不同格网尺度下生态系统服务价值空间分异及影响因素分析--以秦岭西安段为例

[目的]探究生态系统服务价值空间分异的尺度效应,为秦岭地区的生态保护和经济发展决策提供参考。[方法]运用改进当量因子法,计算了2020年秦岭西安段5 km,3 km,2 km,1 km和0.5 km共5个格网尺度水平上的生态系统服务价值;采用空间自相关分析和冷热点分析归纳了不同尺度下地均ESV空间分异特征;并利用地理探测器对各尺度下的影响因素作用强度进行定量分析。[结果](1)地均ESV总体上呈北低南高的分布格局,具有小分散、大集聚的空间分布特征,并随尺度降低,其局部越丰富,但整体性降低;(2)2 km尺度适合进行宏观分析和做整体性布局规划,1 km尺度适合进行水域变化对区域ESV影响的研究;(3)格网尺度越小,各影响因素内部差异增加,其整体性特征减少,局部特征差异凸显,空间分异性增强;(4)人类活动带来的土地利用方式转变显著影响区域生态系统服务价值,多因素耦合作用显著影响区域地均ESV空间分异,随尺度降低,其影响减弱。[结论]秦岭西安段的生态保护要重点关注区域土地利用性质的转变,可继续加强退耕还林政策,管控建设用地的规模,在兼顾生态保护的基础上,制定经济发展的布局规划。

基于手机信令数据的广州市居民公园访问行为空间分异及其影响因素分析

加快推进城市公园建设是实现人与自然和谐共生的重要抓手。既有研究大多基于问卷调查数据和访谈资料分析城市居民的公园访问行为空间分异特征,研究结论的普适性和科学性有限。手机信令数据具有大样本、覆盖范围广、信息被动提供和动态实时性强等优点。利用手机信令数据精准刻画城市居民的公园访问行为,有助于开展城市公园的布局优化与品质提升工作。基于个体尺度的手机信令数据,本研究试图揭示广州市居民公园访问行为的空间分异特征并识别其影响因素,尤其关注城区居民和郊区居民的差别。结果表明:(1)城区居民的公园访问频率、公园访问时长和公园访问强度均高于郊区居民,前者的公园平均访问距离低于后者;(2)公园访问频率、公园访问强度、公园平均逗留时间和公园平均访问距离呈现高值集聚区/低值集聚区在城区连片分布,在郊区零星分布的空间特征;(3)公园访问行为受性别、年龄、时空约束性、社会经济地位、公园可达性、社区出行便利性和出行适宜性等因素的共同影响。本研究为相关政府部门精准开展城市公园的规划、建设与管理工作提供决策参考。

湖南省耕地非粮化空间分异及驱动因子研究

粮食安全是总体国家安全观的重要组成部分,探索湖南省耕地非粮化的空间分异格局及其驱动因子,可为湖南省耕地非粮化防治、耕地资源配置优化等提供决策依据。利用遥感地理信息技术测算湖南省各县域、各乡镇的耕地非粮化率,运用社会经济数据,从自然资源、经济水平、社会发展3个维度15个方面构建驱动因子指标体系,采用空间自相关模型、地理探测器等方法,探究湖南省耕地非粮化的空间分异格局及其驱动因子。结果表明:(1)湖南省耕地非粮化率略低于全国平均水平,其中洞庭湖地区耕地非粮化率最低,湘西地区非粮化率最高;(2)湖南省耕地非粮化呈现一定程度的空间分异,耕地非粮化率高的地区主要集中在城市周边、山区以及具有特色经济作物产业的地区,耕地非粮化率低的地区主要集中在地势平坦、土地肥沃以及农业重视程度高的地区;(3)湖南省耕地非粮化是多种因素综合作用的结果,不同区域间表现出特定的一致性与差异性。根据湖南省不同区域的耕地非粮化现状与研究结论,从尊重种植习惯、加强整体谋划,提高种粮效益、保障农民权益,建立耕地数据库、精细化管理耕地等3个方面提出对策建议。

