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。     

基于多源空间数据的"三生"空间异质性评价与分区划定

为优化"三生"空间评价方法体系,探索海南岛"三生"空间聚集性与协调度特征并制定有效的空间分区方案,该研究从空间异质性角度出发,采用多源空间数据从栅格尺度上对同地类不同地块的"三生"空间功能进行评价,再通过空间自相关及三角坐标图分析乡镇尺度上"三生"空间的聚集性与协调度特征,并为国土空间优化提供相关分区方案。结果表明:1)海南岛生产空间高分值区域集中分布在沿海市县,呈"四周高、中间低,北部高、南部低"的分布特征,且城镇生产空间与农业生产空间有所差异;生活空间高分值区域多集中在各市县城镇范围内,整体呈"小集聚、大分散"的空间格局;生态空间高分值区域集中在中部地区,呈"中间高、四周低,南部高、北部低"的分布格局。2)乡镇尺度上海南岛生产、生活、生态空间功能值的Moran’sI指数分别为0.569,0.221和0.716,表现出空间自相关性特征,据此面向全岛提出基于空间聚集性的"三生"空间分区方案。3)海南岛各乡镇"三生"空间存在较大的协调度差异,高值区以生态主导和"三生"协调型为主,分别占乡镇总数的51.72%与43.97%;低值区则以生态主导型为主,占乡镇总数的72.41%,据此面向全岛提出基于空间协调度的"三生"空间分区方案。该研究有效识别了同地类不同地块"三生"空间的异质性,并从空间聚集性与协调度视角提出"三生"空间分区管制方案,能够为当前国土空间优化提供参考。     

面向乡村振兴战略的乡村发展格局及其分区研究

该文综合运用兴趣点、遥感影像等多源数据,基于"生产-生活-生态"(简称"三生")空间功能视角,设计了面向乡村振兴战略的乡村发展评价方法,并以平谷区为例开展乡村发展格局及分区研究。结果表明:平谷区乡村生产、生活、生态功能的空间分布特征,总体符合平谷区生态涵养建设目标及产业发展规律。基于空间的主导功能,将平谷区划分为生产主导、生活主导、生态主导、生活生产复合、生产生态复合、生态生活复合、生产生活生态复合共7类功能区。通过分析发现,平谷区基本呈现"平原区生产功能主导、中心城区及乡镇中心村生活功能主导、山区乡镇生态生活功能主导"的分布特征,其中生产主导功能区和生态生活复合功能区居多,面积占比分别为27.27%和24.38%。建议生产主导功能区积极发展现代化农业及旅游业,促进乡村产业振兴;生活主导功能区适度推进农村公共服务设施建设,促进乡村生态宜居;生态主导功能区坚持生态优先,保障生态空间功能发展;兼具2种以上优势空间功能类型的复合功能区,应结合区域自身及周边乡村的空间特性,宜生产则生产、宜生活则生活、宜生态则生态,优化布局"三生"空间;而复合功能区中"三生"功能均处于劣势的乡村,则需要结合"三生"空间功能发展的迫切程度,合理展开村庄空间规划和重构。研究结果可为乡村振兴战略实施下的乡村发展规划编制和建设实践提供指导。     

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。     

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。     

松嫩平原北部粮食主产区克山县三生空间识别

精准识别并掌握粮食主产区生产、生活、生态空间对保障国家粮食安全促进国土空间健康可持续发展具有重要意义，该研究以克山县为研究区，基于克山县2015年土地利用变更调查矢量数据库，采用耦合协调度与反距离权重插值的方法，通过探析三生功能之间的耦合协调性，对研究区三生空间进行细粒度网格下的精准识别。研究结果表明：1）研究区以生产功能为主且空间分布较为均衡；生活功能主要体现在农村居民点与建制镇并与生产功能呈现出空间一致性；生态功能具有一定的空间分异特征与生产功能、生活功能表现出明显的空间互补性。2）研究区以三生功能磨合区与协调区为主基调，符合粮食主产区功能定位。3）研究区可识别出6种空间，整体上呈现出以生产-生活-生态空间与生产-生态空间为主体并零星伴有其他功能的国土空间格局。研究结果可为粮食主产区"三区三线"的划定提供科学依据。     

基于土地利用功能测度的"三生"空间识别与优化调控

三生空间的科学划分是国土空间规划与治理体系的基础，而划分的关键在于定量识别与测度土地利用功能。该研究基于土地利用多功能价值评估方法体系，提出"三生"空间表达模式，并以张家口市为例进行"三生"空间识别与分区调控。结果表明：1）张家口市"三生"空间共涵盖9种功能组合模式，其中生态-生产-生活均衡空间比例最大，且超过80%的空间存在三重功能；2）张家口市不同功能组合模式在空间分布上呈现"局部集聚，全局分散"特征。生产功能主导空间与生活功能主导空间主要分布在洋河、桑干河和壶流河谷地，而生态功能主导空间则主要分布于东部的燕山余脉和南部太行山脉附近；3）张家口市"三生"空间优化分区可划为5种类型，生产和生活功能为主的空间分区要在强化主导功能的基础上，实现"三生"功能的协调发展，而生态功能为主的空间分区则以生态保育为首要目标。     

