基于生态系统服务重要性的城镇优化管理——以福州沿海地区为例

在RS与GIS技术支持下,选择研究区比较重要的生物多样性保护、土壤保持、水源涵养和洪水调蓄4个生态系统服务功能,对福州沿海地区生态系统服务功能进行综合评估,并采用最小累积阻力模型开展基于生态系统服务重要性的城镇建设用地空间分区优化研究。结果显示:（1）福州沿海地区生态系统服务重要性程度较高,极重要和重要区域的面积占总面积的66%,且空间差异明显,北部较高,南部较低;（2）研究区域可划分为适宜建设区（2 698.06 km²）、限制建设区（1 345.06 km²）、生态保护区（655.08 km²）与重点生态保护区（459.92 km²）,建议结合区域实际情况开展差异化发展。     

近30年黄河下游城市后备可利用土地资源时空演变分析——以济南市为例

黄河流域是生态保护与高质量发展战略的实行区域,评价可利用土地资源对黄河流域国土空间规划和高质量发展具有重要意义。该研究基于1990—2020年遥感影像数据,提取土地利用、DEM、坡度信息,运用后备可利用土地资源评价法,以济南市为例,探讨了近30年后备可利用土地资源时空演变趋势,分析了不同地域下后备土地利用资源用途的地域导向。结果表明：(1)济南市后备适宜建设用地面积为292.48 km²,主要分布在济南市的南部地区,面积呈下降趋势;其中,历城区和长清区后备建设用地潜力最高,天桥区、历城区、市中区后备建设用地面积变化显著,分别为13.97 km²,-13.84 km²,-9.66 km²。(2)济南市后备耕地潜力较大(360.67 km²),空间分布格局与后备建设用地相似,其变化幅度依次为历城区、天桥区、市中区、长清区、槐荫区、历下区,其中历城区和长清区后备耕地潜力最高。(3)基于两类用地的重叠性与差异性,结合济南市的社会经济发展情况和自然环境条件状况进行分析,研究表明济南市天桥...     

1980-2015年江西省土地利用迁移变化分析及驱动机制研究

厘清江西省土地利用转换时空特征,明晰驱动因子,可为该区土地资源的合理开发和生态环境保护提供科学依据。基于Landsat遥感影像,利用ArcGIS空间分析和SPSS主成分分析等方法,通过土地利用单一和综合动态度、土地利用转移矩阵和土地利用程度综合指数,以及土地利用重心迁移等,研究了1980—2015年江西省土地利用时空变化,并探究了驱动机制。结果表明：(1) 1980—2015年江西省土地利用综合动态度为0.168%/a,类型主要为林地和耕地,两者面积占总面积的89.85%,其中建设用地面积变化最大,期间共增加了2 241.01 km²,为主要变化类型。(2) 1980—2015年江西省土地利用转出和转入面积最大的分别是耕地3 190.67 km²和建设用地2 325.20 km²,而林地和草地也分别转出2 830.77 km²,885.18 km²,迁移变化总体上为居民建设用地大量扩张,耕地和林地面积均大为减少。(3)江西省土地利用重心随土地利用变化发生相应改变,其中建设用地和...     

大型山地城市建设用地空间扩展及地形分异

近年来,我国城市化进程已经进入加速发展阶段,城市建设用地日益紧张,对山地城市来讲,建设用地的供需矛盾尤为突出。以城市建设用地扩张的地形梯度变化为切入点,运用重庆市主城区2001年、2007年和2014年的遥感影像数据,通过混合像元分解提取建设用地。通过计算建设用地的分形维数、紧凑度指数和放射状指数分析了主城区城市建设用地扩张水平方向的形态变化特征;结合区域的高程、地形起伏度,分析了建设用地的地形分异特征。结果表明:城市规模扩展迅速,建设用地数量从2001年的237.62 km²增加到2014年的818.85 km²;综合分形维数指数、城市紧凑度指数、放射状指数来看,城市扩展从2001—2007年的紧凑型扩展发展转变成2007—2014年的外延扩展;主城区建设用地的扩展呈从低高程区的增长达到饱和状态向高程较高的区域发展的态势;从起伏度分析来看,建设用地无法向起伏度较大的区域大规模扩展。     

