基于用地竞争的矿业废弃地再利用用地类型判定

合理确定矿业废弃地再利用用地类型,对满足矿业资源经济转型用地需求、优化矿区土地利用结构具有重要意义。该文以泽州县长河流域为研究区域,从适宜性和驱动力2个层面构建了矿业废弃地再利用用地竞争力评价指标体系,进而构建了基于该指标体系的矿业废弃地再利用用地竞争评价模型,并基于研究区行政界线图及矿业废弃地分布图,以矿业废弃地图斑为评价单元,量化评价指标,评价矿业废弃地再利用用地竞争力。采用三角模型,根据用地竞争力组合,对矿业废弃地再利用用地类型进行理论判定。研究结果表明:研究区中占总量50%的矿业废弃地可再利用为建设用地,主要分布在经济基础较好的乡镇周边及省道两侧;40%的矿业废弃地可再利用为农用地,主要分布于村庄周围;10%的矿业废弃地可再利用为生态用地,主要位于山区及水域附近。该研究结果可为优化矿区土地利用结构及矿业废弃地整治规划提供决策依据。     

服务于产业转型的矿业废弃地再利用优化与调控

矿业废弃地的优化再利用对资源型城镇转型所需的各项建设拓展空间具有重要的现实意义。该研究以北京市门头沟区为例，集成3S技术与实地调研，分析其矿业废弃地再利用的状况及时空变化，采用面向地理过程动态环境模型（Dinamica EGO）模拟趋势发展情景下的矿业废弃地再利用格局；基于门头沟区"首都生态涵养发展区"的功能定位，耦合主成分分析与BP神经网络方法对矿业废弃地再利用为生态农业、生态旅游业、高新技术产业的适宜性进行评价；依据适宜性评价结果及产业转型的用地需求设置土地转换规则，结合生态位线性规划模型及约束条件对其进行数量结构优化，采用Dinamica EGO模型对服务于产业转型的矿业废弃地再利用空间格局进行优化；对比优化格局和趋势发展格局，进行调控。结果表明：1）2006-2018年，门头沟区共323.30 hm2的矿业废弃地得到再利用，西部各镇的矿业废弃地主要再利用为林地、耕地和果园，东部各镇的矿业废弃地主要再利用为林地、公园、住宅用地和高新技术产业用地；2）趋势发展情景格局中，再利用为生态农业用地的矿业废弃地分布于妙峰山镇和潭柘寺镇等，再利用为生态旅游业的矿业废弃地多分布在大台街道、王平镇等，再利用为高新产业用地的矿业废弃地多分布在大台街道和军庄镇等；服务于产业转型的矿业废弃地再利用优化格局中，再利用为生态农业的矿业废弃地面积为251.75 hm2，主要集中在军庄镇、王平镇等，再利用为生态旅游业的面积为67.25 hm2，主要分布在妙峰山镇、清水镇等，再利用为高新技术产业的面积为84.25 hm2，主要分布在王平镇和妙峰山镇；3）两情景下有108.5 hm2的矿业废弃地再利用用途一致，无需调整。约有63.75 hm2的矿业废弃地在趋势发展情景下被再利用为生态旅游用地，应调整为生态农业用地，约有61 hm2的矿业废弃地在趋势发展情景下再利用为生态农业用地，应调整为生态旅游业用地；妙峰山镇、王平镇、永定镇约12.5 hm2的矿业废弃地结合当地基础设施，调整发展为高新技术产业用地。     

