信息熵在合肥市土地利用结构变化分析中的应用

信息熵反映土地利用的均衡程度。熵值越大,土地系统越无序。利用1996~2010年合肥市区划调整前的土地利用结构计算信息熵,通过信息熵调整土地利用结构,指导未来城市发展。研究结果表明:(1)合肥市的土地利用结构信息熵偏低,其值在1.29～1.44间波动,土地系统有序度较高;(2)土地利用结构信息熵由1.29增大到1.38,土地系统无序、土地利用结构不合理与合肥市拼资源、拼环境的粗放发展有关;(3)保障耕地面积不减少、降低建设用地比重、增加人工湿地,是实现信息熵降低的手段。今后,合肥市要建立在节约集约利用土地的基础上,走内涵挖潜之路打造现代化的田园大城市。     

欠发达地区土地利用结构信息熵动态变化研究──以江苏省宿迁市为例

运用信息熵理论,以欠发达地区之一的江苏省宿迁市为例,计算该区域土地利用结构信息熵,并分析其演变规律。结果表明:土地利用结构信息熵可以描述土地系统的有序度,其信息熵值越大土地系统越无序,反之则越有序。1997~2005年宿迁市土地利用结构信息熵值在曲折中呈现逐渐下降趋势,土地系统的有序度在增强。经济发展、工业化、城镇化以及土地政策对土地系统信息熵值演变存在不同程度的影响。     

基于信息熵理论的沭阳县土地利用结构分析

利用信息熵原理,采用1997～2008年土地利用变更调查数据,从时序上对沭阳县土地利用结构信息熵值进行了分析。结果表明,沭阳县1997～2008年土地利用结构信息熵呈现出先增加—波动—后收敛的趋势,土地利用结构信息熵值的高低与土地管理政策特别是耕地保护政策的紧松密切相关;沭阳县土地利用结构信息熵值较低,土地利用结构有序度较高;土地利用熵值的高低不能完全反映经济发展水平的高低,需要综合考虑各相关因素,实现经济发展与土地利用结构优化的双赢。     

土地利用结构信息熵变化与社会经济发展的相关性分析——以新疆阿克苏市为例

基于阿克苏市1996～2008年的土地利用分类数据,运用土地利用结构信息熵测算模型分析阿克苏市土地利用结构信息熵动态变化,定量分析阿克苏市土地利用结构信息熵变化与社会经济发展的相关性。结果表明:①1996～2008年,阿克苏市土地利用结构信息熵总体呈持续上升的变化趋势,至2008年土地利用结构信息熵为0.977 4,比1996年增加了0.123 7。交通用地、耕地、居民点工矿用地、园地等土地利用类型面积所占比例的高低是影响阿克苏市土地利用结构信息熵值的主要因素。②社会经济发展与土地利用变化之间表现出复杂的相互作用关系,经济发展方式很大程度上决定了土地利用结构变化,导致了土地利用结构信息熵的迅速变化。其中以制造业、建筑业为主的第二产业与土地利用结构变化相关系数最大,为0.988,对土地利用结构的变化影响最大。     

历史文化名城土地利用结构熵值时序分析——以韩城市为例

以2000~2008年韩城市土地利用变更调查数据为基础资料,借助信息论中的信息熵原理,分析了韩城市近10年来的土地利用结构信息熵时序演变特征。研究结果表明:研究期韩城市土地利用结构信息熵演变经历了两个明显的阶段:1998~2006年土地利用信息熵值持续下降,降幅由大转小,土地利用结构的有序性、结构性增强,各类用地面积比例差异加大;2006~2008年韩城市土地利用结构信息熵值总体上呈上升趋势,但又表现出小幅波动的特点,表明研究期后期韩城市土地利用结构处于一个动态的平衡状态,同时也反映了土地利用系统的动态性和开放性。     

甘肃省土地利用结构信息熵动态研究

基于Shannon信息熵理论,分析研究了甘肃省土地利用结构信息熵的动态变化,并对影响信息熵值大小的土地利用类型做了初步探讨.结果表明,1997~2004年,甘肃省土地利用结构信息熵较全国水平低,熵值呈现单调递增趋势,说明该区土地利用系统朝相对无序状态演变.在8个土地利用一级类型中,面积总体呈上升趋势的有园地、林地、居民点及工矿用地、交通用地和未利用地,它们与土地利用结构信息熵呈正相关;面积总体呈下降趋势的有耕地、牧草地和水域,它们与土地利用结构信息熵呈负相关.其中,林地和耕地的面积与该区土地利用结构信息熵的变化显著相关,是信息熵值变化的主要影响因子,然后依次为园地、交通用地、牧草地、居民点及工矿用地、未利用地和水域.     