基于GIS的滇池流域人居环境适宜性评价研究

以滇池流域为研究单元,从城市湿地环境的角度出发,通过讨论城市湿地对城市人居环境影响的推动和制约效应,分别选取滇池流域自然性和脆弱性两方面的评价指标,运用GIS技术,从区域尺度对滇池流域进行人居环境适宜性评价.结果表明:(1)滇池流域人居环境适宜程度整体呈现出南北两端较差,中部地区较好的分布趋势.(2)高度适宜区主要分布在昆明市周边西山区、五华区、盘龙区和官渡区及环滇池湿地区域,土地面积约为1020km²,约占流域总面积的35%,说明昆明市社会经济发展水平对滇池流域人居环境适宜性有较大影响;滇池湿地生态服务功能不明显,基本符合滇池污染严重的现状.(3)滇池流域北部及南部地区人居环境适宜性相对较差,农业用地约为33000hm²,占流域总农业用地的68%,磷矿污染程度、土地利用类型、土壤侵蚀强度、地形起伏度及坡度对滇池流域人居环境适宜性都有一定影响.其中,磷矿、采石场等污染源的影响尤为明显,土地利用类型、土壤侵蚀强度次之.     

未来气候变化情景下海南岛绿橙种植气候适宜性分析

基于海南岛主岛19个气象站点连续40a（1980-2019年）逐日气象数据及地形等要素，建立空间分析模型，综合确定海南岛绿橙种植气候适宜区指标。在气候适宜度模型基础上构建海南岛绿橙种植温度、日照、降水以及综合适宜度模型，采用地理信息系统（GIS）技术综合分析，利用自然点断法对绿橙种植气候适宜性进行精细化区划，并利用RCP4.5未来气候情景模式模拟数据探讨未来30a（2020-2049年）气候变化情景下海南岛绿橙种植适宜区变化趋势。结果表明：现阶段海南岛绿橙种植最适宜区主要分布于中部地区，面积0.87×10⁴km²，气候适宜度为0.9～1.0；适宜区主要分布于东部局部地区及中西部大部地区，面积1.83×10⁴km²，气候适宜度为0.7～0.9；次适宜区主要分布于西部沿海及中西部海拔较高地区，面积0.51×10⁴km²，气候适宜度为0.4～0.7；不适宜区主要分布于中部山区，面积0.17×10⁴km²，气候适宜度为0～0.4。未来气候变化情景下海南岛气温、降水分布呈较大变化，温度适宜区由四周向中部逐渐缩小，降水适宜区由东部逐渐迁移至中部地区。未来绿橙种植气候最适宜区主要分布于琼中、屯昌和保亭县大部分地区、万宁市西部及白沙县中东部等地。     

牡丹江市退耕还林对区域土壤侵蚀的影响研究

将GIS与通用水土流失方程（USLE）相结合进行牡丹江市退耕还林前后土壤侵蚀状况分析,评价退耕还林对区域水土流失的影响。研究结果表明:轻度侵蚀面积由退耕前的1 600.12km²减小到退耕后的1 296.41km²,主要分布在西南部宁安地区;剧烈侵蚀由退耕前的3 161.52km²减少到退耕后的672.38km²,主要被极强度侵蚀代替,且集中分布在海拔较高的穆棱北部及林口南部、低山丘陵地带25°以下的旱田及林地上。总体而言,退耕还林工程缓解了区域严峻的水土流失态势,但仍需采取相关配套措施以期彻底改善区域水土流失状况,包括修筑梯田、水平等高耕作及深耕翻作业等,但根本措施在于发展区域经济,调整农业生产结构,保护退耕还林成果,从而实现区域生态经济协调发展。     

城市扩张背景下景观破碎化动态演变及空间自相关分析——以南昌市为例

为探究城市扩张与景观破碎化演变过程及其关联机制,以江西省南昌市为例,基于2000—2015年的土地利用数据,运用城市破碎指数(UFI)刻画建设用地的景观破碎化水平; 然后结合形态学空间格局分析(MSPA)和景观连接度分析量化了自然景观和耕地的景观动态演变过程; 最后采用格网分析探究了三者之间的空间自相关动态特征。结果表明:2000—2015年间南昌市共有273.26 km²的耕地及45.61 km²的自然景观转为建设用地,整体城市破碎度指数在研究期内由2.27上升至4.94; 耕地核心区数量在15 a时间内持续衰减,自然生境在前期变化平稳,随着城市化进程的加快,核心及桥接区不断减少,岛状斑块开始增加; 空间自相关分析显示,景观破碎度与自然生境、耕地平均连通概率三者呈负相关,景观破碎度与耕地、自然生境平均连通概率之间的高低聚集区域集中分布在城市扩张的主要区域。2000—2015年城市快速扩张导致的破碎化致使耕地及自然生境景观结构发生改变,景观连通性逐渐丧失。     

