县级尺度“三生”用地动态变化及其空间集聚特征

[目的]深入探索土地"三生"(生态、生活、生产)功能格局特征,为土地利用总体规划提供指标控制的科学依据。[方法]利用内蒙古和林格尔县1996,2006,2015年3期遥感数据,采用动态度、空间变化分析模型、空间变化率指数对研究区"三生"用地数量变化、空间变化及其变化集聚特征进行分析。[结果](1)研究期间生态用地减少数量突出,后期逐渐减缓;生产生活用地增加幅度明显,年均变化率达5.9%,动态度达12.06%;从整个空间变化率分析,生产生态用地两期变化均强烈,生产生活用地呈增强趋势,生态用地变化逐渐减弱。(2)研究区"三生"用地空间变化前期集聚在黄土丘陵区和山区,后期集聚在平原地貌类型区。[结论]经过20a规划管控,研究区"三生"用地逐步形成北部平原区以生产生态用地和生产生活用地为主的生产生活空间,中部、南部黄土丘陵区和山区以生态用地和生态生产用地为主的生态空间,且生产生活用地功能区扩张和生产生态功能区减少的矛盾得到一定程度遏制。     

黄土丘陵山区土地利用空间自相关格局及其影响因素分析——以晋城市长河流域为例

为揭示黄土丘陵山区土地利用空间自相关格局与自然和人文因素的耦合关系,以晋城市长河流域为研究区,分析流域土地利用全局和局部空间自相关格局,利用GIS、灰色系统关联分析软件定量了各类用地与高程、坡度、坡向、有效土层厚度、与水域距离、人口密度、路网密度、距居民点距离的关联度及相关性。结果表明:距离权重为0.5 km时,流域内各土地利用类型整体呈现空间聚集性特征,表现出全局空间正自相关特性;空间正自相关性随着距离的增加而逐渐减弱。耕地、草地的用地分布呈明显的H-H,L-L聚集趋势,林地、水域和建设用地的空间分布呈明显的H-H聚集趋势。各格网耕地占比与有效土层厚度因子之间的关联排序最高;各格网林地占比与距居民点距离因子之间的关联排序最高;各格网草地占比与距水系距离因子之间的关联排序最高;各格网水域占比与距居民点的距离因子之间的关联排序最高;各格网建设用地占比与人口密度因子之间的关联排序最高。     

砒砂岩区典型小流域表土有机质含量空间自相关格局及影响因素

以砒砂岩区鲍家沟小流域为研究对象,运用地统计学和灰色关联度相结合的方法,研究砒砂岩区小流域表土有机质的空间自相关特征及影响因素。结果表明:(1)砒砂岩区小流域表土有机质空间变异的半方差函数拟合模型为指数模型,块金效应值为60.66%,属中等程度的空间相关性,流域表土有机质整体呈沟底坡面山脊的规律。(2)全局空间自相关分析显示,表土有机质具有明显的空间自相关性(Z值为2.80),各向异性的空间自相关性与径流流向关系密切,局部空间自相关特征以高值聚集和低值聚集类型为主,存在少量的高低值聚集异常区。(3)高值聚集现象主要出现在流域中部的沟谷和乔木林地区域。低值聚集区集中分布在流域下部的裸露坡面区,异常区在流域的上部和下部均有分布,集中坡面草地。(4)土壤有机质空间自相关性与环境因子的灰色关联分析的结果显示,高值聚集区地形湿度指数的关联系数最高(0.498),低值聚集区坡位关联程度最高(0.489),高/低值异常区域土地利用方式关联程度最高(0.329)。地形因素是促使砒砂岩区小流域表土有机质高值聚集区形成的主导因素,土地利用能够干扰表土有机质高/低值聚集区的形成。     

