2007—2017 年美国大豆产量时空变化与分析

【目的】掌握美国大豆种植状况及产量时间空间动态,辅助制定我国大豆生产政策、 调整大豆种植结构以及确定大豆国际贸易数量。【方法】基于2007—2017 年美国大豆产量 县域统计数据并协同运用地理信息技术,采用变化率法、空间自相关分析法、重心迁移法分 析了近10 年美国大豆产量年际变化、波动趋势及空间变化特征。【结果】美国大豆产量高值 区域,仍是传统的主产区,主要分布于中部平原的密西西比河流域和密苏里河流域。近10 年间大豆产量呈增加态势,且近5 年增长迅速,其中2009、2014 年增速较快;大豆产量全 局空间自相关Moran′s I 指数介于0.669~0.726 之间,存在显著的集聚效应。局域空间自相关 Moran′s Ii 指数聚集图中高—高（HH）聚集区和低—低（LL）聚集区占比最大且有不断扩张 的趋势;大豆产量空间重心先南移后北移再向西南方向迁移,向西南方向迁移明显,总体位 移87.71km。【结论】近10 年美国大豆产量总体呈现波动上升的趋势,集聚效应明显,产量 重心显著向西南方向迁移,其是自然因素和人为原因综合共同驱动的结果。文章为分析全球 大豆运行态势、预测国际大豆价格以及我国农业相关政策制定等提供有益的参考。     

贵州省五千亩以上耕地坝区人口时空演变分析

运用GIS空间统计工具,将贵州省内五千亩以上耕地坝区2000—2020年共计21期WorldPop人口数据进行分析,定量揭示了贵州省五千亩以上耕地坝区21年来的人口分布时空格局及其变化特征。结果表明,贵州省耕地坝区人口呈先增后减的趋势,按人口增长曲线特征可以划分为稳定增长期（2000—2006年）、快速波动增长期（2006—2010年）、快速负增长期（2010—2015年）以及缓慢下降期（2015—2020年）4个阶段,总体下降了0.99万人,其中五千亩耕地坝区上升了0.94万人,万亩耕地坝区下降了1.93万人;五千亩以上耕地坝区人口分布以较低密度聚集区与低密度聚集区为主,人口分布差异较明显;人口密度的空间相关性总体上表现为无明显差异,在局部表现为HH集聚、LL集聚和HL集聚;坝区人口重心迁移幅度较小,经向变化和纬向变化均呈往复移动的趋势。     

县域尺度下东北地区粮食产量 空间格局动态变化研究

为揭示东北地区粮食产量空间异质性,基于GIS 技术、ESDA 和重心模型,深入研究2000—2012 年县域尺度下东北地区粮食产量的空间布局时空特征以及重心移动轨迹。结果表明：（1）从时空格局特征来 看,2000—2012 年东北地区粮食平均产量呈递增趋势,并逐步向高产县和东北方向移动;粮食产量低于平均 产量的县居多,但粮食高产县数量逐年增加;（ 2）县域粮食产量空间自相关显著且空间差异相对较大,粮食 产量重心出现偏移,2000—2003 年重心向西南方向偏移51.84°,2006—2012 年粮食重心向东北方向移动,吉 林省西南部、辽宁省中北部和黑龙江省西北部粮食总产量增加;2000—2012 年东北地区粮食产量重心移动速 率逐渐减小,粮食生产空间波动缓慢降低,粮食产量的优势区域趋向稳定,重心移动轨迹的变化使得粮食产量 空间分布也发生明显改变。     

基于GIS的山东省人口分布时空格局及影响因素分析

以山东省2001—2016年县域尺度下的人口统计数据为研究对象,在GIS的基础上,结合人口分布的结构指数以及空间自相关分析,探讨了山东省自2001年以来人口空间分布的时空格局分异规律。结果表明:(1)山东省在县域尺度下人口空间分布格局总体呈现多个同心环、西南高东北低的规律,人口两极分化明显。(2)以2001—2016年间每5年作为1个周期,人口分布的不均衡指数和集中指数当逐年递增的趋势,人口分布趋向于集中;2016年以前人口重心在东西方向上,每年缓慢地向东偏移1'左右,但在2016年,人口重心在东西方向上偏移了7',南北方向上人口重心偏移则不明显。(3)利用GeoDa软件对县级人口密度进行处理,得出全局莫兰指数在逐年减小。表明山东省人口空间不是随机分布的状态,在一定程度上呈现出空间自相关性;根据局部莫兰指数进行局部空间自相关分析,将人口分布集聚的空间关联类型分为高-高、低-低、高-低、低-高4种类型。(4)区域自然环境与经济发展水平是影响人口分布时空格局的主要驱动因素。     

