国土空间精细化管理视角下“三生”空间细分类型的演化特征与驱动机制研究——以河北省张家口市为例

从国土空间精细化管理视角,以河北省张家口市为案例区,构建“三生”空间细分类体系及其演化驱动机制分析框架,系统地分析“三生”空间细分类型的演化特征与驱动机制,将张家口市“三生”空间划分为城镇建成空间、乡村建成空间、农业种植空间、草地空间、林地空间、水域空间与裸地空间。结果表明,1990-2020年,除裸地空间外,各类空间的空间布局相对稳定,但均存在数量变化与空间转换,特别是农业种植空间、林地空间和草地空间。张家口市“三生”空间演化是人类活动与地理环境综合作用的结果,人类基于不同的需求开展各项生产、生活和生态活动,直接推动“三生”空间的数量变化与空间转换,地理环境则通过影响人类活动的区位选择与植物生长,间接地决定“三生”空间演化的空间格局。

农牧交错区生态工程建设对生态系统服务的影响

查明农牧交错区生态工程建设对区域生态系统服务的影响可为生态环境建设和优化管理提供有益参考。该研究以农牧交错区典型县域张北县为例,综合利用光谱混合分解模型、InVEST模型和回归分析方法,基于原始影像的端元分解、土地利用/覆被制图和生态系统服务评估,从生态用地数量和质量变化两个角度探析生态工程建设对区域生态系统服务的影响。结果表明:1)2000—2020年间,生态工程建设影响下张北县林地分布范围迅速扩张,耕地和草地面积持续收缩,林地扩张与耕地和草地缩减存在一定的空间重合现象。张北县土壤保持、水源涵养和防风固沙3种服务整体表现为强化趋势,但具体分布存在明显的空间异质性;2)在生态用地数量变化方面,生态用地总面积不断增长,20 a间增加了687.67 km^(2)。其中,林地面积、草地面积及其总面积增加对土壤保持和水源涵养服务的提升效果明显,而仅有林地面积增加对防风固沙服务具有积极作用。在生态用地质量变化方面,20 a间林地端元要素丰度值平均含量下降了0.108,其质量整体呈衰退趋势。20 a间草地端元要素丰度值平均含量增加了0.099,其质量整体表现为微弱上升的态势。林地和草地质量改善均增强了土壤保持、水源涵养和防风固沙服务,但防风固沙服务对林地和草地质量变化最为敏感。研究结果为生态工程建设对生态系统服务的影响研究提供了新的认知视角,未来应从生态用地精细分类对生态系统服务的影响差异方面深化研究,也应重视气候要素对区域生态系统服务的相对贡献。

基于CLUE-S模型的土地利用空间布局多情景模拟研究——以甘肃省榆中县为例

利用CLUE-S模型,以甘肃省榆中县为案例区,基于1996年土地利用现状,对2008年土地利用进行模拟,在200 m×200 m模拟尺度下,Kappa指数为0.82。在此基础上,设置耕地保护、建设发展和生态保护3种土地利用空间布局情景,模拟2020年不同情景下榆中县土地利用空间布局。结果表明:耕地保护情景下,耕地稳定性较高,分布集中连片,主要集中在榆中盆地,耕地转出主要集中在北部地区,主要转变为草地和林地;建设发展情景下,建设用地围绕榆中县城关镇扩展,主要由耕地和草地转入,耕地的稳定性较差;生态保护情景下,林地和草地得到较好保护,呈现集中连片特征,地势较高处的耕地转变为林地和草地。生态保护情景下,土地利用空间格局的聚集性最高,连通性最好。CLUE-S模型是模拟榆中县土地利用空间布局的有力工具,模拟结果可为该区土地利用规划修编和未来城市规划布局提供科学依据。

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GIS和RUSLE的土壤侵蚀量计算——以贵州省猫跳河流域为例

为了解西南喀斯特山区土壤侵蚀空间分布特征,该文以贵州省猫跳河流域为研究区,在GIS技术支撑下,应用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)估算了研究区2002年现实土壤侵蚀量和潜在土壤侵蚀量,得到了研究区现实土壤侵蚀量和潜在土壤侵蚀量的空间分布特征,计算了各种土地利用类型的土壤保持能力,并对研究区土壤侵蚀防治措施进行了探讨.结果表明,研究区年均现实土壤侵蚀模数为28.70t(hm2·a),年均土壤流失量875.65×104ta,年均土壤保持量25095.73×104ta.旱地的土壤保持能力最小,研究区进行水土流失防治除对25°以上的旱地实行退耕还林、裸岩荒地植树造林外,还应加强对6°～25°的旱地进行治理如坡改梯等.

