基于空间自相关的贵溪市耕地保护分区研究

利用多因素综合评价和空间自相关分析(LISA),对贵溪市耕地综合质量及保护分区进行研究。结果表明,贵溪市耕地综合质量分值在39.08~89.88之间,整体水平较高,高分值耕地主要分布在中部河谷平原区。村级耕地综合质量在空间分布上呈现出一定的空间集聚性特征:正相关类型(HH型和LL型)区域集聚性较强,局部空间差异小,与高分值耕地区域空间分布一致;负相关类型(HL型和LH型)区域分布零散,无明显的相对集中区域。根据耕地质量综合评价和局部空间自相关分析结果,将贵溪市耕地分为重点型、适宜型、调控型和后备型等4类,结合不同类型的特点,对不同保护区域提出有针对性的保护措施。     

基于局域空间自相关的吉林省耕地质量空间分布分析

将耕地质量评价的自然等、利用等和经济等作为耕地质量图斑的空间属性,应用局域空间自相关分析方法,对耕地质量空间分布格局进行分析,探讨吉林省耕地质量的空间分布特征,并对耕地质量评价结果的合理性进行探讨。结果表明,吉林省耕地质量整体上表现出显著的聚集性;HH型和LL型表现为正相关的聚集分布;HL型和LH型为负相关的零星分布。最终通过对各种类型的分布特征分析耕地质量评价结果的合理性,为耕地质量评价更新和后续管理提供支持。     

基于耕地综合质量及聚类关系的耕地保护分区

【目的】掌握耕地质量的空间分布特征是优化耕地空间布局、加强耕地质量建设和制定耕地保护分区的基础。【方法】本文以井冈山市为研究案例区,通过构建耕地综合质量评价体系,采用全局空间自相关和局部空间自相关分析相结合的方法,以耕地综合质量为空间变量,从乡镇尺度上综合分析了井冈山市耕地质量空间分布特征和聚集性规律,据此进行耕地保护分区划分。【结果】井冈山市耕地质量水平属于中上等,耕地综合质量分值处于42～80之间,井冈山市耕地质量呈现出西北高东南低的空间分布规律。井冈山市耕地综合质量全局Moran’s I指数为0.79,在空间分布上呈现出较强的集聚规律:正相关H-H型和L-L型耕地聚集分布,与高分值耕地区域空间分布一致;负相关HL型和LH型耕地则多零星分布,无显著集中区域。综合考虑耕地的自然质量、立地环境、生态环境以及耕地质量的空间聚类关系。【结论】以此提出井冈山市耕地保护分区方案,并依据不同类型的耕地保护分区结果制定相应的保护措施。     

县域耕地保护分区方法与实证

科学合理制定耕地保护分区方案,是实现耕地差异化保护的前提和基础。运用局部空间自相关分析法,揭示吉林省桦甸市耕地质量的空间集聚特征和空间关联关系,并据此提出耕地保护分区方案。结果表明:(1)桦甸市耕地自然等指数、利用等指数和经济等指数整体上均呈现中部高、四周低的分布特征,且空间集聚性显著。(2)局部空间自相关分析结果显示,显著正相关类型多以带状或片区形式出现,聚集性较强;显著负相关类型无明显集中区域,面积较小,且零星分布。(3)按照耕地保护分区规则,结合桦甸市生态保护红线,将57种组合划分为永久耕地保护区、农业结构调整区、土地整治重点区、可调整建设区、休耕轮作区和退耕还林区,制定差异化管理保护措施。结果可为桦甸市耕地保护提供决策依据,为相似县域耕地保护分区提供方法参考。     

基于空间自相关的耕地质量空间分布特征研究——以江西省南昌县为例

为了掌握与分析耕地质量空间分布特征,加强耕地质量建设,完善耕地保护新格局,基于加权平均法、集中度指数、分形维数和空间自相关分析法,以耕地质量等别监测试点县——南昌县为研究区,引入国家自然等指数、利用等指数和经济等指数为空间变量,以耕地图斑为空间单元进行空间自相关分析,从县级和乡镇级尺度上探讨耕地质量的空间差异特征。结果表明,南昌县耕地质量呈现出西南高东北低的空间分布规律,耕地质量等指数Moran's I值表现为自然等指数经济等指数利用等指数。不同空间尺度下,耕地质量指数具有不同的空间关联度,自然等指数受空间尺度的影响最大,经济等指数其次,利用等指数最小。正相关HH型和LL型耕地以组团形式聚集分布,负相关HL型和LH型耕地则多以零星状分布。综合考虑南昌县耕地质量空间自相关类型,将耕地划分为常规监测区、综合监测区和重点监测区3个监测分区。研究结果可为区域耕地质量监测、主导限制型谱序、耕地保护与管理分区和空间优化布局等提供借鉴参考。     