ArcGIS支持下三峡库区适度人口重心迁移研究——基于生态足迹视角

利用人口重心模型,在ArcGIS 10.1软件支持下,基于生态足迹视角,着重对2001—2013年三峡库区适度人口重心迁移特征进行研究,并与实际人口迁移情况进行比较,得到适度人口迁移与实际人口迁移的差异,并对差异进行分析,结果表明:(1)三峡库区人口重心偏离几何中心,人口分布不均衡,呈现向重庆主城方向迁移的趋势;(2)三峡库区适度人口重心跨度较大,五个时段跨越了三个地区;(3)三峡库区人口重心偏离适度人口重心,说明三峡库区人口的空间分布不合理,人口重心更偏向于重庆主城方向。     

基于ESDA-GWR的四川省耕地时空演变特征及成因分析

以四川省市域为研究单元,计算21个市州2000-2013年耕地丰度指数及耕地变化指数,在借助空间自相关及重心模型基础上研究其耕地时空演变特征,并应用灰色关联模型和地理加权回归(GWR)模型探讨影响耕地变化的驱动力和影响程度。结果表明,四川省耕地资源表现出明显的空间异质性,耕地丰富区主要集中在川东地区和四川盆地,耕地稀疏区集中在川西高原区;耕地重心呈L形移动轨迹。四川省耕地总量在减少;变化剧烈(high-high)区在成都和眉山周边;耕地重心向南偏移。人口增加和经济发展因素是影响耕地变化的主要驱动力,人口因素影响程度最大的是攀西地区,经济发展因素影响最大的是川东北地区。     

珠海市“三生”空间格局演变及其驱动因素研究

"三生"空间的协调发展是当前国土空间规划中探讨的热点话题之一。通过构建"生产-生活-生态"的空间分类体系,以粤港澳大湾区的节点城市珠海为研究对象,采用地理空间信息分析、土地利用动态转移、"三生"空间重心迁移等方法,对珠海市1980—2015年35年间"三生"空间的时空格局及其驱动因素进行了分析。结果表明:(1)从面积变化上来看,生活空间面积变化较为显著;生产空间持续减少,大量的转出面积流入了生态空间;生态空间面积变化情况最小。(2)从重心迁移的角度上来看,"三生"空间重心相对集中,均分布在斗门区和香洲区,仅生产空间在2015年重心逐步向东南方向迁移。(3)"三生"空间的格局演变与顶层政策和区域的经济发展、人口增长密切相关。     

基于GWR模型的鄱阳湖地区城镇用地空间扩张差异及其影响因素研究

利用鄱阳湖地区2000、2005、2010、2013年4期土地利用现状图,采用扩张强度、扩张动态度、空间自相关等方法,分析了2000²013年鄱阳湖地区城镇用地扩张的空间差异,利用GWR模型深入探讨了城镇用地空间扩张的驱动机制。结果表明:(1)在20002013年鄱阳湖地区城镇用地扩张的空间差异,利用GWR模型深入探讨了城镇用地空间扩张的驱动机制。结果表明:(1)在2000²013年期间,鄱阳湖地区城镇用地快速扩张,由332.86 km2增至742.72 km2,城市重心向东南迁移,迁移量为13.99 km,以正西方位扩张规模最大,达到267.89 km2;期间以20002013年期间,鄱阳湖地区城镇用地快速扩张,由332.86 km2增至742.72 km2,城市重心向东南迁移,迁移量为13.99 km,以正西方位扩张规模最大,达到267.89 km2;期间以2000²005年扩张最为显著;(2)鄱阳湖地区城镇用地扩张区域差异明显,南昌市周边和交通通道交汇处高速扩张;根据空间集聚Moran’s I指数值,城镇用地扩张空间自相关性不明显,空间集聚特征由中心城市向外围减弱,且逐年减弱;(3)不同驱动因素对鄱阳湖地区不同区域城镇用地空间扩张的影响程度和方向存在较大差异,财政总收入、户籍人口对城镇用地扩张的贡献为负,而地区生产总值、固定资产投资起推动作用。     

