2009～2020年拜城县土地利用与"三生空间"时空变化研究

利用拜城县2009、2016和2020年3期土地利用数据,基于土地利用与“三生（生产—生活—生态）空间”视角,通过单一土地利用动态度（K）、土地利用程度（LUE）、土地利用转移矩阵（LCC）、景观格局指数系统测度了2009～2020年拜城县土地利用与“三生空间”的时空演变特征,并结合社会经济数据进一步分析其原因。研究发现：（1）2009～2020年间,拜城县土地利用结构明显改变,建设用地和耕地面积不断增加,生态用地面积先期被不断挤压,后期明显好转,各类土地的面积和利用率整体呈现上升趋势,仅有未利用地的面积与利用率有所下降;（2）从景观格局指数来看,未利用地与草地占据主导,景观内部连通性逐渐加强,景观类型变得愈加复杂,景观分散性逐渐加强;（3）生产空间和生活空间的不断扩张侵占了生态空间,“三生空间”结构趋向不稳定状态;（4）政策、经济发展和人口增长因素是影响区域内土地利用及“三生空间”格局变化的主要影响因素。优化布局各类土地利用类型、控制生活空间和生产空间的有序扩张、提高生态空间的稳定性和抗干扰性、促进地区土地资源的合理配置对拜城县的可持续发展与生态文明建设具有重要意义。     

资源型城市“三生空间”土地利用变化及其风险和价值研究

【目的】以大庆城市边缘区为研究对象,在生产空间、生活空间和生态空间(“三生空间”)视域下,探究资源型城市土地利用及其风险和价值时空变化特征,为维护区域生态安全提供保障。【方法】基于1980、1990、2000、2010、2020年共5期多源数据,利用地学信息图谱、时空立方体模型、局部空间自相关分析等方法,分析“三生空间”土地分布特征、土地利用转移规律及风险-价值时空异质性、空间关联性,探讨人类活动对“三生空间”变化的影响、“三生空间”耦合协调发展趋势以及土地未来发展路径。【结果】研究区“三生空间”面积从大到小依次为生态空间、生产空间、生活空间。其中,生产空间与生态空间之间的转移最为活跃,1980—2020年面积为418.44 km²。研究区景观生态风险与生态系统服务价值指数呈上升趋势。矿区内呈现高风险、低价值特征。矿区外呈现低风险、高价值特征。【结论】受人口数量、油田开采与产业产值等人为干扰因素的影响,矿区内“三生空间”失调,矿区外“三生空间”协调。大庆城市边缘区在生态环境建设过程中应以缩小矿区内外差异为首要任务,加强各区政府与油田管理局之间的协作机制,使矿区内外...     

2010—2017年郑州市"三生空间"时空演化分析

基于土地利用、DEM等数据,借助ArcGIS、Excel等软件操作平台,采用转移矩阵法,从时空格局、不同海拔高度、时空转型3个方面对2010—2017年郑州市“三生空间”时空演化作出分析。结果表明,2010—2017年郑州市生产空间呈大面积缩减趋势,面积占比下降8.13个百分点,生活空间和生态空间面积均呈增加趋势,面积占比分别增加5.21和2.92个百分点。从不同海拔高度上来看,2010—2017年间,生产空间在海拔低于1 200 m的区域内呈减少趋势;生活空间在海拔低于1 200 m的区域内呈增加趋势;生态空间在海拔为200～1 200 m的区域内呈增长趋势。郑州市“三生空间”之间的转换较为频繁,尤其是生产空间与生活空间、生产空间与生态空间的相互转化量较大。     

协同视角下乡村"三生空间"演变轨迹与格局重构

乡村"三生空间"的协调发展和格局重构有利于推进乡村振兴.通过构建"三生空间"分类体系,以重庆市綦江区高庙村和团结村为研究对象,采用"三生空间"转移矩阵、重心迁移、耦合度和耦合协调度等方法,对研究区2010～2018年"三生空间"的演变轨迹进行了分析,并探讨了乡村"三生空间"格局的重构.结果表明:(1)从面积变化上来看,生产空间面积持续减少,生活空间面积有所增加,生态空间面积波动较大,主要是生产空间和生态空间之间的相互转化.(2)从重心迁移的角度来看,生产空间和生态空间整体由西向东迁移,生活空间由东北向西南迁移,生活空间迁移距离较远.(3)研究区"三生空间"总体处于"磨合—基本协调"的水平.(4)生产空间重构以产业发展为着力点,优化产业结构;生活空间重构着重改善人居环境,推动传统单一的生活空间向"生活—生产"复合空间转变;生态空间重构以划定山水林田湖草边界为主,保护乡村生态环境.     