矿业废弃地再利用空间结构优化的技术体系与方法

为了合理确定矿业废弃地再利用的用途、数量比例和空间布局,释放其再利用潜力,保障矿产资源型城市未来发展所需各项用地,构建了矿业废弃地再利用空间结构优化的技术体系,即先进行复垦适宜性评价,而后进行数量结构优化,最后进行空间结构优化。提出了数量结构优化和空间结构优化的思路和方法,数量结构优化应将再利用为各种地类的矿业废弃地的面积与区域内原有的相同地类的面积进行整合,综合考虑土地利用的生态、经济、社会效益,同时将土地复垦适宜性评价的结果作为主要约束条件;将数量结构优化的结果作为空间结构优化的约束条件,将矿业废弃地视为一种独立的地类参与整个区域的土地利用空间结构优化,通过区域土地利用空间结构优化的结果来确定矿业废弃地再利用的最优空间布局,同时结合土地复垦适宜性评价的结果对其进行检验和修正。采用比较分析法,选择基于GIS的模糊综合评价法作为土地复垦适宜性评价的方法;数量结构优化采用基于生态位的线性规划模型,空间结构优化采用CLUES模型。最后,以北京市门头沟区为例进行了实证研究。结果表明,该技术体系、方法和模型有效地实现了矿业废弃地再利用数量结构和空间结构的协同优化。该研究可为矿产资源型城市矿业废弃地再利用的实践提供理论借鉴。     

乡镇规划调控下的农村居民点空间布局优化

为科学确定农村居民点空间布局优化类型,有效指导农村居民点空间布局优化及新农村建设实践。该文以武川县可可以力更镇为例,在乡镇规划调控的前提下,按农村居民点不同演化方向,将位于城镇建设用地扩展边界范围内的农村居民点确定为城镇化型,位于扩展边界范围外的农村居民点确定为非城镇化型。针对城镇化型农村居民点,因其未来演化方向而将其空间布局优化类型确定为社区化管理型;针对非城镇化型农村居民点,从乡镇总规协调度、生产生活便利度、居民点活跃度3大方面构建农村居民点斑块综合影响力评价指标体系,评价其综合影响力,并据此将其空间布局优化类型划分为综合发展潜力型、原地整治保持型、迁村并点扶持型3类。结果表明,可可以力更镇确定为社区化管理型的农村居民点6个,面积15.29 hm2;综合发展潜力型46个,面积178.28 hm2;原地整治保持型53个,面积189.20 hm2;迁村并点扶持型40个,面积141.22 hm2,并针对4种农村居民点空间布局优化类型提出较为具体的优化方案。研究结果符合可可以力更镇实际情况,能为农村居民点空间布局优化与整治提供新的思路。     

基于TOPSIS模型的村域高标准基本农田建设时序与整治模式

乡村振兴背景下,研究村域尺度的高标准基本农田建设时序安排和整治分区是实现耕地规模管控、质量保护和生态管护的有效措施,也是保障国家粮食安全的重要手段。针对集中连片、设施配套、生态良好等要求,以玉皇村为研究区域,分别从耕地的自然禀赋、设施配套条件、空间区位条件和景观形态4个方面构建了较为全面的指标体系。采用熵权法和AHP法修正权重,基于理想解逼近法安排高标准基本农田建设时序。同时识别主要限制因子,利用矩阵互斥法对限制因素进行了组合设计,确定整治模式。结果表明:高标准基本农田建设时序分为近、中、远期建设3种类型区,面积分别为80.29 hm~2,212.76 hm~2,88.59 hm~2;整治模式分为3类,即坡改梯整治区、水利设施整治区和田间道路整治区,各区耕地面积分别为42.16 hm~2,78.69 hm~2,91.91 hm~2。该研究不仅对村域的高标准基本农田建设时序进行了合理安排,且确定了具体整治模式,为村域范围内耕地差别化管控、土地整治提供参考,为微观尺度下的高标准农田建设规划和新一轮土地整治规划编制提供科学支撑。     

