北京市平谷区耕地面积变化及其驱动力的数理分析

以北京市平谷区为研究区域,讨论了不同地貌区耕地数量变化的空间差异及其流向,并利用多元回归方法分析了整个研究区以及各地貌区耕地数量变化的驱动机制。研究结果表明:①虽然各地貌区耕地数量变化具有空间差异性,但总体上均表现出强度大、比率高等特点;②整个研究区耕地数量变化的主要流向是园地,其次是建设用地;③对整个研究区以及各个地貌区两个层次上驱动机制的数理分析表明,不同区域耕地数量的变化是由不同的驱动因素导致的,但总体而言,其转化都是由社会经济环境和自然环境共同引起的,其中社会经济环境中的人文因素影响更大;④不论在何种地貌区域,耕地资源禀赋,即耕地本身的数量和质量,并不是一个驱动因子,说明耕地的转化程度不随耕地数量和质量的变化而变化,因此应加大对优质耕地以及重点区域耕地的保护力度。     

下辽河平原典型区耕地格局变化及其空间要素驱动

为明确粮食主产区耕地格局动态变化特征及其空间驱动因素。该研究以下辽河平原典型区沈阳市为研究区,运用变化轨迹分析法、重心迁移模型和景观格局指数,揭示1980-2000年和2000-2018年耕地格局变化特征,并从空间要素角度出发,运用随机森林算法识别不同区域尺度耕地格局变化空间驱动因素。结果表明：1）1980-2000年耕地格局相对稳定,耕地重心向西南方向迁移;2000-2018年耕地流失严重,耕地重心向西北方向迁移,迁移速度加快。2）2 个研究时段内耕地变化均具有转入转出双向特征,1980-2000年耕地转入与耕地转出速度缓慢,2000-2018年耕地转出面积远高于耕地转入面积,耕地转出区域以城区周边为主。3）不同区域尺度空间驱动因素重要性大小存在差异,空间距离要素、地理空间要素和政策因素对耕地格局变化起主要驱动作用,高程和坡度对耕地格局变化的影响较小。研究证实了随机森林算法能够有效量化耕地格局变化空间驱动因素,研究结果可为构建耕地保护长效机制提供借鉴与参考。     

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。     

北京山区耕地质量变化及未来趋势模拟

准确把握区域耕地质量现状、空间分布以及未来变化,对实现耕地保护由数量平衡与管理向数量-质量综合平衡与管理具有重要意义。应用GIS空间分析与模拟技术,在对北京山区耕地质量进行定量评价的基础上,对山区不同地域层次上的耕地质量变化及未来趋势进行了分析。研究结果发现,1993－2004年北京山区以及各地貌类型区域耕地质量处于总体提高态势,耕地质量的提高主要是耕地布局优化的结果。2004－2015年,北京山区耕地总体质量将继续提高,但总体幅度有所减小;同时,不同区域耕地质量变化出现分异,山区和半山区耕地质量仍然不断     

宁夏沿黄生态经济带耕地的时空演变及驱动力

[目的] 研究耕地空间分布格局与演变的驱动机制,为严守耕地保护红线及宁夏沿黄生态经济带制定耕地资源保护政策与措施,优化耕地保护格局提供参考。[方法] 利用土地变更调查数据和社会经济数据,采用核密度、空间自相关、土地利用动态度、转移矩阵、二元Logistic回归模型等方法,分析2010—2018年宁夏沿黄生态经济带耕地的空间分布、时空演变及其驱动机制。[结果] ①研究区耕地的空间分布呈现出明显的差异性,整体以中、低密度区分布为主,且由低、高密度区向中密度区演变;②耕地空间分布呈正相性,高—高聚类区域主要集中在银川平原,低—低聚类区域分布在灵武市东部、沙坡头区中西部等生态相对脆弱区;③研究区耕地的双向流转是以未利用地—耕地—建设用地为主的生态转换系统,耕地数量稳中有增;④耕地动态度变化有明显的空间聚类现象,且与距离城市的距离成正比,与城市规模成反比;⑤自然条件因子是耕地增加的主要驱动因素,社会经济因子是耕地减少主要驱动因素。[结论] 宁夏沿黄经济带耕地保护基本实现动态平衡。耕地变化是以一定的自然条件因子为基础,受经济、人口等社会经济因子综合作用下的效益择优过程。     

