三江平原典型流域土地利用格局变化与空间分异研究

以遥感和DEM数据为基本信息源,基于网格采样研究方法,利用动态度模型分析土地利用空间异质性规律,并从集水小区角度出发研究土地利用空间自相关格局。结果表明:挠力河流域土地利用变化呈现明显的阶段性,1990—2002年耕地面积增幅最大,且以水田增加为主,2002—2014年整体面积变化趋于缓和;1990—2002年土地利用变化剧烈程度显著强于2002—2014年,前后以趋缓为主,加剧区域较少;流域不同方向上动态度均具有较好的拟合趋势,不同时间段拟合趋势差异大,但基本保持东北方向变化剧烈程度强于西南方向的态势;1990—2002年,各集水小区动态度呈现明显的高-高型和低-低型集聚趋势,空间自相关关系显著,2002—2014年,高-高型数量显著减少,且多为旱地水田化发生区,动态度集聚性变差,差异逐渐趋于缓和,未来应根据集水小区的空间自相关格局进行土地利用开发管理,应重点关注高-高型土地利用问题,适当挖掘低-低型开发潜力,对高-低型进行开发控制,对低-高型进行重点开发引导。     

山东省区域农业现代化发展空间探索

[目的] 通过对山东省各个市域层面的农业现代化发展水平及其空间格局进行研究,对进一步提升山东省区域农业整体水平及推进国家农业现代化发展有一定的意义。[方法] 本文通过建立山东省区域农业现代化发展水平评价指标体系,使用多指标综合分析法进行相关分析,计算出山东省2013年和2019年区域农业现代化发展水平评价值,并对其进行空间探索性研究。[结果] （1）山东省区域农业现代化发展水平整体呈现上升趋势,但是区域评价值呈现梯度差异。（2）2019年相对2013年,山东省各区域农业现代化发展水平均有所提升,但各个城市之间的农业现代化发展水平数值存在差异。（3）山东省区域农业现代化发展水平各不相同,从城市地理位置分布来看,西部和南部地区发展水平高,东部和北部地区发展水平低,农业现代化发展水平自西向东逐渐递减。[建议] 针对山东省区域农业现代化发展制约因素提出进一步优化农业产业结构及提高农业技术投入水平等建议。     

山西省县域城镇低效用地空间格局分异与影响因素研究

基于人地系统理论,构建区域低效化的理论分析框架,以山西省106个县为研究单元,运用空间自相关和地理探测器等方法,分析了山西省城镇低效用地的空间分异格局,定量探测了城镇低效用地空间分异的主导因子,揭示县域城镇低效用地与空间要素之间的相互作用机理。结果表明：构建“低效-自然-经济-社会”分析框架,分析城镇低效用地与空间要素之间作用路径和表现形式,总体上包括“人”、“地”2类要素和自然、经济、社会3个维度,其中自然要素在低效用地空间分异中发挥基础性作用,经济要素起决定性作用,社会要素具有强化放大效应。山西省89.09%的县域城镇低效用地规模低于265.86 hm²,整体偏向低值集聚,具有较弱的同质集聚特征;从空间分布上看,经济发展水平高的县域城镇低效用地规模高于经济发展水平低的县域,平原地区县域的城镇低效用地规模高于山区丘陵地区。常住人口规模、GDP、对外交通枢纽数、地均GDP和规模以上工业企业数是山西省城镇低效用地规模空间分异的主导因子,但各因子在县域内驱动力有明显差异;因子交互作用类型以非线性增强为主,双因子增强为辅,其中常住人口规模对因子交互作用的影响最强,凸显了...     

晋中市耕地质量空间分异格局与影响因素研究

耕地质量空间分异格局分析对提升耕地保护有效性具有现实意义。以晋中市2794个行政村为研究单元,基于2017年晋中市国家耕地质量评价结果,采用累积分布函数、空间自相关、地理探测器及GIS分组分析等方法,分析晋中市耕地质量空间分异特征及16个因子对其影响及交互作用。研究表明：耕地规模由晋中西部平原地区向东部山区呈“梯度递减”;耕地质量偏向低值集聚,空间正相关性集聚特征显著,其中HH型主要分布在晋中北部及西部,LL型主要分布在东南部及西南部;集聚类型与耕地国家经济等指数分布保持空间一致性。耕地质量空间分异与影响因子密切相关,是多个因子交互作用的结果;从市域看,自然要素的解释力度较强;双因子交互作用驱动力强于单因子,且以非线性增强为主。基于耕地质量空间分异特征,将晋中市分为耕地高质量区、中质量区和低质量区;高质量区的主导因素为有效土层厚度和田块平整度,属自然要素及工程要素驱动型;中质量区的主导因素为有效土层厚度、单位面积农业机械投入量和灌溉保证率,属综合要素驱动型;低质量区的主导因素为地貌、坡度、耕作距离、灌溉保证率和田块平整度,属综合要素驱动型。     