基于ESDA的广东省城镇建设用地空间分布模式分析

城镇建设用地是承载人们生产、生活以及非农产业活动的主要空间载体,研究城镇建设用地空间分布模式,能揭示城镇建设用地的空间演变规律,对全面认识城镇建设用地未来的发展具有十分重要的现实意义。以广东省县域单元为研究对象,将ESDA与GIS技术相结合,对城镇建设用地的空间分布模式进行了分析。结果表明:广东省城镇建设用地大致呈“中心—外围”空间分布模式,整体上存在显著的空间集聚现象;局部具有较强的空间正相关关系,珠江三角洲核心区域形成显著HH关联模式,粤北山区东部和西部保持显著LL关联模式;自然、社会经济和政策等是影响广东省城镇建设用地空间分布的主要因素。研究结果可为城镇建设用地合理布局提供参考。     

黔桂岩溶山区土地利用程度演变的空间分异特征

采用空间自相关分析方法,借助ArcGIS和GeoDa软件,分析了1990—2010年黔桂岩溶山区垦殖系数、建设用地比例和土地利用程度综合指数变化的总体空间差异及局域空间分异特征。结果表明:（1）1990—2010年黔桂岩溶山区的垦殖系数、建设用地比例和土地利用程度综合指数变化的总体空间特征具有较显著的集聚性,土地利用程度综合指数变化的集聚趋势在增强,相反,垦殖系数、建设用地比例变化的集聚趋势却在减弱。（2）1990—2010年垦殖系数变化空间上整体集聚,但局部异质性增强;局部特征在空间上主要以北部“高—高”集聚（高垦殖系数集聚）和中部“低—低”集聚（低垦殖系数集聚）为主,在时间尺度方面局部变化较稳定。（3）1990—2010年建设用地比例变化空间整体集聚特征减弱,局部异质性增强;局部特征在空间上主要以南部“高—高”集聚（高建设用地比例）和中部“低—低”集聚（低建设用地比例）为主,在时间尺度方面演化的局域分异较显著,主要集中在北部、中部和南部。（4）1990—2010年土地利用程度综合指数变化空间上整体集聚且缓慢增强;局部特征在空间上主要以南北“高—高”集聚（高土地利用程度综合指数集聚）和中部“低—低”集聚（低土地利用程度综合指数集聚）为主,在时间方面演化的局域分异较显著,中部变化小、南北变化较大。     

喀什市城市化发展与建设用地结构变化之间的关联性

[目的]分析城市化与建设用地结构变化之间的关联性,为城市长期可持续发展提供一定的科学依据。[方法]用2009—2013年统计数据,先用相关统计法分析喀什市城市化与建设用地结构变化的一般特点和变化趋势,在此基础上,用灰色关联法分析其相互关联性。[结果]研究时段内3种建设用地类型发生了较明显的变化,其中城镇村及工矿用地所占比重始终占最大优势;城市化与建设用地结构变化之间有显著的关联性,非农业人口比重、人均GDP、建成区面积和人均日生活用水量等指标与建设用地之间的关联度都在0.65~0.85之间,属于强关联,人均公园绿地面积的关联度在0.35~0.65之间,属于中度关联;城市化指标与建设用地指标之间有较强的相互关联性,平均关联系数都大于0.65。[结论]喀什市城市化与建设用地结构变化之间存在着较强的关联性。合理调整人口结构和规模,统筹兼顾人口、经济、空间、社会、环境城市化发展,有效并合理利用有限资源并优化配置土地资源等是喀什市可持续发展的有效措施。     

云南省昭通市土地利用时空变化特征及其驱动力

[目的]对云南省昭通市土地利用时空变化特征及其驱动力进行分析,为揭示不同尺度区域土地利用变化规律提供科学依据。[方法]基于昭通市2009—2015年土地利用变更及调查数据,结合人口和社会经济数据,采用信息熵公式计算了昭通市各类用地结构信息熵及其均衡度,采用灰色关联分析方法计算了昭通市各类用地总面积与人口数量和经济社会发展要素之间的关联度。[结果](1)2009—2015年,昭通市农用地总面积呈减少趋势变化,建设用地总面积和其他用地总面积呈上升趋势变化;(2)昭通市耕地面积减少速率最快,土地综合变化度相较其他地区变化较小;(3)昭通市及各县/区各类用地结构也逐步向均衡和稳定方向发展,鲁甸县和巧家县的各类用地结构均衡度最高;(4)第一产业值、第三产业值、人口和城镇化率为建设用地变化主要驱动力,第二产业值为各区县农用地变化驱动力,国内生产总值均影响昭通市各个区县的农用地、建设用地和其他用地变化。[结论]云南省昭通市土地利用变化受人口、社会和经济等不同因素影响,各类土地逐步向均衡和稳定方向发展。     