陇东黄土高原耕地变化趋势及驱动因子分析

利用1986—2002年陇东地区耕地统计资料,对该区耕地资源利用与变化的基本特征、耕地数量变化的基本过程、空间差异、耕地流向以及耕地数量变化的主要驱动机制进行了分析。结果表明:(1)16 a来陇东地区耕地数量呈明显的波动减少趋势,经历了缓慢减少—急剧减少—缓慢减少的变化过程。(2)耕地的主要流向是工矿用地、居民点和各类交通用地以及果园;耕地的增加主要是未利用土地的开垦。(3)经济发展、人口增长和政策是耕地面积减少的主要宏观驱动因子,耕地变化过程中的明显突变与国家宏观政策背景相关联,耕地快速减少在发生时间上与经济的快速增长基本同步,在空间分布上与地区经济发展速度水平的差异相一致。     

烟台地区耕地资源流向及宏观驱动机制研究

利用改革开放20多年来烟台地区耕地统计资料和近5年土地详查与变更数据,研究揭示了该区耕地资源利用与变化的基本特征,耕地数量变化的基本过程、空间差异及耕地流向,初步探讨了耕地数量变化的主要驱动因子及其影响机制,得出以下结论:(1)20多年来,烟台地区耕地数量呈明显的波动减少趋势,经历了缓慢减少至急剧减少到缓慢减少的变化过程,并在1985年前后、1987～1990年和1991～1993年出现了3次明显的耕地流失高峰;(2)耕地的主要流向是工矿用地、居民点和各类交通用地以及果园,耕地的增加主要是未利用土地的开垦和工矿用地的整理与复垦;(3)经济发展、人口增长和政策是耕地面积变化的主要宏观驱动因子,耕地数量变化过程中的明显突变与国家宏观政策背景相关联,耕地快速减少在发生时间上与经济的过热增长基本同步,在空间分布上与地区经济发展速度和水平的差异相一致;此外,人口增加对耕地减少的驱动也不可忽视.     

韩江流域下游耕地变化趋势及其驱动力——以汕头市为例

利用1949-2003年的统计资料，分析了近55年来汕头市耕地面积变化的总体趋势、空间差异和驱动因子。应用GIS进行空间分析，通过建立多元回归模型，对汕头市2010年、2015年和2020年的耕地数量进行了初步预测。分析结果表明；汕头市耕地总面积、人均耕地面积呈明显递减态势，经济发展、人口压力、农业产业结构调整和农业科技进步4类因素是影响耕地数量变化的4个主成分，其结果将为进一步研究粤东北潮汕平原耕地变化提供借鉴，为合理利用和保护耕地、促进区域可持续发展提供科学依据。     

发达地区耕地资源的时空变化及其驱动力实证研究

利用绍兴市近年的土地利用调查数据及相关社会经济资料，从耕地资源的时序变化和空间差异入手，宏观分析了该市耕地动态变化的趋势和规律，并将主成分分析和多元逐步回归相结合，定量研究了该市耕地数量变化的驱动机制。结果表明：绍兴市耕地资源的时空变化特征显著，耕地呈现出逐年减少的总体趋势；耕地减少以建设占用和以市场为导向的农业结构调整为主，基本建设投入力度的加大和人们生活收入水平的提高是影响耕地减少的主要动因。研究结果将为合理利用和保护耕地、为绍兴市农业的可持续发展提供科学依据，为进一步研究沿海经济发达地区的耕地变化提供借鉴。     

陕西渭北旱塬区耕地时空格局变化分析

渭北旱塬区人地矛盾突出,准确认识该区耕地时空格局演变规律,有利于为耕地资源合理利用,粮食及生态安全保障提供决策依据。该研究基于1995—2020年耕地空间分布信息,采用重心模型、标准差椭圆、空间自相关和地学信息图谱等方法,从耕地总量变化特征、耕地空间变化特征和耕地LISA频率图谱特征3个方面开展,揭示陕西渭北旱塬区耕地空间分布特征与变化趋势。结果表明:1)与1995年相比,2020年渭北旱塬区耕地面积减少5.58%,耕地净流失区域不断扩大。25a间,研究区耕地变化动态度始终维持在中等水平,全区耕地资源稳定性减弱,位于北部高原区的耕地资源稳定性较差。2)耕地重心总体在东北方向发生偏移。耕地标准差椭圆空间分布格局同研究区分布方向一致,向东北方向偏移,椭圆面积增加1 904.93km2,标准差椭圆面积主要经历"增加-减少"的变化过程,耕地空间分布趋于分散,且分散速率减小。3)1995—2020年研究区耕地面积比例局部空间自相关异质性较为显著,大多区域面积比值呈现高值或低值聚集状态。LISA频率图谱中,稳定不变与低频区域占比高达89.58%,耕地空间格局呈相对稳定状态。中高频区转变方式主要以"低-低"聚集、"低-高"聚集转变为不显著,研究区耕地衰减较为明显。     

