基于空间统计和多元统计的耕地影响因素及回归模型研究——以重庆市石柱县为例

[目的]通过空间自相关和多元回归分析,揭示耕地空间分布规律,为土地开发复垦及整理提供快速的评价方法。[方法]以耕地面积占比为空间变量,运用空间自相关及马塞克图分析耕地分布整体特征,通过距离、地形、NDWI和人口密度共9个因素对耕地空间分布进行多元回归分析,模拟耕地分布适宜性并进行了检验。[结果]空间自相关分析结果表明,距离和地形因素对耕地空间分布具有显著影响,空间自相关分析Moran’s I值为0.701 5,研究区耕地分布主要为不显著、LL(低空间自相关)和HH(高空间自相关)类型,其中不显著类型占研究区总面积的65%以上;基于多远回归分析结果表明:回归模型具有较高拟合优度和可靠性(R~2=0.846),模拟得到的耕地分布适宜性图与现有耕地分布基本吻合。[结论]研究区耕地空间分布总体上呈现较强的正相关关系,且受距离、地形因素影响明显;回归模型能够较好地揭示研究区耕地空间分布规律;研究区具有一定耕地补充潜力;将回归模型应用于土地开发复垦以及整理工作中,有利于提高补充耕地质量,减弱水土流失以及优化区域土地结构。     

基于县域尺度的中国土地整治新增耕地空间差异分析

为探索中国土地整治新增耕地在数量及来源上的空间分布特征,利用2006-2012年土地整治项目信息,基于县域尺度,采用空间自相关方法,对近年来中国土地整治新增耕地数量及来源结构的空间差异进行分析,结合自然资源条件、经济发展水平、土地利用政策等分析了差异产生的原因,得到以下研究结论：在空间分布上,土地整治新增耕地总体呈现东部高于西部、经济发达区高于欠发达区、粮食主产区高于非粮食主产区、平原地区高于山地丘陵区;在空间关联性上,县域尺度下新增耕地在空间分布上存在较为显著的空间正相关性,东部沿海经济发达区、土地开发重点区为新增耕地高-高集聚区,中、西部欠发达、自然资源条件较差及后备资源有限的地区为新增耕地低-低集聚区;在新增耕地来源结构上,具有显著的区域及省际间差异。东部发达地区主要以整理和复垦来源为主,北方地区的新增耕地多由土地开发和整理获得,中部地区来源复杂,四川、重庆以整理来源居多,陕西中部、湖北大部多为整理、复垦类型;南方广东、广西、贵州、湖南、江西多为开发类型。经济水平及资源条件相似的广东与浙江、辽宁与吉林等省份之间具有明显的省际差异。该研究结果为相关宏观决策提供数据参考。     

中国土地整治新增耕地时空变化及其分析

土地整治是生态文明建设的重要手段,研究中国土地整治时空变化及未来发展方向,对发挥土地整治在生态建设中的作用具有重要意义。通过对中国土地整理、开发、复垦新增耕地面积的时空变化进行分析,表明,2001-2008年土地整理、开发、复垦新增耕地分别占土地整治新增耕地的21.8%、63.2%和15.0%;土地整理新增耕地主要分布在东部区域,土地开发新增耕地以西部和东部地区为主,土地复垦新增耕地在区域与年际方面变异性较大,没有明显的规律性;2001-2011年土地整理新增耕地面积加权重心逐渐向中国西部移动,2010-2011年与2001-2006和2007-2009年相比,向西移动的距离为769.59和603.44 km;土地开发新增耕地面积加权重心在2001-2006年位于中国地理重心的北部和西部,且有从西部往北部移动的趋势,2007-2011年呈从东部往西部移动的趋势;土地复垦新增耕地面积加权重心移动的方向存在不确定性。基于以上分析,认为:在中国进行生态建设和耕地面积基本稳定的背景下,应通过土地整治规划,减少土地开发项目,并在区域间合理布局土地开发项目,防止土地开发新增耕地面积加权重心向西部移动;土地整治应以土地整理提高耕地质量、建设优质农田为主;充分发挥土地复垦对局地的生态修复及建设作用。     