山东省乡村地域多功能空间格局与分区调控

乡村地域多功能作为乡村系统可持续发展的支点,有效识别其空间格局特征与障碍功能,是优化乡村要素配置和促进乡村振兴的重要依据。该研究以山东省为例,在解析乡村地域系统要素-结构-功能关系的基础上,建立乡村地域多功能评价指标体系,借助空间自相关、协调度、障碍诊断模型识别乡村地域多功能空间分区格局,并明晰不同区域障碍功能及其调控措施。结果表明:1)山东省乡村地域生活功能、生产功能、生态功能均值分别为0.4298、0.4635、0.574 2,综合度与协调度分别介于0.28～0.76和0.51～0.99,表现出"生活功能较弱、生产功能中等、生态功能较强"的特征;2)山东省乡村地域多功能Moran’s I指数均高于0.4,空间分布呈正相关性、且低功能值集聚较为明显,生活功能、生产功能、生态功能热点区到冷点区分别以点-面式斑块状、环绕式条带状、分割式面状和不规则镶嵌式面状格局由胶东半岛过渡到鲁中再到鲁西南和鲁西北;3)耦合综合度与协调度关系将山东省乡村地域多功能分为优先提升区、重点提升区、潜在提升区、协同优化区和适度优化区,不同区域的障碍功能具有明显的同一性和差异性,生活居住功能是各区域共同障碍,非农生产功能和环境维护功能对不同区域的障碍程度有所差异;4)山东省乡村地域多功能调控应以"双高"为目标,按照"找短板,齐发展"的路径,因地制宜地推进乡村地域功能局部重点提升与整体协同优化,为新时代乡村高质量发展提供依据。     

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。     

基于洛伦兹曲线和土地利用转型的喀斯特山区“三生”空间分布研究

[目的]对贵州省都匀市"三生"空间分布进行研究,为喀斯特山区"三生"空间可持续发展、县域科学开展国土空间规划、生态环境保护提供参考依据。[方法]采用洛伦兹曲线、基尼系数及转型模型对都匀市2009—2018年"三生"空间进行综合研究。[结果]①2018年,都匀市"三生"空间现状主要以生态空间为主,生态空间占都匀市国土面积的69.19%,比例较高;其次为生产空间,比例为26.87%;而生活空间则占比相对较小。②2009—2018年间生产空间和生态空间面积呈现出下降趋势,生活空间面积则呈现出增长趋势,从二级空间转移来看,城镇和农村生活空间面积增长来自农业生产空间和林地生态空间,城市建设发展占用部分林地资源和农业资源。③从2009—2018年洛伦兹曲线和基尼系数来看生态空间和生产空间分布相对平均,而生活空间与其他空间相比更远离绝对平均线,下凹程度大,2009—2018年基尼系数均介于0.3～0.4间,生活空间分布基本合理。④从区位熵来看,生态空间优势区域主要为研究区西部地区,生活空间优势区域主要集中在中部地区,生产空间优势区域主要为南部及东部地区。[结论]都匀市"三生"空间分布基本合理,城市以生态空间为主,在今后城市建设中,应在保障生态空间的同时,合理进行城市发展,避免过多占用生态用地。     

主体功能区视角下长三角地区国土空间格局时空演变及其碳排放效应分析

基于主体功能区视角分析国土空间格局演变特征及其碳排放效应可为完善主体功能区制度和推动国土空间绿色低碳利用提供依据。该研究利用2000—2020年土地利用数据分析长三角地区主体功能区划实施前后国土空间格局时空演变规律，结合碳排放数据以及贡献率分析测度了国土空间转移导致的碳排放效应。结果表明：1)长三角地区城镇空间和生态空间持续增加、农业空间减少，主体功能区实施后国土空间变幅趋缓；2)各主体功能区内国土空间变化量的增减关系表现为负相关关系，空间上存在显著的异质性；3)研究期内长三角地区净碳排放量(以C计)减少了14 956.57 kg/(m²·a)，空间异质性特征显著，且主体功能区规划实施后栅格尺度上由碳排放转为碳汇的数量增多；4)农业生产空间转为林地生态空间以及农业生活空间转为农业生产空间是导致净碳排放量减少的主要原因，而农业空间转为城镇空间则是导致各主体功能区碳排放量增加的原因，主体功能区规划实施后造成碳排放量变化的国土空间类型趋于多样化。主体功能区规划的实施有助于国土空间减碳增汇，未来应进一步完善主体功能区制度，因地制宜编制低碳导向型国土空间规划。     

