江苏省耕地多功能利用权衡/协同关系研究

为揭示江苏省县域耕地生产、社会、生态功能的竞争力空间格局、空间关联特征及权衡/协同关系,构建多组态指标体系定量识别耕地多功能,探析江苏省县域耕地多功能空间竞合优劣状态,借助空间自相关和相关系数法定量测算江苏省55个县域耕地多功能的权衡/协同关系.结果表明:(1)生产功能空间上呈“中间高两头低”斑块状特征,社会功能苏南-苏中-苏北高低相间分布,生态功能空间上有依山傍水之势,集中于环洪泽湖、沿江北岸、沿海等地区;(2)江苏省耕地生产、社会、生态3种功能具有正相关类型(HH、LL)数量多,呈“组团”式特征;负相关类型(HL、LH)数量少,呈“散布”状分布规律;(3)生产功能与生态功能呈现了权衡态势,权衡关系表现较强烈,社会功能与生态功能变化趋势类似于生产功能与生态功能,权衡关系没有生产功能与生态功能强烈.研究认为,未来应控制耕地的生产功能与社会功能对耕地生态功能的影响,保护生态环境并以提升生产质量为导向协调优化发展路径.

江苏省耕地后备资源空间分布特征

利用面板数据和空间数据,借助空间基尼系数、集中化指数、组合系数等方法,探讨了江苏省耕地后备资源空间分布特征.结果显示:(1)江苏省耕地后备资源总量由南向北依次递增,整体分布不均匀,呈现出苏北>苏南>苏中的趋势,内陆滩涂为省内后备资源的主要来源,且耕地后备资源集中分布于沿海沿湖及古黄河故道沿岸地区.(2)境内各地类空间集聚性强,各县耕地后备资源集中化程度高,70%左右的县域为单一地类组合类型,利用结构相对单一.(3)江苏省未来开发应以滩涂资源为主,并辅之异地占补,从而实现省内资源可持续开发利用.通过实证分析,得出研究结论:基尼系数、集中化指数和组合系数等方法相辅相成,揭示并量化了各县域耕地后备资源地类集聚程度及分布特征,可为挖掘后备资源分布特征、解译耕地后备资源集聚效应、制定开发利用对策提供科学依据.

耕地利用系统脆弱性诊断与影响因素识别——以江苏北部地区为例

研究目的:基于Vulnerability Scoping Diagram(VSD)框架测算江苏北部地区耕地利用系统脆弱性,揭示其时空演变规律与影响因素,差异化提出分区降“脆”策略。研究方法:CRITIC法、综合指数法、空间自相关分析、障碍度模型。研究结果:(1)2000—2020年,江苏北部地区耕地利用系统暴露度和敏感性在时间上呈增长态势,适应能力呈先降后升;暴露度在空间上由“整体偏低、零星较高”转为“中部高,东西低”,敏感性维持“西高东低”格局,适应能力由“北高南低”转变“西北—东南沿线高、沿线两侧低”。(2)耕地利用系统脆弱性呈“先升后降”趋势,空间上由“普遍偏低,零星偏高”转为“西高东低”,研究时段内存在区域脆弱性向周边县域辐射与溢出现象。(3)暴露度主要障碍因子由城镇化率转变为化肥施用强度和人口密度;敏感性主要障碍因子始终为耕地复种指数和耕地破碎度;适应能力主要障碍因子由粮食单产和交通可达性转为交通可达性、农业总产值和农业机械化水平。适应能力制约是脆弱性形成的主要制约模式。研究结论:尽管耕地利用系统脆弱性是暴露度、敏感性和适应能力共同作用的结果,但起决定性作用的是适应能力。“提质降脆”需强化耕地资源基底建设,协同降低暴露度与敏感性;加大耕地系统修复,推进基础要素建设;补齐耕地结构短板,巩固系统抵御机制。

