洞庭湖区耕地质量空间分异及保护分区研究——以岳阳市君山区为例

以耕地资源优渥的岳阳市君山区为研究对象,在ArcGis与Geoda软件的支持下,采用面积加权求和法、耕地集中度指数法以及空间自相关分析法,探讨了君山区耕地质量空间分布特征与异质性规律,并提出了耕地保护分区方案。结果表明:(1)耕地质量国家自然等别与国家经济等别在空间分布上较为一致,大致呈现北高南低的规律,国家利用等别大致表现为西北高、东南低的格局,此外各镇耕地分布相对分散。(2)君山区耕地质量全局空间自相关Moran’s I表现为国家经济等指数>国家自然等指数>国家利用等指数;局部空间自相关表明,大部分行政村表现为非显著性,正相关HH与LL型耕地多以组团形式分布,负相关HL和LH型耕地主要呈零星分布。(3)结合空间自相关分析结果与君山区实际情况,将耕地划分为4类保护分区,并提出相应保护措施。研究结果客观反映了君山区耕地质量状况,为研究区耕地质量保护与管理提供了参考和依据。     

多尺度下长浏平丘陵区耕地质量关键要素识别研究

为进一步保护和提升耕地综合质量，识别耕地质量关键要素，选取长浏平丘陵区为研究区，运用地理网格与空间自相关分析方法，以60 km为特征尺度划定三级研究尺度，综合评价并揭示不同尺度下耕地质量各构成要素空间相关程度及变化规律。结果表明，所有耕地质量构成要素均显示出空间正相关性。其中，灌溉保证率、有机质含量、耕层质地3要素不论基于何种尺度，均为影响耕地质量的关键要素。此外，耕地集中连片程度与破碎度在二、三级尺度上显示为耕地质量的关键要素；耕地本底质量对耕地整体质量贡献最大，空间质量及生态质量次之；随观测尺度增大，耕地的空间质量与本底质量各要素的Moran’s Ⅰ随即增大，而生态质量要素的Moran’s Ⅰ则随尺度变大而减小。     

基于空间自相关的耕地质量空间分布特征研究——以江西省南昌县为例

为了掌握与分析耕地质量空间分布特征,加强耕地质量建设,完善耕地保护新格局,基于加权平均法、集中度指数、分形维数和空间自相关分析法,以耕地质量等别监测试点县——南昌县为研究区,引入国家自然等指数、利用等指数和经济等指数为空间变量,以耕地图斑为空间单元进行空间自相关分析,从县级和乡镇级尺度上探讨耕地质量的空间差异特征。结果表明,南昌县耕地质量呈现出西南高东北低的空间分布规律,耕地质量等指数Moran's I值表现为自然等指数经济等指数利用等指数。不同空间尺度下,耕地质量指数具有不同的空间关联度,自然等指数受空间尺度的影响最大,经济等指数其次,利用等指数最小。正相关HH型和LL型耕地以组团形式聚集分布,负相关HL型和LH型耕地则多以零星状分布。综合考虑南昌县耕地质量空间自相关类型,将耕地划分为常规监测区、综合监测区和重点监测区3个监测分区。研究结果可为区域耕地质量监测、主导限制型谱序、耕地保护与管理分区和空间优化布局等提供借鉴参考。     

大气污染物SO2空间相关性的空间集聚分析

以东北三省2017年的大气污染物SO_2为研究对象,通过全局指标(全局Moran指数、Geary系数)、区域型指标(Moran’s I、局部Geary’s C、局部Getis’s G)等,对SO_2的空间聚集情况进行分析计算,比较两种指标的探测结果。结果表明,在全局型空间自相关的分析中,Moran指数、Geary’s C两个指标均表明东北三省SO_2存在显著的空间自相关性;Moran散点图、LISA集聚图、局部G系数集聚图等均揭示了东北地区36个地级市SO_2的局部空间相关性,即低值集聚区(冷点)主要集中在研究区东部,(热点)高值集聚区集中在研究区的西南部;通过对两种指数的分析可发现,在研究区的西南部,营口、大连、铁岭3个地区在Moran指数中为低-高集聚区,黑河为不相关地区,但在局部G系数中,营口、大连、铁岭为热点(高-高集聚),黑河为冷点(低-低集聚区),结合实际情况,对分析SO_2空间相关性来说,Moran指数相对G系数的分析结果更优。     