湖南粮食生产潜力空间分异特征与农机总动力投入的关系

土壤生产潜力评价是制定国土资源高效利用方案的重要组成部分。为此,基于土壤生产潜力逐级修订模型,以湖南省为例,利用GIS技术定量计算了1km×1km栅格粮食生产潜力,旨在突破行政区划限制分析土壤生产力的空间分布情况,为制定高效的国土资源空间利用方案提供重要参考依据。研究结果表明:湖南北部光照、水热资源优于南部,东部土壤资源优于西部。湖南光照、水热资源丰富,对粮食生产力的限制作用较小,土壤是湖南粮食生产力的主要限制因素。全省各市(州)粮食生产力在2010年实际产量的基础上均仍有2~3倍以上的增长空间。湖南省土壤生产潜力总体上呈现由湘东北向湘西南逐渐降低趋势。湖南东北地区土壤开发和粮食增产空间较西南广阔。     

武威市集中式饮用水源地水质空间分异规律

基于2013年16个地表地下水水源地监测断面水质实测资料,应用系统聚类R型主因子分析法和Ward法对武威市平原区集中式饮用水水源地水环境空间分异规律进行研究.结果表明:武威市平原区饮用水源地水质污染存在从北向南逐渐转移的趋势.2013年5月16个地表地下水监测断面水质污染从北边(西渠镇致祥供水站Bb5)向中部(校东桥Aa6、扎子沟Aa7)转移;2013年8月水质污染从中部(三雷镇新陶供水站Bb3、扎子沟Aa7)向南边(上坝水厂Ba5、南营水库Aa5)转移;其中主要污染物指标包括硝酸盐氮、高锰酸盐指数、氯化物、挥发酚、总大肠菌群、硫化物、硒、总硬度8项水质指标.研究结果可以对石羊河流域功能区的划分与该区域饮用水源地水环境综合治理提供依据.     

华北地区光肩星天牛空间分异性及驱动因素研究

光肩星天牛作为林木的主要害虫,在我国分布极为广泛,且分布区呈不断扩大的趋势。在地理空间尺度上,研究虫灾的空间相关性,并分析影响其分布的因素对于防控光肩星天牛灾害有重要意义。以2008年我国华北地区光肩星天牛虫灾发生情况为研究对象,收集气象因子、社会经济因子以及植被因子,借助于地理探测器分析环境因素对光肩星天牛灾害发生的影响。结果表明,光肩星天牛受害严重的地区集中在山西省北部,河南省、山东省及河北省南部地区发病率较低。影响光肩星天牛发病率空间分布的主要气象因素为降水和气温,主要社会经济因素为人口数和地区GDP。气温和第一、二产业值的作用力较其他因子有显著差异。经济发展水平高对当地病虫害防治有明显的积极作用。交互作用探测显示,任何两种变量结合作用都能更有效地解释光肩星天牛灾害的空间分异性。降雨量和防治率交互作用后对发病率的解释力提升最为显著。     

面向遥感分类精度评价的空间分层模式与分异性评估

为实现遥感分类抽样精度评估,以京津冀不同空间分辨率遥感数据产品为例,首先基于土地利用类型对遥感图像进行内部与边界对象划分,并构建不同的空间分层模式;其次,分别采用直接利用土地利用类型、图像8邻域算法、多尺度空间分异性方法、图像8邻域和多尺度空间分异性耦合方法进行空间分层;最后,设置与K-means聚类对比实验,并利用地...     

焉耆盆地土壤养分系统敏感性空间分异特征研究

在全球变化背景下,揭示土壤养分系统对气候和人类耕地利用活动变化的响应对于农业可持续发展至关重要。基于焉耆盆地的气候、耕地利用强度(LUI)和土壤养分数据,采用敏感性、贡献率和GIS方法分析了土壤养分系统对气候和人类耕地利用活动变化的敏感性及其空间分异特征。结果表明：焉耆盆地气候暖湿化趋势明显(气温倾向率为3℃/(10a),降水量倾向率为39 mm/(10a)),LUI微幅上升;土壤养分系统对气候和LUI变化的敏感性存在显著的空间差异和响应差异。土壤养分系统对气温变化敏感性的空间异质性更高,对LUI变化敏感性更具有响应深度;气候和LUI对土壤养分系统变化的贡献率空间分异明显,并且LUI的贡献率大于气候;土壤养分系统的敏感性及其空间布局是自然环境和人类耕地利用活动相互调节和空间分异的综合结果。研究结果可为提高区域土壤养分系统应对气候变化的能力和耕地精准高效管理提供科学依据。     

山西省农业机械化水平评价及空间分异

科学的对山西省不同地区农业机械化发展水平进行测度及空间差异分析,对促进全省农业机械化整体协调快速发展具有重要意义.分别采用加权综合法和改进多边形面积法对山西省及所辖11个地级市20172019年的综合机械化率进行测算,采用聚类分析的方法对各地级市进行分类,运用泰尔指数分析不同区域机械化发展水平的差异,利用ArcGIS软...     