江苏省乡村“三生”功能耦合协同测度及格局演化

探究国土空间生产-生活-生态功能(即"三生"功能)的耦合协同关系和时空演化特征是优化乡村地域功能、推进乡村振兴的关键举措。在明确"三生"功能逻辑内涵的基础上,以县域为评价单元,利用耦合协调度模型、局部自相关分析、Dagum基尼系数及子群分布方法,测算2002、2007、2012和2017年江苏省生产功能、生活功能、生态功能以及"三生"功能综合评价值,揭示"三生"功能多维尺度的时空演变和耦合协调规律。结果表明,研究期内江苏省乡村"三生"功能高值集聚特征凸显,生产功能时空异质性明显,苏北地区及其与苏中地区交界处生产功能优势突出,生态功能优势地域单元呈现扩张趋势。江苏省乡村"三生"功能多处于磨合阶段和高水平耦合阶段,极弱耦合地域单元占比最低。苏北地区中等耦合地域组团集聚,苏中、苏南地区主要为高水平耦合单元。"三生"功能一般协调地域单元占比最高,耦合协调发展水平整体呈减弱态势。江苏省乡村地域生产-生活-生态功能两两之间低水平耦合协调发展情况持续恶化,多处于失衡协调区和过渡协调区,并未实现空间良性共振。江苏省乡村"三生"功能非均衡性经历上升—降低—上升的演化过程,苏南地区组间差距始终较小。生活功能非均衡程度波动起伏趋势与"三生"综合功能和生产功能相一致,研究期内生态功能的地域非均衡性逐渐减弱。卫生医疗水平和生态环境情况对于提升江苏省乡村"三生"功能具有关键作用。

城市土地利用效率与高质量发展时空演变及交互响应 ——以江苏省为例

借助随机前沿生产模型、综合评价法测算江苏省城市土地利用效率与高质量发展水平,并采用PVAR模型实证分析2005-2019年江苏省城市土地利用效率与高质量发展水平的时空交互响应关系。结果表明:1)2005-2019年江苏省各地市高质量发展水平和城市土地利用效率呈协同递增式演变,在时间尺度上具有锁定效应,空间分异格局高度相似,高值区和较高值区主要集中在苏锡常地区和南京都市圈核心带,较低值区和低值区集中在苏中及苏北地区;2)江苏省城市土地利用效率与高质量发展指数耦合协调度逐年增长,整体从2005年的0.34升至2019年的0.61,协调效应逐渐由弱转强,其中苏州市率先迈进协调发展阶段,而连云港、淮安和宿迁仍处在协调过渡阶段,协调度整体为苏南>苏中>苏北;3)江苏省城市土地利用效率和高质量发展水平存在交互响应关系,城市土地利用效率同时受自身系统内部结构和高质量发展系统的双重影响,而高质量发展水平受自身系统内部结构影响较大,城市土地利用效率对高质量发展水平的正向促进作用不显著。

基于POI数据的城市餐饮业空间分布特征及便利性研究——以江苏省南京市为例

利用近邻表、核密度、GIS统计方法探究南京市主城区餐饮业空间结构特征,借助缓冲区分析、网络分析得到就餐便利性地图,结合人口分布剖析人均就餐便利性。结果表明:①整体层面,南京市主城区餐饮网点平均间隔距离较短,空间格局呈现一个“大核心”和多个“小核心”,街道尺度餐饮点密度由中心向外围递减。②各餐饮类别层面,小吃快餐类平均间隔最短,国际餐饮类平均间隔最长;国际餐饮呈单核集聚分布,其余3类均呈多核分布;集聚范围、核密度极值、街道尺度分布密度从大至小均为小吃快餐、中式餐饮、甜点饮品、国际餐饮。③南京市主城区就餐便利性整体较高,其中中式餐饮类就餐最便利,就餐便利性与人口分布匹配度较高,人均就餐便利性与总体就餐便利性呈相反格局且老城区人均就餐便利性较低。

基于遥感的江苏省区域建设用海集约利用现状评价

区域建设用海是海域使用的一种重要方式。文章以土地与海域集约利用评价为参照,从"投入-产出"的角度出发构建了区域建设用海集约利用评价指标体系,利用遥感解译方法从2017年高分影像中提取并计算了江苏省12个区域建设用海的主要评价指标值,应用TOPSIS模型评价了江苏省沿海已建项目的集约用海现状。研究表明:①江苏省区域建设用海开发利用程度较低,53.2%的土地处于未利用状态,农渔业为面积占比最小的用地类型,江苏省对第二、第三产业的发展更为重视。②已有的开发活动中,人工设施面积较小,建筑与道路等面积占比远小于生态面积,区域生态健康状况良好。③根据指标计算,江苏省区域建设用海集约利用评价得分集中在0.4~0.6,集约利用程度整体较低,不同项目集约化利用程度差异较小,主要原因在于项目投资强度两极分化,道路等基础设施不够完善等。④从不同用海类型来看,交通运输用海集约利用程度最高,其用海结构布局最适宜,效率最高。文章所建指标具有指向性,应用TOPSIS模型进行无须赋予权重,因此更能客观真实地反映江苏省区域建设用海的集约利用情况。