基于村域耕地质量均匀度的高标农田建设时序分区

高标准基本农田建设是实现耕地数量管控、质量管理和生态管护的重要手段.为探究方便高标准基本农田建设决策及实施的以行政村为决策单元的耕地质量评价和建设分区方法,该文以曲周县土地综合整治项目区为例,构建基于区域最优耕地质量水平的村域耕地质量均匀度评价模型并基于新的耕地质量观从地力质量、工程质量、空间质量、生态环境质量和美学质量5个方面构建村域耕地质量均匀度评价指标体系,通过对各指标分级赋值、加权求和计算村域耕地质量均匀度,分析区域耕地质量差异及障碍因素指标限制性,按照先易后难的原则进行高标准基本农田建设时序分区.结果显示:项目区各行政村耕地质量均匀度值处于7.03~22.40之间,行政村之间差异明显;项目区限制性较强的障碍因素多为中等和低改造难度指标,局部存在高改造难度指标.将项目区划分为重点建设区(710.11 hm2)、次级建设区(2199.04 hm2)、一般建设区(975.47 hm2)和有条件建设区(1101.07 hm2)4部分,建设难度由易到难;评价模型和指标体系可以满足对村域耕地质量的评价和障碍因素诊断,可方便后续建设决策,该研究可以为高标准基本农田建设实践作参考,为相关研究提供新的思路和方法.     

基于"潜力约束-概率抉择"的确权宅基地整治模拟

精准确定整治对象是有序推进宅基地整治的前提，也是实施全域土地综合整治的关键。该研究利用宅基地确权调查等多源数据，以行政村为单位，采用人均标准测算法、多因素综合评价法、系数修正法得到村级整治潜力，以地块尺度的确权宅基地图斑为基本整治单元，结合上位引导、现状驱动、意愿阻碍综合评价得到各确权地块的整治概率作为整治优先度的抉择标准，以豫东平原毛堌堆镇为研究区，分村、逐地块进行确权宅基地整治模拟的实证研究。结果表明：1）毛堌堆镇确权宅基地的理论整治潜力共计208.32 hm2，现实整治潜力为117.17 hm2，占现状确权宅基地面积的24.24%；2）整治概率小于0.5、0.5～0.6之间、0.6以上的确权宅基地分别占现状面积的54.60%、17.85%、27.55%；3）基于各村潜力约束，确权宅基地整治模拟共计选择4512个确权宅基地作为被整治单元，整治面积达117.79 hm2，其中，整治概率高于0.65的共计85.13 hm2。面向国土空间规划，以确权宅基地图斑为基本单元进行宅基地整治模拟，可以为全域土地综合整治的实施提供具体精确的决策参考。     

高标准基本农田建设评价模型的构建及建设时序的确定

高标准基本农田建设时序既要考虑建设的可行性,也要考虑建成后的稳定性。该文以黑龙江省富锦市为研究区,分别从自然质量条件、工程建设条件、经济社会条件和区位条件、生态条件、建设用地扩张动力等方面构建建设可行性和空间稳定性评价模型,运用理想解逼近法测算各评价单元的建设可行性和空间稳定性,最后用四象限法确定高标准基本农田建设时序。结果表明:富锦市高标准基本农田建设高度可行区域面积为13.18万hm2,中度可行区域面积22.72万hm2,低度可行区域面积22.18万hm2;高度稳定区域面积为7.58万hm2,中度稳定面积为27.73万hm2,低度稳定区域面积为22.77万hm2。基于空间稳定性优先的目标导向,分别确定国营农场辖区和地方政府辖区的建设时序。其中,国营农场辖区优先建设区域面积为6.75万hm2,主要分布在七星农场、创业农场、红卫农场、前进农场和青龙山农场;地方政府辖区优先建设区域面积为4.41万hm2,主要分布在二龙山镇、锦山镇、头林镇和宏胜镇。该研究结果可为高标准基本农田建设规划编制提供科学依据。     