乌蒙山区建设用地密度空间分异特征及其影响因素

为了研究乌蒙山区建设用地密度空间分异特征及其影响因素,首先以2015年Landsat-8影像作为遥感数据来源提取乌蒙山区建设用地信息,以建设用地密度为观测值,采用GeoDa软件对乌蒙山区建设用地分布进行自相关性分析,研究了乌蒙山区建设用地在空间上的分异特征以及局部聚集(孤立)和局部异常;后分别基于SRTMDEM 90m分辨率原始高程数据和云南省、贵州省和四川省2015年统计年鉴等资料提取了海拔、坡度、地形起伏度、地表粗糙度4种自然因素与经济和人口等社会经济因素,并进一步对建设用地高密度聚集HH区面积大小划分出的5种县域进行了统计分析。结果显示:(1)乌蒙山区建设用地的空间分布呈空间正相关性,其自相关强度随着阈值距离的增加而减弱。(2)乌蒙山区建设用地密度空间分异特征在空间上有明显的差异性。(3)乌蒙山区建设用地密度分布受坡度、地形起伏度和地表粗糙度等自然因素和GDP、人口密度和三大产业占比等社会经济因素的影响。     

海河流域作物水分敏感系数空间分布

作物水分敏感系数是指导有效灌溉和优化配水的关键参数,研究其空间分布格局对流域水资源优化配置具有重要作用。该文通过空间统计建模,利用探索性空间数据分析技术,分别基于Moran′I统计量、Moran散点图以及空间关联局域指标(local indicators of spatial association,LISA)对作物水分敏感系数(Ky)进行全局、局部空间自相关分析,探索Ky在流域内的空间分布格局。结果表明,Ky在流域空间上呈现出东部平原地区较大,西部及北部山地较小的趋势,其值在0.749～1.668变化。Ky总体上存在显著的空间正相关关系(Moran′I为0.6009～0.6077,且p<0.0001),而且呈现明显的空间集聚特征;高-高集聚区位于北京、天津等东部平原地区,低-低集聚区位于承德、秦皇岛和大同等北部和西部山地,高-高和低-低集聚类型区占据整个流域的80%,其中约有一半表现显著(p<0.05),而低-高和高-低集聚区仅有少数;Ky空间自相关程度随距离的增加而减弱,在距离为240～280km时自相关系数接近于0。总之,Ky形成以东部平原地区为"高敏感核心区",逐渐向西部及北部山地发散并降低的核心-边缘空间分布格局。研究结果可为该地区节水灌溉和水资源优化配置提供指导。     

区域科技创新与可持续发展空间差异研究——以山东省国家可持续发展实验区为例

[目的]探讨不同区域实验区科技创新与可持续发展关联性的空间差异,为山东省可持续发展提供决策参考。[方法]从科技创新与可持续发展层面选取29个指标,运用灰色关联模型计算出2009—2015年鲁东、鲁中、鲁西实验区总体的科技创新与可持续发展度及协调度关联度,2015年各实验区科技创新与子系统发展度、可持续发展度及协调度关联系数,并进行分类。[结果]三大区域实验区科技创新与可持续发展度关联度较高,呈现自西向东阶梯式分布,与协调度关联度相对较低,呈现"中间高两头低"的格局;各实验区关联性显著,科技创新在推动经济、社会、环境协调可持续发展方面做出重大贡献,但不同区域科技支撑侧重领域不同;各实验区科技创新与可持续发展度、协调度关联系数差异明显。鲁东以中、高关联型为主,鲁中以高关联型为主,鲁西为高关联型。[结论]实验区科技创新与可持续发展关联性的空间差异较大,需因地制宜探索适合该区域发展的模式。     