基于探索性空间数据分析的贵州省耕地质量空间差异

为贵州耕地质量空间分布的合理判断及耕地质量保护提供科学依据,依托GIS空间分析技术,基于贵州省1989—2010年耕地数据,应用探索性空间数据分析(ESDA)方法对全省耕地质量进行空间全局和局域Global Moran’s I分析,以探明全省耕地质量空间差异分布规律及特征。结果表明:通过全局空间自相关分析,贵州省总体上在1989—2010年优等地表现出较为显著的空间差异,高等地、中等地和低等地的空间差异较小;通过局域空间自相关分析,贵州省大部分区县耕地质量都表现为正的空间相关性,HH类型在毕节地区和遵义地区表现最为活跃,HL类型表现不显著,毕节的优等地及贵阳、贵定、凯里的高等地有此类型;LH类型分布较广且比较分散,主要分布于六盘水等地区,贵州的东部、中部、东北方向、东南方向及西南方向有此类型,全省耕地质量在局域空间自相关上存在一定的空间差异性。     

基于耕地综合质量及聚类关系的耕地保护分区

【目的】掌握耕地质量的空间分布特征是优化耕地空间布局、加强耕地质量建设和制定耕地保护分区的基础。【方法】本文以井冈山市为研究案例区,通过构建耕地综合质量评价体系,采用全局空间自相关和局部空间自相关分析相结合的方法,以耕地综合质量为空间变量,从乡镇尺度上综合分析了井冈山市耕地质量空间分布特征和聚集性规律,据此进行耕地保护分区划分。【结果】井冈山市耕地质量水平属于中上等,耕地综合质量分值处于42～80之间,井冈山市耕地质量呈现出西北高东南低的空间分布规律。井冈山市耕地综合质量全局Moran’s I指数为0.79,在空间分布上呈现出较强的集聚规律:正相关H-H型和L-L型耕地聚集分布,与高分值耕地区域空间分布一致;负相关HL型和LH型耕地则多零星分布,无显著集中区域。综合考虑耕地的自然质量、立地环境、生态环境以及耕地质量的空间聚类关系。【结论】以此提出井冈山市耕地保护分区方案,并依据不同类型的耕地保护分区结果制定相应的保护措施。     

基于国家耕地质量等别指数和空间自相关的苏北地区耕地保护分区

掌握苏北地区耕地质量指数的空间集聚性和异质性特征，可为苏北地区耕地质量保护分区与制定差异化保护政策提供科学依据。本研究以苏北地区2020年度耕地质量三类等别指数作为空间变量，探讨苏北地区市县尺度下耕地质量空间布局及趋势分布，同时采用局部空间自相关（LISA）定量描绘苏北地区各市县耕地质量分异规律，制定符合实际的分区保护模式。结果表明，苏北地区耕地自然等别较为集中，自然等别在5~7等之间，以6等地为主。自然等指数在东西方向呈现倒“U”形的变化趋势，利用等指数呈现由北向南逐级递减趋势，经济等指数在东西方向上呈现先逐渐上升后逐渐下降的趋势，南北方向上无明显变化规律。从苏北地区全局Moran''s I值来看，国家自然等、国家利用等、国家经济等的Moran''s I值分别为0.357、0.389、0.349，即国家利用等>国家自然等>国家经济等，表明苏北地区耕地质量在市县尺度呈现较强的聚集趋势。苏北地区耕地质量指数LISA分析中正相关类型高于负相关类型，且正相关类型聚合性较强，负相关类型呈零散分布。高-高型通过组团状集聚分布，低-低型主要以片状、条带状形式分布，低-高和高-低型零星分布。本研究根据LISA多维度集聚类型组合特征，对苏北地区进行耕地保护分区，具体划分为核心保护区、质量提升区、综合改良区、结构调整区4类保护分区，并提出对应的分区保护措施。     