洞庭湖区耕地质量空间分异及保护分区研究——以岳阳市君山区为例

以耕地资源优渥的岳阳市君山区为研究对象,在ArcGis与Geoda软件的支持下,采用面积加权求和法、耕地集中度指数法以及空间自相关分析法,探讨了君山区耕地质量空间分布特征与异质性规律,并提出了耕地保护分区方案。结果表明:(1)耕地质量国家自然等别与国家经济等别在空间分布上较为一致,大致呈现北高南低的规律,国家利用等别大致表现为西北高、东南低的格局,此外各镇耕地分布相对分散。(2)君山区耕地质量全局空间自相关Moran’s I表现为国家经济等指数>国家自然等指数>国家利用等指数;局部空间自相关表明,大部分行政村表现为非显著性,正相关HH与LL型耕地多以组团形式分布,负相关HL和LH型耕地主要呈零星分布。(3)结合空间自相关分析结果与君山区实际情况,将耕地划分为4类保护分区,并提出相应保护措施。研究结果客观反映了君山区耕地质量状况,为研究区耕地质量保护与管理提供了参考和依据。     

洞庭湖区耕地质量空间分异及保护分区研究——以岳阳市君山区为例

以耕地资源优渥的岳阳市君山区为研究对象,在ArcGis与Geoda软件的支持下,采用面积加权求和法、耕地集中度指数法以及空间自相关分析法,探讨了君山区耕地质量空间分布特征与异质性规律,并提出了耕地保护分区方案.结果表明:(1)耕地质量国家自然等别与国家经济等别在空间分布上较为一致,大致呈现北高南低的规律,国家利用等别大致表现为西北高、东南低的格局,此外各镇耕地分布相对分散.(2)君山区耕地质量全局空间自相关Moran's I表现为国家经济等指数>国家自然等指数>国家利用等指数;局部空间自相关表明,大部分行政村表现为非显著性,正相关HH与LL型耕地多以组团形式分布,负相关HL和LH型耕地主要呈零星分布.(3)结合空间自相关分析结果与君山区实际情况,将耕地划分为4类保护分区,并提出相应保护措施.研究结果客观反映了君山区耕地质量状况,为研究区耕地质量保护与管理提供了参考和依据.     

耕地自然质量与景观指数耦合研究

【目的】耕地是人类赖以生存的重要资源,也是土地资源中的精华。【方法】本文以Arc GIS10.1及其插件Patch Analyst为技术平台,对蒲阳镇在不同海拔高度下耕地景观格局特征进行了分析,并以2010年土地利用变更数据和耕地自然质量等别补充完善数据为基础,结合SPSS和Geo Da软件,进一步探讨了耕地自然质量与景观指数之间的耦合关系。【结果】(1)蒲阳镇耕地随海拔升高而斑块数量减少,平均规模变大,破碎化程度越低;这是因为海拔较低的区域地形相对平坦,人类耕作便利,生产活动频繁。(2)耕地自然质量与景观格局之间存在不同程度的相关性,耕地自然质量与斑块数呈现为显著的正相关,与景观百分比存在极弱的负相关性,仅-0.178;耕地自然质量与斑块平均大小、平均斑块形状指数均表现为显著的负相关。(3)耕地自然质量与景观格局具有一定的空间耦合性,斑块数量与耕地自然质量在空间上呈现局部空间的相似集聚性,景观百分比、斑块平均大小和平均斑块形状指数与耕地自然质量则呈现局部空间异质性,其中通过显著性检验的单元主要集中分布于蒲阳镇南部、北部以及西北方向。【结论】景观指数随着海拔变化出现规律性变化,耕地自然质量与各景观指数相关程度存在差异,二者呈现出空间同质性与异质性并存的现象。     