县域三生空间多尺度划定与功能主导性研究

[目的]以湖口县为例,探索分析三生空间的尺度依赖性与功能主导性,为县域国土空间规划的科学编制与国土空间的可持续利用提供借鉴.[方法]采用多尺度格网分析、综合指标体系评价法.[结果](1)湖口县三生空间生产空间占比最大,生态空间占比第二,生活空间占比最小.生态空间主要集中分布于县域东南部和西部,生产空间主要分布于县域中部,生活空间集中分布于县域北部主城区和各乡镇镇区;(2)三生空间的地类构成呈明显差异,生态空间地类构成较为统一集中,生产空间和生活空间地类构成更为分散多样;(3)三生空间划分总体上对尺度依赖性较低,生态空间和生产空间的划分尺度依赖性较小,生活空间的划分尺度依赖性较大;(4)湖口县三生空间主导功能一般明显及以下区域面积占44.41％,而主导功能明显与极明显区域占27.58％,说明湖口县国土空间主导功能还不够显著,有较大优化空间.[结论]从土地功能视角构建三生空间评价体系,基于GIS空间分析功能多尺度划分三生空间,能科学揭示县域三生空间的尺度依赖性、功能主导性特征.     

协同视角下乡村“三生空间”演变轨迹与格局重构

乡村"三生空间"的协调发展和格局重构有利于推进乡村振兴。通过构建"三生空间"分类体系,以重庆市綦江区高庙村和团结村为研究对象,采用"三生空间"转移矩阵、重心迁移、耦合度和耦合协调度等方法,对研究区2010～2018年"三生空间"的演变轨迹进行了分析,并探讨了乡村"三生空间"格局的重构。结果表明:(1)从面积变化上来看,生产空间面积持续减少,生活空间面积有所增加,生态空间面积波动较大,主要是生产空间和生态空间之间的相互转化。(2)从重心迁移的角度来看,生产空间和生态空间整体由西向东迁移,生活空间由东北向西南迁移,生活空间迁移距离较远。(3)研究区"三生空间"总体处于"磨合—基本协调"的水平。(4)生产空间重构以产业发展为着力点,优化产业结构;生活空间重构着重改善人居环境,推动传统单一的生活空间向"生活—生产"复合空间转变;生态空间重构以划定山水林田湖草边界为主,保护乡村生态环境。     

荒漠绿洲区“三生空间”用地与生态系统服务价值的动态变化

[目的]研究乌鲁木齐市“三生空间”用地与生态系统服务价值(ESV)的动态变化。[方法]基于乌鲁木齐市1990、2005和2018年3期遥感解译数据，建立“三生空间”分类体系，从面积与功能值方面进行分析，再利用基尼系数、空间异质系数、社会经济调整系数、资源稀缺系数构建适用于研究区的ESV模型，分析乌鲁木齐市1990—2018年“三生空间”及ESV的时空动态变化。[结果]1990—2018年生产空间面积表现为先增长后减少的态势，累计减少16.62 hm²;生活空间面积呈不断增长趋势，主要源于生产空间优质耕地的转移；生态空间面积呈不断减少的趋势，29年间共减少了396.65 hm²。生产空间功能总值处于增长的状态，变化幅度小，增幅17.38%;生活空间功能总值呈不断增长的趋势，2018年的功能总值是1990年的2.8倍；而生态空间功能总值为减少状态，减幅4.04%。乌鲁木齐市生产空间1990—2005年分布差距大，2018年才得以改善；生活空间分布差距悬殊；生态空间分布绝对均衡。29年间乌鲁木齐市ESV呈显著时空变化，草地、冰川雪地等高生态价值区域...     