哈长城市群生态系统服务时空特征及其权衡/协同关系研究

哈长城市群位列国家二级城市群之首,研究哈长城市群地区的生态系统服务变化及权衡协同关系对促进该区域可持续发展具有深远意义。基于多源遥感数据结合InVEST模型及权衡协同度模型(ESTD),分析了哈长城市群2000年、2010年、2015年土地覆被变化;评估了土壤保持、生态系统碳储量及产水量3种生态系统服务的时空分布及其权衡协同关系。结果表明:(1)2000-2015年,哈长城市群内建设用地共增加1462 km²,其中,2000-2010年增长量(958 km²)高于2010-2015年(504 km²),15年间林地共增加1527 km²,草地、耕地及裸地分别减少661 km²,1611 km²,780 km²;(2)15年间土壤保持量持续降低,生态系统碳储量先减后增,产水量先增后减;(3)6种土地覆被类型中,单位面积下林地提供的土壤保持力最高,湿地提供的生态系统碳储量和产水量最高;(4)协同作用在哈长城市群3种生态系统服务间占主导地位;南部的土壤保持-生态系统碳储量及土壤保持-产水量多为协同关系,北部相反,从全区来看生态系统碳储量-产水量间的相关关系相对较弱。研究结果可为哈长城市群地区制定更为全面具体的生态保护策略提供参考依据。     

基于InVEST模型重庆市建设用地扩张的碳储量变化分析

建设用地的扩张是影响陆地生态系统碳储量变化的重要驱动因素。以重庆市为研究区域,基于重庆市土地利用数据、土壤数据、植被数据,从建设用地扩张的视角,采用InVEST模型,结合收集的碳密度数据,对重庆市2000年、2005年及2010年碳储量的变化进行了分析。结果表明:2000-2010年重庆市土地利用变化显著,建设用地是主要的转入者,共增长1 505.58 km²,其中90%以上的区域来自耕地以及阔叶林,造成碳净损失1.796 Mt。2005-2010年重庆市建设用地变化更加剧烈,这期间建设用地共扩张998.19 km²。建设用地主要是由西部中心逐渐向四周扩张,且增长速率加快。建设用地由2000年的598.88 km²增加到2005年的1 097.27 km²,扩张导致总碳储量减少了1 169 982.18 t,其中阔叶林的碳损失达到72%;2010年建设用地增加至2 095.46 km²,占用耕地以及阔叶林是主要的扩张形式,扩张导致总碳储量减少了1 169 982.18 t。可见,建设用地扩张过程中,碳损失的主要来源为耕地及阔叶林,其次是针叶林、草原、草地等。选择固碳能力较弱的裸地与草甸作为建设用地的扩张目标,有利于重庆市碳储量的保护与增长。     

基于土地利用变化的江汉平原景观生态风险时空分异特征分析

土地利用/覆被变化能够在一定程度上表征城市景观生态风险空间分异特征。研究基于湖北省江汉平原2000—2015年(2000年、2005年、2010年、2015年)4期土地利用遥感监测数据及县级行政单元区划数据,采用全局自相关模型和地统计空间分析等方法,定量揭示了江汉平原土地利用水平与景观生态风险之间的空间耦合关系。研究表明:(1)2000—2015年江汉平原土地利用类型主要以耕地、水域和建设用地为主,土地转移类型主要以耕地向建设用地转移为主。(2)2000—2015年江汉平原景观生态风险时空演变差异显著,冷点、次冷点数量增加,次热点和热点均呈现先增加后减少态势。生态风险聚集的高值区主要分布在江汉平原东南部洪湖市,低风险区主要分布在江汉平原西部当阳市及松滋市。(3)2000—2015年江汉平原低生态风险区面积呈现逐渐减小态势,从2000年的2 015.63 km²,较少到2015年的1 960.87 km²。中风险区面积呈现先增加后减少的态势,其中2005—2010年增加幅度最大,达到了2 061.26 km²。(4)2000—2005年江汉平原低生态风险重心整体转移不明显,主要集中分布在江汉平原西北部,较低生态风险重心转移空间跨度最大,向西转移了79.80 km。中风险区主要向东北方向转移,较高风险区和高风险区重心主要集中分布在江汉平原东南部洪湖市,且呈现向东北方向转移的趋势,其中较高风险区重心转移速度明显快于高风险区。本研究成果可为城市内部土地利用开发与景观生态风险评价提供科学依据和理论参考。     

浙江临安市水土流失现状及生态修复对策

临安市由于土地利用方式不合理以及开发建设项目等原因造成水土流失严重、生态环境恶化。全市水土流失总面积为467.7 km²,以中度土壤侵蚀为主。水土流失主要发生在林地,面积占水土流失总面积的79.50%,尤以山核桃林为主。本文在介绍临安市水土流失现状特点、危害及成因的基础上,提出了该区进行水土保持生态修复的对策,特别是山核桃林下水土流失防治措施,以期促进当地经济与生态环境建设可持续发展。     