基于村域尺度的乡村性评价及乡村发展模式研究——以江苏省金坛市为例

在梳理乡村性研究成果基础上,探索微观尺度乡村性评价方法,并对江苏省金坛市分村域土地利用指数、人口聚落指数、产业结构指数、城乡联系指数以及乡村性综合指数进行评价研究。结果表明,金坛市乡村地域的土地利用、人口聚落、产业结构以及城乡联系特征均呈现显著的空间集聚特征,且彼此差异明显;乡村性综合发展水平则呈现出显著的西部山丘地区高、东部城市周边地区低的空间分异特征。在此基础上,进一步揭示乡村性与乡村发展之间的逻辑关系,提炼出乡村发展的3种模式:资源置换型、特色发展型、城乡融合型。

基于CA-MARKOV模型的江苏沿海土地利用变化情景分析

以江苏沿海为例,基于2000年、2005年、2010年TM影像解译数据,分析了江苏沿海土地利用类型的动态变化,结合转移矩阵和CA-Markov模型,设定了自然发展趋势、生态环境保护管理和城市规划与区域发展3种不同的情景进行模拟预测。结果表明:(1)2000—2010年耕地、草地、林地面积有所减少,其他面积有所增加,2005—2010年城乡居民用地增加1 341.45km^2,耕地减少1 147.65km^2,城镇化发展速度较快,建设用地占用大量生态用地。(2)自然发展趋势情景与生态保护情景相比,林地、草地的面积变化不大,仅城乡居民用地面积多出583.68km^2,说明该情景既保护生态环境也保证城乡发展;生态保护情景下城乡居民用地面积10年间仅增长684.78km^2,说明该情景下生态环境虽然得到保护,但也限制了该区域城镇化发展;城市规划与区域发展情景下城乡居民用地比2010年增加3 963.35km^2,而耕地、林地和草地面积大幅度减少,说明过分强调城市的发展,不仅会导致耕地面积大幅减小,威胁粮食安全,也会对当地的生态系统带来巨大的危害。通过对不同情景的模拟,可为区域土地规划、生态保护以及可持续发展提供决策依据。

地理学视角下测绘地理信息再透视

系统回顾了地理信息系统产生以来地理信息内涵发展与拓展的主要历程,指出地理信息的定义一直是在"空间+属性"的地图信息基本框架下逐步扩展,其发展历程经历了地图GIS、语义GIS、时空GIS和大数据GIS 4个不同的阶段,但仍无法满足时空大数据的分析和应用需求。从地理学研究的对象和内容出发,对地理学所需要的"地理信息"的内涵和外延进行了系统的梳理总结,提出了涵盖"空间定位""语义描述""属性特征""几何形态""演化过程""要素相互关系"的地理信息六要素表达模型。在地理定律和地理规律的指导下,面向地理现象空间分布、时空格局、演化过程、相互作用机理的集成表达、系统分析和高效管理,设计了六要素集成表达的几何代数统一GIS数据模型、地理规律与相互作用驱动的新型GIS数据结构、非结构化时空数据组织与存储等关键技术,为测绘地理信息走向地理科学信息提供了另一个理论基础与技术方法支撑,有助于提升GIS对地理格局、演化过程和要素相互作用等地理规律的组织、管理、表达和分析能力。

城市地下管线地理信息公共服务平台建设模式探讨

针对传统地下管线信息化所面临的挑战,借鉴数字城市地理信息公共服务平台的建设经验,提出了城市地下管线地理信息公共服务平台的建设框架,并深入分析了其专业版、政务版、公众版的三类用户、三版数据和三种应用,对于未来管线信息化建设具有一定的指导意义。