基于AHP和熵权法赋权的区域土地开发整理潜力评价

针对耕地整理、未利用土地开发、废弃土地复垦和农村居民点整理构建多层次区域土地开发整理潜力评价指标体系,将改进AHP、熵权法与综合评价法结合起来对重庆市土地开发整理潜力进行了定量化评价。重庆市土地开发整理潜力评价结果表明,土地开发整理潜力由大到小可划分为4个等级,耕地整理潜力是土地开发整理潜力的主要组成部分,耕地整理投入产出率和林地比重提高率是重庆市土地开发整理潜力的主导影响因素。同时未利用土地开发和废弃土地复垦潜力在重庆市土地开发整理潜力也占有重要的地位,未利用地空间规模指数、废弃土地复垦新增园林地系数和空间规模指数也是重庆市土地开发整理潜力的重要影响因素。此外,农村居民点整理在主城区及其周边经济快速发展地区地发展有重要的意义。     

中国土地整治新增耕地面积的区域差异

科学评价中国土地整治的实施效果及其影响因素,对丰富土地整治的相关评价技术体系,提高土地整治的综合效益,促进土地整治科学决策有重要理论和实践价值。该文从土地整治对实现耕地总量动态平衡重要性的研究视角出发,将土地整治新增耕地率作为重要考核指标,对全国、省(自治区、直辖市)、市(区)不同尺度土地整治项目新增耕地面积的区域差异进行分析。结果表明:中国土地整治在国家层面上以土地整理项目为主,而省级以下层面则以土地开发项目为主;中国土地开发新增耕地率在全国范围均呈现较高水平,且开发补充耕地数量在国家、省、市不同尺度差异不大;中国土地整理、土地复垦新增耕地率在国家、省、市不同尺度上体现出较大差异,市域尺度更能体现土地整理与复垦新增耕地面积的区域差异。该研究可为不同尺度土地整治实施效果评价标准序列建立及宏观政策决策制定提供重要科学依据。     

广西土地整治增长极及其驱动类型分析——基于改进灰色关联模型

为了归纳总结广西土地整治的实施规律,分析确定其主要驱动类型,运用时间序列法,对广西2005年至2015年土地整治规模变化进行了演绎归纳。运用线性趋势分析法,对2016年至2020年土地整治规模进行了预测。运用改进灰色关联分析方法,基于城乡统筹视角,从经济、社会和资源三个方面共选择15个因子,对土地整理、土地开发和土地复垦进行了驱动力分析。结果表明,2005—2015年广西土地整治存在不同增长极现象,"十一五"期间土地整理是增长核心,"十二五"期间土地开发是增长核心。经预测分析,"十三五"期间土地复垦将会是增长核心。受政策和时机影响,土地整治的增长极将会在土地整理、土地开发和土地复垦之间呈依次循环、周期叠进的发展规律。受优质耕地资源数量少、农业基础设施薄弱等因素影响,广西土地整理主要为"资源+社会"驱动型。受"不稳定耕地"资源数量大、农业保险赔款支出率高等因素影响,广西土地开发主要为资源驱动型。受北部湾经济区发展速度快、土地利用集聚效应显著、不合理开发所致破损土地数量增大等因素影响,广西土地复垦主要为经济驱动型。研究表明,区域土地整治存在增长极现象,土地整理、土地开发和土地复垦作为土地整治发展的核心,其实施规模与驱动类型各有差异,三者间的优化协调发展,应是新时期土地整治发展的主要方向与任务。     

江苏省域耕地后备资源潜力空间分布与开发组合研究

耕地后备资源的开发利用是补充耕地、确保耕地总量动态平衡与国家粮食安全的重要措施。本文在农用地分等成果基础上,采用GIS支持的空间图形分析和两维图论聚类等方法,对江苏省域耕地后备资源潜力空间分布与开发组合进行了研究,揭示该省耕地后备资源的质量潜力区域分异明显,其中农地整理类潜力苏北＞苏中＞苏南,而其他三类（农村建设用地整理、土地复垦、未利用地开发）则苏南＞苏中＞苏北;以县级行政区为单元,根据地域潜力相似性等建立了全省耕地后备资源的开发组合序列,为该省耕地后备资源的合理开发利用尤其是优先开发区域的确定提供了科学依据。     

土地整理可能引发的生态环境问题及宏观管理对策

该文阐述了土地整理的目的之一是通过实行生态环境保护,改善生态环境.详细分析了土地整理中的未利用土地开发、土地复垦及耕地综合利用可能引发的环境问题,提出土地整理宏观管理对策.为了既保护生态环境,又实现增加耕地面积的目标,需重点开展土地复垦及耕地综合开发利用,对未利用土地的开发要慎重,只能在适宜条件下,科学合理地适度开发;并提出在土地整理管理中通过加强生态环境影响评价,达到重视生态环境影响,重视土地整理对生态景观的影响,加强生态保护的目的.该研究结果有助于提高土地整理中的环境保护意识,并对宏观管理提供参考.     