京津冀城市群生态空间格局变化与地表温度关系研究

为探究京津冀城市群树木覆盖率(TC)、短植被覆盖率(SV)与裸地覆比率(BG)变化趋势及生态空间格局对地表温度的影响,基于京津冀城市群的MODIS遥感数据,运用景观生态学理论并结合空间计量经济学相关原理研究了京津冀生态空间与地表温度的格局特征,运用Pearson相关性探究了两者的相关性,分别运用空间双变量自相关与空间自...     

基于空间聚类的农田土地平整区域规划方法研究

针对当前农田土地平整作业过程中,常会出现铲车过载或空载造成平地效率低下的问题,提出一种基于空间聚类的农田土地平整区域规划方法。首先,获取农田地势高程数据,通过克立格插值法遍历到空间各个位置;然后,通过改进后的K-均值聚类算法与密度聚类算法,对农田高程数据进行区域标记,去除区域中的离散点和误差点,初步完成区域划分;再结合农田平整时挖填土方量体积和农田面积适中等原则,对区域大小及形状进行修整,完成农田土地平整区域规划。田间试验分析表明,采用所提出的区域规划方法规划后,农田平整过程中铲车过载和空载现象明显减少,有效作业时间提高5%以上,工作效率提升显著;平整后各划分区域地势平整情况得到明显提高,平整度小于6 cm。     

基于空间分析的江宁土地利用变化特征的研究

利用多源遥感卫星数据,对江宁3个不同时期的土地利用现状进行解译得到了土地利用类型图,借助地理信息系统空间数据叠置功能以马尔柯夫概率模型的类型转移矩阵对江宁土地利用/覆盖变化进行了分析.结果表明,在近20年的时间里,由于经济的快速发展使城市化水平提高,导致辽宁耕地损失达4214.02hm2这些耕地被转化为城市基础设施建设用地和经济效益较高的养殖业,但人地矛盾日渐突出.     

京津冀地区耕地利用时空分异与影响机制分析

京津冀地区耕地资源的不均衡分布使得社会经济发展的地域差异性突出,厘清其耕地时空异质性对于地区协调可持续发展有着重要意义。基于京津冀地区,采用耕地动态变化模型及地理探测器等方法对1990—2020年间其耕地空间分布演化与影响机制进行了探讨。结果表明:北京市率先进入工业化城镇建设,天津市次之,河北省滞后,相对的耕地变化动态度高值也先后出现。耕地分布集聚特征显著,呈现东南密西北疏的核密度格局。土地利用结构改变特征明显,面积净增长的主要有建设用地、林地及水域,面积净减少的主要有耕地、草地及未利用地。耕地流失主要表现出环北京及环渤海为中心的聚集式特征,且东部流失的热度比西部高,南部比北部高。社会经济及政策因素对耕地利用的影响力呈上升趋势,而自然因素的影响力呈下降趋势。本研究结果可为京津冀地区耕地保护、区域协调发展提供科学依据。     

土地集约利用与城镇化协调发展评价及障碍因子诊断

为了探究土地集约利用与城镇化的耦合协调关系,促进两者协调发展,以安徽省为例,首先,运用熵权TOPSIS模型,分别评价安徽省2000—2017年土地集约利用与城镇化绩效水平,研判两者的绩效水平及其子系统变化趋势;然后,运用耦合度和协调度模型,基于耦合作用系数的取值变化,探讨不同情形下安徽省土地集约利用与城镇化协调发展关系及变化趋势;最后,运用障碍度模型,诊断影响安徽省土地集约利用与城镇化协调发展的障碍因子。结果表明:2000—2017年,安徽省土地集约利用与城镇化水平均呈逐年上升态势,稳中趋好。2000—2017年安徽省土地集约利用绩效水平从0. 053 6增至0. 958 7,年均增长18. 49%;安徽省城镇化水平从0. 271 5增至0. 8180,年均增长6. 70%。从土地集约利用各子系统来看,经济绩效子系统对土地集约利用的贡献最大,生态绩效子系统对土地集约利用的贡献最小,权重分别为0. 352 6和0. 130 8;从城镇化各子系统来看,经济城镇化子系统对城镇化水平影响最大,生态城镇化子系统对城镇化水平影响最小,权重分别为0. 416 0和0. 137 7。在不同耦合作用系数...     