东北地区县域耕地利用系统安全驱动力因子及其空间分异

[目的]确定耕地利用系统安全变化的驱动力空间差异,为保护耕地和保障粮食安全服务。[方法]以东北区典型区域巴彦县为研究区,运用"3S"技术,采用相关分析和Logistic回归模型,对影响耕地利用系统安全的驱动力因子进行识别和分析;采用单因子评价法和Kriging插值法分析驱动因子影响程度及其空间分布,揭示空间分异规律。[结果](1)地貌类型、土壤类型、土壤质地、速效磷、排涝能力和政策法规对系统安全具有促进作用,高程、比值植被指数、人口密度和水土流失对系统安全具有抑制作用。(2)各驱动力因子在空间上打破了原来的耕地利用分区,呈现出以地理空间为基础的空间分异特征。[结论](1)各驱动因子对研究区耕地利用系统安全均有不同程度的影响。(2)各驱动因子对耕地利用系统安全的影响程度在地域空间上有明显的分异规律。     

松嫩高平原黑土区耕地资源安全及其驱动力分析——以黑龙江省巴彦县为例

耕地资源安全是保护耕地和保障国家粮食安全的基础。选取我国重要的商品粮食基地——松嫩高平原黑土区巴彦县为研究区,从自然、经济、社会和生态共4个方面构建耕地资源安全评价指标体系,运用最优组合赋权法确定指标权重,利用综合指数法定量评价巴彦县2000—2009年间耕地资源安全状态,并采用SPSS软件对耕地资源安全驱动力进行主成分分析,引入Cubic曲线,通过非线性回归分析建立耕地资源安全变化模型,对研究区耕地资源安全值及其驱动力进行结果验证。研究结果表明,2000—2009年,巴彦县耕地资源安全状态存在一定差异。2000年研究区耕地资源安全处于较不安全等级;2001—2003年处于极不安全等级;2004—2005年处于较不安全等级;2006年处于稍不安全等级;2007—2009年处于相对安全等级。研究期间耕地资源安全级别转换呈先负向后正向发展。科技经济社会发展动力、自然干扰力和生态质量影响力是促使巴彦县耕地资源安全变化的驱动力。巴彦县耕地资源安全与3类驱动力表现出非常显著的Cubic曲线关系,说明构建的耕地资源安全变化模型符合研究区实际。     

江苏省耕地资源态势与粮食安全对策研究

耕地安全是粮食安全的基础和保障。分析了改革开发以来江苏省耕地总量和人均耕地的变化趋势,运用多元线性回归模型对其2020年的耕地数量作出了预测;并对2020年全省耕地最低需求量进行了初步预测。结果表明在未来一定时期内,江苏省耕地资源供需矛盾和粮食安全问题较为突出。解决粮食安全问题的根本途径在于保护省内现有耕地资源,稳定和提高粮食综合生产能力。     

兰州市耕地资源变化的社会驱动力研究

土地利用/覆盖变化已成为当前全球变化研究的前沿和热点之一,而耕地的变化又是区域土地利用变化的核心类型,根据兰州市的统计资料,分析了1992～2002年该市耕地面积变化的趋势.运用主成分分析法对影响耕地面积变化的8个社会驱动因子进行定量研究,将其概括为人口经济因素和土地生产力因素,并建立了多元线性回归模型.     

三峡库区耕地动态变化驱动力研究——以涪陵区为例

利用涪陵区1980～200年长序列耕地统计数据及相应的社会资料、经济资料,宏观分析了该区耕地的变化趋势和现状.应用相关分析和因子分析,对影响涪陵区耕地数量动态变化的自然条件、人口状况、社会经济发展水平、农业科技发展水平、非农业建设占地5类驱动要素进行定量分析,揭示出耕地变化的驱动机制.在此基础上,运用多元回归分析构建1980～2001年耕地变化回归模型,估算出相同驱动要素影响下涪陵区2002、2003、200年的耕地面积,与实际耕地面积相比较,分析这三年临时性、变动性大的退耕还林还草、国家减负和提高粮食价格的政策驱动要素对相应时期耕地数量变化的影响程度,从而完善驱动机制的研究.研究内容和分析结论可对三峡库区农业可持续发展提供借鉴.     