土地整理可能引发的生态环境问题及宏观管理对策

该文阐述了土地整理的目的之一是通过实行生态环境保护，改善生态环境。详细分析了土地整理中的未利用土地开发、土地复垦及耕地综合利用可能引发的环境问题，提出土地整理宏观管理对策。为了既保护生态环境，又实现增加耕地面积的目标，需重点开展土地复垦及耕地综合开发利用，对未利用土地的开发要慎重，只能在适宜条件下，科学合理地适度开发；并提出在土地整理管理中通过加强生态环境影响评价，达到重视生态环境影响，重视土地整理对生态景观的影响，加强生态保护的目的。该研究结果有助于提高土地整理中的环境保护意识，并对宏观管理提供参考。     

基于土地开发整理修订农用地分等结果的一种方法

土地开发整理是实现耕地占补平衡的重要手段,补充耕地质量问题也一直是耕地占补平衡工作中的薄弱环节。针对补充耕地质量问题,以及已取得的农用地分等成果,考虑土地利用数据共享的原则,对在土地开发整理项目耕地等级评定中如何充分和合理利用农用地分等成果进行探讨,即对土地开发整理项目的耕地等级评定过程中,把土地开发整理工程作用的因素作为补充指标对耕地等级指数进行修订。在充分考虑补充耕地质量的基础上,依据土地开发整理工程内涵,建立了适宜土地开发整理项目中耕地等级评定的一种技术方法。并通过大石桥市虎庄镇土地开发整理项目的实证,取得令人满意的效果。     

宝泉岭垦区土地利用数量结构特征分析

宝泉岭垦区是我国重要的粮食生产基地,选用相关定量指标并借助GIS技术,对宝泉岭垦区2009年土地利用数量结构特征进行分析,以期为垦区土地利用规划的编制提供参考,为垦区土地利用管理和政策制订、实现区域土地合理开发利用提供科学依据。结果表明:全垦区土地利用多样化指数不高,集中化指数则较高,组合类型和洛伦兹曲线表明,宝泉岭垦区土地利用组合类型只有三种,即:耕地,耕地+林地,耕地+水域及水利设施用地;土地利用类型齐全程度较为单一。通过GIS空间分析,定量阐明了13个农场地类区位意义。宝泉岭垦区土地利用程度指数在265.54～291.56之间,其中有8个农场高于垦区276的平均水平,土地利用程度较高。     

转移流视角下甘州区土地利用动态变化及空间集聚特征

以甘州区为案例探讨了转移流视角下的土地利用动态变化及空间集聚特征,以为甘州区土地利用空间布局,湿地保护与建设提供参考。研究结果表明:1甘州区自然保留地占绝对优势,耕地、林地、牧草地和水域比例较低,说明后备土地资源较为充足,具有一定发展潜力;2耕地与建设用地、牧草地之间的地类变化是该地区的主要土地利用转移地类,耕地、牧草地和自然保留地是各地类中主要的转移流;3建设用地的活跃度不断增大,2006—2011年达到3.16%,主要原因是城市用地面积扩张,来满足中心城区扩张的增长需求;4地类转移波动度变化主要表现为林地和水域之间的相互转换,波动度均达到最大值2.000 0;5各类土地利用变化的空间分布构成了以中心城区为中心,以不断增长的建设用地为内圈,以牧草地转为耕地这种转移地类为外圈的环形结构;6空间集聚表现出热点区域逐年增加,有向南扩张,沿水系展布的特征。     

