基于“三生”空间的湖南省土地利用格局及多功能演变

为了增强土地的多功能性,缓解土地资源紧张和功能性较弱等问题。该研究基于“三生”空间视角,通过“要素-结构-空间-功能”的土地利用多功能机制,构建多功能评价指标体系,采用熵值法和TOPSIS法对其土地利用多功能水平进行评价。同时借助ArcGIS软件,采用土地利用空间转移模型、土地利用动态度等空间分析方法对该区域2000—2020年土地利用格局演变特征进行分析。最后基于“空间+功能”的双视角探析土地利用空间格局演变与功能转变之间的动态关系。结果表明:1)2000—2020年湖南省土地利用“三生”空间格局演变波动较大,生产空间与生态空间收缩,生活空间扩张;其中又以生活空间扩张显著,生产空间与生态空间之间转换较为频繁为主要特点,是造成湖南省土地利用“三生”空间波动重组的主要因素。2)区域分布格局,生产空间主要分布于省北部的常德、益阳、岳阳以及中部衡阳、娄底、邵阳、永州4市交界的中心区域;生活空间主要分布于以长株潭城市群为中心的核心分布区以及各市城市中心区域;生态空间分布面积最广,主要分布于省西部及西南部丘陵山地区域,以及位于省北部的洞庭湖水域区等;区域变化以环长株潭区域土地利用格局演变更剧烈,其次是东、西、南三面山地区域;动态度结果显示全省土地利用总体动态变化率有提升态势。3)2000—2020年土地利用“三生”功能水平呈现逐年递增趋势,生态功能评分最高,变化最明显,生产功能次之,波动中水平趋于稳定,生活功能最低,呈逐年提升趋势;区域间水平差异由低水平高差距向高水平的相对均衡转变。4)土地利用空间格局变化与功能转变之间具有较大的关联性,尤其在时序变化上呈现一定的变化规律,最后基于“空间+功能”的土地利用多功能机制,对两者关系进行了一次有益尝试。在“一对多”机制关系研究中,未来需要结合土地多功能测度方法更加准确识别“三生”空间和功能之间的相互关系。

“三生”空间视角下土地利用功能演变与障碍诊断——以新一线城市南京市为例

基于“三生”空间视角构建土地利用多功能评价指标体系,运用改进的熵权TOPSIS法评价新一线城市南京市的土地利用多功能及其时变特征、权衡协同关系与障碍因素等,得到的结果显示:南京市在研究期间内土地利用多功能呈倒U型变化趋势,其中生产功能和生活功能提高,生态功能呈衰退态势;南京市土地生产、生活、生态功能空间存在程度不一的协同权衡关系;土地生产功能与生态功能的障碍度持续增大,其中SO 2年均浓度、森林覆盖率影响较突出,生活功能的障碍度持续减小。因此新一线城市应在权衡土地生活、生产与生态功能协同关系中强化土地生态空间服务功能,减少生活与生产活动带来的生态负效应,引导土地功能向高度协调方向演化。

基于“三生空间”的福州市土地利用功能转型与生态环境效应研究

基于2000、2010、2020年3期土地利用现状遥感监测数据,按照“生产—生活—生态”土地利用主导功能分类,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型的生态贡献率等方法,定量分析了2000—2020年间福州市“三生空间”结构转型的时空演化特征与生态环境效应。结果表明:(1)福州市“三生空间”分布格局基本保持一致,生态空间分布最广泛呈缩减趋势,生活空间主要分布在市辖区呈扩张趋势,生产空间主要分布在福州主城区和东部地区呈先减后增趋势。(2)“三生空间”的转换以生态空间的转出、生活空间的转入为主,转入量和转出量并不平衡,转换较为活跃的地区主要分布在福州主城区和东部地区,其他地区转换较为零散。(3)福州市生态环境质量改善和退化趋势并存,但两者发生区域在空间上并不重叠,整体的生态环境质量指数下降,生态环境质量空间分异显著,高值区主要位于永泰县,低值区集中于主城区。生态环境质量的改善主要以农业生产用地、草地生态用地转为林地生态用地为主,林地生态用地和农业生产用地转为工矿生产用地则是导致生态环境质量退化的主要影响因素。