地理信息安全技术研究进展与展望

随着地理信息应用的深入,精度高、涉密广的地理信息安全保护要求与现阶段经济发展对地理信息共享需求的矛盾日益尖锐,如何在安全的前提下促进地理信息最大程度的共享已成为目前迫切需要解决的重要问题,亟须可靠的技术保护地理信息安全。本文综述了近几年来地理信息安全技术的进展,包括将数据转变为密文的加密技术、具有版权保护和溯源追踪作用的数字水印技术、能够控制时间和权限的安全控制技术、可以降低数据精度和删除涉密属性的保密处理技术以及防止篡改和可认证的区块链技术。然后,论述了地理信息安全技术在地理信息安全防护中的应用。最后,展望了地理信息安全技术的未来发展方向和进一步需要解决的关键问题。

江苏省“四化”协调发展及空间格局演化分析

以江苏省地级市为研究对象,选取了2003-2012年10年的城镇化、工业化、农业现代化、信息化各指标数据,建立耦合度模型,研究江苏省"四化"的协调发展状况,并利用经典回归分析模型对"四化"协调的影响因素进行了初步的探讨。结果表明:(1)江苏省信息化指数在不断地增长,整体趋势按照苏南、苏中、苏北呈现阶梯式地下降;工业化水平整体上较其他三化增长缓慢,苏北地区工业化指数变化最大,虽然在研究前期苏北地区的工业化程度较低,甚至低于全省平均水平,但是增长速度很快;城镇化水平总体上较其他"三化"起点较高,发展速度快,发展程度也较高,从三大区域的发展水平来看,这10年间增长速度均很快,在发展前期苏中的城镇化遥遥领先,但是在发展后期,其速度有所减慢,城镇化的程度低于苏南地区。(2)从耦合度来看,在这10年间各地级市的耦合协调度均处于高水平耦合状态,且苏南地区的耦合性是比较稳定的,苏北和苏中均经历了磨合阶段向耦合阶段的跳跃,但是从协调发展度来看,这10年间江苏省各地级市的协调发展度还处于低水平状态。(3)就空间角度而言,协调发展度逐渐由2003年的"南高北低"的格局向2012年的"中间低四周高"的格局转变,在这10年,协调发展度逐渐由南向北由内陆向沿海转移。(4)各个系统对综合发展度的作用方向均为正,即起着促进作用,但是作用的强度在不同的年份有所差异,总的来说农业现代化和工业化的驱动作用在不断下降,而信息化的驱动作用在不断提升,城镇化对协调发展度的作用很低。

地理学大类平台课程开展课程思政的设计与实践——以“水文与水资源学”为例

课程思政建设是高等教育课程改革的基本任务之一,本科大类平台课程的课程思政建设亟待探索.水文与水资源学是地理学大类平台核心课程之一,该课程的思政建设诸多问题仍不太清楚,亟需研究.本文认为思政建设可从教学材料准备、教学形式选择、教学手段安排等多方面进行多层次的统筹规划,从家国情怀、文化自信、求真务实、科学探索、爱岗敬业、艰苦奋斗、生态文明、和谐共生、责任担当、精益求精等多角度开展,从而达到专业知识技能掌握和思想政治理念培育的双重目标.

江苏省县域生态经济系统协调度的空间分异及影响因素

生态环境和经济社会的协调发展是实现区域可持续发展的必由之路。选取生态环境指标与生态服务指标来评价县域生态系统,选取经济指标和社会指标来评价县域经济系统,并利用模糊数学方法建立生态—经济系统协调度评价模型,揭示了江苏省县域生态—经济系统协调度的空间分异特征及影响因素。结果表明:(1)生态系统呈现出显著的空间集聚特征,高值区集聚分布在江苏省中部地区以及苏南山丘和环太湖地区,低值区集聚分布在苏北东北部地区和沿江地区;(2)经济系统仍旧延续着传统的南北梯度分布格局,但呈现出一种以环太湖地区为经济中心的同心环空间分布特征;(3)生态—经济系统协调度高值区主要位于苏北北部、东部沿海以及苏南山丘等地,低值区集聚分布在环太湖地区以及沿江地带;(4)城镇化率、工业化率、土地开发强度、区位优势度等因素的影响在强度和影响方向上显著不同。研究结果可为优化主体功能布局、完善空间管制政策以及推进生态文明建设提供科学参考。