基于趋势面的耕地质量空间分异特征及影响因素

耕地质量监测工作的本质不仅是要掌握耕地质量现状,更重要的是探究其分布规律的内在机理,以对区域整体的发展趋势进行预测评价。对影响耕地质量的因素进行分析研究,从空间上揭示耕地质量分异的特性,可在耕地质量建设过程中有针对性地提出差别化管理措施,切实满足提升区域耕地综合生产保障能力的需要。结合农用地分等成果,以北京市大兴区为例,运用趋势面分析和相关分析相结合的方法研究了耕地质量空间分布规律及影响因素。研究得出了大兴区耕地质量总体呈现由东北部到西南部以斜向条带状降低的趋势的结论,并在此基础上将大兴区的耕地质量分布划为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ级质量潜力区;Ⅰ级区是大兴区质量一般的耕地,其利用价值提升空间最大。各级区内耕地质量具有较强的空间相关性,Ⅰ级区内质量分异主要源于土壤有机质;Ⅱ级区内质量分异主要源于土壤质地;Ⅲ级区内质量分异主要源于土壤质地,据此提出了差别化的耕地质量分区管控的建议。     

陕西省耕地质量时空变化特征及其分异规律

为从省域层面、地理区域、市域层面等3个空间尺度系统分析陕西省耕地数量和质量时空变化特征及其分异规律,以期为保护耕地资源、划定基本农田区、制定耕地质量管护对策等提供科学依据。该文基于陕西省2005—2015年长时间序列的耕地分等评价数据,采用GIS的空间分析、数理统计分析、地统计学分析等方法,结果表明:1)陕西省耕地数量在2005—2015年间整体呈下降趋势,近些年通过占补平衡及高标准农田建设,减少趋势已得到遏制,基本达到耕地数量动态平衡;2)陕西省耕地质量整体不高,平均利用等11.33;近十年来全省耕地质量总体上变化不大,但呈下降趋势;3)陕北地区作为陕西省耕地后备资源,积极开展土地整治工程,同时进行生态建设,耕地数量和质量均有所提升。该项研究成果为土地整治等耕地质量建设提供科学依据,为基本农田划定、占补平衡等耕地质量管理提供了基础支撑。     

中国耕地空间格局变化及其生态系统服务价值响应

研究耕地空间格局变化对耕地生态系统服务供给能力的影响,能为我国耕地空间格局优化和耕地生态保护提供科学参考,具有重要的理论和实践意义。以往研究缺乏全国耕地生态系统服务供给能力动态变化的综合研究,因此在深入分析耕地空间格局演变的基础上,构建了图斑尺度的耕地生态系统服务价值时空异质评估模型,全面评估2000—2015年我国耕地生态系统服务价值,探究了我国耕地生态系统服务供给能力时空变化规律。结果表明:(1)2000—2015年,中国耕地重心持续向西北方向迁移,水田和旱地重心分别向西北和东北迁移。北方干旱半干旱区旱地持续增加,东北平原区水田持续增加,其他农业区耕地持续减少;(2)2000—2015年我国耕地生态系统服务总价值和单位面积价值均减少,减幅分别为1.35%和0.55%。耕地供给服务总价值和单位面积价值增加,调节服务、支持服务和文化服务总价值与单位面积价值均减少。(3)中国耕地生态系统服务价值变化空间分异明显。北方的北方干旱半干旱区、东北平原区耕地生态系统服务总价值增加,单位价值减少; 青藏高原区耕地生态系统服务总价值和单位价值均减少; 其他农业区耕地生态系统服务总价值减少,而单位价值增加。应通过优化耕地空间格局、精准实施耕地休养生息策略、建立耕地保护生态补偿机制等有效提升耕地生态系统服务供给能力。     

陕北黄土高原县域土地利用结构及其空间布局

为更好的合理优化和配置土地资源,以陕西省府谷县2010年土地利用现状数据,借助ArcGIS、Fragstats等软件以及与数学模型分析相结合的方法,对府谷县的土地利用数量特征进行分析,并在此基础上引入地形位指数和景观格局指数分析各土地利用类型的空间分布特征。结果表明:府谷县土地资源类型较为齐全,草地、耕地和林地为主要景观类型,占全县土地面积的比例分别为57.74%,24.50%,12.12%,土地利用类型组合数相对较小,土地利用的地域差异明显;从空间格局分布来看林地、草地、耕地和水面连接度较高,呈片状分布,城乡建设用地空间分布零散,斑块形状复杂,聚集程度较低,破碎化程度较高,土地利用空间数量结构和空间格局结构结合分析的方法能较好地适用于地形复杂的地区。