中国经济发展水平区域差异的人工神经网络判定

本文在对目前经济发展水平度量方法进行分析的基础上,运用人工神经网络(ANN)的理论和方法,构建了ANN模型分析中应用最为广泛的BP网络,并对2000年中国31个省、市(自治区)的经济发展水平进行了评价。网络运行结果表明,中国经济发展水平的区域差异显著,评价结果与专家的判断基本近似。根据评价结果,采用最短聚类分析法,将中国区域经济发展水平分为5级,经济发展水平较高的省(市、区)主要分布在东部沿海地区,经济发展水平较低及落后的省(市、区)主要分布在中部和西部地区,中国经济发展水平的区域差异主要表现为东部和中西部及沿海和内地的差异。可见,人工神经网络用于评价经济发展水平简便、实用,且避免了人工确定指标权重的主观性,是一条具有发展和应用前景的途径。

河北省耕地数量动态变化及驱动因子分析

利用 1 94 9年～ 1 998年的统计和普查数据 ,分析探讨了河北省近 50a来耕地数量变化及区域差异 ,在此基础上进一步探讨了影响耕地动态变化的驱动因子。结果表明 ,50a来 ,河北省耕地总体趋势逐年下降 ,耕地变化区域差异显著 ;农业结构调整、非农建设、灾害毁损和开荒等因素是引起耕地变化的直接驱动因子 ,技术进步。

贵州省降雨侵蚀力时空分布规律分析

降水是导致土壤侵蚀的主要动力因素,降雨侵蚀力反映了降雨对土壤侵蚀的潜在能力。贵州省是我国典型的生态环境脆弱区之一,水土流失十分严重。以全省19个气象台站1951—2001年逐日降雨资料,利用日降雨侵蚀力模型,估算了贵州省降雨侵蚀力,分析了其时空分异规律。结果显示近50a来贵州省降雨侵蚀力呈增加趋势,即由降雨引起的土壤水蚀潜在能力增加。降雨侵蚀力年内分配主要集中在夏季,占年均降雨侵蚀力的68.48%。在空间分布上,降雨侵蚀力由南向北递减,并且在西南部和东南边缘形成侵蚀力高值中心,在西北部形成低值中心。根据年降雨侵蚀力的季节分配特征,可以将贵州省划分为3个类型区。

基于GIS和人工神经网络的区域贫困化空间模拟分析——以贵州省猫跳河流域为例

我国西南喀斯特地区山高坡陡,地形破碎,生境脆弱,水土流失严重,是我国典型的极贫困代表区域之一。本文选择贵州省猫跳河流域作为研究区,以乡镇为基本单元,应用GIS和ANN技术,模拟区域自然致贫因子和消贫因子的空间分布,计算各乡镇的贫困度,揭示区域贫困的空间分布格局,以期为指导研究区早日脱贫及生态重建提供科学依据。结果表明,地形、土壤侵蚀等自然要素是主要的致贫因子,而社会经济要素是缓解贫困的因子。贫困度较小的乡镇主要分布在研究区的中部和东部,贫困度较大的乡镇主要分布在研究区的南部和北部边缘。可见,应用人工神经网络模拟区域贫困化简便、实用,避免了传统的单纯依靠统计数据进行贫困化研究的做法,是一种可行的方法与技术途径。

我国人口与社会经济重心的动态演变

本文利用区域重心的概念及其模型,计算了1978-2002年我国逐年的人口重心和社会经济重心,得到人口重心和社会经济重心的动态演变轨迹,分析了人口和社会经济发展区域差异的动态变化及其驱动因子,并对人口重心和社会经济发展重心的动态演变趋势进行了对比分析。