基于市域尺度农民收入时空差异及驱动力分析

为中国农村土地制度改革及农民增收路径提供参考,采用空间计量经济学方法分析2000-2014年中国市域农民收入时空格局变化以及影响因素。结果表明:2000—2014年,中国地级市农村居民家庭纯收入整体上呈持续增长趋势,农村居民收入在地级市上存在较大的时空差异,农民人均纯收入较高的区域仍然集中在东部沿海地区,但有向中部扩散的趋势,区域农民收入差异仍然较大。全局空间自相关分析表明,农民人均收入表现出很强的空间正相关,在空间上呈明显的集聚格局;局部空间自相关分析表明,2000-2014年农民收入的空间集聚格局发生较大变化;空间回归分析表明,农业机械总动力、第一产业产值、城市化率对2000年和2014年农村居民人均收入都有显著正向影响,农村用电量对2000年农村居民收入有显著正向影响,而对2014年农村居民收入影响不显著。     

全国县域复种指数时空变化特征研究

复种指数是衡量耕地资源集约化利用程度的基础性指标,提高复种指数是粮食持续增产的重要途径之一.为分析全国复种指数变化特征、空间差异、重心迁移,系统收集耕地面积、农作物总播种面积等数据,基于GIS空间展示与分析,应用重心分析法、全局空间自相关、局部空间自相关等方法,研究全国复种指数时空变化特征.结果显示:(1)1998年,全国复种指数最高,达到165％,目前保持在123％左右.(2)从空间上看,复种指数呈现从北到南逐渐增加的趋势;从时间上看,复种指数大多数地区呈现"上升—降低—上升"的趋势.1995年,复种指数在201％～300％之间的区域范围最大,之后2005年和2015年不断减少,同时有向西北方向移动的趋势.1985—2015年,全国复种指数上升区域主要集中在东北、黄淮海、西南、四川盆地农作区,下降区域主要集中在北部低中高原、长江中下游(东南部)、江南丘陵、华南农作区.(3)1985—2005年空间上的聚集态势增加,2005—2015年降低.与1985年相比,2015年全国复种指数重心向西南移动33 km,其中复种指数<100％的重心向东南移动433 km,复种指数100％～200％的重心向东北移动104 km,复种指数>200％的重心向东北移动319 km.我国复种指数存在空间上的自相关性,南方地区复种指数降低、重心向西南迁移,是我国复种指数变化的最重要特征.     

福州市人口分布的空间自相关分析

空间自相关分析是一种空间统计的方法,可以揭示区域变量的空间结构形态。基于此方法,利用2004年福州市各乡镇、街道人口数据,对福州市人口全局和局部空间相关性进行了实证分析。结果表明,福州市人口全局Moran’sI指数为0.409 3,达到显著正相关,呈现明显的全局空间集聚现象;福州市人口分布的局部空间集聚现象亦十分显著,"高-高"关联的乡镇集中分布在福州市中心城区和福清市,"低-低"关联的乡镇则分布于离中心城市较远的区域;总体上,人口分布呈正关联的乡镇数量明显高于呈负关联的数量。     

基于DEM的土地利用格局空间自相关分析

以安徽省枞阳县为研究区,对县域土地利用格局进行了全局空间自相关和局部空间自相关分析,并结合DEM进一步分析了该县各土地利用类型显著集聚特征的地形特征。结果表明,各土地利用类型都表现出空间正自相关特性,所表现的空间聚集或异常的位置及范围也各有不同,并且聚集特征的发生具备一定的地形条件,地形特征影响土地利用格局的形成和空间集聚分布。     

浙江乡村流动空间格局及其形成影响因素——基于淘宝村和旅游村的分析

随着互联网和现代交通的发展,乡村日益被连接在一个以信息流动为基础的网络里,乡村流动空间正在兴起。以淘宝村和旅游村为例,采用最近邻点指数、局部空间自相关、核密度等方法对浙江乡村流动空间的总体分布格局、结构模式及形成影响因素进行了分析。研究表明,以淘宝村和旅游村为表征的浙江乡村流动空间节点总体上表现为“集聚型”分布状态,但在县域空间尺度上存在显著的分布差异。分布密度表现出面状集聚和点状低密度两种形态相结合的空间分布特征,其中,面状集聚分布是主要形态,并呈现典型的多中心形态,在各面状集聚区之间夹杂着小规模离散散点分布。浙江乡村流动空间格局呈现出“巢状”网络化结构模式,具有动态变化性、弹性和网络性特征。影响乡村流动空间分布及其“巢状”网络化结构的因素主要是互联网与交通、乡村资源禀赋、知识与创新及政府行为等传统因素和信息时代的新因素。     