“三生空间”视角下乌鲁木齐市土地利用转型及生态环境效应分析

为探究如何优化乌鲁木齐市城镇化快速发展的资源配置方式,实现城市在“三生空间”视角下的可持续发展,基于乌鲁木齐市1980—2020年(每10年一期,共5期)土地覆盖遥感影像数据,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型生态贡献率和InVEST模型估算生境质量等方法,定量分析了乌鲁木齐市土地利用功能转型及生态环境效应。结果表明:乌鲁木齐市生态空间被持续压缩,生活空间持续增加,而生产空间则经历了先增加后减少的倒V型变化趋势。乌鲁木齐市土地利用功能转型主要表现为草地生态空间与生产、生活空间之间的相互转化。乌鲁木齐市生态环境质量指数持续下降,草地转变为其他生态空间是使乌鲁木齐市生态环境质量恶化的主要原因。乌鲁木齐市的生境质量水平持续下降,草地、水域生态空间转化为其他生态空间是生境质量下降的主要原因。可见:土地利用转型会对生态环境质量产生巨大影响,研究结果可为乌鲁木齐市生态持续改善提供保障,同时还能为协调新疆土地资源的可持续利用和生态环境保护提供借鉴。

基于多源异构数据的城市“三生空间”功能识别

为协调生活、生产和生态空间的用地矛盾,解决数据驱动法在识别城市“三生空间”方面存在的判别不准确和数据覆盖范围不够等问题,提出了一种能够精准识别“三生空间”功能的方法。基于数据驱动法,结合POI(point of interest)、AOI(area of interest)和遥感等多源异构数据的多特征信息,分析在功能评价体系和分类模型中将不同数据源作为特征因子时的识别精度与尺度效应。以高原城市昆明市五华区建成范围为实验对象,研究结果表明:基于多源地理数据的识别准确率达到92%和94%。多源数据的多特征信息能够明显提升城市功能区的识别精度,为城市功能区精准识别提供了新的方法,能够在更小的尺度上为国土空间规划提供数据与方法支撑。

北盘江流域三生空间格局演变与驱动因素

以贵州北盘江流域土地利用为基础,结合社会经济发展因素,采用土地利用动态度、土地利用转移矩阵、地理探测器等方法分析2000—2020年北盘江流域三生空间时空演化规律及其驱动因素。结果表明:(1)北盘江流域三生空间分异特征明显,生态、生产与生活空间分别占研究区面积的74.0%,25.1%,0.9%;(2)工业生产用地与城镇生活用地重心迁移距离较大,均表现出向东南迁移的趋势;(3)三生空间分布与城镇规模、年均降水量、坡度及高程等因素关系显著;(4)三生空间是自然因子和社会经济因子共同作用的结果,交互作用均呈现非线性与双因子增强。提高土地利用效率,保护生态环境与农用土地,遏制工业用地与城镇居住区的无序扩张,发挥政策的导向作用,引导土地合理流转,将有利于北盘江流域国土空间高质量发展。

河南省沿黄地区“三生”空间生态环境效应及驱动因素

文章基于“三生”空间视角,通过生态环境质量指数和生态贡献率等方法,测度2000-2020年河南省沿黄8个地市多尺度土地利用转型的生态环境效应,并运用地理探测器模型揭示生态环境质量变化的驱动因素。结果表明:(1)2000-2020年河南省沿黄地区“三生”空间用地结构呈现出生态、生产用地总体减少,生活用地持续增加的态势,以各类生活用地和工矿生产用地的增加和农业生产用地的减少最为显著。(2)2000-2020年研究区在生态环境正效应和负效应的共同影响下,生态环境质量呈现先下降后上升的“U”型变化特征,农业生产用地转变为生态用地是生态环境改善的主要原因;“三生”空间变化图斑呈现明显聚集性,黄河干流沿线以正效应贡献图斑为主,郑州市、三门峡市以负效应贡献图斑为主;济源市贡献率经历了由正到负的转变,开封市和洛阳市经历了由负到正的转变,其他地市贡献率无质的变化。(3)夜间灯光、经济发展水平和人口密度是影响生态环境质量的主要驱动因子;因子的交互作用大于单因子对生态环境效应的影响,以夜间灯光和碳排放量的交互作用最为显著。研究结果可为河南省沿黄地区统筹社会经济发展与生态环境保护提供参考。

丘陵地区“三生空间”功能识别与分析——以仁寿县为例

“三生”空间识别与分析是当下改善人居环境、优化国土空间开发的重要内容,丘陵地区由于自然地理条件限制,建设发展增量空间有限,因此其土地资源的高效利用与“三生”空间协调共融的问题亟需关注。研究基于“三生”空间识别与分析,旨在反映丘陵地区在国家发展政策下区域空间布局尚存的问题,增强土地利用效率。以仁寿县为例,构建“三生”空间功能分类体系,进而采用空间洛伦兹曲线、基尼系数、均衡度及优势度等方法,分析该县2020年“三生”用地分布情况。研究结论表明:仁寿县主生产空间分布绝对平均;主生态空间分布较为平均;均衡空间分布相对合理;而主生活空间在全县各乡镇分布悬殊,且“三生”用地格局与地形因子存在一定相关性,并从各类“三生”用地布局优化角度提出了相应的对策建议。

