黄河流域"三生"功能协调性测度及其差异性优化调控

黄河流域对中国经济社会发展和生态安全具有十分重要的作用，从"三生"功能协调性角度提出国土空间优化与可持续利用的建议，对黄河流域生态保护和高质量发展具有科学指导意义。因此，该研究聚焦黄河流域"三生"功能间的关系，以地理空间数据和社会经济统计数据为支撑，采用GIS空间分析法与力学均衡模型测度黄河流域"三生"功能协调性，识别出"三生"功能失调区域并分类提出优化调控策略。结果表明：黄河流域"三生"功能协调度共分 4种水平6种类型，整体处于"磨合"水平，不同功能的空间分布特征差距明显；约4%的县域单元处于"失调"水平，且主要沿黄河两岸分布；协调度类型主要以高生产低生态和高生态低生活两种类型为主；"三生"功能失调区域需根据协调度水平及类型，从优化土地利用结构、产业结构、公共服务设施供给以及生态维护等方面分类优化调控，提升短板功能，改善"三生"功能的协调度，促进国土空间的可持续开发利用。     

河南省"三生"功能时空演变特征及影响因素

随着城镇化进程快速推进，国土空间功能格局产生剧烈演变，探讨国土空间"三生"功能的时空演化特征及影响因素，可为区域协调可持续发展和国土空间优化布局提供科学依据。该研究以河南省县域单元为例，从生产、生活、生态三个维度构建指标体系，评价区域2000、2006、2012年及2018年"三生"功能的空间格局特征及演化规律，并利用主成分分析法诊断"三生"功能演变的影响因素及作用机制。结果表明：1）2000-2018年河南省各县域"三生"功能均呈现不同程度的增长态势，空间上"三生"功能存在地域分异特征，生产功能空间梯度差异显著，生活功能由市辖区向外逐渐减弱，生态功能呈现"山地丘陵区>平原区>市辖区"的梯度变化；2）2000-2018年河南省"三生"功能发展变化明显，24.39%的县域生产功能明显减弱，86.99%的县域生活功能水平得到提升，而生态功能平稳发展，减弱区域较少；3）粮食保障、社会保障、生态维持是影响河南省"三生"功能演变的重要因素，经济发展与生态承载是基础性影响因素，说明不同影响因子间形成共同推力才能促进"三生"功能的良性发展。研究结果可为促进国土空间规划及空间可持续利用提供参考与依据。     

综合土地多功能与适宜性的南京市溧水区"三生"空间划定

区域"三生"空间的划定是其生态文明建设的重要组成部分，也是其国土空间规划与治理体系的基础。划定"三生"空间应以土地利用多功能性分析框架为指导，突出土地主导功能，并考虑其用地分布现状及功能特征的时空变化趋势。该研究以南京市溧水区为例，在土地多功能评价和"三生"空间适宜性评价的基础上，综合其土地多功能及变化趋势和"三生"空间适宜性划定研究区"三生"空间。结果表明：1）10年间研究区生产与生活功能下降，生态功能提升，各功能高低值所在区域也有变化，生产与生活功能、生态与生产功能表现出一定的相关关系；2）研究区生产空间适宜性差异最大，与耕地的分布存在高度的关联。生活空间适宜性差异最小，但其均值最高，呈由镇中心向周围递减的分布。生态空间适宜性均值略低于生活空间，在各镇间较为平均；3）研究区各乡镇"三生"空间综合评价结果比适宜性评价结果的耦合协调度提升，据此划定的生产、生活、生态空间在研究区占比分别为39.63%、22.72%、37.65%，生产空间集中在研究区中部和西北部，生活空间主要分布在研究区中部，而生态空间则在研究区南部。综合土地多功能与适宜性的"三生"空间划定结果更精细，且三生空间的协调性也更高，可以为研究区进一步的国土空间规划提供参考。     