贵州省猫跳河流域土壤侵蚀量计算及其背景空间分析

以贵州省猫跳河流域为研究区，在GIS技术支撑下，应用修正的通用土壤流失方程计算研究区的土壤侵蚀量，分析土壤侵蚀的空间分布格局，对土壤侵蚀与其环境背景因子包括海拔高程、坡度、坡向和土地利用类型等进行叠加和空间统计分析，揭示土壤侵蚀与其环境背景等因子的空间关系，为土壤侵蚀的有效防治和治理提供科学依据。结果表明：研究区平均土壤侵蚀模数为28．6t／（hm^2·a），1200～1400m的海拔高程带、6°～25°坡度带和南坡是发生土壤侵蚀的主要区域，也是水土流失防治及治理的重点区域。在各种土地利用类型中，旱地发生土壤侵蚀面积和侵蚀量最大，其次是灌草地，水田最小。在县域中。清镇市土壤侵蚀面积和土壤侵蚀量最大，其次是平坝县和修文县，息烽县土壤侵蚀面积和土壤侵蚀量最小。

河北省耕地数量减少原因及对策研究

论文在分析河北省近50年来耕地数量动态变化的基础上,对1988～1995年间河北省耕地资源数量下降的状况及其构成进行了详尽的剖析,探讨了河北省耕地减少的原因,并提出了减缓耕地减少的对策。农业结构调整占地(占耕地总减少量的47%)是河北省耕地减少的主要原因;其次是非农建设占地和灾害毁地,分别占总减少量的22%和30%;在新增加的耕地类型中,开荒和复垦的比例分别占耕地总增加量的49%和44%,是耕地增加的主要来源。

近20年来中国区域经济发展差异的测定与评价

选取人均GDP、人均社会消费零售总额社会经济指标,通过计算其变异系数、加权变异系数、威廉森系数、最大与最小系数,对中国1978—2002年的经济发展不平衡性进行了动态时序分析,定量评价了近20年来中国区域社会经济发展的差异程度;采用经济区位熵指标分析了中国经济发展空间格局的动态演化过程。结果表明,1990年以前中国经济区域差异程度在减小,1990年以后经济区域差异程度扩大,社会消费水平总体上呈扩大趋势。在空间格局上,经济发达区由过去的东北地区扩展到东部沿海地区,1970—1980年代区域差异表现为经济发达区、经济发展区、经济落后区之间的差异,而到1990年代主要表现为经济发达区和经济落后区之间的差异,两极化趋势明显,区域差异程度加大。

贵州省猫跳河流域土壤侵蚀动态变化分析

以贵州省猫跳河流域为案例区,运用RUSLE模型对流域1973,1990,2007年土壤侵蚀空间格局进行了模拟。分析了该流域土壤侵蚀动态变化规律,为流域土壤侵蚀的有效防治提供了科学依据。结果表明,(1)流域下游以及上游西部溶蚀丘陵谷地土壤侵蚀较严重,土壤侵蚀量主要来源于强烈、极强烈及剧烈侵蚀区域,旱地和灌草地是流域发生土壤侵蚀的主要用地类型。(2)近30a来,流域土壤侵蚀经历了趋向严重—减轻的变化过程。1973—1990年低强度土壤侵蚀面积在减少,而高强度侵蚀面积在增加。1990—2007年,除了微度侵蚀面积大幅度增加外,其余侵蚀等级面积均在大幅度减少。6°～25°坡度带是发生土壤侵蚀的主要区域,也是水土流失防治及治理的重点区域。

土壤侵蚀经济损失分析及价值估算——以贵州省猫跳河流域为例

以贵州省猫跳河流域为例,运用环境经济学理论和方法,分析土壤侵蚀的经济损失内在机制,估算土壤侵蚀的经济损失,揭示土壤侵蚀经济损失分布的空间格局,为该区域水土流失防治提供科学依据。结果表明,研究区平均每年土壤侵蚀经济损失为36 602.44×104元,其中土壤养分损失占总损失的89.46%,土地废弃损失占总损失的4.64%,土壤水分损失占总损失的1.05%,泥沙损失占总损失的4.85%。旱地土壤侵蚀经济损失最大,占土壤侵蚀经济损失的61.94%。从各县来看,清镇市土壤侵蚀经济损失最大,占总经济损失的32.87%。研究区平均单位面积经济损失为1 174.86元/hm2,北部地区和西南部地区土壤侵蚀单位面积经济损失价值较大。推进水土流失治理,实行生态补偿制度势在必行。