长江下游城市群三生功能分异性研究

基于长江下游城市群三生功能体系,分析城市群空间分布特征及关联特性。研究发现,长江下游城市群三生功能差异显著,由核心城市向外围区域递减趋势明显,低值区域整体成片分布,空间呈现东高西低形态;长江下游城市群生产功能差距明显缩小,生活功能总体水平显著上升,核心城市生态功能拥有比较优势;长江下游城市群内生产功能联系更加紧密,生活功能联系显著增强,生态环境重视度逐渐提升。据此,从产业互补与集聚、宜居宜业环境、生态功能区域联动等方面提出针对性建议,以期促进长江下游城市群绿色可持续发展。

2000—2020年河西走廊国土空间格局演变特征及驱动力分析

河西走廊是我国人类活动最密集的干旱地区,明晰河西走廊国土空间格局演变特征及驱动机制有助于缓解地区国土空间开发保护矛盾。采用空间转换矩阵、景观格局指数、最优参数地理探测器等方法,从“量变”“形变”2个维度定量研究2000—2020年河西走廊国土空间格局时空演变特征及其驱动力。结果表明:(1)河西走廊城镇空间、农业空间以及其他生态空间持续扩张,绿色生态空间剧烈减少了2758.87 km^(2),国土空间开发程度不断提高的同时生态保护效果尚不显著。(2)国土空间主导转换类型是生态空间内部“荒漠-绿地”交互演变,不同主体功能区中交叉转换规模差异显著。伴随国土空间交叉转换,其景观格局呈现出破碎化、分散化、复杂化演变特征。(3)河西走廊国土空间格局演变受到多维度影响因子驱动,其中“量变”过程受到的驱动作用包括国家政策指引、自然地理支撑、交通区位约束和社会经济催化,而“形变”则是以自然地理为基础,在交通区位和社会经济的影响下进一步发生演化。

城市园林景观土地利用空间布局合理设计方法

园林景观空间布局的设计要考虑到土地不同功能需求,同时也要注重美学,将各种景观元素巧妙地结合起来,以实现全面协调的效果。由于景观土地的布局指标有不同的计量单位和数量级,导致空间布局设计难度较大。为进一步优化园林土地利用率,均衡分配土地资源,提出城市园林景观土地利用空间布局设计方法。无量纲处理地形位指数、植被覆盖率和景观风险指数等指标。将地域性、复层种植、季节性作为设计原则,结合土地利用现状,建立空间布局数学模型,以协调性和设计费用最小为目标函数,确立约束条件。利用模拟退火算法改进粒子群收敛性能,设置位置和速度迭代公式,通过不断迭代求解空间布局设计的数学模型,得到最佳设计方案。实验结果表明,所提方法设计的土地空间布局合理,提高了土地利用率。

国土空间“三线”冲突视角下耕地管控刚性与弹性空间划定

开展耕地管控刚性与弹性空间划定,对实现粮食安全与耕地多功能利用具有重要现实意义。该研究以广西河池市辖区为例,从协调国土空间“三线”冲突发挥耕地多功能视角,基于农业-生态-城市空间的资源本底评价与未来情景模拟,运用“刚性约束”和“弹性引导”的规划思路统筹“三线”冲突区的耕地分级分类划定。研究结果表明:1)“三线”冲突视角下,耕地管控的刚性与弹性分区可划分为永久基本农田刚性管控区与生产-生态、生产-生活、生产-生态-生活复合利用弹性区;2)研究区耕地质量整体处于中等偏下水平,高质量耕地集中分布区与生态保护重要区、城镇开发边界之间冲突严重,冲突区面积达212.39 km^(2);3)冲突研判与调整融合得到2035年研究区耕地刚性管控区及三种耕地复合利用弹性区,并提出耕地刚性管制与弹性调控的分区管控措施。该研究刚性与弹性相结合的耕地管控分区有助于制定更精细化的耕地管理方案和落实耕地的多功能和可持续利用。