西藏山南地区土地利用结构信息熵值特征及演化规律研究

区域土地利用结构的变化是区域土地利用演变的直接体现,信息熵可以作为土地利用结构有序性的一种度量。借助信息熵理论对西藏山南地区1998~2005年及所辖12县(2005年)的土地利用结构熵分别进行了计算与分析,以揭示山南地区土地利用结构的熵值特征和演化规律,预期为该区域土地利用结构调整、土地利用总体规划等土地管理工作提供理论依据。研究结果表明:该区1998~2005年期间土地利用结构信息熵呈递增趋势,但是增长幅度较小,土地利用系统向无序方向发展;牧草地、林地、未利用地的高低是影响该地区土地利用结构信息熵大小及区域差异显著的决定性因素;山南地区土地利用结构熵值变化的的直接动因主要是土地利用结构变化和地方政策因素,而经济发展、人口增长等对土地系统熵值的动态变化也存在影响。     

基于空间洛伦茨曲线的县域土地利用结构分析

利用2011年重庆市忠县土地利用数据,构建9种土地利用现状类型数据体系,基于土地利用信息熵与空间洛伦茨曲线相结合的方法,对忠县28个乡镇的土地利用结构进行基于县域尺度下的空间分析和研究。结果表明,忠县土地利用信息熵呈现出明显的差异性,并且从空间角度将全区分成信息熵高值区、信息熵中值区、信息熵低值区,平均信息熵值为1.24 Nat,信息熵最高值为1.63 Nat,信息熵最低值为0.69 Nat;重庆市忠县耕地、建设用地、林地的分布最为均衡分散,水域、未利用土地分布则相对集中,充分利用各乡镇的优势资源发展特色产业,从而优化全县土地利用结构,推进土地的集约利用。     

县域建设用地结构变化和空间扩展分析

利用土地利用结构信息熵和空间扩展强度理论对县域建设用地结构动态演变和空间扩展速度进行分析,观测其建设用地类型变化规律,可对未来县域建设用地结构的优化调整提供科学依据。基于信息熵基本原理,结合均衡度、优势度和建设用地空间扩展理论,对四川盆地西部2县——崇州和天全在2个时期内的建设用地结构动态演变和扩展速度进行分析：(1)2000年2县的土地利用结构信息熵值、均衡度较1996年有所增加,土地趋于多样化利用。(2)2县建设用地空间扩展强度的不同反映了区位、地形地貌、工商业发展程度等因素的重要作用。土地利用结构信息熵值、均衡度、优势度和空间扩展强度能综合反映土地利用类型在时空上的动态变化,这对于土地利用结构优化调整、区域土地利用规划等具有重要指导作用。     

基于信息熵的芜湖市土地利用结构时空变化分析

以芜湖市土地利用结构作为研究对象,运用信息熵理论对区域土地利用结构的时间变化规律和空间分异特征进行研究,并对影响其信息熵变化的因素进行分析。结果表明:芜湖市土地利用结构信息熵时间上呈现增长的态势,土地利用结构均衡度均较高;空间分异上呈现市辖区熵值普遍高于下辖县,下辖县的农用地单一优势度较高导致熵值偏低;通过相关性分析,得出土地利用结构是影响熵值增长的直接因素,人口经济发展状况、城镇化水平以及产业结构与信息熵的上升有着十分密切的关系。     

基于GIS技术和信息熵的宜兴市城乡土地利用空间结构变化分析

基于G IS技术和信息熵原理,根据宜兴市2005年土地利用现状图和2009年第二次全国土地调查数据,对宜兴市城乡土地利用空间结构的变化进行了分析。结果表明:从2005年至2009年,宜兴市城乡土地利用结构的信息熵和均衡度均呈现出减小的趋势,土地利用有序度升高。     

基于信息熵的酒泉市土地利用结构分析及其灰色预测

基于Shannon信息熵理论,分析研究了2003年～2008年酒泉市土地利用结构信息熵动态变化,对影响信息熵值大小的土地利用类型做了初步探讨,并运用灰色系统理论的GM(1,1)模型对2009年～2015年酒泉市的信息熵进行预测.结果表明:影响酒泉市土地利用结构信息熵动态演变的主要土地利用类型有耕地、居民点及工矿用地、交...     

基于熵值法的兰州市城市土地集约度与土地利用结构关系的研究

基于熵值法分析了兰州市城市土地集约度及其变化,采用相关系数指标、增量分析和回归分析法,探讨了城市土地集约度与土地利用结构之间的相关性与定量关系。结果表明:兰州市城市土地集约度较低,在1998~2007年兰州市城市土地集约度逐步提高,经历了由粗放到一般集约的4个阶段;城市土地集约度与土地利用结构之间呈现高度的相关性,兰州市城市土地集约度与工业用地、居住用地、公共设施用地、道路用地、绿化用地的相关系数分别为-0.971、0.969、0.884、0.949、0.960;增量分析表明:兰州市城市土地集约度每提高1个百分点,需要工业用地减少833.28 hm2,居住用地、公共设施用地、道路用地、绿化用地分别增加984.56、354.48、98.29、421.23 hm2;通过构建集约度和土地利用结构之间的关系模型,为进一步研究优化土地利用结构,提高城市土地利用率提供参考。     