基于无人机多光谱数据和氮素空间分异的玉米冠层氮浓度估算

作物冠层氮素营养的遥感诊断对指导作物精准施氮,提高作物氮效率和产量具有重要意义。本研究针对玉米冠层纵深大影响无人机估算氮浓度精度的问题,基于2022年和2023年不同氮肥运筹处理下田间无人机多光谱数据和氮浓度实测数据,分析玉米冠层氮浓度空间分布特征,并利用随机森林算法确定估算冠层氮浓度的有效叶层。进一步结合随机森林算法和多光谱植被指数构建有效叶层氮浓度估算模型,最终将有效叶层氮浓度转换到冠层尺度实现冠层氮浓度的估算。结果表明:(1)九叶展期和大喇叭口期玉米冠层氮浓度表现为上层叶片>中层叶片>下层叶片,吐丝期和乳熟期表现为中层叶片>上层叶片>下层叶片。(2)各时期估算冠层氮浓度的有效叶层分别为下层、中层、中层和中层。与支持向量回归模型相比,随机森林回归估算冠层氮浓度的精度较高。(3)结合随机森林算法,基于有效叶层氮浓度估算冠层氮浓度的平均RMSE、NRMSE和MAE分别为0.10%、4.41%和0.07%,而直接基于植被指数估算冠层氮浓度的平均RMSE、NRMSE和MAE分别为0.19%、9.00%和0.15%。综上,玉米冠层氮浓度存在空间分异特征,估算冠层氮浓度时考虑基于随机森林和植被指数估算的有效叶层氮浓度能明显提高冠层氮浓度的估算精度。本研究确定的考虑空间分异的冠层氮浓度估算框架可为玉米氮素营养实时诊断提供理论支撑。

景观格局对生态系统服务空间分异特征的影响——以东营市为例

以山东省东营市全域为研究区域,以2000、2010、2020年,来源于地理空间数据云(https://www.gscloud.cn/)的Landsat遥感影像数据、资源环境科学数据平台(https://www.resdc.cn/)的中国多时期土地利用遥感监测数据集(CNLUCC)、《东营市统计年鉴》的东营市社会经济统计数据为数据源;应用ENVI 5.3软件对卫星影像数据进行预处理,将预处理后的数据采用ArcGIS 10.2软件进行目视评价分类,根据东营市实际情况将土地利用和土地覆盖类型划分为农田、湿地、水体、建设用地、草地共5类;综合考虑景观的面积度量、形状选择、多样性程度、离散程度4个方面,设计斑块密度、最大斑块指数、景观形状指数、分离度指数、香农多样性指数、散布与并列指数6个景观指标,评价东营市的景观格局特征;以生态系统服务价值为评价指标、景观格局特征(景观格局指数)为影响因素,采用价值转移法依据修正的价值当量系数计算东营市生态系统服务价值,利用普通最小二乘法(OLS)模型、地理加权回归模型(GWR)分析东营市景观格局对生态系统服务价值空间分异特征的影响。结果表明:①2000—2020年,东营市农田、建设用地、水体面积增加,湿地、草地面积减少。②2000—2020年,东营市整体景观特征的指数变化,最大斑块指数、景观形状指数增加,而斑块密度、分离度指数、散布与并列指数、香农多样性指数减少,斑块类型特征指数变化各异。③2000—2020年,东营市生态系统服务价值总体增加了约1.95亿元,空间上生态系统服务价值呈现北部和东部高、西部和南部低的特点。④2000—2020年,斑块密度对生态系统服务价值总体为负向影响、散布与并列指数对生态系统服务价值仅具有正向影响(影响系数范围为0.04~0.45)、分离度指数和香农多样性指数都对生态系统服务价值整体具有正向影响。