“三生空间”相互作用视域下的南京市溧水区乡村宜居性评价

生产、生活、生态空间是乡村人居环境系统的3个子系统,快速城镇化地区乡村“三生空间”的相互作用明显,为探索“三生空间”相互作用对乡村宜居性的影响,该研究以南京市溧水区为例,综合运用熵权法、线性加权法和ArcGIS空间分析方法,基于土地利用和兴趣点数据构建乡村“三生空间”分类指标体系识别溧水区“三生空间”,考虑“三生空间”功能及其相互作用建立乡村宜居性评价体系,分析2010和2018年溧水区乡村宜居性水平及其变化。结果表明:1)2010、2018年溧水区乡村“三生空间”中生产空间面积均占优势,生态空间次之,生活空间面积最小,8 a间乡村生活空间面积增加,生产和生态空间面积下降;2)2010和2018年溧水区乡村宜居性水平总体不高,且平均分值8 a间略有下降。2010年宜居性高值和低值区分别在和凤镇和白马镇,2018年则分别在永阳镇和东屏镇。8 a间永阳镇乡村宜居等级上升,东屏镇和石湫镇乡村宜居等级则下降;3)与未考虑“三生空间”相互作用的乡村宜居性评价结果相比,“三生空间”相互作用视域下的评价结果更符合当地实际,各镇应根据自身情况提升其宜居性水平。研究结果能够为溧水区提升乡村人居环境、推进乡村振兴提供参考。

河南省城镇化、碳排放与“三生”空间交互机制分析

以往对城镇化与碳排放关系的研究,通常强调“人”的作用,而忽视“人-地-碳”的耦合效果。为探索城镇化、碳排放与“三生”空间的交互机制,该研究基于DNA模型三级结构视角,构建城镇化、碳排放与“三生”空间耦合模型,并采用环境库兹涅茨曲线、Logistic方程和脱钩分析方法,对三者间存在的数量关系进行验证和分析,以揭示其交互机制。结果表明:1)人口与土地城镇化导致生态、生产、生活空间结构失衡,影响生态环境品质,表现出城镇化发展水平与碳排放水平严重负脱钩,伴随城镇化升级推进,生产、生活、生态空间将进一步融合,空间布局将趋于协调,严重负脱钩逐步向适度耦合转型,逐渐形成“人-地-碳”最佳耦合关系。2)河南省城镇化率与碳排放量间存在显著的倒“U”型曲线关系,两者脱钩状态表现出较强的阶段性,整体呈现“增长负脱钩向强脱钩转变,间歇性夹杂弱脱钩与增长耦合”的特点,并预测河南省将在2026年实现碳达峰,随后进入碳减排阶段。3)河南省“三生”空间总体呈现生产空间有序减少、生活空间稳步扩张、生态空间稳定发展的趋势,“三生”空间变化与碳排放相关关系表现为生产空间对碳排放的贡献增加,生活空间对碳排放的贡献减小,生态空间对碳排放的贡献基本稳定,由此提出空间布局应减缓生活空间扩张,提高生态空间占比增加碳汇,降低生产空间产生的碳排放。研究结果能够为区域新型城镇化建设、双碳战略实施提供定量参考和决策依据。

国土空间规划中生态用地的法律界定——兼谈生态环境损害的范围

在“多规合一”之前的空间规划体系中,生态用地已被纳入其中,并得到了一定的保护。但是,生态用地未得到界定,导致生态用地与其他类型土地的边界不清晰,这不利于国土空间规划及国土空间用途管制制度的实施。生态用地的界定存在生态要素决定论、生态功能决定论和主体功能决定论三种观点。在国土空间规划中,宜采纳主体功能决定论下的生态用地概念,但该主体的生态系统服务应是狭义上的,并以生态安全为价值目标。此外,应以主导功能确定生态用地的生态服务功能类型。因而在生态环境损害公益诉讼中,生态环境损害应仅计算主导生态服务功能的丧失。在国土空间立法上,无论是国土空间规划法还是国土空间开发保护法,生态用地都是指微观、具体地块层面的用地类型,生态空间是指宏观、衔接层面的国土空间。

基于“三生”空间的农牧交错区城市土地利用转型及生态环境效应分析——以包头市为例

农牧交错区的土地利用转型及生态环境建设,是我国西北地区可持续发展的重要支撑。基于“三生”空间视角,运用包头市2000、2010、2020年3期遥感数据,通过土地转移矩阵、生态环境质量指数和生态贡献率等方法,分析其土地利用转型特征与生态环境效应。结果表明:(1)研究期内包头市“三生”空间总体格局稳定,生产、生态用地减少,生活用地持续增加。牧草生态用地转出面积最多,农业生产用地次之;城镇生活用地与工矿生产用地流入面积最大。(2)2000—2020年包头市生态环境质量指数下降,分别为0.6292、0.6208、0.6194,但改善趋势大于恶化趋势;城市北部生态高质量区面积有所减少;中部中质量区缓慢减少,南部低质量区持续向东南方向递增。(3)牧草生态用地被占用产生的生态环境负效应较大,而其他生态用地、农业生产用地向牧草生态用地转化则为生态环境改良的主导因素。通过研究包头市的土地利用转型及其生态环境效应,以期为农牧交错区城市的“三生”空间优化、生态环境保护提供借鉴。

