长沙市耕地集约利用时空变化分析

为准确把握区域耕地集约利用时间变化规律和空间分异特征,利用2001-2009年长沙市各县(市、区)土地利用变更数据和相关社会经济资料,以耕地集约利用为目标,尝试性地构建了包含3个层次、12项具体指标的耕地集约利用评价指标体系;采用以主成分分析为主的方法评价长沙市各区域耕地集约利用时序变化规律;以模糊综合评判为主的方法评判长沙市耕地集约利用空间分异特征。结果表明:2001-2009年,市辖区和东部远郊的浏阳市耕地集约利用度波动式上升趋势明显;东部中郊的长沙县耕地集约利用度经过前期(2001-2004年)短暂的上升-下降后,呈连年快速增长的态势;位于西部中、远郊的望城和宁乡2县耕地集约利用度变化轨迹基本上体现为持续稳步增加。2009年,市辖区和西部中郊的望城县耕地处于高度集约利用状态,集约利用综合评分分别为0.8638、0.8456;东部中郊的长沙县耕地处于中度集约利用状态,集约利用综合评分为0.7643;西、东部远郊的宁乡县和浏阳市耕地处于一般集约利用状态,集约利用综合评分分别为0.6902、0.6645。2种方法的集成运用为相关地区为耕地集约利用评价研究提供了借鉴,研究结果为促使长沙市在经济快速发展过程中耕地集约利用水平的提高提供了决策支持。     

基于城市分类的城市土地集约利用评价

均一区域城市土地集约利用评价的理论与方法已经趋于完善,在此基础上进行了全国地级城市土地集约利用评价.由于区域的差异性,首先开展了城市分类,然后再进行评价.在研究过程中,收集了与城市分类与集约利用评价相关的指标,主要包括建设用地与相关的社会经济指标.然后采用层次聚类分析的方法将((282((个地级城市分成了(3(类,采用主成分分析的方法分别对每一类型城市进行分析,得出每类型城市主成分的组数、每组主成分的贡献率及指标的因子值,分析了各类型城市主成分及指标因子值的差异.最后计算每类型城市的集约利用分值,根据集约利用分级表确定了全国各类型城市的土地集约利用的级别.     

甘肃省耕地集约利用空间分析

为分析甘肃省耕地集约利用的空间差异,以各县(区)为研究对象,首先选择耕地投入强度、耕地利用强度、耕地产出强度和耕地持续利用强度4个准则层、17个评价指标建立评价体系,运用熵值法和层次分析法综合确定各指标权重,计算出甘肃省各县(区)耕地集约利用度得分;然后,利用Arc Gis对各县(区)耕地集约利用得分进行分级;最后利用Geo Da对其进行空间自相关分析。结果表明:耕地投入强度对耕地集约利用影响最大;全省耕地集约利用整体水平较低,87个县(区)中处于集约利用较低水平的有51个;耕地集约利用水平空间差异大,嘉峪关市最高,合作市最低,嘉峪关市是合作市的45倍;耕地集约利用地域性特征明显,存在空间聚集现象,河西地区西部为耕地集约利用高值聚集区,陇中和甘南高原一带为低值聚集区。     

基于主成分分析和物元模型的河南省城市土地集约利用对比研究

提高城市土地集约利用水平对缓解人地矛盾、提高土地利用效率等具有重要意义。以河南省17个省辖市的城市土地利用为研究对象,根据城市土地集约利用的内涵,构建一套衡量城市土地利用集约度的指标体系,并采用主成分分析法和物元模型2种方法对各城市土地利用的集约度进行了对比分析。研究结果表明,2种方法测评的城市土地利用集约度,在测评结果排序、集约利用等级划分和空间分布等方面虽有差异,但存在较大的相似性。豫北、豫西南和豫西的城市土地集约利用程度较高,而位于豫东和豫东南的城市土地集约利用程度则相对较低。2种方法在分析影响城市土地集约利用程度的内部因素时差异较大。研究结论认为,未来河南省各城市要加大土地投入力度,改善土地生态环境质量,以促进城市土地集约利用程度的提高。     