基于村域尺度的鄂北地区耕地时空变化特征分析——以湖北省随县厉山镇为例

为分析与掌握耕地资源的空间分布及其时空变化规律,切实提高耕地保护与建设水平,以湖北省随县厉山镇2009和2015年土地利用现状数据为基础,综合运用耕地集中度指数、核密度和空间自相关分析对耕地的空间分布及其时空变化特征进行研究。结果表明:1)2009和2015年厉山镇耕地空间分布密度具有明显的集聚特征,核密度最大值分别为31和38块/km~2,且在时间尺度上有进一步增大的趋势;2)2009—2015年厉山镇耕地总量减少,且主要集中在厉山镇北部和西南部,减少面积达434.20 hm~2,占耕地减少总面积的89.20%;3)2009和2015年厉山镇耕地规模以中型耕地集中村为主,但大型耕地集中村所在行政村耕地占总耕地比例最大,分别为55.55%和56.08%,超过了小型和中型耕地集中村耕地所占总耕地比例之和;4)2009和2015年厉山镇行政村耕地面积比的全局空间自相关Moran’s I分别为0.525 1和0.397 0,耕地的空间分布具有显著的空间自正相关;局部自相关来看,耕地分布较多的区域主要集中在同心村和宇宙村,耕地分布较少的区域集中在以车水沟村以北的山区。     

安徽省耕地资源经济价值核算及其时空异质特征——基于105个县级面板数据的实证检验

耕地资源经济价值核算是落实全民所有自然资源资产保护和使用的关键环节。以安徽省105个县级行政单元作为核算单元,运用收益还原法核算耕地资源经济价值,采用动态度、空间自相关、核密度等模型算法分析耕地资源价值时空异质特征,划分不同类型区域并提出差异调控策略。结果表明:耕地资源价值整体呈现波动上升趋势,2020年安徽省耕地资源经济价值相较于2015年增加17.75万元·hm^-2,增长幅度29.57%,年增长幅度达到5.91%;核算单元耕地资源经济价值范围5.29～297.85万元·hm^-2,均值98.28万元·hm^-2,呈现皖北和皖南两侧向内部递增的空间格局;耕地资源经济价值Moran’s I指数介于0.102与0.265之间,从2016年以后Moran’s I指数持续上升且变化幅度逐渐减小,表明安徽省耕地资源经济价值空间集聚态势不断显著且相对稳定;“高-高”聚集区诸多分布于皖南和皖北地区,“低-低”聚集区以皖中地区为主;核密度分布曲线整体向右平移,进一步表明耕地资源经济价值呈现快速增长趋势;划分为皖北提质增产型、皖中潜力挖掘型...     

广西左右江革命老区耕地破碎化与贫困空间相关特征分析

提取广西左右江革命老区2000~2015年4期Landsat影像的耕地数据,构建了基于景观格局指数的耕地破碎化评价体系,测算了不同时间的耕地破碎度;并利用农民人均纯收入表征了空间贫困水平;最后采用双变量空间自相关分析法探究了不同时间的耕地破碎化与贫困的空间相关特征。结果表明:耕地高度破碎化为德保县、靖西市和天等县一带,基本处于中高水平的是西部5县,破碎化水平最低的是扶绥县;贫困程度总体上由西北到东南逐渐变低;耕地破碎化与贫困呈现空间正相关,2000年的正相关性最强,Moran’s I为0.2053,在双变量LISA集聚图中,高—高正相关型和低—高负相关型的区县集中分布于西部,低—低正相关型和高—低负相关型的区县多分布于区域南部。     

广西左右江革命老区耕地破碎化与贫困空间相关特征分析

提取广西左右江革命老区2000²015年4期Landsat影像的耕地数据,构建了基于景观格局指数的耕地破碎化评价体系,测算了不同时间的耕地破碎度;并利用农民人均纯收入表征了空间贫困水平;最后采用双变量空间自相关分析法探究了不同时间的耕地破碎化与贫困的空间相关特征。结果表明:耕地高度破碎化为德保县、靖西市和天等县一带,基本处于中高水平的是西部5县,破碎化水平最低的是扶绥县;贫困程度总体上由西北到东南逐渐变低;耕地破碎化与贫困呈现空间正相关,2000年的正相关性最强,Moran’s I为0.2053,在双变量LISA集聚图中,高—高正相关型和低—高负相关型的区县集中分布于西部,低—低正相关型和高—低负相关型的区县多分布于区域南部。     