江淮生态大走廊国土空间“三生”功能评价及耦合协调度分析

[目的]探讨江淮生态大走廊国土空间“三生”功能时空特征和耦合协调关系,为该区未来高水平发展提供科学参考。[方法]根据影响“三生”功能的因素,构建了评价指标体系,采用熵值法进行了功能评价,应用耦合协调度模型进行了耦合协调性分析。[结果]①2010—2020年江淮生态大走廊生产功能从低等级快速增加到高等级;随着生产功能飞速增长,生活功能经历增长—下降—增长;生态功能经历下降—恢复;“三生”功能在空间上分布较均衡。②耦合指数和发展指数均快速增长,耦合指数增长速度超过发展指数。③耦合协调度时间上呈现快速增长趋势,从基本协调和轻度协调发展到较高协调和高度协调;空间上从有一定差异发展为较均衡。[结论]2010—2020年江淮生态大走廊“三生”功能快速增长,从差异大逐渐向共生融合、有序发展演变,影响现状“三生”功能的主要是生活和生态功能的部分指标,经过一段时间高水平的发展之路,逐步提升生活质量和改善生态水平,未来才能达到高耦合—高级发展—高度协调的阶段。

东北三省土地利用及生境质量的时空演变效应

探究东北三省土地利用及生境质量的时空演变效应,对东北三省生态环境保护和区域高质量发展具有重要意义。基于此,该文选取东北三省2000、2005、2010、2015、2018年的土地利用分类数据,按照土地利用的“三生”功能分类,分析东北三省2010-2018年土地利用和生境质量的时空变化特征,结果表明:(1)2000-2018年间东北三省土地利用格局上存在显著差异;土地利用类型转变显著,其中农业生产用地增幅最为明显,达10604.28 km^(2),用地面积减少最为明显的是林业生态用地,总计减少了19400.4 km^(2)。(2)2000-2018年间东北三省生境质量等级整体上呈现下降趋势,低等水平生境质量区域面积持续扩张,增幅达到19369 km^(2);中等生境质量区域也在扩张,其面积增加了20807 km^(2);而生境质量良好和生境质量优等的区域面积分别减少了19991 km^(2)、10185 km^(2)。(3)生境质量空间分布与土地利用类型分布关系密切,生境质量水平高的区域多位于林地与草地生态空间广布的区域,而生境质量低的地区其生活空间与生产空间占比较高。

三生视角下的土地利用转型及其生态环境效应

以北京市顺义区为例,通过建立“三生空间”视角下的土地利用转移矩阵、重心转移模型、生态贡献率等方法,推演顺义区近20年“三生空间”土地利用功能转型的时空演变模式及其生态环境效应。结果表明:①研究期间,研究区生活空间面积先增后减,增幅达到50.97%;生态空间面积持续大幅下降,降幅达到50.39%;生产空间面积处于波动状态,总体增幅达到44.44%;草地生态用地转出面积最多,城镇、农村生活用地转入面积最多。②研究区生产空间重心转移距离最大,其次是生态空间重心,生活空间重心转移距离最小。③研究区生态环境质量指数呈波动趋势,整体质量有所下降,大量草地、林地等生态用地被生态价值相对较低的农业生产用地占用是恶化的主要原因。④研究期间,研究区生态环境呈恶化趋势,但2006年以后恶化趋势有所放缓,表明研究区的生态保护环境政策初显成效。提高土地利用效率,减少生态用地占用是持续改善研究区生态环境质量的首要任务。

广州市地铁TOD站域空间功能分异及典型站域结构特征分析

以公共交通为导向的TOD开发模式被视为推动城市可持续发展的有效规划策略。文章主要通过构建TOD站域空间功能指标体系,对广州市220个地铁站点TOD站域空间功能指数进行计算和分析。在站域空间功能分异的基础上,再根据空间功能指数数值大小将220个地铁TOD站域划分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型站域,并从这三种站域类型中分别选取三个典型站点进行特征分析。研究发现,绝大部分的TOD站域为Ⅰ型站域和Ⅱ型站域,在一定程度上反映出当前广州市轨道交通TOD开发仍然存在很大的发展空间,其建设需进一步紧密结合“站城一体化”和“高质量发展”的规划理念,同时应重点关注地铁TOD上盖开发引导城市结构的整体优化,以期适应城市公共轨道交通的发展新趋势。