东北黑土区农村闲置宅基地空间分异及驱动因素——以吉林省梅河口市为例

在乡村振兴和国家粮食安全的大背景下,明晰黑土区农村闲置宅基地空间分异特征及驱动因素,有利于黑土区闲置宅基地的高效利用。本文从自然条件、区位条件、经济条件三个方面选取9个指标构建影响宅基地闲置率的指标体系,以梅河口市303个行政村宅基地为研究对象,利用地理探测器、空间自相关和逐步回归分析等方法,从村级小尺度微观研究黑土区农村闲置宅基地空间分异及驱动因素。结果表明,(1)农村闲置宅基地分布存在明显区域差异性和空间集聚性。(2)各指标因子在作用方向和作用强度上对农村宅基地闲置率影响各不相同。(3)研究区农村闲置宅基地的7大主导驱动因素是平均坡度、平均高程、到镇政府距离、到县城距离、到干道距离、到河流距离、人均耕地面积。(4)闲置宅基地的形成是各影响因子综合作用的结果。

我国建筑业绿色发展的空间分异及其驱动因素研究

以我国30省市建筑业绿色全要素生产率为研究对象,基于EBM-GML模型、Dagum基尼系数、地理探测器揭示我国建筑业绿色全要素生产率的空间演变态势及导致其分异的驱动因素。研究发现:(1)我国建筑业绿色发展整体呈增长趋势,技术进步起正向促进作用。(2)我国建筑业绿色发展的空间分异呈现先缩小后扩大再缩小的趋势,区域间差异是导致空间分异的主要来源。(3)对外贸易水平是影响建筑业绿色发展空间差异的主导因素,且各驱动因素对空间分异的交互影响明显强于单一因子的影响。

藏羌彝走廊人口空间分异特征研究——基于人口普查数据的分析

藏羌彝走廊多样化的自然环境与各区域不同的社会经济发展状况,造就了人口分布的空间差异。随着城镇化进程加快,藏羌彝走廊人口区域集聚的研究显得尤为复杂。本文以第五、第六、第七次人口普查数据为基础,对藏羌彝走廊核心区人口空间分布进行分析,采用县域、市域双轨研究视角,从常住人口变动、人口密度变化、人口分布结构指数、空间自相关性入手,探究区域内人口空间分异特征。研究发现,藏羌彝走廊人口总体呈现出不均衡发展态势,主要表现为:常住人口增速放缓,部分地区出现人口收缩现象;人口集聚空间差异明显,人口密度连片递减;人口分布不均衡明显,不利于地区可持续发展;人口集聚具有空间相关性;区域内区(县)人口密度大多呈现“低—低”集聚态势,容易陷入人口流失的恶性循环。因此,要发挥核心城市的辐射带动作用,并加大对暂落后地区的政策倾斜和部分产业转移,通过乡村振兴战略吸引劳动力回流,促进藏羌彝走廊整体协同发展。

中国农业碳排放效率时空格局及空间分异机理

通过对中国30个省份农业碳排放效率进行了再测算,围绕其时空格局特点与空间分异机理展开探讨,发现中国农业碳排放效率整体呈“东高西低”特征且两极分化较为严重,其中以北京为代表的12个地区处于最佳前沿面,余下18个地区则存在较大提高空间。2007年以来,中国农业碳排放效率即存在增强且趋于稳定的空间集聚特征;同时,高—高集聚区与低—低集聚区包含的省份数量之和已占到省级行政区总数的73.33%,表明中国农业碳排放效率亦存在明显的局部空间聚类现象。城镇化水平、农业发展水平、农业产业集聚和财政支农力度是影响农业碳排放效率空间分异的主导因子,且他们之间存在明显的交互增强关系。具体到不同区域,东部地区的主导因子为财政支农力度,中部和西部地区则分别受农业发展水平、环境规制的影响更大。