基于探索性空间数据分析的贵州省耕地质量空间差异

为贵州耕地质量空间分布的合理判断及耕地质量保护提供科学依据,依托GIS空间分析技术,基于贵州省1989—2010年耕地数据,应用探索性空间数据分析(ESDA)方法对全省耕地质量进行空间全局和局域Global Moran’s I分析,以探明全省耕地质量空间差异分布规律及特征。结果表明:通过全局空间自相关分析,贵州省总体上在1989—2010年优等地表现出较为显著的空间差异,高等地、中等地和低等地的空间差异较小;通过局域空间自相关分析,贵州省大部分区县耕地质量都表现为正的空间相关性,HH类型在毕节地区和遵义地区表现最为活跃,HL类型表现不显著,毕节的优等地及贵阳、贵定、凯里的高等地有此类型;LH类型分布较广且比较分散,主要分布于六盘水等地区,贵州的东部、中部、东北方向、东南方向及西南方向有此类型,全省耕地质量在局域空间自相关上存在一定的空间差异性。     

东北典型黑土区耕地有机质与pH的空间分布规律及其相互关系

为了解东北黑土地有机质下降和酸化状况,明确有机质和pH区域分布规律及其相互关系,以东北典型黑土区耕地作为研究对象,利用GIS空间插值法和相关性统计分析方法,探讨了该区域耕地有机质和pH的空间分布规律及其相关关系。结果表明：研究区耕地有机质平均值为26.57 g·kg^-1,总体呈现由北向南、由东向西递减的趋势;耕地pH平均值为6.42,研究区由东向西pH呈现逐渐增加趋势,而南北方向并未呈现出明显的规律性;东北典型黑土区有机质和pH总体呈极显著负相关性,但局部趋势不同,其中黑龙江省呈极显著负相关,辽宁省和吉林省呈极显著正相关,表明有机质和pH这两个因素在局部的作用关系还受到其他因素的影响。研究表明,在不同区域耕地质量保护和管理中要重视多因素耦合关联分析,这对区域耕地资源合理利用的评估具有重要科学意义。     

常州市钟楼区耕地产能空间分布与影响因素分析

耕地产能评价对于耕地资源保护及质量提升具有重要的现实意义。通过构建耕地产能评价体系，运用空间自相关及主成分回归分析法对常州市钟楼区的耕地产能进行空间分布及影响因素分析。结果表明：基于气候、自然因素和技术水平综合指标的耕地产能评价体系具有适用性和可操作性；钟楼区耕地产能等别分为6等和7等，其中6等地占比达到97.55%，等别空间分布呈现出城区内部街道低、外围地区较高的格局；耕地产能整体空间集聚性显著，各街道（乡镇）均表现出较强的空间正相关性，正相关类型（HH型和LL型）多呈现组团式，负相关类型（LH型和HL型）则分布零散；耕地自然质量和技术水平是影响钟楼区耕地产能空间分布的主要驱动因素，其中，耕作层厚度、有机质含量、障碍层距地表深度和土壤养分元素为主导因素，pH值、灌溉保证程度和排水条件为次要因素。因此，应从增强耕地自然质量、提高耕地技术水平等方面制定提高耕地产能的针对性措施。     

基于景观指数和基尼系数的广西耕地质量空间格局分析

[目的]掌握广西耕地资源质量空间格局特点,为科学合理利用和管理耕地资源提供科学依据.[方法]在广西耕地质量等级成果的基础上,运用景观指数和基尼系数法对广西耕地质量空间格局进行定量研究.[结果]桂西北山地区和桂南沿海区的耕地各自然质量等别分布相对均衡,多样性指数高,桂中溶蚀平原区和桂东北丘陵山地区集中程度较高;桂南沿海区和桂南低平原区各利用等别分布相对均衡,多样性指数高,桂中溶蚀平原区集中程度较高.自然质量等别组合类型分布呈西北部组合类型齐全程度高于东南部的特点,而利用等别组合类型呈与之相反的特点.同一指标区利用等别的多样性和组合类型齐全程度高于或等于自然质量等别.[建议]严格管控广西东南部的优质耕地,加强耕地基础设施建设,提升土地利用水平,使土地等别向高等别聚集,提升耕地质量,同时量化耕地质量与粮食生产能力的关系,找出粮食生产能力区域格局特征,确保粮食安全.     