洞庭湖区耕地质量空间分异及保护分区研究——以岳阳市君山区为例

以耕地资源优渥的岳阳市君山区为研究对象,在ArcGis与Geoda软件的支持下,采用面积加权求和法、耕地集中度指数法以及空间自相关分析法,探讨了君山区耕地质量空间分布特征与异质性规律,并提出了耕地保护分区方案.结果表明:(1)耕地质量国家自然等别与国家经济等别在空间分布上较为一致,大致呈现北高南低的规律,国家利用等别大致表现为西北高、东南低的格局,此外各镇耕地分布相对分散.(2)君山区耕地质量全局空间自相关Moran's I表现为国家经济等指数>国家自然等指数>国家利用等指数;局部空间自相关表明,大部分行政村表现为非显著性,正相关HH与LL型耕地多以组团形式分布,负相关HL和LH型耕地主要呈零星分布.(3)结合空间自相关分析结果与君山区实际情况,将耕地划分为4类保护分区,并提出相应保护措施.研究结果客观反映了君山区耕地质量状况,为研究区耕地质量保护与管理提供了参考和依据.     

全国建设用地占用耕地的空间相关性与热点分析

为进一步了解我国由于建设用地增加而导致的耕地面积减少的空间分布情况,以1987~2010年我国32个省级行政区(未统计香港、澳门数据)建设用地占用耕地的统计数据作为研究对象,采用空间自相关全局Moran’s I指数、局部Getis-Ord Gi*系数对其进行了分析。结果表明:1从全局来看,当距离阈值为500 km时,全国建设用地占用耕地的空间自相关性最强,全局Moran's I指数达到0.512。2从局部来看,建设用地占用耕地区域差异明显。北京、天津、河北、广东、江苏、安徽、上海和浙江高值显著聚集,属于热点区域,宁夏低值显著聚集,属于冷点区域。通过对我国建设用地占用耕地的空间相关分析及热点分析探测,弥补了以往耕地变化研究重视数量分析而忽略空间关联性的缺陷,为全面认识我国建设用地占用耕地的空间分布特征,科学合理地制定区域耕地保护政策提供帮助。     

汉源县耕地利用等别空间分布特征研究

耕地资源是人类生存和发展的基础性资源,科学判定耕地空间分布特征,对促进耕地保护及空间优化布局等方面具有重要意义。选用耕地质量的国家利用等别,应用空间自相关分析方法来探究汉源县耕地利用等别空间分布特征。结果表明:①汉源县耕地质量状况较好,耕地利用等别主要分布在7～11等,7～8等为高等质量地,占全县耕地面积的10.27%;9～11等为中等质量地,占全县耕地面积的89.73%;高等地主要分布在唐家乡、富春乡、九襄镇等乡镇,中等地各个乡镇均有分布。②全局自相关结果显示,全局Moran’s I指数为0.648 947,汉源县耕地质量有显著空间集聚性,局部自相关结果显示汉源县中部有低—低的低值聚集区和四周有高—高的高值聚集区2个显著相关性区域,高—低聚集区和低—高聚集区零星分布区域。该研究结果可为调整和补划基本农田、评价更新耕地质量、管理土地资源及农业生产提供科学依据。     

浙江省耕地破碎化与其生态系统服务价值的空间关联特征

基于景观指数分析法、熵权法测算耕地破碎化综合指数,在分析县域耕地破碎化时空演变基础上,通过双变量Moran’s I指数探讨耕地破碎化与其生态系统服务价值的空间关联特征。结果表明,浙江耕地破碎化与其生态系统服务价值之间存在显著空间负相关关系,研究时段内耕地破碎化增幅高值区分布在城镇化迅猛发展的浙北平原、东南沿海平原及金衢盆地一带,低值区分散在山地、丘陵区;地均耕地生态系统服务价值减幅高值区则集中分布在平原、盆地区,可见耕地破碎化越严重,耕地生态系统服务价值受损也越严重。     

安徽省县域农业发展差异的空间自相关分析

采用空间自相关分析的方法,利用1997,2004,2012年安徽省78个县级行政单位(包括县级市和市辖区)的农林牧副渔产值的数据,分析了安徽省各县市农业产值的空间分布格局、演变特征和相互关系。从全局Moran指数上来看,各县区域的农业产值表现出了空间集聚性,具有强烈的空间自相关,但总体趋于不均衡;就局部Moran指数来说,安徽省各市县农业产值之间存在一定的空间依赖性和异质性。     