上海数字文化产业空间集聚特征及空间分异格局研究

基于上海数字文化产业兴趣点(POI)数据,运用ArcGIS软件,结合核密度分析、空间自相关分析、标准差椭圆分析等方法,分析上海数字文化产业空间集聚特征与空间分异格局,探讨上海数字文化产业空间分异的影响因素及其交互机制。研究发现:(1)上海数字文化产业总体集聚水平较高,区域集聚程度差异化明显;(2)上海数字文化产业在空间上呈非随机性分布,具有明显的空间自相关性,由南向北呈现出阶梯式分异格局;(3)上海数字文化产业门类集聚程度存在差异,其中应用软件开发类集聚程度最高,创意内容制造服务类类集聚程度最低。

高质量发展导向下大城市社会空间分异格局及调控策略——以广州为例

城市社会空间分异是城乡规划领域的经典议题。以广州市为例,根据人口普查数据和人群画像数据等,聚焦城市内部各街区,通过对居住空间类型与社会群体分布和公共服务设施配置的关联分析,深入探究中心城区社会空间分异特征及现存问题,进而提出城市社会空间高质量均衡发展的调控策略。研究发现,广州市中心城区在居住空间类型方面以商品房街区和城中村街区为主,老旧街区占比较小,呈现出明显的居住空间分异特征,且三类街区的居民在年龄、受教育程度、收入、消费水平等社会经济特征方面差异显著;各类公共服务设施供给水平在不同社会群体及三类街区之间亦表现出明显的不均衡性;在城市历史发展惯性、城市规划引导、房地产发展的共同影响下,广州市中心城区呈现出“圈层+斑块”的社会空间结构。为缓解中国快速城镇化进程中大城市出现的社会空间维度不均衡发展的问题,从可负担住房保障和公共服务设施布局两方面提出相关调控策略,为推动城市高质量发展提供研究支撑。

沿黄省区非物质文化遗产的空间分异与影响因素

为探究沿黄省区非物质文化遗产(以下简称非遗)的空间分异与影响因素,运用GIS空间分析和地理探测器等方法对沿黄省区890项国家级非遗进行了分析。结果表明,沿黄省区非遗的区域、省域数量差异明显,非遗类型的数量结构不均匀;非遗的分布呈凝聚型、空间分布不均衡,但各类非遗的空间集聚度差异明显;空间分布上形成了上游“青-团型”、中下游“晋陕豫鲁-斜N字型”的高密度区;社会经济因素对非遗空间分布的影响强于自然地理因素,以公路密度、传统村落核密度、人口密度、河流密度尤为突出,各因素间的交互作用对非遗分布呈双因子增强和非线性增强的协同效应。研究成果对沿黄省区非遗的系统性保护和乡村文化振兴具有一定支撑作用。

四川天府新区BGI复合功能空间分异特征及其景观格局驱动机制研究

蓝绿基础设施(Blue-Green Infrastructure, BGI)是实现适应气候变化战略目标的重要工具.研究BGI景观格局和功能的空间关系,旨在为城市气候适应性建设提供依据.以四川天府新区(含协调管控区)为例,基于遥感影像数据,从气候适应性视角出发,进行BGI复合功能评价和空间分异特征分析,并运用地理探测器进一步揭示景观格局主要驱动因子及驱动机制.结果表明:(1)复合功能等级整体呈现从龙泉山脉向东西两侧递减趋势,高服务功能集中分布在龙泉山脉、彭祖山景区和三岔湖景区东南方向的协调管控区域.(2)复合功能等级空间分布格局整体呈显著空间正向自相关关系,具有显著高高(HH)、低低(LL)、高低(HL)聚集特征.(3)景观组成类型、网络结构要素类型、斑块密度指数(PD)和面积加权平均形状指数(AWMSI)是复合功能空间分异的主要驱动因子;景观组成类型、网络结构要素类型是复合功能空间分异的主要交互驱动因子.研究探明了景观格局对BGI复合功能空间分异的驱动机制,可用于指导研究区城市气候适应性建设.