基本农田保护区规划调控下的土地利用空间重构分析

为了提高基本农田保护区专项规划对土地利用的空间导向作用,加强基本农田建设,探索土地利用空间重构的技术方案。该文以顺义区杨镇基本农田保护区专项规划分析为例,通过划定12个基本农田保护区,利用农用地分等成果,辅助耕地邻域替代评价和适宜性评价方法,确定了保护区内设施农用地、农村居民点用地、未利用地的土地整治方向,以及整治地块的空间分布和时序安排。分析结果显示,一、二、三级土地复垦整治地块面积为459.44hm2,未利用地高、中度适应性评价面积为35.12hm2,对该部分地块的整治能有效地增加基本农田保护区内耕地的比例;农田景观指数分析结果显示,随着待整治地块向耕地转变,基本农田保护区内耕地的集中连片度不断提高。基于土地整治行为的土地利用空间重构方式,成为编制基本农田区专项规划的有益探索,深化了对土地利用规划的研究。     

基于Web-GIS和RS的煤矿废弃地植被恢复空间决策支持系统

该文采用Web-GIS(网络化地理信息系统)和RS(遥感)技术,集成了煤矿废弃地植被恢复潜力评价模型,植物适生品种的选择模型、土壤成分预测模型、植被恢复成本核算模型和土地整理方案选择模型,开发了煤矿废弃地植被恢复空间决策支持系统。该系统在IIS(Internet信息服务)、ArcIMS、ArcSDE和MS SQL Server平台下构建了B/S(Browse/Server)"瘦客户"模式,采用ASP.NET(C#)核心技术开发而成。该系统为矿业废弃地植被恢复网络化和数字化研究提供了依据,为国家、地方政府和矿山企业开展矿业废弃地动态监测和植被恢复管理工作提供了一种便捷的网络化、智能化、形象直观的决策支持方式。     

门头沟煤矿区生态修复功能及生态农业工程规划

生态环境的破坏已成为中国煤矿区的共性问题,对破坏了生态环境进行修复成为现阶段矿区环境保护工作的重点。生态修复总体规划的编制是煤矿区生态修复工作顺利开展的重要保障,生态修复功能区划又是生态修复总体规划的首要步骤。以北京市门头沟煤矿区的生态修复为例,结合门头沟煤矿区生态修复总体目标,重点探讨了生态修复功能区划的指标体系和方法;将整个研究区划分为生态修复区、生态维护区和生态保持区,分别对3个区的修复方式、修复方向进行了界定,并根据区划结果对生态农业修复工程进行了指导。     

土地复垦矿区的景观生态质量变化

为揭示土地复垦对矿区景观生态状况的影响,以徐州市贾汪矿区为例,运用RS、GIS和景观生态学方法,从生态系统稳定与干扰程度2个方面构建景观生态质量评价模型,并分析评价了该区的景观生态质量及变化。研究结果表明:2001-2010年间,贾汪矿区景观生态质量发生了明显变化,总体呈变好的趋势。2001年和2010年景观生态质量达到稳定和较稳定的面积分别为49994.86和56160.31hm2,2010年比2001年增加了6164.45hm2;从总体变化看,变好和略微变好的地区约占28.23%,主要分布在破坏较少的山区和煤矿复垦区,表明土地复垦工程对矿区生态环境起到了一定的改善作用。变差和略微变差的地区约占19.44%,表明部分地区生态环境质量仍在下降,主要由于城镇化的快速发展,煤炭开采的继续,环境保护措施不及时以及复垦地区的二次塌陷、治理标准低等原因。因此,需加大对生态脆弱区的环境保护,完善矿区复垦技术规程,制定生态修复策略,从而实现矿区土地的可持续发展。     

