近10a来,张家口市土地生态安全状况总体变好,这与退耕还林还草工程及其他生态建设工程的实施具有密切关系。

基于GIS的张家口市土地生态功能分区与调控研究

生态功能区划是区域生态环境保护、自然资源科学管理与可持续利用的基础。根据张家口市地形地貌、土地利用类型、道路河流、生态环境要素等数据,利用GIS技术,采用自上而下的方法进行张家口市土地生态功能区划分。一级土地生态功能分区以地貌为主导因素进行划分,即坝上高原生态功能区和坝下山间盆地生态功能区。在此基础上,以土地利用类型为主导因素进行二级生态功能区的划分,即草原与农业生产生态功能区、森林草原水源涵养生态功能区、中部城镇生态建设功能区、西部农业与生态环境建设功能区、东部森林水源涵养与水土保持生态功能区、南部森林水源涵养与生物多样性保护生态功能区,提出了各个生态功能区土地利用优化调控的方向,为区域生态保护与生态建设提供参考依据。

基于土地利用多功能性的县域乡村生活空间宜居性评价

为了探明土地利用多功能性与生活空间宜居性的理论逻辑关系,将土地利用多功能研究应用于宜居生活空间优化实践中。该文从土地利用供给人类所需产品和服务的视角,探讨了两者的理论逻辑关系,并基于土地利用多功能性构建了生活空间宜居性评价指标体系,设计了基于GIS和RS技术的指标空间化方法,并利用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)综合集成遥感、调查、统计等多源数据,定量研究了张北县生活空间宜居性的空间分异特征。结果表明:张北县生活空间宜居性呈现以张北镇为高值中心、二台-沙沟镇为副中心的空间分布态势,较强以上等级宜居性生活空间面积仅占全县面积的2.42%。其中,生活承载功能呈现以张北县为高值中心,以主要交通干线为高值轴线的网状分布态势;生活保障功能呈现出张北镇、油篓沟乡北部和二台镇-沙沟镇2个组团式高值中心的分布态势;精神净化功能高值中心主要分布在张北镇,在沿张北镇西南方向至大河乡以及二台-沙沟镇两区域出现副高值中心。城镇区域宜居性等级多为较强及以上,主要分布在张北镇、沙沟镇、油娄沟乡、二台镇;乡村区域宜居性等级多为较弱及以下,主要分布在海图流乡、二泉井乡、大河乡、单晶河乡、两面井乡等,这些乡镇的乡村区域是"振兴乡村"战略推进过程中首要关注的重点区域。

城市绿地时空分异及影响因素——以长江经济带为例

城市快速发展改变了城市绿地结构和格局,影响城市环境质量和人类福祉,加剧资源环境约束。已有研究侧重对城市或城市群绿地景观形态、布局以及空间格局特征的研究,对自然环境与人类活动差异明显的流域经济带不同河段城市绿地的时空格局、影响因素及其驱动机制分析不足,缺乏实践指导意义。本文以长江经济带为例,运用空间自相关分析方法及地理探测器模型分析2000—2020年长江经济带城市绿地时空分异及影响因素。结果表明:(1)2000—2020年长江经济带城市绿地面积由3357.66 km^(2)增加到13425.32 km^(2),城市绿地率由22.56%增加到39.04%,城市绿地率增速呈现出下游>上游>中游的特征。(2)2000—2020年长江经济带城市绿地呈现显著的空间集聚特征且两极分化明显,高值集聚区呈现向东部转移态势,主要分布于江西、安徽、江苏三省交界地区;低值集聚区趋于中西部山区集聚,主要分布于四川、云南、贵州、湖北交接地带。(3)长江经济带城市绿地时空分异受气候条件、地形条件、人口规模、城市建设、经济发展、区域政策等因素的共同作用,上中下游地区城市绿地时空分异的关键影响因子不同。各影响因子之间的交互作用对长江经济带城市绿地时空分异呈现双因子增强与非线性增强效应。研究可以为长江经济带城市绿地合理布局与城市可持续发展提供一定参考。

银川平原城镇区域产业结构效益评价及空间分异研究

通过偏移-份额分析方法对银川平原城镇区域8市县三次产业的结构效益、竞争力等进行了分析;并通过产业结构偏离度来分析银川平原产业结构的合理性.结果表明,1990—2010年,银川平原城镇区域产业结构以第二产业为主,但就业结构以第三产业带动为主;银川平原城镇区域3大产业结构效益存在明显的空间分异特征;银川平原城镇区域第一产业存在劳动力转出的可能,第二产业存在劳动力转入的可能,第三产业就业结构与产业结构较为合理.为银川平原城镇区域优化产业结构,提高区域整体竞争力提供参考。

三峡库区(重庆段)乡村地名文化景观的空间分布特征及成因

地名体现鲜明的地方特色,承载丰富的文化内涵。开展乡村地名研究对多民族融合地区的乡土文化传承具有重要的现实意义。目前多民族融合的水系流域乡村地名空间分布特征及影响因素研究相对较为缺乏。本文以三峡库区(重庆段)乡村地名为研究对象,综合运用数理统计、平均最邻近距离、核密度估计法分析其空间分布特征及成因。研究表明:(1)乡村地名分布呈现空间集聚特征。自然景观类乡村地名密度呈现东北和西南高、中部低的空间格局;以地形、水文、生物等命名的乡村地名主要分布于库区东北部山区及西南部海拔较低的平坦地区;地理方位类和颜色类乡村地名主要呈点状分布。(2)人文景观类乡村地名集聚分布范围较广且空间差异明显。数字类和人工建筑类乡村地名主要分布于库区东北部山区及西南部城区;军事活动类和历史政治类乡村地名集聚于西南部海拔较低的主城区;姓氏类和园林景观类乡村地名集中分布于东北部山区;美愿与纪念类和多民族文化类乡村地名空间分布基本一致。(3)乡村地名是地形地貌、水文特征、生物资源、经济发展、历史传承、民族文化等因素共同作用的产物。该研究可为三峡库区的多民族融合发展、乡土文化传承等研究提供科学参考。