基于空间自相关的农村居民点空间格局演变及其分区

农村居民点形态特征是自然地理条件和社会经济发展水平的集中体现,其形态特征空间集聚格局可为农村居民点分区提供基础依据。该文以北京市平谷区为例,基于空间自相关方法,分析平谷区农村居民点的空间格局及其演变特征,测度其空间关联性,获取农村居民点空间形态集聚格局,进而结合村庄定位、相关规划等,提出平谷区农村居民点分区方案。研究结果显示,农村居民点规模、形状、分布均呈显著空间自相关,正相关类型多以组团形式出现,而负相关类型则呈零星分布。不同的自然与社会经济特点区域表现出不同的集聚格局,地形地貌等自然条件控制下的农村居民点规模、形状和分布的集聚区域空间一致性较强,而城市化、工业化等人文过程则降低了其空间一致性。可据此将农村居民点分为5个管理区域,平原区农村居民点管理应注重其用地综合效益的提升,适时调整优化农村居民点用地结构以改善生产生活条件;半山区应因地制宜推行区域统筹的综合管理模式;而山区则应突出村庄特色,完善居民点内基础设施建设,实现农村居民点整合发展。     

基于质量指数和空间自相关分析的耕地保护分区研究

以河南省漯河市为例,从耕地质量综合评价视角出发,分别计算各图斑的土壤条件、立地条件、管理水平质量指数,借助空间转换方法将耕地图斑转换为村级行政区作为质量指数空间评价单元,用空间自相关方法分析耕地质量的空间相关性和集聚特征,并据此划分耕地保护区。研究结果表明:（1）就全局而言,漯河市耕地质量指数具有一定的聚类特征,表现为较强的空间正相关性,且相关程度为管理水平指数 > 立地条件指数 > 土壤条件指数;（2）就局部而言,研究区内临近村庄间耕地质量空间属性以正相关为主,多为块状、条状集中分布;负相关仅占极小比重,呈零星分散分布;（3）基于耕地质量指数集聚性特征和耕地质量限制因子,将漯河市耕地划分为优质农田保护区、单一限制因子改良区、复合限制因子提升区和综合整治提升区,针对各保护区特点提出具体管护措施。     

基于层次模糊物元模型的承接产业用地空间适宜评价

如何立足产业转移、生态环境及用地开发战略高度,科学甄别承接产业类型及其用地空间布局,对于中西部地区尤其重要。以承接产业典型代表池州市域为研究对象,基于区位商和比较劳动生产率双重视角,构建产业转移判识模型,判识区域承接产业类型;从自然生态、基础设施、开发程度、开发效益4个准则层,构建产业用地空间适宜评价指标体系及其经典域、节域,综合运用层次分析法及模糊物元分析法,借助Matlab7.0、Arc GIS、Excel等数理软件,评价不同产业类型用地适宜程度,科学指导产业用地空间布局,促进区域土地资源开发与产业协调发展。研究表明:池州市产业区位商最大值、最小值分别为10.5421、0.0315,产业集聚度相对较高,而比较劳动生产率整体偏低,大于1仅有5个行业类型;结合矿产资源、生态资源、旅游资源等三大核心资源,判识未来承接及培育发展矿物采选业、纺织服装业、设备制造业、木材家具业及食品加工业5类产业;市域各类产业用地适宜普遍较低,且区域差异很大,较高集中分布市辖区和涓桥镇、乌沙镇、东流镇、香隅镇等沿江城镇带,以及围绕青阳县城周边的蓉城镇、陵阳镇、新河镇等集中连片区,而其他区域均较低;承接产业及工业发展空间走廊仅限于市辖区及沿江城镇带,其他区域以自然生态环境为主,不适合大规模国土空间开发,只能适当发展旅游、生态农业等绿色环保产业。     