基于不透水地表扩展的南昌市景观生态风险评价

[目的]景观生态风险是识别区域生态风险和衡量区域生态安全的有效指标。基于不透水地表构建,可直观判定人类活动对风险形成及恶化的环境响应。分析区域景观生态风险评价及风险加剧区的影响因素,对遏制风险加剧区的滋生与蔓延具有科学意义及实践价值。[方法]以南昌市为例,获取不透水地表信息构建景观生态风险指数,分析其时空演变特征,运用地理探测器对研究区景观生态风险的影响因素进行测度。[结果](1) 2010—2020年南昌市不透水地表面积剧烈增长,由648.63 km²增至1 075.12 km²,农用地及生态用地资源不断下降,不透水地表主要由耕地、林地、水域等景观转换而来,人类活动干扰程度加大;(2) 2010—2020年南昌市景观生态风险指数空间分布以“中间低—两边高”呈现,平均值整体下降。2010年、2015年、2020年南昌市景观生态高风险区面积分别为519.73 km²,324.82 km²,365.04 km²,景观生态高风险区面积先降后升,区域以景观生态中高风险区及中风险区为主;...     

基于生态适宜性的唐县城乡居民点用地优化研究

为促进城乡建设与生态保护协调发展,实现唐县城乡居民点用地合理优化,利用最小累积阻力模型获取生态安全保护分区,运用GeoSOS-FLUS模型预测城乡居民点用地变化,分析未来城乡居民点演变与生态安全格局的互动关系,并从生态保护与建设角度探寻县域城乡居民点生态适宜性空间特征,结合ACO模型进行了唐县城乡居民点空间布局优化。结果表明:(1)唐县整体生态安全值偏低,呈西北低、东南高的空间分异特征;(2)在自然发展情景下,2027年唐县城乡居民点用地总面积增加6.67 km²,城乡居民点空间扩张集中在低生态安全保护区和较低生态安全保护区,未来将对唐县生态安全逐渐产生威胁;(3)城乡居民点生态适宜性分区可划分为高度适宜区、较适宜区、中等适宜区、较不适宜区和不适宜区,分别占唐县总面积的2.83%,15.39%,17.02%,64.76%; 优化后,城乡居民点呈现出向适宜性较高区域迁移的趋势,大部分呈规模集聚分布,城乡居民点布局总体上趋于紧凑。从生态保护与建设角度优化城乡居民点空间布局,更符合生态文明建设和乡村振兴战略背景下城乡居民点的发展要求,可为未来唐县城乡居民点的规划发展提供科学参考。     

重庆市都市区湿地资源的遥感解译分析

在RS和GIS技术支持下,以四景重庆幅Landsat卫星TM/ETM图像（2001-07-21）和1:5万地形图、土地利用图为数据源,通过影像处理,选用监督分类方法,建立解译标志和样本训练区,解译出重庆市都市区的湿地资源类型、地理分布,统计湿地总面积1 646.65 km²,其中天然湿地134.16 km²,人工湿地1 512.49 km²,并分析都市区湿地资源的分布与保护和生态城市的可持续发展之间的关系。     

湖北省坡耕地现状分析及宜耕性评价

坡耕地是耕地资源的重要组成部分,也是土壤侵蚀的策源地和水土保持的重点区域。为探究湖北省坡耕地资源现状及其宜耕性,利用GIS技术,构建了湖北省坡耕地的坡度、土壤侵蚀、土壤剖面构型和理化特性等数据库,筛选耕地坡度、土层厚度、土壤质地、土壤pH值和土壤侵蚀程度5个代表性指标,采用“限制因子法”对湖北省全域坡耕地进行了宜耕性评价。结果表明：湖北省坡耕地总面积为9 438.64 km²,占总耕地面积的18.87%,不宜耕坡耕地总面积为2 178.36 km²,占现有坡耕地面积的23.08%;砾石含量和坡度过高是造成坡耕地不宜耕的主要因素,其中砾石含量>15%的坡耕地总面积为1 205.72 km²,坡度≥25°的坡耕地总面积为1 097.32 km²;其次不宜耕主导因素是土壤过酸,pH值≤4.5造成坡耕地不宜耕的面积为669.60 km²,土壤侵蚀严重(极强烈以上侵蚀强度)和土层浅薄(土层厚度<30 cm)造成的不宜耕坡耕地面积分别为336.48 km²...