黄河流域土地利用转型图谱特征

研究目的:分析黄河流域土地利用转型时空特征,为开展流域国土空间规划编制、推动流域生态保护和高质量发展提供基础依据。研究方法:地学信息图谱分析、涨落势图谱分析。研究结果:(1)1990—2018年黄河流域主要土地利用类型是草地和未利用地,草地和城乡建设用地面积呈增加趋势,年均变化率分别为0.04%和2.49%;耕地和未利用地面积减少,年均变化率分别为0.15%和0.17%。(2)土地利用转型图谱单元以草地与未利用地、耕地和林地之间的相互转换为主,广泛分布在除阿拉善中部以外的黄河流域上、中游地区,空间分布较集中;其次是耕地与城乡建设用地的相互转换,主要分布在甘肃省中部、宁夏回族自治区、陕西省榆林市西北部、内蒙古自治区巴彦淖尔市南部以及黄河入海口附近,空间分布集中;(3)两个时序单元内,土地利用涨落势图谱中面积变化最大的均为草地,且上、中、下游地区涨落势图谱存在显著差异。研究结论:研究结果较清晰地展示了黄河流域土地利用转型时空演变特征,能为摸清转型规律、开展国土空间规划等提供依据。

中国北方农牧交错带耕地时空分异及驱动因素

耕地是保障国家粮食安全的重要载体。以中国北方农牧交错带为例,基于2000、2010、2020年3期遥感影像数据,综合运用转移矩阵、空间自相关分析、空间计量模型等方法系统分析了2000—2020年中国北方农牧交错带耕地时空分异特征及影响因素。研究结果表明:(1)2000—2020年中国北方农牧交错带耕地面积由268959.49 km^(2)增加到269471.62 km^(2),耕地变化主要表现为耕地与林地、草地之间的相互转化。在垂直方向上,耕地变化主要发生于海拔1000~2000 m以及坡度0~5°的地区。(2)2000—2020年中国北方农牧交错带耕地分布具有明显的空间集聚特征,整体呈现东高西低、北高南低的空间格局。耕地主要分布于研究区东北部的河谷平原及中西部的黄河谷地,地形较为复杂的高原边缘山区、丘陵沟壑区耕地分布较少。(3)2000—2020年气候、地形等自然环境因素是中国北方农牧交错带耕地空间分布的基础条件,社会经济因素和区域政策因素是耕地时空分异的重要推动因素。其中,年均气温、道路密度以及生态退耕政策、土地利用管控政策等对耕地时空分异的影响为正,坡度、经济密度对耕地时空分异的影响为负。

关中地区农村居民点用地数量变化时空特征及影响因素分析

以关中地区为研究区域,基于土地利用详查数据和社会经济统计数据,运用动态度模型、变化幅度指数以及探索性空间数据分析等相关方法,明晰了关中地区农村居民点用地变化的时空特征,并结合时间和空间尺度,探究了农村居民点用地时序变化和空间分布差异的影响因素.结果表明:农村居民点用地变化具有显著的阶段性特征,即依次经历倒"V"型→波动下降→加速下降3个阶段的更替;农村居民点用地变化幅度在东西走向、南北走向上分别呈现"中部高、东西低"、"南高北低"的空间格局;农村居民点用地变化具有地理上的集聚特征,热点区域存在明显空间极化的现象,并呈现"中心辐射递减"的分布形态,即热点区域形成"极核",次热点区域围绕热点区域分布,外围依次为次冷点区域及冷点区域;农林牧渔业总产值、农村非农行业总产值、非农业人口与农用机械总动力影响着关中地区农村居民点用地变化,其中农林牧渔总产值的影响强度由西北向东南逐渐减弱;农用机械总动力由东北向西南方向逐渐增强;农村非农行业总产值和非农业人口由东北向西南方向逐渐减弱.关中地区的各县域单元应根据当地社会经济发展状况,有序地开展农村居民点用地整理工作.

基于地理探测器的山东省土地城镇化时空演变及驱动因素

基于遥感监测、社会统计等多源数据,运用空间自相关分析和地理探测器模型分析2000—2020年山东省土地城镇化时空格局演变及驱动因素。结果表明:(1)2000—2020年,山东省土地城镇化水平整体不断提高,高水平区集中分布于各地市的市区,较低及以下水平县区趋于沂蒙山区、半岛丘陵地区和黄河三角洲沿海地区集中分布。(2)2000—2020年,山东省土地城镇化具有明显的空间关联性,空间集聚特征显著,高值集聚区不断扩展,低值集聚区持续收缩。(3)山东土地城镇化水平受地理区位、人口规模、经济发展水平、政府调控能力、工业发展水平、开放水平等因素的共同影响,驱动因子协同效应呈现双因子增强和非线性增强效应。