基于“三生功能”的海口市国土空间分区优化

为探究海口市“三生功能”的演变规律和空间分区优化路径，采用归类赋值、局部自相关分析、权衡优化理论的方法对2009—2018年“三生功能”时空变化特征及功能分区进行研究。结果表明，海口市“三生功能”空间分布差异明显，总体上呈北聚南优的空间格局；“三生功能”间的主导关系为权衡型关系，生产功能、生活功能与生态功能间的协同性较差；基于空间适应性的分区优化思路，将国土空间划分为城市发展核心区、城乡优化发展区、生态保护区、农业生产区和农村发展区。     

黄河流域三生空间耦合协调的时空演化分析

利用黄河流域2003—2018年相关数据，结合耦合协调模型，测算黄河流域三生空间耦合度及耦合协调度，并进行时空演化分析。结果表明，黄河流域三生空间耦合度逐年上升，经历了从拮抗时期向协调耦合时期的过渡；耦合协调度呈波动上升的趋势，近80%的地区由极度失调改善至轻度失调，但区域差异不明显；三生空间两两之间的耦合协调度不断上升，但“生活-生态”功能耦合协调度增长速度小于“生产-生活”耦合协调度和“生产-生态”耦合协调度。     

基于"三生"协调的渝水区乡村空间格局优化研究

以江西省渝水区16个乡镇为研究对象,在构建"三生"空间综合评价指标体系的基础上,运用综合评价法和耦合协调度模型对渝水区乡村"三生"空间进行了评价测算.基于测算结果及协调度分析,划分乡村空间功能类型,并提出了对应的乡村空间格局优化发展策略.结果 表明:(1)渝水区生产-生活-生态功能用地空间差异明显,呈现以东部平原区为主导的生产空间,环中心城区为主导的生活空间和南部山地丘陵为主导的生态空间分布特征.(2)渝水区各乡镇"三生"空间综合发展水平差异显著,且整体发展水平偏低,平均分为0.42,生产空间评分＞生活空间评分＞生态空间评分;各乡镇耦合协调度差异不大,从空间分布上看,耦合协调度呈现"中心区高边缘低"的分布特征.(3)结合"三生"空间综合发展水平以及协调度评等定级结果,将渝水区乡村空间划分为7种核心发展类型功能区,并提出了相应的乡村空间优化方案.研究结果可为渝水区乡村发展规划编制和建设美丽乡村提供指导.     

佛山市“三生”用地演变及其驱动因素分析

本文以佛山市为例,利用1990、2000和2016年3期遥感解译数据,建立了基于主导功能的“三生”用地分类体系,借助基尼系数、ESDA、景观格局指数、主成分分析法等方法揭示了经济快速发展地区“三生”用地的演变特征与驱动因素。结果表明:1)1990—2016年,佛山市“三生”用地发生变化面积为1 426.53km2,占土地总面积的37.56%,生活用地持续增加,生产用地显著减少,生态用地保持稳定;2)佛山市生产用地的镇域分布最为均匀,生活用地、生态用地分布差异较大;1990—2016年,生产用地增加、生活用地减少、生态用地增加与减少的全局Moran’s I指数分别为0.212 1、0.144 0、0.401 5和0.260 3,空间分布正相关性显著,呈现出相邻镇街的集中分布,而生产用地减少、生活用地增加的镇域集聚效果不明显;3)1990—2016年,佛山市“三生”用地景观分离度指数、香农多样性和香农均匀度指数分别由3.384 9、0.860 3和0.783 1增至8.259 5、1.083 4和0.986 1,景观异质性增强,空间结构趋于复杂;4)坡度、高程和土壤条件对佛山市生产、生活用地的演变和分布限制性作用较强,对生态用地影响较弱;经济发展、产业结构、居民生活、人口和交通运输是导致佛山市“三生”用地演变的主要社会经济因素。     

营口南部海岸景观格局及土地利用时空变化分析

为明确1990—2015年营口南部海岸景观格局和土地利用的时空变化,采用景观生态学的方法,结合地理信息系统空间分析和统计功能进行定量研究。结果表明:2005年为明显的过渡时期,在此之前营口南部海岸生态过程稳定,景观边界形状的复杂度和破碎度变化不大,土地利用方式及面积变化相对较小;2005年以后,生态过程活跃度有所下降且不再处于稳定状态,由于受到人类生产活动的干预,土地利用方式和面积也发生了巨大的变化,从原先的盐田-养殖池塘景观转变为盐田-养殖池塘-工业城镇的复合式景观。     