基于国家耕地质量等别指数和空间自相关的苏北地区耕地保护分区

掌握苏北地区耕地质量指数的空间集聚性和异质性特征，可为苏北地区耕地质量保护分区与制定差异化保护政策提供科学依据。本研究以苏北地区2020年度耕地质量三类等别指数作为空间变量，探讨苏北地区市县尺度下耕地质量空间布局及趋势分布，同时采用局部空间自相关（LISA）定量描绘苏北地区各市县耕地质量分异规律，制定符合实际的分区保护模式。结果表明，苏北地区耕地自然等别较为集中，自然等别在5~7等之间，以6等地为主。自然等指数在东西方向呈现倒“U”形的变化趋势，利用等指数呈现由北向南逐级递减趋势，经济等指数在东西方向上呈现先逐渐上升后逐渐下降的趋势，南北方向上无明显变化规律。从苏北地区全局Moran''s I值来看，国家自然等、国家利用等、国家经济等的Moran''s I值分别为0.357、0.389、0.349，即国家利用等>国家自然等>国家经济等，表明苏北地区耕地质量在市县尺度呈现较强的聚集趋势。苏北地区耕地质量指数LISA分析中正相关类型高于负相关类型，且正相关类型聚合性较强，负相关类型呈零散分布。高-高型通过组团状集聚分布，低-低型主要以片状、条带状形式分布，低-高和高-低型零星分布。本研究根据LISA多维度集聚类型组合特征，对苏北地区进行耕地保护分区，具体划分为核心保护区、质量提升区、综合改良区、结构调整区4类保护分区，并提出对应的分区保护措施。     

基于空间自相关的耕地质量空间分布特征研究——以芜湖市4区为例

采用空间自相关分析方法,借助表征耕地质量的自然等指数、利用等指数和等别指数等3类指标,以村级耕地图斑为单元进行空间自相关分析,探讨芜湖市镜湖、弋江、鸠山、三山4区耕地质量的空间结构特征.结果表明:芜湖市4区耕地质量在空间分布上呈现一定的聚集性规律,正相关类型(高-高和低-低型)多以组团的形式出现,聚集性较强;负相关类型(高-低和低-高型)无明显的聚集性分布,多为零星分布.     

山东省耕地后备资源宜耕性评价

从生态环境、立地条件、区位指标等3个方面选取了9个评价指标,采用极限条件法对山东省耕地后备资源宜耕性进行评价,并分析不同类型耕地后备资源的空间分布特征。结果表明:山东省耕地后备资源面积为2 100.09km~2,仅占山东省土地总面积的1.33%,其他以草地为主。空间分布呈现出不均衡性,东营市和德州市耕地后备资源数量较多,面积分别为266.59和210.91km~2;青岛市、聊城市、淄博市和威海市耕地后备资源较少,占山东省耕地后备资源面积的比例均3%。不同类型耕地后备资源空间分布差异明显。可开垦其他草地和可开垦内陆滩涂空间分布差异相对较小;可开垦盐碱地和可开垦裸地空间分布集聚特征明显;其他可开垦耕地后备资源数量较少,但空间分布差异较大;可复垦采矿用地的空间分布整体上呈现出"西多东少,南多北少"的空间格局。集中连片耕地后备资源面积为576.67km~2,占耕地后备资源总面积的27.46%。相对稀缺、零散破碎化程度较高、空间分布差异显著是山东省耕地后备资源的主要特征。耕地保护不应只注重占补耕地的数量和质量,还应通过适度规模经营等提高对现有耕地的利用效率,因地制宜加强对各类型耕地后备资源的合理保护和高效利用。     