基于灰色概率模型的耕地集约利用评价——以湖北省为例

采用层次分析法以及文献参考法建立了耕地集约利用评价指标体系,在此基础上结合模糊集理论提出了耕地集约利用评价的灰色概率模型,并依据该模型对湖北省及其所属的17个市(州)的土地集约利用程度进行了评价。结果表明:2011年,湖北省耕地处于基本集约利用向比较集约利用过渡状态;湖北省17个市(州)中高集约利用的有2个,比较集约的有6个,基本集约的有7个,不集约的2个。通过区域差异分析,验证了该模型应用于耕地集约利用评价切实可行,可以为耕地集约利用提供理论支持。     

基于GIS的滨海集约农区耕地生态环境评价研究

该文以山东广饶县为例，进行了滨海集约农区耕地生态环境的评价研究。采用土壤图和土地利用现状图的叠置方法划分评价单元，系统聚类与Delphi法结合筛选参评因素，层次分析法(AHP)确定其权重，模糊评判法确定耕地生态环境等级。结果显示，广饶县耕地生态环境总体良好，一、二等地占总面积的39.92％；三、四等地占总面积45.75％；五、六等级仅占14.33％。耕地生态环境等级由东北沿海向西南部的过渡，与耕地的集约利用程度呈现明显的反向关系，同时受不同的耕地利用方式影响明显。该研究探索了滨海集约农区耕地生态环境的评价技术方法，分析了耕地集约利用对其生态环境的影响，对集约农区耕地资源的持续利用和环境保护有积极意义。     

武汉城市圈耕地集约利用时空分异特征

为加强对武汉城市圈耕地集约利用时空变化规律的认识,该文从投入强度、利用程度和产出效益3个方面构建了包含10项指标的耕地集约利用评价指标体系;以县级单元作为基本分析尺度,运用全局主成分分析方法,对划分的35个评价单元2002－2009年间的耕地集约利用水平进行综合评价,分析武汉城市圈耕地集约利用的时空分异特征。结果表明：2002－2009年,随着资本投入和科技投入的波动性增长,武汉城市圈耕地集约水平呈现出"稳定上升-平稳发展-阶段下降-迅速上升"的变化过程,平均分值由58.40提高至61.62,整体保持了增长态势;受区域地貌特征、耕作条件的影响,武汉城市圈各地区耕地集约利用水平差异显著,集约度较高的区域主要分布于东西沿江平原一线,南北丘陵山区耕地集约度较低,总体呈现"中间高、两翼低"的空间分异格局;但随着城市圈整体集约度的提高,各地区间耕地利用集约度的差异正在逐步缩小并趋于稳定;研究期内,各地区耕地集约度变化呈现明显的空间分异特征,多数地区耕地集约度变化呈现波动上升趋势,但城市圈中心武汉市区及其周边部分地区,由于耕地产值的大幅下降,耕地集约度有所下降。该文为武汉城市圈耕地集约利用水平的提高提供了科学依据。     

基于GIS的黑龙江省耕地集约利用水平的空间格局分析

利用现代信息手段研究一定尺度的耕地集约利用水平空间分布,为促进区域规模化耕地集约经营以及缩小区域耕地集约利用水平差距具有重要的作用.以黑龙江省64个县(市)为评价单元,采用熵值法和综合指数法定量计算各县(市)耕地集约利用水平,利用GIS手段和地学模型方法,分析和研究各县(市)耕地集约利用水平的空间分布.结果表明,64个县(市)耕地集约利用水平呈现4级分布,东南部耕地集约利用水平明显高于西北部,全局Moran指数,为0.23,各县(市)耕地集约利用水平趋向聚集,但聚集程度不强,耕地集约利用高值区的扩散效应不显著.     

保定市耕地集约利用时空变异分析

农用地(主要是耕地)集约利用是保障经济社会可持续发展的必要条件。以保定市22个县(市)的耕地为研究对象,建立了耕地集约利用指标体系,采用熵值法分别从土地投入强度、土地利用强度、土地产出效果、社会生态效益4个方面对耕地进行集约评价,并将评价结果分为4个等级。结果表明:保定市耕地集约利用水平总体不高,集约分值约为0.57,处于一般集约水平。从时间序列上看,1995—2010年耕地集约利用分值呈现上下小幅度波动趋势,1995年和2010年集约分值基本持平,集约程度变化不大;从空间序列上看,耕地同一级别集约范围变化不大,整个保定市呈现出东部集约程度高,西部集约度相对低的空间分布特征。研究结果可为保定市耕地集约利用水平提高以及农业的持续发展提供科学依据。     