基于GWR模型的福建省绿色空间景观格局演变影响因素及其空间差异

由耕地、林地、草地、湿地及水域共同构成的绿色空间有利于提升城市生态环境,维护生物多样性和社会经济的可持续发展,理清福建省绿色空间的景观结构组成以及空间配置演变情况对构建生态屏障、打造全国生态示范省具有重要意义。以福建省绿色空间为对象,分析其景观格局在2000-2020年的演变,并采用地理加权回归（geographically weighted regression,GWR）构建回归模型,分析福建省绿色空间景观格局演变的影响因素及其空间差异性。结果表明:1)2000-2020年,整体绿色空间景观格局的时空变化特征较明显。福建省整体绿色空间破碎化程度上升,总体连通性降低和多样性降低。空间分布上,整体绿色格局破碎化、连通性和多样性变化随着空间位置不同而变化。2)GWR模型在空间位置层面对不同时期的绿色空间格局演变影响因素的解释优于普通最小二乘法（ordinary least squares,OLS）模型。GWR模型结果表明,社会经济影响因素对绿色空间景观格局破碎化、连通性、多样性的影响以负相关为主,且具有较显著的空间差异。自然因素中,地形、温度、降水对绿色空间景观格局的影响也具空间差异。分析揭示了福建省绿色空间景观格局的时空演变特征,并在空间层面上量化影响因素对绿色空间景观格局的影响特征,有助于进一步优化福建省绿色空间格局并构建福建省生态安全格局。     

大城市边缘区景观破碎化空间异质性——以北京市顺义区为例

探索大城市边缘区景观破碎化格局及其空间异质性特征,有助于把握景观动态的变化机制及其生态问题。以北京市顺义区这一典型大城市边缘区为例,基于土地利用分类数据,采用有效粒度尺寸方法,对1992年、1999年和2009年景观破碎化空间变异进行了地统计学分析,主要包括尺度依赖性、空间异质性、空间格局及其生态过程的分析。研究结果表明:1)景观破碎化空间变异具有明显的尺度依赖性特征,由空间自相关部分引起的空间异质性较高;1992年和1999年景观破碎化空间总变异相对缓和,2009年空间总变异强烈;通过不同尺度上的异质性对比,选取1000m幅度作为研究区景观破碎化的空间异质性分析较为适宜。2)景观破碎化空间异质性表现出明显的上升趋势,土地利用斑块破碎化不断加剧,其中1999-2009年间的表现尤为强烈。3)景观破碎化高值区呈现出由东部向西部转移的态势,并且其空间布局具有集聚性与分散性的显著特征,空间上相似属性聚集与相异属性聚集的空间格局十分突出。4)景观破碎化空间自相关作用主要来自高强度社会经济活动的影响,并表现出明显的区位特征。该研究结果可为土地、城镇规划以及景观生态建设提供参考。     

重庆市沙坪坝区土地利用动态变化研究

基于沙坪坝区1997~2005年土地利用现状变更调查数据,对该区土地利用变化过程进行了全面分析。结果表明:该区土地利用结构发生了明显变化;土地利用变化速度较快;土地利用程度不断提高,土地利用处于发展期;人类活动对景观格局有较大影响。     

丘陵山区土地利用冲突评价及调控优化

开展丘陵山区土地利用冲突评价可为土地利用调控优化与空间管控提供理论依据与实践支撑.以重庆市江津区2009年和2016年两期土地利用数据为例,运用景观生态学风险评价方法测算土地利用冲突综合指数,对冲突指数进行空间自相关分析,最后提出相应的土地利用调控优化策略.结果表明:1)土地利用冲突等级数量从多到少依次为稳定可控、一般冲突、中度冲突、重度冲突,冲突等级空间格局呈现"一江一河三区"集中连片的分布规律. 2)江津区不同海拔下的土地利用冲突呈现出规律变化特征,海拔越高,冲突程度越小,冲突地类随冲突程度发生相应变化. 3)江津区土地利用冲突指数全局的正相关性有统计学意义, 2016年热点区与冷点区较2009年都有所增加,集聚态势随着时间推移进一步加强. 4)基于江津区不同海拔下的土地利用冲突等级,提出3种土地调控优化策略,引导土地利用空间协调发展,提高区域可持续发展水平.     