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的河北平原地下水位时空变化动态分析

根据 1975、1980、1985、1990、1995、2 0 0 0年的地下水位观测资料 ,利用GIS技术 ,采用Kriging插值方法 ,分析了近 2 5年来河北平原地下水位的动态变化过程 ,揭示了地下水位的时空演变规律 ,并探讨了地下水位下降的原因。 1975— 2 0 0 0年 ,河北平原浅层地下水位下降 10. 2m ,年均下降速率为 0. 4 1m a ,其中以 1990— 1995年下降速率最大 ,达 0 . 74m a。深层地下水位下降 30 . 2m ,年均下降速率 1 2 1m a ,其中以 1980— 1985年下降速率最大 ,达 1 .83m a。在区域分布上 ,自山前平原至滨海平原 ,浅层地下水位和下降幅度逐渐减小 ,而深层地下水位和下降幅度逐渐增大。降水和地表径流的减少以及地下水的严重超采是引起地下水位下降的主要原因。

基于GIS的河北南部平原土地利用变化动态分析

该文利用GIS技术以及数理统计方法 ,分析了河北南部平原 1 985年和 2 0 0 0年土地利用现状 ,揭示了河北南部平原 1 985年～ 2 0 0 0年间土地利用类型的数量变化和空间变化特征 ,明确了该区各类土地利用变化的幅度、速度、方向、分布特征以及区域差异 ,阐明了该区土地利用变化的特点。研究表明 ,河北南部平原土地利用类型以耕地和城乡、工矿、居民用地为主 ,二者分别占总土地面积的 80 %和 1 4% ,而耕地中以旱地为主 ,占耕地的 99%以上。 1 985年～ 2 0 0 0年期间 ,由于气候干旱、人口快速增长和城市化发展 ,水田和旱地面积大幅度减少 ,城乡、工矿、居民用地大幅度增加。该区 1 5a来土地利用年均变化率为 0 4% ,其中以林地、未利用地和水田的变化速度最快 ,其年变化率分别为 5 7 48%、1 1 2 7%和 4 0 6% ;耕地由于总量大 ,变化部分所占比例小 ,年变化率只有 0 43 %。土地利用数量变化存在明显的区域差异 ,耕地类型中石家庄地区的相对变化率最大 ,沧州地区最小 ;林地相对变化率以衡水地区最大 ,廊坊地区最小 ;草地的相对变化率以廊坊地区最大 ,石家庄地区最小 ;水域相对变化率以邯郸地区最大 ,衡水地区最小 ;城乡、工矿、居民用地中沧州地区的相对变化率最大 ,衡水地区最小 ;未利用地以保定地区相对变?

贵州猫跳河流域土地利用变化及其对土壤侵蚀的影响

土地利用／土地覆被变化及其环境效应研究成为当前土地变化科学研究的热点领域。我国西南喀斯特山区山高坡陡，地形破碎，土壤侵蚀严重，不合理的土地利用方式是造成喀斯特山区土壤侵蚀的主要人文因素。本文采用“3S”技术和RUSLE模型，分析了近30年来贵州省猫跳河流域土地利用／覆被变化的时空特征，模拟了不同土地利用空间格局下的土壤侵蚀状况，探讨了土地利用变化对土壤侵蚀的影响。结果表明：近30年来流域内土地利用／覆被发生了显著变化，1973年～1990年，水田、灌木林、其他林地、灌草地均在减少，旱地、有林地、水域、建设用地、裸岩地均在增加；1990年～2002年，水田、有林地、灌木林、灌草地、水域、城镇农村居民点建设用地均明显增加．旱地和裸岩地均大幅度减少。流域土壤侵蚀模数由1973年的30．88t／（hm^2·年）上升到1990年的35．08t／（hm^2·年），2002年下降到28．16t／（hm^2·年）。旱地和灌草地是流域发生土壤侵蚀的主要土地利用类型。封山育林、植树造林和退耕还林，减少陡坡旱地，是流域进行水土流失治理的有效措施。

河北省粮食生产灰色关联动态分析

根据 194 9～ 1998年各县 (市 )的统计资料 ,分析了河北省近 5 0年粮食生产的变化历程和空间差异 ,运用灰色系统理论对影响河北省粮食生产的诸因素进行关联动态分析 ,量化了粮食总产量与诸因子的关联程度 ,指出粮食单产、有效灌溉面积和粮食播种面积是影响河北省粮食生产的最重要因素 ,并提出了实现河北省粮食生产可持续发展的基本途径 。