长江经济带产业结构与土地利用效率协调度的时空格局分析

在推进高质量发展的关键时期，产业结构与土地利用效率的耦合协调发展对科学化城市管理和城市发展具有重要意义。该研究以长江经济带沿线108个地级及以上城市为研究对象，在测算2006-2018年产业结构合理化（Industrial Structure Rationalization, ISR）、产业结构高级化水平（Industrial Structure Advanced level, ISA）以及城市土地利用效率（Land Use Efficiency, LUE）的基础上，采用耦合协调度模型及空间自相关模型分析城市产业结构与土地利用效率耦合协调性的时空格局及空间关联特征。结果表明：1）产业结构合理化与土地利用效率的耦合协调度（DRE）整体处于勉强协调阶段且随时间协调度呈现上升态势；产业结构高级化水平与土地利用效率协调性（DAE）处于勉强协调向初级协调转变阶段。2）DRE和DAE整体上都呈现"下游、中游、上游"的空间分布格局，区域之间的协调度差异随时间推移有所减小。3）全局自相关结果表明：DRE 和DAE存在着显著的空间自相关性，其中DRE的空间自相关性随时间逐渐减弱，而DAE则变化不明显。局部空间自相关结果表明：DRE的HH类型区主要在苏浙皖交界区域小范围集聚，L-L集聚区主要分布在长江上游四川东部、贵州西部及云南西南部的部分城市，L-H聚集区零星分布长江中下游各区域的交界地区，H-L聚集区几乎不出现；DAE的H-H集聚区主要分布在江苏和浙江境内，L-L集聚区零星分布在上游地区、安徽北部及期与江西交界地区，L-H聚集区分布在江苏淮安、浙江舟山和安徽宣城市，H-L聚集区个别年份出现个别城市。研究认为，要针对产业结构与土地利用效率中低耦合协调度匹配类型，从解决"低水平陷阱"入手，实施差异化的土地与产业调控政策；除此之外，也要充分考虑产业结构合理化、产业结构高级化与土地利用效率联动发展的空间关联性，因地制宜的实施发展策略。     

吐鲁番市城市化与产业结构的关系

通过文献资料法、理论分析、相关分析、灰色关联度分析以及实证分析法,研究吐鲁番市城市发展与产业结构之间的关系,从而为产业结构的合理调整及社会经济的可持续发展提供科学依据。研究结果表明:吐鲁番市在1962—2011年间,城市化水平总体上表现为增长趋势。目前城市化水平低于全国平均水平,处于城市化的中期阶段,发展潜力大。在这期间产业结构从“一、二、三”转变为“二、三、一”,三大产业的比例从以前的8.8∶1.1∶5.7转变到2011年的13.1∶64.5∶22.4。城市化水平的变动与第一产业的变化呈明显的负相关,与第二第三产业的演变呈正相关。三次产业与城市化水平提高的关联度大小顺序为:第二产业>第三产业>第一产业。第二产业对城市化水平提高的贡献率最高,对吐鲁番市经济发展的拉动力最大,第三产业其次,第一产业最小。虽然吐鲁番市产业结构向更加优化的方向转变,但吐鲁番市在以后的快速城市化过程中,第三产业对城市化进展作用的不足会限制吐鲁番市的城市化发展。     

地块质量与农户行为的空间相关特征分析

采用超越对数随机前沿生产函数核算地块农户生产效率,并进一步分析农户生产效率与土地质量的空间分布规律。研究表明:资本和劳动力投入对地块质量提高均有正向影响,调研地块经营规模与生产技术效率的关系表现出近似“倒U”的规律;研究区地块质量以二等地和三等地为主;采用空间自相关分析研究,发现各乡镇农户生产效率在地域空间分布上具有较强的空间正相关关系,其中区域北部和南部乡镇农户生产效率空间聚集状态相似;土地质量分布空间异质性相对较弱,在全局中呈现高度正相关的区域主要位于中部。     

中国土地集约利用与区域生态效率耦合协调度时空格局

土地集约利用与区域生态效率的耦合协调发展对城市可持续发展和生态文明建设意义重大。该文采用熵权法和非期望产出的超效率SBM模型分别评价了2004—2016年中国284个地级市土地集约利用程度和区域生态效率;在此基础上,分别运用耦合协调度模型和空间自相关分析方法研究了两者耦合协调度及空间关联格局的时空演变特征。研究结果表明:当前中国城市土地集约利用与区域生态效率协调性整体处于轻度失调阶段,但耦合协调度随时间呈逐步增强态势。协调度空间分布整体呈现“东部和中部高,西部低”的格局,且随时间推移发生较小改变。全局空间自相关结果表明:耦合协调度存在显著空间正相关性,且随时间推移关联程度先增强后减弱。局部空间自相关结果显示:正相关类型高高集聚(HH)与负相关类型低高集聚(LH)主要分布在东部地区,而正相关类型低低集聚(LL)和负相关类型高低集聚(HL)主要分布在西部地区,其中,HH、LH和LL型主要以“组团”形式出现,聚集性强,HL型则散乱分布。随时间推移,除HL型外,其余类型空间分布的整体格局较为稳定。应制定科学的环境经济和环境技术政策,加强对城市的差异化监控与管理,合理进行分区管控并推进市域之间的技术与创新合作等来增强土地集约利用与区域生态效率的协调性,促进城市可持续发展。     