东露天煤矿区采矿对土地利用和土壤侵蚀的影响预测

黄土区大型露天矿区是一种剧烈的人工扰动区域，采矿活动对土地资源和生态与环境破坏非常严重，正确预测人工开采引发的人为加速土壤侵蚀与土地利用变化，可为生态脆弱煤矿区的生态恢复和重建提供依据。该文采用RS、GIS技术、统计分析、类比和趋势外推相结合的方法，对东露天矿区2005～2080年的土地利用变化和水土流失进行了预测性研究。结果表明：75年间，在没有采取生态重建的措施下，农用地减少3666.07 hm²，未利用地减少1402.13 hm²，居民点用地减少121.80 hm²，全部变为独立工矿用地。土地利用结构和类型由多样性向单一类型的裸露的独立工矿用地发展，水土流失量由54.50万t/a变为77.85万t/a。     

基于四象限模型煤粮复合区景观生态质量时空变化及影响因素

在煤粮复合区,煤炭开采通过影响区域的景观格局,不断地冲击着原有农业景观生态系统的功能和过程,对该区域的景观生态质量及其影响因素进行分析对于矿区生态治理具有重要的理论意义和实践价值。该研究以河南省辉县市赵固煤矿为例,以行政村为评价单元,采用四象限模型对研究区景观生态质量进行了综合评价。结果表明:1)受煤炭开采活动和土地生态整治的影响,2008—2016年,研究区耕地面积总体上呈现先减少后增加的变化趋势,耕地主要向建设用地和水域转移。建设用地呈现先增加后减少的变化趋势,建设用地主要向水域和耕地转移。2)研究区的景观稳定性指数呈现先减少后增加的变化趋势,而景观干扰性指数呈现先增加后减少的变化特征。3)研究区景观生态质量在时间尺度上呈现“良好—较差—较好”的变化特征。2008年,矿井建设及开采初期研究区景观生态质量整体上较好。随着开采活动增强,到2011年研究区景观干扰程度增加和稳定程度降低,造成区域景观生态质量下降。2014年后大规模土地复垦使研究区土地利用率增加,大面积沉陷水域改善了区域景观结构,景观系统稳定性增加。4)在空间尺度上,受开采活动和土地生态整治的影响,矿区采点附近村庄景观生态质量呈现先变差后好转的变化趋势,远离矿区开采点的村庄有略微变差的趋势。总体上,与2011年相比,2016年质量为优的村庄数量和面积增加,质量为差的村庄数量和面积减少,但与2008年相比,2016年质量为优的村庄数量和面积仍是减少,质量为差的区域的村庄数量和面积仍是增加,表明研究区景观生态质量虽有所改善,但仍未恢复到受扰动前的景观生态质量水平。     

煤炭开采对矿区土地利用景观格局变化的影响

为揭示煤炭资源开采对矿区土地利用景观格局变化的影响,以徐州沛北矿区为例,应用GIS、景观生态学和数理统计方法,分析了该区土地利用结构和景观格局变化,并从生命周期的角度探讨了煤炭开采对景观格局演变过程的影响。结果表明:1994—2014年间沛北矿区土地利用结构和景观格局变化显著,耕地、林地和未利用地减少,工矿建设用地和塌陷水体持续增加;景观呈破碎化和均匀化趋势,景观分形特征趋于简单化和规则化。进一步对景观指数突变检验分析可知,耕地最大斑块指数和集聚度指数分别在1999年和2001年出现突变点;塌陷水体的最大斑块指数自1995年起持续上升,而集聚度指数呈显著上升—变化不显著—显著上升的趋势。煤炭持续大规模开采导致地面塌陷、积水,耕地损毁以及快速城镇化是景观格局变化的主要原因,但随着矿区土地复垦,耕地、水体面积增大,景观破碎化程度减小,对塌陷地的治理取得了一定成效。研究结果对矿区土地复垦和受损生态景观修复具有重要的指导作用。     