基于Markov-FLUS-MCR模型的晋中市"三生"空间优化

三生空间优化是落实各级国土空间规划和引导土地合理开发保护的重要基础。该研究利用Markov-FLUS模型模拟预测2025年晋中市"三生"空间，选取最小累计阻力（Minimum Cumulative Resistance，MCR）模型评价国土空间开发适宜性，在空间上叠加分析模拟预测结果与开发适宜性评价结果，对晋中市进行"三生"空间优化。结果表明：1）从模拟预测结果来看，Markov-FLUS模型模拟2018年晋中市"三生"空间变化，与实际数据对比精度达到97.17%，模型具有适用性。2025年晋中市生产与生活空间均呈增长态势，其中生产空间涨幅较大，增长面积达813.53 km2，生态空间面积减少892.65 km2。2）从开发适宜性来看，MCR模型将晋中市国土空间分为5种类型：生态保护区、生态优化区、限制开发区、优化开发区和适宜开发区。生态优化区面积最大为4 994 km2，占整个研究区的30.59%，适宜开发区面积最小为1 546 km2。3）"三生"空间优化后，晋中市划分为生产空间、生态空间、生活空间、生产-生活空间、生产-生态空间、生活-生态空间和生产-生活-生态空间7种类型，表现出"整体集聚，局部零散"的空间分布特征，其中生态空间面积占比最大，为41.20%。研究结果有助于促进"三生"空间优化理论与方法的深入研究，也可为晋中市国土空间合理开发保护提供参考。     

基于“三生”空间的广西边境地区土地利用格局及多功能演变

分析边境地区土地利用变化对优化国土空间开发保护格局和实现兴边富民具有现实意义。该研究以广西边境地区为研究对象,在推演基于"三生"空间的"要素-结构-空间-功能"的土地利用多功能机制基础上,构建评价指标体系,运用动态度、转移矩阵模型分析该地区2000-2018年"三生"空间格局演变特征,采用TOPSIS和障碍度模型测度其多功能水平并诊断主要障碍因素。结果表明:1)2000-2018年广西边境地区"三生"空间格局演变速度由平缓转向加速波动,生产空间和生活空间扩张,生态空间收缩,城镇化水平较高和边境贸易活动频繁的中部-东南部沿线的县市区土地利用格局演变更为剧烈;2)2000-2018年广西边境地区土地利用"三生"功能稳速上升,生活功能评分最高,生产功能和生态功能波动式变化明显,土地利用多功能呈现"双核双副"的格局特征,各县市区土地利用多功能由低水平高差距阶段迈向较高水平的相对均衡状态,土地利用格局演化与多功能变化特征一致;3)广西边境地区土地利用多功能的障碍因素主要包括资源要素布局、经济发展水平、生态环境质量和边境贸易活动。需在新一轮国土空间规划指引下,优化旅游资源布局,推动区域经济一体化发展和加快推进生态文明建设,促进广西边境地区土地利用"三生"功能协调发展以提升多功能整体效应。     

基于主导功能的国土空间生态修复分区的原理与方法

国土空间规划是统筹区域资源开发利用和生态保护格局、促进空间治理体系现代化、服务生态文明建设和国家现代化战略的重大举措,国土生态修复是针对区域空间格局失调、资源利用低效、生态功能受损的国土空间进行综合整治与生态修复的活动和过程,是编制和实施国土空间规划的重点内容,生态修复分区则是合理编制国土空间生态修复规划和科学高效开展生态修复的重要前提。通过分析区域国土、生态、经济等主导功能的分区定位与内涵特征,依据"生命共同体理论"、"三生协调理论"、"适宜性管理"等国土空间规划与生态文明建设的基本理论,基于"自上而下"和"自下而上"相结合,提出了基于主导功能型区划的国土空间生态修复分区的思路与方法:1)摸清自然资源本底,完成一级生态功能基础分区;2)评价区域生态功能状况,完成二级生态修复格局分区;3)明确生态修复重点区域,完成三级生态修复模式分区。通过在江西省国土空间生态修复分区进行实践应用,可将江西省生态修复区划分为5个大区,以及24个亚区、70个修复小区,研究可为江西实施生态修复工程和国土空间管治提供决策依据。该方法归纳起来有以下4点特征:一是突出主导功能;二是遵循生态规律;三是适配空间尺度;四是强化上下衔接。研究对于国土空间生态修复规划编制、实施和生态管控具有积极的意义,可为国土空间整体保护、系统修复、综合整治与推进美丽中国建设提供科技支撑。     