滇池流域建设用地景观格局与滇池水质关系分析

运用灰色关联度分析法,研究了高原湖滨区滇池流域建设用地的景观格局指数与滇池水体的TN,TP浓度变化之间的关系。结果表明,1988-2008年,滇池草海与外海TN,TP浓度呈不断上升的趋势;滇池流域建设用地斑块的团聚程度和整合性升高,建设用地斑块间距离变小,大面积的建设用地增多,且建设用地斑块形状趋于复杂,具有不规则的特征;滇池流域建设用地对水质的影响与其景观空间格局关系密切,特别是聚合度和面积加权的平均斑块分维数。要保证该地区迅速发展的城市化背景下的水环境安全,滇池流域土地利用调整的基本方向是在湖滨带地区,保留足够的生态用地,避免建设用地的过度整合及大面积建设用地的形成。     

长江中上游城市群土地集约利用及与新型城镇化耦合协调时空分异特征

城市群土地集约利用与新型城镇化耦合协调发展是土地管理学研究的核心问题,探讨长江中上游城市群——长江中游和成渝城市群的耦合协调发展水平,以期为中国其他城市群的相关研究提供参考。利用全局主成分分析法、均方差权值法、熵权法进行综合确权以提高评价指标权重精度,采用耦合度模型、协调发展度模型对长江中游和成渝城市群协调发展水平进行了测算、分析与比较,进而利用空间自相关模型探究各城市群土地集约利用与城镇化协调发展水平的空间集聚特征与规律。结果表明:成渝城市群土地集约利用与新型城镇化协调发展水平与长江中游相当,成渝城市群耦合协调态势优于长江中游城市群。具体体现在（1）2004—2013年长江中上游城市群土地集约利用与新型城镇化协调发展水平呈现出持续递增的态势,2013年长江中游和成渝协调发展度相近,均在0.75以上,处于中度协调期,成都、重庆、长沙、武汉、南昌等城市为协调度高值区,德阳、黄石为协调度低值区,其他城市的协调发展水平居中。（2）长江中游协调发展度空间相关性有所降低,由随机分布向弱相异属性集聚转化,而成渝协调发展度空间相关性有所提升,由相异属性集聚向随机分布状态转化,未来有逐步优化为相似属性集聚的态势。     

基于GIS的喀斯特地区土地利用景观空间格局研究——以广西壮族自治区河池市为例

本研究以1999/2000年的Landsat-TM遥感影像为基础数据,利用GIS技术,对广西河池市土地利用景观进行了遥感解译与制图,在此基础上运用景观类型指标(如斑块数、斑块面积、平均斑块面积等)和景观格局指标(如类型多样性指数、景观优势度、景观均匀度、景观破碎度、景观分维数等)对研究区土地利用的空间格局进行定量分析,并运用洛伦兹曲线分析了土地利用的聚集程度。研究结果表明,2000年河池市土地利用景观类型以林地为主,其次为草地、耕地、水域和城镇及建设用地,分别占土地利用总面积的72.62%、14.07%、11.93%、0.88%和0.51%。2000年该市土地利用景观的多样性指数为1.70,景观破碎度指数为1.18,分维数为1.43。土地利用类型多样复杂,景观破碎度较高,连通性差,容易受到外界的干扰,尤其是人类活动对土地利用的影响,使得原本脆弱的生态环境极易遭到破坏而日益恶化。研究该地土地利用景观空间格局可以为可持续开发利用土地及土地管理与设计提供依据,并为研究土地利用空间格局的演化打下基础。