重要水源地东圳库区土地利用与水土流失特征空间关系分析

选取重要水源地东圳库区为研究区,利用GIS和SPSS技术,通过不同土地利用方式的土壤侵蚀综合指数和主成分分析两种方法进行定量分析与对比研究。结果表明:①不同土地利用方式的土壤侵蚀综合指数从强到弱的顺序是园地>耕地>未利用地>居民地>草地>林地;②不同土地利用的水土流失强度主成分分析得出各相关因子贡献率从大到小的顺序为:园地>耕地>未利用地>居民地>草地>林地;③通过土壤侵蚀强度综合指数和主成分分析两种方法得出的结论基本相同。最后,通过分析结果对研究区的水土流失防治提出了建议,研究结果可为东圳库区水土流失综合治理提供理论依据。     

基于土地利用的三峡库区近30年生态系统服务价值时空变化特征

为了分析和探究三峡库区生态系统服务价值的时空变化特征,以Landsat TM/Landsat 8 OLI遥感影像为基础数据,运用RS和GIS技术提取了研究区1986年、1995年、2000年、2007年、2010年和2018年的土地利用数据,并运用土地利用动态指数模型和土地利用程度指数模型对其土地利用类型的变化趋势进行了分析。另一方面,核算了研究区相应年份的生态系统服务价值,并分析了其时空演变特征,同时对土地利用程度与ESV的相关关系进行了分析。结果表明:(1)1986-2018年,三峡库区耕地、林地和草地面积呈现减少的趋势;水域、建设用地和未利用地面积呈现增加的趋势;(2)不同土地利用类型的变化速度具有差异性,其中,建设用地和水域变化较快,耕地、林地、草地和未利用地变化较慢;(3)1986-2018年,三峡库区生态系统服务价值总量由1639.56亿元持续增长到1662.01亿元,整体增幅1.37%;(4)研究区ESV具有空间正向自相关性,其中高值区聚集明显,中低值区分区域相邻布局;(5)土地利用程度与ESV存在强烈的正相关关系。三峡库区近30年来的生态系统服务价值整体上有所提升,生态状况有所改善,但区域间差异较大,局部地区仍需特别关注,生态系统服务价值与土地利用之间存在着密切相关性。     

基于山-谷-水耦合界面的三峡水库地表覆被转换轨迹分析

利用三峡库区多时相LUCC遥感解译数据、水系和DEM数据,考虑淹没时间的连续性和地表覆被的自然特性,构建地表覆被分类体系,对比识别水库不同运行阶段地表覆被转换的宏观时空格局,旨在找出不同覆被转换轨迹的山-谷-水界面分布与地形梯度特征。结果表明:水库不同运行阶段,1库区地表覆被间发生了不同程度的多样化转换,但总体格局不变,均以透水性的季节性绿色覆被和常绿性绿色覆被为主,占整个库区的96%以上;2库区地表覆被间的转换方向和规模呈阶段性差异,但主要地表覆被转换方式在3个运行阶段基本一致,表现为季节性与常绿性绿色覆被间互转、灰色覆被吞噬季节性绿色覆被不断扩张、水位上升淹没绿色覆被和蓝色覆被,只是其空间分布与延展呈现较大阶段性差异;3库区局部山-谷-水界面地表覆被间的转换呈显著差异,前两阶段(1997—2003年和2003—2006年)以山-山界面地表覆被转换为主,后一阶段(2006—2009年)主要是山-谷界面地表覆被间的转换,且同类地表覆被在山-谷-水界面上的转换流向也发生阶段性变化;4库区主要地表覆被转换方式的分布符合自然和人类活动的规律,在海拔和坡度2个地形梯度上具有显著差异性,但坡向仅对淹没区转换有显著影响。研究结果可为库区土地利用规划与生态环境保护提供参考。     