安徽省村庄开发强度与景观格局的空间分异及耦合关系研究

综合应用村庄开发强度、景观格局指数和双变量空间自相关模型等方法,分析安徽省村庄开发强度与景观格局的空间分布特点、空间耦合关系及影响因素。结果显示:安徽省村庄开发强度呈现皖北>皖中皖南,村庄景观格局破碎度呈现皖中>皖北>皖南,村庄开发强度与景观格局的空间分布存在明显区域差异,二者空间耦合关系上,皖北没有明显主导类型,皖中以低-高和低-低聚类为主,皖南以低-高聚类为主;村庄开发强度与景观格局的空间分异受自然地理、人类活动和土地利用政策的多重因素影响。最后,根据研究结果提出针对性的对策建议,可为村庄国土空间开发保护、村庄规划编制提供理论方法参考和实践应用借鉴。

农业强国视域下数字农业与乡村振兴耦合协调及空间分异分析

基于农业强国视角,采取协调度模型、灰色预测模型和地理探测器模型,分析数字农业与乡村振兴时空耦合协调的空间分异,并对两者协调度进行峰值预测。结果表明:数字农业与乡村振兴整体协调度较低,总体呈现东-中-西逐级递减的空间布局,中部地区协调度与全国均值高度一致,东西部差距有缩小态势;两系统的协调度逐年上升,预计在2049年达到峰值,与中国农业强国进程高度吻合;两系统协调发展的空间分异性是多个驱动因子综合作用的结果,经济水平、教育水平、技术创新呈显著影响;不同时期驱动因子的作用强度不同,目前经济水平稳定是主导因子;显著因子交互效应主要表现为双因子增强。据此,建议充分发挥数字技术的溢出效应和协调度较高地区的辐射效应,加大教育、技术创新的投入力度,提升地区经济水平,构建有机多样的策略组合以促进区域农业农村的协调发展。

基于城镇要素集聚能力视角的重庆市区域发展空间分异研究

为了揭示重庆市38个区县在2005—2019年间区域发展空间分异情况,本研究基于城镇要素集聚能力指数,结合崔王指数、障碍度评价法展开实证分析。结果表明:(1)区域发展水平整体呈螺旋式上升趋势,空间上呈现出明显的核心(主城区)—外围(非主城区)结构特征,但分异程度在不断下降。(2)非农产业产值、人均GDP、非农就业人数、年末金融机构贷款余额、公共财政预算收入、空间规模以上企业总产值等因子是导致重庆市38个区县城镇要素集聚能力空间分异的关键性因子,其作用机理与重庆市地形区位、要素流动可达性和贫困区县空间分布所形成的“发展势能”的空间分异密切相关。(3)为了实现要素自由流动和区域协调发展,提出进一步强化主城区的核心集聚能力和扩散带动作用、弱化地形对空间相互作用的影响、构建“一圈两翼、一主两副”空间结构、深化“走出去、引进来”对外开放战略、强化(科技、体制机制、人才等)创新和生态文明建设引领作用等的对策建议。研究表明源于城镇要素集聚能力的区域发展空间分异研究方法,可以形象地将要素移动呈现在“发展势能”和要素移动成本的变化曲线中,对于深挖区域发展空间分异的主要影响因素及其形成机理具有较强的解释力;重庆市可以从区域城镇要素低成本自由流动、核心对外围辐射带动作用层面构建区域协调发展实现路径。