矿业城市土地损毁生态风险评价与空间防范策略

为量化矿业城市土地损毁生态风险、提高土地复垦和综合整治有效性,以吉林省辽源市为研究区,提出基于GIS的矿业城市土地损毁生态风险定量评价与空间防范的思路和方法。首先将土地损毁作为直接生态风险源,将土地生态系统作为生态风险受体,借助遥感信息模型与GIS空间分析模型,依次评价土地生态系统的生态敏感性、土地损毁累积作用以及二者间的暴露关系;然后确定综合生态风险值及其等级空间分布,并据此将矿业城市土地利用划分为环境敏感特别保护区、一般生态保护区、生态保育区、生态协调区、生态复垦区、限制发展区、工矿发展区与城镇发展区等八大功能区,各区内生态风险防范措施各有侧重;最后利用2010年城市总体规划图对评价与分区结果进行有效性分析,分析结果表明,辽源市90%以上的规划建设用地属于发展主导区域、70%以上的非规划用地属于生态保护主导区,研究结果与2010年城市规划用地布局范围基本吻合。基于 GIS 定量方法进行矿业城市土地损毁生态风险分析可空间化土地利用的风险等级与主导风险因素,为制定有针对性的风险防范措施提供了空间信息;也为矿业城市土地复垦规划、土地整理规划与土地利用总体规划的有机结合提供了参考。     

粮食主产区煤炭资源开发与农用地生态补偿机制

[目的]定量测算煤炭资源开采对农用地生态环境影响,构建矿产资源开发与农用地生态补偿新机制。[方法]以黑龙江省粮食主产区鸡西市东山煤矿为例,采用市场价值法、排污费及机会成本法。[结果](1)煤炭资源开发直接影响农用地完整性及粮食生产,间接影响生态环境及矿区居民健康。(2)资源开发企业造成生态损失由破坏及受益企业承担补偿,不明确破坏主体及历史遗留矿山生态环境损害由政府作为生态补偿主体;矿产资源开发对现代农业产区水土资源造成长期及不可逆转性的生态环境损害,土地整理复垦及高标准农田建设是粮食主产区重要补偿客体,生态环境治理区及矿区居民也是补偿客体。(3)鸡西市东山煤矿开采与农用地生态补偿为947.20万元/a,补偿标准为煤炭产值的2.92%。(4)政府以财政转移支付作为生态补偿方式,矿产开发企业以资源开采与农业生态补偿标准形成保证金制度,保证履行生态治理义务。[结论]粮食主产区煤炭资源开发与农用地生态补偿机制应构建以受益企业及政府为补偿主体、土地整理复垦及高标准农田建设项目区、生态环境治理区及矿区居民为补偿客体,测算煤炭开发对农用地的直接及间接影响作为补偿标准,建立多元化的补偿方式。     

2000-2020年黄河流域国土空间格局演变及生态响应

黄河流域国土空间格局变化将深刻影响生态系统服务价值(ecosystem service value,ESV)和功能，科学揭示其响应规律是构建高质量国土空间体系的应有之义。为此，从“三生空间”视角切入构建了两级衔接的国土空间分类体系，借助转移矩阵和修正的ESV评估模型，刻画了黄河流域2000–2020年间多级自然边界的国土空间格局及ESV演变特征，并采用图谱法揭示了ESV的时空响应规律。结果表明：1)2000–2020年间，一级空间中的生产空间持续减少，生活空间逐渐增加，生态空间较为稳定；二级空间中，除了农业生产空间和其他生态空间面积减少外，其他均呈上升态势。转化类型以草地生态空间与农业生产空间、其他生态空间以及林地生态空间的相互转换为主，集中分布在流域中上游地区。2)近20a间生态系统服务价值总体看涨，由2000年的10 976.59×10⁸元上升至2020年的11 210.96×10⁸元，草地生态空间、林地生态空间贡献最大。空间格局呈现“中部及西南部最高，东北部和东南部较高，西北部最低”的特征，显著增加的区域逐渐增多。3)生态增值区范围分布...     

1990—2020年河南省黄淮海平原国土空间“三生”功能时空演变

[目的] 对国土空间“三生”功能时空演变进行研究,为区域国土空间新格局的构建,实施监督国土空间规划和促进区域协调发展提供科学依据。[方法] 以河南省黄淮海平原为研究区,基于1990,2005和2020年土地利用遥感监测数据,运用功能归并、地理网格采样和空间协调度等方法开展研究。[结果] 1990—2020年,生产、生活功能指数分别上升了1.30%和20.83%,且均呈西部低而中东部高的特点,生态功能指数下降了2.52%。生产功能指数以相对平衡状态为主,生活功能变化幅度较小,空间上呈零散分布特点,生态功能空间变化幅度强烈。缩小区多位于研究区西南部,扩张区集中于西部和东端。国土功能的协调度逐渐变差,中高、高协调类型区面积均偏小,低协调类型区扩张显著,并成为最主要的功能协调类型,中低和中协调类型区面积比例持续下降。[结论] 应依据研究区国土空间的功能服务特性,合理统筹部署国土空间开发及利用,促进国土空间的生产、生活与生态功能协调发展。     

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。