基于正态云模型的三峡库区土地利用生态风险评价

为有效解决三峡库区土地利用生态风险评价中因某些基础数据不能被准确获取或量化而造成的评价指标和评价结果中存在的模糊性和不确定性问题,引入了正态云综合评价模型。正态云模型既能直观地看出各评价指标的状态,也能客观地反映出各评价指标对整个三峡库区土地利用生态风险的影响。该文采用三峡库区2000年和2012年遥感数据、社会数据、经济数据以及环境监测数据,基于压力-状态-响应(pressure-state-response,PSR)模型构建评价指标体系,利用正态云模型对三峡库区土地利用生态风险进行评价。结果表明:三峡库区2000-2012年各区县平均土地利用生态风险等级均隶属于较低等风险级;其隶属度值由0.4233下降到0.4013,库区总体土地利用生态风险等级有逐年上升的趋势,并在空间上由东北到西南逐渐增加;库区6区县,含库腹4区县和库尾2区县,土地利用生态恶化突出,特别是重庆长寿区,值得重点关注。正态云模型实现了各评价因子向生态风险等级的不确定性映射,兼顾了评价因子量化与等级划分的随机性和模糊性,使评价结果更具客观性。该研究结果为三峡库区合理土地利用与生态保护政策的制定提供一定的借鉴参考。     

三峡水库坝区生态屏障区近25年土地利用变化评价

通过研究三峡水库坝区生态屏障区近25年来的土地利用变化,揭示其时空变化规律及驱动机制,为坝区生态屏障区土地资源的合理开发利用及生态系统管理提供科学依据。运用RS和GIS技术对1993年、2006年和2018年3期Landsat遥感影像进行处理,得到土地利用类型分布图;综合运用土地利用变化量、变化幅度和转移矩阵等定量指标,对三峡水库坝区生态屏障区1993—2018年间的土地利用变化进行分析。结果表明:1993年以来,三峡水库坝区生态屏障区土地利用结构变化明显,表现为林地、园地和水域的增加,耕地的大幅减少,其中水域面积增加幅度高达183.0%,而耕地面积减少幅度达68.9%;土地利用转移特征结果显示,水域、园地的增加都主要由耕地、林地转化而来,林地、建筑用地的增加主要由耕地转化而来,而未利用地向各方面用地类型转化;三峡水库坝区生态屏障区1993—2006年水域变化程度远大于2006—2018年,其他类型变化幅度相近。总体而言,三峡工程的建设、城镇化发展、农林产业结构调整和生态保护是三峡水库坝区生态屏障区土地利用变化的主要原因。     

河北省农村居民点用地集约利用评价

近年来,河北省城镇建设用地和农居点用地呈现双上升态势,土地对省域经济、社会发展的制约作用突显,化解矛盾的根本出路在于农居点用地集约利用。该文分析了农居点用地集约利用的内涵和类型。从经济、社会、自然3个方面构建了土地集约利用的指标体系,建立了评价模型。以县域农居点为评价单元,对农居点用地集约利用水平进行了实证研究,按照综合分值高低将县域农居点用地集约利用水平划分成4个级别,分别对应集约利用、适度利用、低度利用和粗放利用。基于上述研究,提出了集约利用的有效途径。     

基于MCE-CA-Markov的三峡库区土地利用演变模拟及预测

为深入研究三峡库区蓄水以来土地利用演变规律及驱动机制,该研究以库区2000、2007及2014年的Landsat TM遥感影像作为数据源,在运用ARCGIS10.1对库区土地利用现状进行分析的基础上;基于多标准评价(multi-criteria evaluation,MCE)的元胞自动机和马尔可夫链(CA-Markov)模拟库区自组织的土地利用演变;并利用多时相的遥感分类图像检验MCE-CA-Markov的模拟精度,经检验,其Kappa系数达到0.9712;利用检验过的土地利用演变限制条件及因子组合来对库区2028年土地利用进行预测.研究结果表明:运用MCE-CA-Markov模拟土地利用演变规律是可行的;在2000—2014年间,库区土地利用变化图谱面积由大到小排序为稳定变化型>后期变化型>前期变化型>反复变化型>持续变化型;模拟得到库区2014年土地利用格局与解译的土地利用格局一致,相对精度达到84.48%;预测到2028年时,库区耕地、林地及草地继续减少,水域、建设用地及未利用地持续增加,预测结果表明三峡库区土地利用变化十分活跃,生态环境恢复和重建的压力很大.因此,迫切需要加强三峡库区耕地、林地和草地的保护,控制和阻止盲目开垦耕地的行为,促进库区生态环境的保护和改善.研究结果以期为三峡库区土地利用规划、城市建设以及生态环境修复提供理论支撑.     