基于“三生空间”的滇中城市群土地利用空间结构多尺度分析

"三生空间"功能优化是进行国土空间优化的重要基础,对生态文明建设具有重要意义。以云南省第二次土地调查数据为基础,构建滇中城市群"三生空间"功能分类体系。基于不同的行政尺度,采用不同的计量模型和GIS空间分析方法,对滇中城市的4个州市和42个县区的"三生空间"功能格局分布特征进行了多尺度分析。结果表明:(1)在市域尺度上,滇中城市的"三生空间"功能结构呈现出多样化和信息熵空间分布中、东部高西部低的现状;集中化程度空间分布整体较低且各地相差不大;优势度整体较高;各州市区位特征不显著。(2)在县域尺度上,滇中城市的"三生空间"功能结构呈现出多样化和信息熵空间分布东部高,西部低的现状;集中化程度除昆明市主城区外其他各地分布趋近;优势度呈中间低两边高的分布现状。(3)通过县域与市域尺度的分析对比,揭示了各尺度间"三生空间"功能分布格局的相互关系,实现各尺度间的良性约束和优化配置,为城市群的国土空间功能优化提供了必要的依据。     

基于适宜性和空间功能值的德兴市矿粮复合区“三生”空间优化研究

[目的]深入开展“三生”功能评价与空间调控优化，协调重构不合理的空间布局与结构，缓解矿粮空间冲突，为国土空间治理和区域高质量发展提供参考。[方法]以德兴市矿粮复合区为例，结合空间适宜性评价、功能值测算与空间自相关分析，基于AVC“三力”理论对研究区进行“三生”空间优化研究。[结果](1)农业、工业生产空间分别集中于西南部和北部，生活空间集中度自西北向东南递减，而生态空间分布广泛且整体均衡；(2)生产、生态空间多呈现聚集态势，而生活空间功能聚集性较弱，呈零星分布，且矿区对其空间适宜性、功能值及聚集度有负面影响；(3)空间重构后，生活、生态空间功能值分别从1.948 6亿元、90.755 0亿元提升至1.951 8亿元、90.778 9亿元。[结论]综合考虑适宜性、空间功能值与集中度进行空间优化与重构，研究区生活与生态空间功能值有所提高，各类空间分布趋于集聚态势，缓解了矿区对于人们生活与粮食生产的负面影响。未来应针对各类空间进行系统治理与管控，并严格控制矿区开发，以保障生产、生活与生态功能。     

基于“三生”功能的福建省国土空间特征及优化研究

[目的] 探究福建省国土空间特征,为解决城镇化快速推进导致的国土空间开发无序和推动其优化布局提供科学依据。[方法] 基于“三生”功能视角,以福建省为研究对象,运用综合评价法、探索性空间数据分析、障碍度模型和比较优势指数分析等方法,开展“三生”功能评价,分析其空间分布特征和障碍因素,找出优势功能区并提出优化对策。[结果] ①福建省2018年生产功能、生活功能和生态功能均值分别为0.061 8,0.093 6,0.030 6,三者空间分布特征整体呈现东高西低。②“三生”功能空间分布上均呈正相关性,三者的热点区和冷点区空间分布特点总体表现为东高西低,区域上存在一定重合。③影响“三生”功能的障碍因素主要有经济密度、生态价值服务总量、交通用地密度和城镇化率。④福建省国土空间可划分为4个功能利用区。[结论] 福建省“三生”功能发展差异大,应均衡区域发展,优化国土空间布局。     

基于空间功能值的矿粮复合区三生空间重构

在分析矿区对"三生空间"分布影响基础上,重构三生空间,实现空间优化和协调发展。该文以江西省上饶市弋阳县旭光乡矿粮复合区为研究区域,借助每个村庄斑块所表现出的住户数量来表示生活空间功能值,采用地区修正后的单位面积价值当量法测算得到生态和生产空间功能值,并基于AVC(吸引力、生命力和承载力)理论调整"三生空间"布局。结果表明:矿区对生产-生活-生态空间具有一定的负面影响,表现为"三生空间"功能值与矿区距离成反比;生产-生活-生态空间无序镶嵌分布,具有少数集中、大多数分散的特点;经过空间重构,提高了三生空间功能值,空间格局由无序向规整转变。通过以AVC理论和空间功能值为空间重构理论依据重构后,生态空间功能值由23587.22万元增加到24 307.13万元,生产-生活-生态空间有序镶嵌、多数集中、少数零星分布。     