基于宗地尺度的土地集约利用潜力评价及存量用地挖潜研究——以重庆市渝北区为例

为探究渝北区未来存量用地的挖潜方向,通过构建商服圈,并利用建筑、人口经济、交通和公共服务设施数据,从功能、强度和区位潜力3方面选取评价指标,结合层次分析法和熵权法确定其权重,计算渝北区城镇建设用地集约利用潜力,并依此识别可用于二次开发的宗地.结果表明:①渝北区划定商服圈总面积15 827.25 hm~2,因受地形、政策和城市双核心发展因素影响商服圈呈不规则形状;②用于潜力评价的宗地因城市开发过程中各类用地并存且未实现更新而未呈现同心圆模式;③渝北区可用于二次开发的城镇建设用地总面积为1 178.88 hm~2,主要布局于两路老城区南部、龙山—龙溪—龙塔街道西北部和创新经济走廊中部等区域.④渝北区公共管理与公共服务用地和商业服务业设施用地土地集约利用潜力较大,是未来改造盘活的主要用地类型.     

基于信息熵的河津市土地利用结构时序变化及驱动力分析

以河津市1997—2008年土地利用变更调查数据及相关经济社会统计数据为基础,借助系统论中的信息熵、均衡度和优势度原理,分析了河津市土地利用结构的动态演变特征,并运用主成分与多元线性回归相结合的方法对土地利用结构变化的驱动力进行定量分析。结果表明,12 a来,河津市土地利用结构信息熵持续增长,土地利用结构均衡度较高;人口经济发展以及产业结构调整是信息熵变化的主要驱动因子。     

新时代广州市耕地多功能评价及时空演变分析

在新时代城乡融合发展背景下，基于耕地多功能理论，构建耕地多功能评价指标体系，选取2000—2018年面板数据，运用改进的CRITIC-熵权法组合权重模型与TOPSIS模型，定量评价和分析广州市耕地多功能水平及时空变化。结果表明：高度城市化地区耕地内涵不断丰富，从传统农业生产功能逐渐衍生出农地价值显化后的经济贡献功能、三权分置后对农户仍重要的社会保障功能、与全体国民休戚相关的生态安全维持功能、促进城乡融合的景观游憩功能及后疫情时代的社会安定维护功能。总体变化上，2000—2018年广州市耕地综合功能小幅波动但总体平稳趋势，功能水平稳定在0.442左右。农业生产功能、经济贡献功能保持在较弱等级，社会保障功能呈下降趋势，生态安全维持功能逐步上升并稳定为较强等级，社会安定维护功能呈现“一般-较弱-一般”特征，景观游憩功能呈先小幅下降后大幅上升趋势。总体结构上，生态安全维持、社会安定维护和景观游憩功能为广州市占比较高的三类功能。区域层面上，荔湾区经济贡献、生态安全维持及景观游憩功能为其主导功能，海珠区、天河区、黄埔区和番禺区的主导功能为生态安全维持功能，白云区和增城区的主导功能为农业生产功能，南沙区的主导功能为社会保障、生态安全维持、社会安定维护及景观游憩功能，花都区、从化区的主导功能为生态安全维持功能。子功能时空演变上，2000—2018年广州市农业生产功能空间分布情况较为稳定，经济贡献、社会保障、社会安定维护和景观游憩功能表现出中心老城区地带向外围呈近似圈层结构逐渐递增特征，生态安全维持功能在中心城区、近郊及远郊呈现“低-低-高”分布特点。未来各区可根据耕地主导功能的不同因地制宜地利用耕地，以提高耕地利用多功能水平。     

城市土地利用变化对生态系统服务的影响——以淮北市为例

城市是一类以人类活动为中心的社会-经济-自然复合生态系统.城市的快速蔓延及强烈的人类活动显著地改变了城市的土地利用结构,进而严重影响了城市生态系统服务及人居环境.通过遥感、GIS技术及生态系统服务价值评估等方法,对淮北市1987年、2000年和2007年3个时期20a间的土地利用结构及生态系统服务价值的演变进行定量评价.研究结果表明:1987-2007年间淮北市生态用地空间结构和面积发生剧烈变化,生态用地占城市面积的比例由91.45％降低至71.86％.1987-2000年,农田面积大幅度下降,而林地和水体都呈不同程度的增加趋势,建设用地面积增长迅速.2000-2007年,农田面积有所增加,林地和水体面积却明显下降,建设用地总面积虽然没有明显变化,但其聚集度显著增加.20年间,城市生态服务功能的价值呈现先增加后减少的趋势,在2000年达31.32亿元.2000-2007年,以废物处理和水源涵养功能退化最为严重.可见,城市土地利用结构的变化与生态服务功能密切相关,此结果可为淮北市景观格局优化及土地合理调控和管理提供一定的科学依据.