三峡库区近30 a农村居民点格局变化与特征分析

为了了解三峡库区农村近30 a农村居民点用地的格局与变化特征,为农村居民点用地的合理利用、潜力挖掘提供基础。在研究中主要采用了定性描述与定量分析相结合的方法,分析了三峡库区从整体到局部的农村居民点用地的变化规律。研究结果表明：三峡库区农村居民点多分布在城市的周边地区,并且沿河岸分布;农村居民点对耕地占用的依赖性逐渐减轻;农村居民点用地变化区域差异比较大,农村居民点的规模在逐渐扩大,由居住分散逐渐向居住集中发展,农村居民点紧凑度相对较低,集约利用的潜力较大。此项研究可以较好地了解三峡库区农村居民点用地结构与变化规律。     

三峡库区重庆段土地覆盖和生物多样性功能演化及预测

为研究三峡库区(重庆段)2005—2020年土地覆盖和生物多样性功能演化情况,对景观格局进行动态分析,该文结合重庆市生态保护红线划定成果,综合运用CA-Markov模型和InVEST模型对区域2005-2020年的土地覆盖和生物多样性功能的演化及趋势进行研究,在运用CA-Markov模型对2020年土地覆盖进行模拟预测的基础上,运用InVEST模型进行生物多样性功能的定量计算.结果表明:1)2005—2010年和2010—2015年,各类土地覆盖面积和土地覆盖动态度分别呈现"四增二减"和"三增三减"的状态;2)CA-Markov模型模拟预测时Kappa系数达到0.92,表明模型的普适性较好;3)4期生境退化指数最高值变化为:0.1681→0.2071→0.1909→0.1812,城区周边和长江、嘉陵江、乌江沿岸区域的生境退化指数高,东北部大巴山区域的生境退化指数较低;4)大巴山、武陵山、四面山等区域的生境质量较好,长江、嘉陵江沿岸生物多样性功能较差,4期生境质量总得分和平均得分分别为34337710、36829020、36345590、35530500和0.5139、0.5512、0.5439、0.5317;5)15年间生物多样性功能出现不断上升的趋势,由大范围的波动转为小区域变化,整个区域的生物多样性功能逐渐趋于稳定.     

三峡库区中部移民安置区土壤养分特征及变化评价

为揭示移民迁建对三峡库区中部土壤养分的长期影响,本研究在库区中部不同地貌类型移民安置区选择3种(耕地、果园和林地)典型土地利用方式,通过主成分分析和内梅罗指数法,揭示1998~2015年各区域的土壤养分特征及年际变化规律。结果表明,库区中部移民安置区的土壤养分总体水平较低;不同地貌类型区及土地利用方式土壤养分特征及变化存在差异性,整体呈现降低-增加-降低的趋势;2008年、2012年是土壤养分综合指数的最低和最高点,条状低山区土壤养分指数最高,浅丘区次之,单斜深丘区最低,但变化幅度较大;耕地土壤养分指数变化较显著,而林地、果园较为稳定。     

基于碳收支的三峡库区生态补偿分区及测度研究

[目的]揭示三峡库区碳收支的动态变化规律,划定碳收支的生态补偿分区,丰富生态补偿量化测度依据,完善生态补偿标准,进而为三峡库区相关部门制定生态补偿政策提供理论参考。[方法]以三峡库区26个区县为研究尺度,运用标准显性比较优势指数法、K-means聚类分析法和空间叠加分析等方法,基于三峡库区碳收支核算差异和库区地理位置,划分生态支付区和受偿区,测算了三峡库区生态补偿额度。[结果](1) 2010—2017年三峡库区碳收支量总体结果均为正值,呈现先下降后上升的“√”型波动上升趋势。(2)将三峡库区生态补偿分区重构为8种类型,分为4个一般受偿区、11个重点受偿区、10个一般支付区和1个重点支付区。(3) 2010年、2012年、2014年和2017年三峡库区生态补偿总额度为20.26亿元、16.74亿元、21.17亿元和25.20亿元,总体呈现上涨的趋势,其中生态补偿以区内补偿为主,区内补偿占比为80%以上。[结论] 2010—2017年三峡库区碳收支量均为正值且呈现上涨趋势,研究以碳收支为依据,结合全方位多角度因素构建生态补偿体系,实现生态补偿分区,为库区各区县的横向生态补偿提供量化依据,...