吉林省德惠市土壤速效钾的空间分异及不同插值方法的比较

基于地统计学和地理信息系统,采用区变量的半变异理论定量研究了土壤速效钾的空间变异特征,分析比较了不同空间插值方法的插值精度,并利用最优Kriging法插值生成了研究区土壤速效钾的分布格局图。结果表明:研究区土壤速效钾具有中等强度的空间自相关,步长为108.5km;块金效应显著,C0/sill值为0.43。所有插值方法中,球面多项式插值的RMSE最大,平常克吕格的指数模型插值精度最高。IDW虽然也常常被用来进行土壤属性特征的插值分析,但它只与距离有关,对于区域性的较大差异或存在多因子影响时,Kriging方法有其明显的优势;土壤速效钾的分布以中部饮马河为线,东西差异较大,总体自东北向西南呈有规律地逐渐增大的趋势。     

聊城市面向土地利用现状的GIS空间数据库建设构想

土地利用数据具有空间特性,利用地理信息系统技术与空间数据库管理技术实现土地数据的科学高效管理是必然的发展趋势。文章阐述了数据收集与采集规范的制定、数据预处理、数据采集、数据处理、数据库建立的建库技术流程,空间数据质量控制,空间数据的组织管理及数据库的功能实现。     

云南省呈贡县蔬菜地表层土壤Pb Cu和Zn的小尺度空间分布特征

应用地统计学对云南省呈贡县蔬菜生产基地2个典型区域（湖滨区和平坝区）3种微量元素（Pb、Cu和Zn）含量和土壤理化参数（CEC、〈0.01 mm粘粒和有机质含量）进行了空间结构分析。结果表明：（1）Pb、Cu和Zn含量在湖滨区低于平坝区, 湖滨区Pb含量的变异系数较大, 达到88.7%;（2）Pb、Cu和Zn含量在不同方向上呈带状各向异性,方向都为WS-NE和SE-NW;（3）Pb、Cu和Zn含量表现出强烈的空间变异,空间相关度介于25%和75%之间。在湖滨区Pb的变异强度高,Cu和Zn在平坝区的变异强度大于湖滨区;（4）CEC在湖滨区受到随机因素引起的变异强度大于平坝区,而粘粒含量和有机质含量的空间相关度均介于25%和75%之间。Pb、Cu和Zn含量与CEC之间呈显著的负相关性;（5）5个相邻的温室大棚湖滨区Pb含量高度变异,Cu和Zn的变异系数小。平坝区各指标的变异系数接近。呈贡县蔬菜生产基地表层土壤Pb、Cu和Zn含量在小于1 km^2的尺度上表现出明显的空间变异性,空间变异与土壤结构、灌溉、耕作活动、管理水平、施肥水平、大棚蔬菜生产年限、地下水位、农田道路网络和城市排污沟渠的分布等有关。     

对比景观土壤性质普通克里格法和回归克里格法的比较研究

The accuracy between ordinary kriging and regression kriging was compared based on the combined consideration of sample size, spatial structure, and auxiliary variables (terrain indices and electromagnetic induction surveys) for a variety of soil properties in two contrasting landscapes (agricultural vs. forested). When spatial structure could not be well captured by point-based observations (e. g., when the ratio of sample spacing over correlation range was > 0.5), or when a strong relationship existed between target soil properties and auxiliary variables (e. g., their R² was > 0.6), regression kriging (RK) was more accurate for interpolating soil properties in both landscapes studied. Otherwise, ordinary kriging (OK) was better. Soil depth and wetness condition did not appear to affect the selection of kriging for soil moisture interpolation, because they did not significantly change the ratio of sample spacing over correlation range and the relationship with the auxiliary variables. Because of a smaller ratio of elevation change over total study area (E/A = 1.2) and multiple parent materials in the agricultural land, OK was generally more accurate in that landscape. In contrast, a larger E/A ratio of 6.8 and a single parent material led to RK being preferable in the steep-sloped forested catchment. The results from this study can be useful for selecting kriging for various soil properties and landscapes.     