基于ArcGIS的菏泽市人口重心迁移研究

通过重心模型相关理论,借助ArcGIS软件技术绘制2003~2012年菏泽市人口重心迁移轨迹,研究人口重心迁移规律,并分析影响其移动的主要因素。研究表明,菏泽市人口重心与菏泽市几何中心相接近;菏泽市总人口的人口重心迁移与菏泽市非农业人口重心、男性人口重心、女性人口重心具有关联性,移动趋势相近;菏泽市人口重心迁移的总趋势是由东南向西北方向移动;人口重心迁移受人口的迁入迁出、人口的自然增长率、菏泽市的社会经济状况等多种因素影响。     

老龄林林分空间的点格局分析

采用TOPCON全站仪,在吉林省蛟河市林业实验区管理局施业区内设置1块500 m×600 m固定监测样地,并进行群落调查,在Arc GIS平台上采用Ripley’s K函数进行不同尺度的空间聚集度研究,采用空间自相关方法对研究区内的种群进行空间自相关性分析。结果表明:老龄林中数量最多的前6个种群分别是簇毛槭、白牛槭、千金榆、色木槭、裂叶榆和花楷槭;不同的起测胸径对林木的空间格局分布有重要的影响,起测胸径5 cm时,发现6个个体数量最多的种群显示出了不同的空间格局,其中白牛槭的空间聚集性最高;优势木在空间尺度较小时,生长得比较密集,在空间尺度较大时,则呈现出离散的分布特点,不同的起测胸径对研究结果也有一定的影响,因此,在研究空间格局分布时,起测胸径是首先需要考虑的因素;优势木在种群间还是不同空间距离下,优势木间均显示正向的空间自相关性,只是相关性程度略有差异,优势木的相关性受空间尺度的影响较大。     

基于地统计学的柠条豆象种群空间格局研究

[目的]研究柠条豆象卵块及幼虫种群的空间分布格局和空间相关性。[方法]应用地统计学原理和方法调查柠条豆象卵和幼虫数量,并对所得数据进行分析。[结果]柠条豆象卵块和幼虫种群最优拟合模型为圆形模型,空间分布格局均为聚集分布,存在空间相关性,变程范围分别为18.899~62.922和13.464~47.455。采用普通Kriging插值法对柠条豆象卵块与幼虫种群分布进行模拟,显示其分布均具有明显的聚集团块,斑块核心区聚集强度明显高于边缘,且具各向异性,西南至东北方向聚集强度高于东南至西北方向。[结论]柠条豆象卵块和幼虫种群空间分布格局均为聚集分布,增加柠条林中柠条的株距和斑块破碎化对柠条豆象的种群发生有一定的控制作用。     

广西水稻产业规模比较优势及其空间格局特征研究

[目的]研究广西各地的水稻规模比较优势指数及其空间特征,为水稻生产与产业规划提供参考.[方法]以广西14个地级市为研究单元,利用规模比较优势指数模型测度其水稻规模比较优势指数,然后采用探索性空间数据分析方法(ESDA)对其空间格局特征进行分析.[结果]整体上,广西平均水稻规模比较优势指数在波动中呈下降趋势;在空间分布上,广西水稻规模比较优势指数大致呈从东南往西北方向递减的特征,并表现出明显的高高聚集和低低聚集特征.[建议]加强政府宏观领导,突出地区农业发展比较优势;强化桂东南地区水稻主导产业,提高空间溢出效益;促进资源优势互补,加快产业空间集聚;加快特色农产品品牌培育,提高产业分工效益.     