白水河小流域不同植被类型间土壤养分的差异性及其空间变异研究

本文以典型喀斯特小流域为研究尺度,应用GIS技术和地统计学相结合的方法分析了不同植被类型间土壤养分的空间变异规律及其分布特征。结果表明:(1)各土壤养分含量与在不同植被类型的存在相关性差异,TP和AK呈极显著相关(P0.01),TK在P0.05下显著相关,SOC、TN和AN均无显著相关关系;(2)不同植被类型下的土壤养分含量差异明显,TP在草丛中的含量显著高于马尾松林和樱桃林,TK在耕地中的含量显著高于其他植被类型,AK在樱桃林中的含量显著高于除耕地外的其他植被类型,且在耕地和马尾松林间的差异显著;(3)研究区各土壤养分均为中等程度的变异性,变异性大小表现为TKTPTNSOCAKAN。除全钾外,其他土壤养分均表现为强烈的空间自相关性,其变异主要是由结构因素引起。全钾含量的空间自相关性很弱,其变异主要受随机因素的影响;(4)SOC、TN、AN和AK的空间分布较为相似,均呈明显的条带状分布,在海拔高、坡度大的区域含量较高,TP呈零星斑块状分布,TK在流域内普遍为低值分布。     

基于GIS的广东省县域经济空间差异研究

以2009年广东省67个县为研究对象,选取了人均GDP等5大类23个指标作为评价因子,通过因子分析法获得各县级单元经济发展实力的综合得分,利用GeoDa软件,计算出2009年广东省县域经济发展水平的全局Moran＇s I,再运用Moran＇s I散点图和LISA方法分析其局部空间的自相关性。结果表明,广东省县域经济发展水平存在显著差异;空间分异关联特征为在中部临近珠三角地区的县域经济呈现＂高高集聚＂;在粤西、粤北等边缘地区呈现＂低低集聚＂,倒U型差异特征显著。县域经济发展水平基本呈现由珠江三角洲核心区—边缘区—东、西两翼—粤北山区递减的分布格局,经济发展水平最强的县域仍位于珠江三角洲核心区。     

基于DEM的土地利用格局空间自相关分析

以安徽省枞阳县为研究区,对县域土地利用格局进行了全局空间自相关和局部空间自相关分析,并结合DEM进一步分析了该县各土地利用类型显著集聚特征的地形特征。结果表明,各土地利用类型都表现出空间正自相关特性,所表现的空间聚集或异常的位置及范围也各有不同,并且聚集特征的发生具备一定的地形条件,地形特征影响土地利用格局的形成和空间集聚分布。     

汉源县耕地利用等别空间分布特征研究

耕地资源是人类生存和发展的基础性资源,科学判定耕地空间分布特征,对促进耕地保护及空间优化布局等方面具有重要意义。选用耕地质量的国家利用等别,应用空间自相关分析方法来探究汉源县耕地利用等别空间分布特征。结果表明:①汉源县耕地质量状况较好,耕地利用等别主要分布在7～11等,7～8等为高等质量地,占全县耕地面积的10.27%;9～11等为中等质量地,占全县耕地面积的89.73%;高等地主要分布在唐家乡、富春乡、九襄镇等乡镇,中等地各个乡镇均有分布。②全局自相关结果显示,全局Moran’s I指数为0.648 947,汉源县耕地质量有显著空间集聚性,局部自相关结果显示汉源县中部有低—低的低值聚集区和四周有高—高的高值聚集区2个显著相关性区域,高—低聚集区和低—高聚集区零星分布区域。该研究结果可为调整和补划基本农田、评价更新耕地质量、管理土地资源及农业生产提供科学依据。     

武汉市远城区耕地质量空间格局分析

定量掌握区域耕地质量空间格局及其分布特征,对保护优质耕地,实现耕地数量与质量的双重管理起到重要作用。本文采用GIS技术、地统计学和景观生态学相结合的方法,基于武汉市农用地分等数据,对武汉市耕地的自然等指数、利用等指数和综合等指数的空间格局进行了研究,分析了反映武汉市耕地质量和利用水平的各指数空间格局分布特征和空间分异产生的原因。研究结果表明:从分析结果来看,武汉市各个远城区中,东西湖区和汉南区的耕地质量集中程度最高,且以高质量的耕地为主;新洲区和黄陂区耕地质量多样性明显,且质量分布均匀;蔡甸区和江夏区在6个区中处于过渡位置;从方法选择上,景观指数、洛伦兹曲线、组合系数法以及GIS空间分析功能都能对耕地质量空间格局进行有效分析,同时相互验证,使分析结果更加合理可靠。