上海市规模经营农场的土壤养分与水稻产量空间变异特征

运用经典统计和地统计学结合的研究方法，探讨了规模化经营农场田块内的作物产量及土壤有效养分含量等空间变异特征。结果表明，土壤pH有较小变异和较强的空间结构性。作物产量变异较小而且是随机因素引起的没有明显空间结构性，和土壤养分含量及pH值等属性也没有明显的相关。有效磷、有效硫也表现为纯块金效应，全部变异由随机因素引起。其它观测项目均有不同程度的空间自相关，有效养分含量之间也有较为显著的相关性。     

绿洲土壤表层含盐量空间变异分析的插值方法研究

为了比较土壤表层含盐量空间变异性研究的各种空间插值方法的优劣,以渭库绿洲为例,运用基于ArcGIS的4种空间插值方法（反距离加权、样条函数、克里格、协同克里格空间插值方法）,分析了土壤表层含盐量的空间变异性。并通过分析各个交叉检验统计量来验证评估数据的误差,从而选取最优的空间插值方法。结果表明:4种插值方法的插值结果基本能反映含盐量的空间分布特征,简单克里格法更适合绿洲表层土壤含盐量的空间插值;通过空间插值可以发现表层土壤含盐量呈现出东南高、西北低的态势。对渭库绿洲土壤盐分空间分布特征及空间变异进行了解,有利于土壤盐渍化的快速诊断,是盐渍化土壤治理和改良的重要基础。     

可控变杆长空间机构在农机部件工作轨迹上的设计与应用

根据实际需要给定的空间轨迹，设计某种空间连杆机构，使得该空间机构连杆上定点的运动轨迹逼近所给定的空间轨迹。该文采用了可控变杆长空间连杆机构来实现已知运动轨迹，该运动轨迹可应用到机械手拔秧插秧、果实采摘、枝苗嫁接等农业机械设计中，为实现空间复杂运动轨迹设计提供了理论研究基础，该方法可应用于机器人、机械手的轨迹规划。     

山地丘陵地区乡村聚落的空间分布特征

通过景观指数分析、空间自相关性分析、空间分析,以桃源县为例,对山地丘陵地区乡村聚落的空间分布特征进行研究。结果表明:桃源县乡村聚落密度及其用地规模的空间分异特征显著,聚落总体形状较为简单,其中沅水、白洋河、延溪流域的乡村聚落形状相对较为复杂,规则性不强。桃源县各乡村聚落之间距离的空间分布格局特征并不明显,聚落之间的联系紧密,且水域对聚落空间分布的影响程度较强,最邻近道路距离的空间分布格局特征并不明显。桃源县的乡村聚落规模、形态结构、聚落与水域邻近度的空间特征显著,其空间关系差异显著。     

基于土地景观格局的重庆市永川区生态风险评价

[目的]分析重庆市永川区土地景观格局变化下的生态风险水平和时空变化规律,为该地区的土地结构优化和生态空间规划提供科学依据和理论基础。[方法]以行政村为评价单元,利用拐点识别法确定适宜空间粒度,然后借助景观格局指数构建生态风险指数,同时运用空间自相关和冷热点分析永川区土地景观生态风险的时空变化。[结果]①永川区景观格局的适宜空间粒度为60 m。②研究期间,永川区生态安全状况趋于好转,低等级风险区以茶山竹海街道为中心向东南、西南延伸,高等级风险区以五间镇、宝峰镇等为中心向外扩张。③生态风险全局Moran’s I值分别为0.447 2,0.444 6,0.372 2,呈正相关性,局部高高聚集区和热点区皆以团聚状分布于永川西北、西南和南部地区并有所扩张,低低聚集区和冷点区均以带状分布于茶山竹海街道等地并向东南延伸。[结论]虽然永川区生态安全状况趋于好转,但城周与区界附近乡镇生态风险波动较大,应成为未来生态治理的重点区域。     

基于地统计学的区域生态服务价值空间分异规律研究

以1997年和2007年Landsat TM影像解译数据为基础,采用空间格网作为表达单元,分别从空间分布和空间结构两个角度分析了邯郸市生态系统服务价值的空间分异规律。结果表明:1997—2007年10a间邯郸市的生态系统服务价值总体比较稳定,空间分布格局基本未发生改变,通过极值分析表明10a间区域的生态系统服务价值呈下降态势;邯郸市生态系统服务价值存在明显的地域性差异,其中高值区主要分布于西部山地、丘陵地带,而低值区则主要分布于中部平原城镇聚集区;从空间结构的角度分析,邯郸市的生态系统服务价值存在明显的方向性结构特征,不同方向的空间自相关程度相异、块金效应和空间异质性程度。