面向数字城市地理信息公共服务平台的省市县一体化运维监控模式

分析了当前地理信息公共服务平台运维监控的现状和存在的问题,提出了省市县一体化运维监控模式,阐述了省级统筹运维、市级统一运维、县市独立运维的三层架构,并进行了一体化运维监控模式的系统应用。

地理国情地表覆盖与土地利用数据间差异性分析方法的设计与实现

地理国情地表覆盖数据是地理国情普查的重要成果,与土地利用数据进行差异化分析,可满足相关政府部门对数据演变与内涵解读的迫切需求。基于此,本文着重分析了地理国情地表覆盖数据与土地利用地类图斑数据间的分类差异,构建了分类映射体系,设计并实现了两类数据间的差异性分析方法,为地理国情监测提供方法与数据支撑。

城市旅游发展与经济—社会—环境协调度研究——以江苏省为例

城市旅游与经济、社会、环境发展的协调一致性,是城市旅游可持续发展的必然选择。论文以江苏省13个城市为例,建立2015—2019年旅游与经济、社会、环境发展的协调度模型,测算各市旅游与经济、社会、环境的协调度,并利用K-Means聚类方法对协调度进行聚类分析,讨论江苏城市旅游发展与经济、社会、环境协调发展的时空分布规律。研究结果表明:从时间上看,南京、无锡、苏州3市的旅游—经济—社会—环境耦合系统整体协调度最高,且2013年后协调度的增幅和增速均明显高于其他城市,连云港、宿迁、盐城、淮安和泰州的整体协调度最低,且提升缓慢。从空间上看,江苏南部5市中,镇江的社会、环境以及常州的经济和社会发展略弱,江苏北部5市以徐州城市旅游发展协调性最好。

江苏省县域农田经济密度空间分异特征分析

基于江苏省县域单元2001—2011年的面板数据,运用Arc GIS空间分析技术,分析2011年江苏省县域农田利用经济效益的空间分布规律和地域差异,并利用泰尔指数和变异系数等区域差异统计方法分析10年间江苏省县域农田经济密度的动态差异特征。结果表明,(1)江苏省农田经济密度整体呈现不断上升趋势,截至2011年形成苏锡常高值连绵区和苏北个别县域高值区;(2)2001—2011年县域间农田经济密度动态差异呈现大幅度波动态势,但苏南、苏中、苏北3个区域间的区间差异始终处于波动性增大趋势,另外3个区域所辖县区的内部差异大小顺序为苏北>苏中>苏南;(3)2001—2011各县区农田经济密度相对发展速率变化幅度较大,整体顺序为苏南>苏北>苏中,10年间各县区发展速度是2011年现状形成的基础。研究县域农田经济密度空间演变及区域差异有利于苏南、苏中、苏北根据自身情况制定恰当的农业发展策略,为协调区域农业发展、制定农业产业政策提供依据。

CMIP5多模式集合对江苏省气候变化模拟评估及情景预估

利用中国气象局所属的2400余个台站观测资料制作的分辨率为0.25°×0.25°数据集中的气温、降水量资料评估了CMIP5中17个模式对于1961—2004年江苏省气温和降水量空间分布特征的模拟能力,筛选出了5个对江苏省气候特征模拟较好的模式。之后基于5个优选模式集合平均的结果预估了3种典型浓度路径(Representative Concentration Pathways,RCPs)下江苏省2006—2100年的气温和降水量变化趋势。结果表明:(1)全球耦合气候模式对江苏省的气温和降水量空间分布特征具有一定的模拟能力,并且模式集合平均的气温和降水量与观测资料的空间相关系数分别为0.85和0.93;(2)在低浓度路径(RCP2.6)、中浓度路径(RCP4.5)和高浓度路径(RCP8.5)3种温室气体排放情景下,江苏省2006—2100年的地表温度均呈现明显的增温趋势,并且苏北的增温幅度要高于苏南;(3)3种温室气体排放情景下,江苏省未来百年降水量均呈现出北方增多南方减少的趋势;(4)未来百年江苏省降水量随气温变化的趋势并不稳定,RCP2.6和RCP4.5情景下降水量随气温的升高而增加,而RCP8.5情景下降水量随气温的增加而减少。