基于空间模型的白河林业局天然红松分布

根据长白山地区白河林业局的772块固定标准地调查数据,分别建立以最小二乘法为基础的全局模型(Logistic和Poisson)和以地理加权回归模型(GWR)为基础的局域模型(GWLR和GWPR)来预估该局天然红松的分布情况。结果表明:天然红松分布受坡度和小班内树木平均胸径的影响最为显著,主要分布在东部和西南部地区,在北部的部分地区也有分布,但数量相对较少。通过比较全局模型和局域模型的AIC值和模型残差的空间相关性指数发现:GWR模型的AIC值明显小于全局模型,并且能够产生更为理想的模型残差,即模型残差的空间相关性明显减小,因此,GWR模型可以有效解决样地间空间异质性问题,有利于提高红松分布的预测精度。本研究将为大区域森林经营中的天然红松分布及其株数估测提供理论依据。      

基于地理加权回归的天然次生林进界木空间分布模拟

  目的  研究天然次生林的进界木数量和空间分布格局,分析进界木株数与各个变量间的响应关系,探索应对处理空间非平稳数据的可行办法,构建最优的进界木株数模型形式,以期为天然次生林的生长动态研究提供更为精确的技术手段,从而为指导天然次生林的森林质量精准提升提供参考依据。  方法  以吉林省汪清林业局塔子沟林场的天然次生林为研究对象,基于106块1997年和2007年两期的局级固定样地,以林分因子、地形因子和土壤因子为影响因子,分别构建常规泊松回归模型（PR）、地理加权泊松回归模型（GWPR）、半参数地理加权泊松回归模型（SGWPR）对研究区的进界木株数和分布情况进行模拟估测;采用决定系数（R2）、均方误差（MSE）和赤池信息准则（AIC）对3种模型的拟合效果进行评价;利用全域和局域Moran’s I对比分析3种模型残差的空间自相关性和局域空间聚集情况;运用半参数地理加权泊松回归模型的拟合结果绘制研究区的进界木空间分布图,分析进界木在研究区的分布规律。  结果  （1）在3种模型中,林分因子和地形因子均对塔子沟天然次生林进界木株数产生较大影响,其中林分平均胸径是影响最大的变量,两者之间呈显著的负相关关系;（2）采用地理加权后的泊松回归模型在拟合效果方面要明显优于常规泊松回归模型,其中半参数地理加权泊松回归模型具有最佳的拟合效果;对于存在偏离期望值较远的强影响点的拟合,该模型表现出极好的效果;（3）采用地理加权后的泊松回归模型具有较好的稳定性,能够大幅度降低模型残差的空间自相关性。相比之下,半参数地理加权泊松回归模型能够最大限度地减少残差呈现相似聚集的空间分布情况;（4）10年后塔子沟林场83%以上的区域,其进界木株数在0 ~ 683株/hm2之间,北部区域的林分进界情况整体要好于南部区域,局部范围出现的极大值主要位于林场东北部的边缘山坡地带。  结论  采取地理加权后的泊松模型能更好地揭示进界木株数与各个变量之间的空间异质性;采用半参数地理加权回归泊松模型能够得到最优的进界木株数模型;在构建进界木株数模型时,并非所有的变量都需要考虑地理加权,应该视具体的研究内容和数据特征而定。      

洞庭湖生态经济区养猪业污染物排放时空格局分析

养殖污染时空格局研究对于有的放矢地开展污染综合治理与促进养殖业的可持续发展具有重要意义。以洞庭湖生态经济区湖南省部分为研究区域,利用2000-2014年农业统计数据,采用污染排放系数法和空间格局分析技术,系统分析区内养猪业主要污染物化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)排放的年际动态及其空间格局,探讨污染负荷形成的原因。结果表明,近15 a来洞庭湖地区养猪规模与污染排放量总体呈现先增后略减然后再持续增加的变化态势,2007年达到最高峰。研究区养猪业存栏规模从2000年的1 469.4万头上升到2014年的2 010.2万头,COD、TN和TP排放量分别由2000年的112.99、11.75与1.10万t/a增加到2014年的154.56、16.07与1.51万t/a。从空间格局来看,养猪污染负荷最大的县(市)主要为洞庭湖西部的常德市区、东南部的汨罗市和望城区,且高污染负荷区呈逐年扩大的态势。洞庭湖生态经济区养猪业的空间格局与当地人口密度、生产习惯、政策及市场导向密切相关。因此,从政策层面推进健康养殖和发展生态循环农业是洞庭湖生态经济区养猪污染防控的关键。