喀斯特地区土地利用及生态系统服务价值空间自相关分析——以广西百色市为例

在3 km×3 km格网下可视化表达了2020年广西百色市土地利用与生态系统服务价值的空间分布格局，并运用Moran’s I指数和LISA集聚图探讨了二者的空间集聚特征和空间自相关关系。结果表明，百色市各土地利用类型表现为显著的正相关和集聚分布，且所表现的空间集聚或异常的区域明显不同；百色市生态系统服务价值整体上呈显著的正向空间自相关和高-高、低-低集聚，空间集聚度较高，在局部零星出现高-低、低-高集聚；林地及其生态系统服务价值均表现出最强的正向空间自相关与空间集聚性，其他用地类型及其生态系统服务价值的正向空间自相关性与空间集聚性表现出相同的变化趋势。百色市应继续实施生态保护与修复政策，严禁城镇建设触碰生态保护红线，从总体上提升土地利用效率与生态系统服务价值，促进区域经济、社会与生态可持续发展。     

不同空间尺度下西南高原山地基本农田质量景观格局分析

【目的】对景观格局特征和空间差异进行定量研究,为基本农田科学布局优化及国土空间规划提 供依据。【方法】以典型西南山地云南省基本农田数据为基础,在综合考虑省域和市域不同空间尺度基础上, 结合基本农田质量、坡度和地类综合分析,将景观生态理论方法与 GIS 空间统计分析方法相结合。【结果】德 宏州耕地质量等级最高为 8.49、怒江州最低为 11.70,耕地类型组合数最高为 5;省级尺下度景观分布基本农田 整体分布细碎,市级尺度下多样性指数以德宏地区最高为 2.0612、怒江州最低为 0.6215,结合优势度、均匀度 和集中度指数,德宏、西双版纳、大理、玉溪等地基本农田质量较高、分布多样性较高、分布均匀;省级尺度 下基本农田景观格局指数和耕地质量的全局 Moran''s I 指数值分别为 0.2052、0.0310,基本农田面积比值的全局 Moran''s I 指数为 0.6046,市级尺度下 Moran''s I 指数最高的为曲靖市 0.8145、最低为昭通市 0.3541。【结论】西 南高原山地基本农田景观格局总体分布细碎,质量等别差距大且高质量基本农田较少;在省级尺度下基本农田 质量关联性弱,在市级尺度下基本农田质量则存在较强的空间自相关性;基本农田局部空间自相关聚类类型分 布与核密度分布相近,核密度值较高的地区空间关系呈正相关,核密度稀疏的低值区空间关系呈负相关。     

转型期长江三角洲乡村性测度及其空间格局分析

以长江三角洲为研究区域,构建乡村性RI理论公式,测度2000-2012年县域单元的乡村性;通过Moran’s I、LISA集聚图及空间变差函数,对转型期长三角县域乡村性空间格局特征进行了初步的探讨。结果表明:长江三角洲县域乡村性非均衡性显著,乡村性较弱的县域所占比重略大,县域乡村性整体上呈现出弱的分布态势;县域乡村性全局表现出空间集聚的自相关性,HH集聚区集中在通泰扬和台州,L-L集聚区主要分布在苏锡常地区;县域乡村性空间格局的连续性和自组织性越来越强,空间自相关引起的结构化分异较显著,且空间分布表现出一定的各向异性,从东南—西北方向县域乡村性呈"塌陷型"的空间分布结构;最后,有针对性地提出转型期长三角地区乡村发展重构的具体策略。     

广西农村耕地资源贫困测度及空间格局研究

采用主客观综合赋权法和空间自相关分析法,对2005和2015年广西14个地市的耕地贫困程度和空间聚集特征进行了分析。结果表明:时间尺度上,广西农村耕地资源总体贫困程度呈逐年下降趋势,但各市间的贫困程度差异仍然较大;空间分布上,广西农村耕地资源贫困程度呈现区域差异性和空间不平衡性,桂西北、桂东北地区耕地资源贫困程度较高,而桂中、桂南地区较低;空间格局上,广西农村耕地资源贫困在空间上存在明显的正相关性,高-高集聚区分布于桂西北、桂西南地区,低-低集聚区分布地区由2005年的桂北地区转变为2015年的桂中和桂东南地区,呈现出由北向南转移的态势。针对广西农村耕地资源的状况,当前重点工作应围绕耕地资源贫困整治和严格耕地保护政策开展,以减少因耕地资源禀赋差异对区域发展不平衡的影响。