基于Logistic-Markov方法的土地利用结构变化多因素驱动预测模型研究与应用

[目的]探索土地利用结构变化的驱动规律及其预测方法,为在社会经济快速发展背景下抑制建设用地扩张、优化城乡土地利用等提供决策参考。[方法]利用主成分分析,Logistic,Markov等方法研究土地利用结构变化的驱动力,分析土地利用结构状态转移矩阵与驱动因素的数量关系,构建基于多因素驱动的土地利用结构变化预测模型。[结果]以地处"长三角"经济区的江苏省泰兴市为例,测算了城镇发展、经济发展和管理政策等土地利用结构变化驱动力,其中城镇工矿用地扩张的驱动力增加了25.85%,耕地减少的驱动力则降低了22.21%,并预测分析了2010—2020年的土地利用结构变化特征,预测精度相对提高了0.52%。[结论]多因素驱动的土地利用结构变化预测方法,能够科学地诠释土地利用结构变化及其驱动力的作用机理,可以提高预测精度,为分析区域土地利用变化规律提供一种新方法。     

基于TM数字图像的耕地变化检测及其驱动力分析

以黄河三角洲垦利县为研究靶区，采用多时相陆地卫星TM 数据，对耕地的动态变化及其驱动力进行了系统研究。采用人机交互式的目视解译和人工修正方法提取耕地信息，以分类后比较法和历史土地利用专题图支持下的目视检测方法进行耕地变化信息的获取。在此基础上，建立了基于TM数字图像的耕地变化及其自然和人为驱动力指标，通过耕地变化及其相关因素分析、空间一致性分析等，确定了耕地变化的驱动因子。结果表明：从1987年至1998年，垦利县耕地面积减少了5 321.8 hm²，平均每年减少483.8 hm²，耕地的减少主要分布于中部稻田区和东北部旱区。不良的人为活动、土壤盐渍化和水源的匮乏是该区耕地动态变化的驱动因子。     

重庆市不同经济区耕地动态变化及其驱动力差异性分析

根据1985～2000年耕地统计和社会经济资料．对重庆经济较发达的北碚区、欠发达的万州区和经济落后的酉阳县三不同经济区的耕地动态变化进行了统计分析。结果表明．三不同经济区的耕地变化无论在数量上还是结构比等方面均有明显下降，且经济较发达的北碚区相对经济欠发达的万州区和经济发展落后的酉阳县而言耕地数量减少、结构比下降的速度(率)更快。通过主成分分析法和多元线性回归分析表明，人口的增长、工业化和城镇化的进程、第三产业的发展、社会经济管理机制以及社会行为等这些影响耕地变化的主要社会驱动力因子．对不同经济区耕地变化的影响存在着一定的差异性。利用灰色动态预测模型GM(1，1)对不同经济区未来10年耕地变化预测表明，不同经济区耕地变化将会继续减少．且经济较发达的北碚区和经济欠发达的万州区耕地减少的速度(率)基本保持一致，但经济落后的酉阳县耕地减少的速度较前两者更快。     

典型农牧交错区土地利用变化驱动力分析

农牧交错带土地利用/覆被变化的驱动力研究是生态环境演化内在规律的重要组成部分,可以科学指导该地区的可持续发展。该文以农牧交错带的典型区域——内蒙古翁牛特旗为例,从土地利用变化过程的空间角度,基于GIS以及相关数理统计软件,使用Logistic模型分析了土地利用/覆被变化的内部和外部驱动力。结果表明模型中耕地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和农业气候区;草地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离、土壤表层有机质含量和到乡镇中心的距离;林地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和海拔;空间异质性和土地利用变化过程的时间变量共同影响使用logistic回归模型来进行推断的能力;通过对草地logistic回归模型拟合度的检验,验证了不同土地利用类型变化的主要驱动力可以用空间统计模型来解释。     

耕地数量生态位重心模型构建及其应用——以焦作市为例

以生态位理论为基础，提出了耕地生态元和耕地生态位的概念。在此基础上，构建了用以量度耕地数量空间格局变化规律的耕地数量生态位重心模型，并运用该模型对焦作市1998-2004年期间耕地数量变化规律进行了分析。分析结果表明，该模型可以有效测度区域耕地数量整体变化特征及其年际变化程度大小，并可依据其变化规律探求区域耕地数量变化的驱动因素和驱动力。