中国省域生态福利绩效测算、空间分异及其驱动因素分析

文章从两阶段视角和动态关联性出发,打开生态福利系统内部结构的“黑箱”,同时将跨期连接因素纳入生态福利绩效的测算框架之中,通过构建考虑非期望产出的动态网络SBM模型对2012—2021年中国省域生态福利绩效进行测算,并在此基础上采用地理探测器从内源与外源两个层面对影响中国省域生态福利绩效空间分异的驱动因素展开探究。结果表明:(1)2012—2021年,生态福利整体绩效均值为0.508,总体处于中等偏低水平,且区域之间呈现东部、中部、东北和西部地区依次递减的分布格局。(2)经济福利效率明显高于生态经济效率,说明生态经济效率偏低是导致中国生态福利绩效不高的主要原因。(3)驱动因素中,人均能源消耗量和对外开放程度分别为内源性与外源性驱动因素的主导因子,且内源性与外源性驱动因素的双因子交互作用皆以非线性增强为主,以双因子增强为辅。

广东省文旅特色村空间分异及其影响因素

乡村旅游地是乡村旅游发展的空间载体,研究其空间分布格局有利于优化乡村旅游供给,助推乡村振兴战略。以广东省259个文旅特色村为研究样本,运用最邻近指数、缓冲区分析、地理探测器等空间分析方法探究广东省文旅特色村空间分布特征及其影响因素。结果表明:(1)广东省文旅特色村的空间分布类型为集聚型,在市域范围内分布不均衡;(2)广东省文旅特色村呈多核心集聚发展态势,可分为珠三角双核心区与粤东单核心区,3大集聚区均形成明显的“中心-外围”结构,珠三角双核心区已形成连绵发展态势;(3)在地形、水文、交通、人口密度等自然地理与社会经济因素综合作用下,广东省文旅特色村呈现出南密北疏的空间分布格局。

中国昼夜降水特征的空间分异规律

降水昼夜分配的时空特征,是干旱半干旱地区降水资源有效性的重要影响因素。我国昼夜降水空间分异复杂,在雨强、高程、季相等方面的规律还有待进一步研究。为此,采用空间分区、高程分带、雨强分级、季相对比等方法,基于全国839个气象站点1951~2019年的降水资料,研究了我国昼夜降水特征的空间分异规律。结果表明,在空间分区上,我国可划分为受夜间冷却和山谷风效应的青藏及周边夜雨典型区、受辐射对流效应的秦-淮以南昼雨典型区、秦-淮以北降水昼夜相对均衡区;在垂直分异方面,青藏高原及周边山地最为明显,年夜间降水量的高程递减率大于昼间,昼夜差异随海拔升高而减弱;降水的雨强特征为中高雨强降水比重大,尤其是青藏东缘中高强度夜雨显著;季相规律为青藏及西南地区月降水均为夜雨大于昼雨,而南方4~10月昼雨典型。我国昼夜降水特征的空间分异规律,可作为农业与生态水资源气候评估的参考,对山洪预警也有重要意义。

赣南低山丘陵区农业产业结构“非粮化”空间分异及其驱动力探测--以寻乌县为例

为刻画赣南低山丘陵区农业产业结构“非粮化”空间分布差异,严格落实耕地保护和科学管控“非粮化”,本研究以江西省寻乌县为例,采用地理探测器因子检测、交互作用检测等方法揭示赣南低山丘陵区农业产业结构“非粮化”空间分异特征及其成因。结果表明:2020年寻乌县农业产业结构“非粮化”水平为19.42%,以耕地转为林地和园地为主。农业产业结构“非粮化”空间分异与耕地本底条件、自然资源禀赋、经济区位、政策环境4个维度的因子均显著相关,而地形、农田基础设施条件、耕地连片度是农业产业结构“非粮化”空间分异的主导驱动因子。不同农业产业类型“非粮化”的关键驱动因子不同,多数因子对耕地发展林果业和设施农业的驱动方向相反,农业产业结构“非粮化”因子交互作用均为双因子增强或非线性增强。研究表明,赣南低山丘陵区农业产业结构“非粮化”空间分异明显,需要管控农业产业结构“非粮化”总量并客观分类处置,本研究为“非粮化”分类监测和客观处置提供了参考,为低山丘陵区优化农业资源要素配置和农业产业空间布局提出建议。