北京市门头沟区采砂废弃地治理遥感评价

[目的]对北京市门头沟区采砂废弃地治理进行遥感评价,为北京市政府进行采砂废弃地这一典型退化生态系统的生态修复和景观重建提供依据。[方法]基于门头沟区采砂废弃地遥感影像及实地调研,对各采砂废弃地的规划利用方向进行分类,同时利用综合指数法、GIS分析法和专家打分法等景观评价方法,选取相应的评价因子建立评价模型,对门头沟区采砂废弃地的生态治理效果进行综合评价。[结果]门头沟区采砂废弃地规划利用方式为公共绿地及公园、自然生态恢复区、建设用地、基本农田、河道综合治理区5大类别,治理效果表现为:公共绿地及公园河道综合治理基本农田建设用地自然生态恢复区。[结论]门头沟区治理近10a来,采砂废弃地规划利用及生态修复取得了显著成效,总体生态治理效果达到近理想的状态,其中公共绿地及公园的治理效果接近理想状态,无论从植被覆盖度还是景观协调度方面都体现出更好的恢复效果,而自然生态恢复方式效果一般,对采砂废弃地不宜采取该种方式。     

基于RS与GIS的平朔露天矿区土地利用类型与碳汇量的动态变化

为了研究矿区土地复垦与生态重建对陆地生态系统碳素生物地球化学循环的影响,以平朔安太堡露天煤矿为研究对象,通过遥感影像解译,对矿区1976-2009年33a期间的土地利用类型与碳汇量变化进行了研究。结果表明:1)由于采矿活动和土地复垦工程的交互影响,矿区5224.98hm2范围内土地利用类型发生了巨大变化:3346.35hm2的耕地和906.45hm2的林地全部转化为工业广场、剥离区、露天矿坑、未复垦的排土场和已复垦的排土场,其中复垦面积为1167.72hm2;2)矿区生态系统的碳汇量和碳汇价值,分别由1976年的602040.22t和63214.22万元,下降为2009年的351173.50t和36873.22万元;3)1990-1996年和2001-2005年期间,矿区生态系统碳汇量分别有所上升。通过设置研究区域在33a间"全部废弃地未复垦"、"全部废弃地常规复垦"以及"全部废弃地生态复垦"3种情景模拟,得出碳汇量分别为62279.57t、961622.2t和1250108.86t,说明采取科学的土地复垦与生态重建措施,有利于整个矿区生态系统碳汇量的增加。     

基于生态风险评价的采煤矿区土地损毁与复垦过程分析

煤炭开采和复垦活动带来强烈的地表变化和生态环境扰动。该文以山西省平朔矿区为例,通过构建评价模型分析采煤矿区的生态风险动态变化。通过采用最小损毁累积模型测算风险源累积损毁影响值,利用遥感影像结合野外实测数据计算生态脆弱度指数,得出矿区2001年和2010年矿区生态风险值,分析不同开采年份中矿区由于采矿和复垦活动带来的生态风险变化。结果表明:随着煤炭产量的增加,2010年土地损毁的累积影响范围比2001年增长了7 095.17 hm2;但是已复垦排土场的损毁累积危害下降明显,并且随着矿区扰动区域的东移,采矿对研究区西部的影响也在减弱。经过10年的土地复垦与生态重建措施,已复垦的排土场生态风险值呈下降趋势,生态系统趋于稳定。在采矿扰动区中,2001年处于中等风险及以下的区域占比为0.02%,到2010年为16.77%。特大型采煤矿区扰动范围较大,但是采后土地复垦有助于降低局部生态风险的影响。通过研究矿区土地损毁情况、复垦过程和复垦后的状态,分析不同区域生态风险的动态变化,可以为矿区的生态环境治理和区域发展规划提供参考,为矿区管理和相关决策提供科学依据。     

贡嘎山旅游景区泥石流灾害及减灾对策

采用文献资料法和理论分析法,探讨了矿区沉陷地复垦与生态重建的若干问题,目的在于提高矿区环境治理投资效果,促进矿区可持续发展.构建了矿区沉陷地复垦与生态重建的主要理论、关键技术和投资效果评价方法.最后指出,矿区沉陷地环境治理中,应将土地复垦与生态重建相结合.