山区耕地利用变化的空间评价方法研究——基于RS和GIS系统

耕地利用变化评价研究具有重要的应用价值.为此,在对比了目前各种土地利用变化评价方法的基础上,提出了一种基于RS和GIS的山丘地区耕地利用变化的空间评价方法;同时,在分析反映耕地利用情况的主要因素的基础上,提出了一个耕地利用时空变化评价模型;最后,将上述山区耕地利用变化的空间评价方法应用于韶关市山区耕地利用变化情况的研究,获得了较好的应用效果.     

耕地利用转型碳排放时空分异特征与形成机理研究

为揭示耕地利用转型的碳排放时空分异特征,以松花江流域哈尔滨段为例,基于网格单元法和碳排放系数,测度1990—2020年耕地利用转型的碳排放强度,并借助重心分析、探索性空间数据分析、冷热点分析工具和地理探测器等研究方法揭示耕地利用转型的碳排放空间异质性与形成机理。结果表明：1990—2020年耕地面积呈下降趋势,耕地与建设用地、林地之间的转型最为剧烈,耕地主要转型为建设用地。1990—2020年耕地利用转型碳排放量呈上升趋势,由1990—2000年的3 704.12 t增加到2010—2020年的35 656.29 t,增加了近8.63倍,耕地利用转型碳排放最终呈现为碳源形式。1990—2020年耕地利用转型碳排放重心基本保持稳定,向东移动了15.17 km,其中1990—2010年重心移动距离最大,呈现东北地区碳排放恶化,而西南地区碳排放明显改善的特点。1990—2020年耕地利用转型碳排放非随机分布,具有较强的空间集聚性,热点区主要围绕南岗区向周围边界扩散,冷点区零星点状分布在东南部地区。与城镇中心距离是耕地利用转型碳排放的主控因子,各因子之间交互作用以双因子增强为主,其中土地利用程...     

小理河流域土地利用空间自相关格局与影响因素分析

为揭示土地利用空间自相关格局与自然社会经济因素的耦合关系,以黄土丘陵沟壑区的小理河流域为研究区,基于全局Moran’s I、Moran散点图和Anselin local Moran’s I分析了500 m×500 m格网尺度上流域土地利用全局和局部空间自相关格局,利用GIS技术研究各类用地在p0.05显著性水平下局部聚集区与高程、坡度、坡向、与水域距离、与道路距离、与居民点距离的关系。结果表明,各土地利用类型都表现出全局空间正自相关特性,但空间正自相关性随着距离的增加而逐渐减弱,且在32 km以内不同土地利用类型自相关程度的空间衰减强度不同。耕地、草地的空间分布呈显著的HH(高值-高值)、LL(低值-低值)聚集趋势,而园地、林地、建设用地和未利用地呈显著的HH聚集趋势。草地HH聚集区主要分布在流域中、上游的丘陵或山地区,林地HH聚集区主要分布在流域下游沟壑区和上游山地区,其他地类HH聚集区集中分布在流域下游宽阔黄土梁或开阔河谷区。随高程和坡度增加,各地类HH、LL聚集区面积总体呈先增加后减小的趋势。在1 000~1 300 m高程区、15°~25°的坡度区以及正阳向和正阴向区域,是各地类HH聚集分布最多样、面积最集中的区域。建设用地和林地HH聚集区主要分布在1 000~1 100 m高程区,耕地、园地和未利用地HH聚集区主要分布在1 100~1 200 m高程区,草地HH聚集区主要分布在1 200~1 300 m高程区。各地类HH聚集区按平均坡度由小到大依次为:建设用地、耕地、园地、林地、未利用地、草地。建设用地、园地和耕地HH聚集区主要分布在正阳向和半阳向区域(正阳向面积最多),林地和草地HH聚集区主要分布在正阴向和正阳向区域(正阴向面积最多)。距水域和道路越远,除未利用地外,各地类HH聚集区面积呈不断减小的趋势;距居民点越远,草地HH聚集区面积呈先增加后减小趋势,而其他地类HH聚集区面积呈不断减小的趋势。各地类HH、LL聚集区集中分布在距水域、道路1.5 km范围内和距居民点3 km范围内。距水域、道路和居民点越近,建设用地、园地和耕地的HH聚集区面积迅速增加。相比HH聚集区,耕地LL聚集区主要分布在1 200 m以上高程区,平均坡度增大,正阳向面积略大于其他坡向面积,与水域和居民点的距离较远且面积呈先增后减的趋势;草地LL聚集区主要分布在1 000~1 200 m高程区、15°~35°坡度区,各坡向上分布面积相差不大,与水域、道路和居民点的距离较近且面积呈不断减小趋势。