长江流域土地利用景观格局时空演变及驱动因子——以2008-2018年为例

分析长江流域土地利用景观格局时空变化,为区域土地利用和生态环境保护提供依据。采用2008、2013、2018年3期Landsat 8 TM遥感影像资料为数据源,依托ENVI与Arcgis技术,对研究区土地利用和景观格局时空演变进行分析,并对产生变化的驱动因子做深入分析。结果表明:1）2008-2018年,长江流域（912 510 km²）林地、耕地与草地面积占据较大优势,2018年林地、耕地与草地面积分别为874 019 km²（49.08%）、428 188 km²（24.04%）、247 435 km²（13.89%）。研究期间,土地利用结构类型总体变化为“林地（0.133%）、草地（0.246%）、湿地（0.319%）、建设用地（5.591%）面积增加明显,耕地面积减少,未利用土地保持相对平稳”的特点。2）斑块类型分析表明,林地景观类型的破碎化程度降低;草地景观类型的破碎化程度增加;建设用地景观类型面积扩大,但在空间布局上更加集中。3）景观格局指数分析表明,人类活动与城镇化建设活动导致土地空间不断分散和破碎化,景观异质性增加。长江流域土地利用景观格局主要驱动因子分别为城镇建设与经济发展、城乡人口结构、工业污染物排放。基于上述分析,对研究区土地利用和生态环境保护提出长江中下游地区土地利用应减量优化与高效;上游、西北与西南等地推进草原景观生态环境保护;城镇化水平较高地区应加强工业用地的整治;科学规划长江流域土地空间布局,构建长江生态大廊道。     

红水河梯级开发18年间库区景观格局变化及其生态环境效应——以广西大化县为例

以19881、9921、9992、006年遥感影像作为基本信息源,在RS和GIS技术的支持下,运用景观生态学原理,选取相关景观指数,定量分析红水河梯级开发18年间广西大化县库区景观格局的动态变化,揭示了景观格局对区域生态环境的影响。结果表明:裸岩砾石地和灌草地是库区的主要景观类型,整体景观多样性指数和均匀度指数持续增长,优势度则动态递减;景观破碎化程度加剧;平均斑块形状指数递增发展;斑块面积变异系数不断递长。各类景观要素也发生了较复杂的结构变化,1988~2006年间研究区各类景观格局时间序列上存在明显差异性变化。自然条件制约与人类干扰活动的加强,区内耕地、林地、灌草地、裸岩砾石地之间的转换关系复杂,生态恢复与生态退化同时存在,整体景观处于不稳定状态。人类活动在改造和利用景观的同时带来了石漠化、水土流失、生态退化、植被破坏等一系列不良的生态效应。提高喀斯特山区的土地生产潜力应对退耕与库区人口不断增加所带来的粮食需求压力,将生态建设与社会环境有机相结合来调控人类不合理的开发方式,将有助于库区的生态环境恢复与可持续发展。     

河北省曲周县景观格局演变及生态服务价值响应研究

为对县域土地利用规划与生态保护政策制定提供理论依据,以曲周县为例,依据1985、1999和2012年的土地利用数据,采用景观格局分析法、生态服务价值定量评估法结合相关性及敏感度分析,对曲周县1985—2012年的景观格局、生态服务价值变化以及景观指数对生态服务价值的响应机制进行了探究。结果表明:1)研究期内曲周县景观破碎度和景观异质性增加,景观多样性降低,人类活动对景观格局的影响程度呈加强态势;2)生态服务价值总体减少6 704.11万元,且1999年后生态服务价值衰退速度较之前有所减缓,生态服务价值结构未发生较大变动;3)ESV与SHDI呈正相关,与NP、FN、D和AWMDF呈负相关,同时ESV对NP和FN变化缺乏弹性,对SHDI、D和AWMDF变化反应灵敏。研究认为,曲周县应降低景观的人为干扰力度,加强对景观多样性保护,提高县域整体生态效益。     

基于地理国情数据的合肥市城镇扩展及其景观生态风险研究

以合肥市2015年、2016年和2017年的地理国情数据为数据源,运用ArcGIS和Fragstats软件分析研究区2015—2017年的景观格局;基于景观格局指数评价法建立景观生态风险评价模型,并探讨城镇扩展强度与景观生态风险之间的线性关系。结果表明,2015—2017年间,合肥市景观格局变化显著,城镇用地、交通用地、工矿用地及水域面积总体呈增加态势,而耕地、园地、林地及草地面积总体呈减少态势。合肥市2015—2017年间的景观生态风险均处于极低状态,但随着城镇化进程的加快,期间的景观生态风险指数均呈上升趋势,景观生态安全的压力增大,且城镇扩展强度与景观生态风险之间呈显著的线性关系。