基于DEM的县域土地利用空间自相关格局分析

为了研究地形变化对土地利用空间自相关格局的影响,该文首先以谷城县行政村土地利用变量为基础,运用全局Moran’sI系数、Moran散点图和Anselin局部Moran’sI系数分析了县域尺度土地利用空间自相关格局,揭示土地利用空间局部聚集和局部异常特征;后基于DEM地形分析提取海拔、坡度、坡向、地形起伏度及地表粗糙度5种地形因子,并对各种用地0.05显著性水平下局部聚集和异常区域的地形特征做了统计分析。结果表明,典型山地、丘陵和平原地形对土地利用自相关分布结构影响明显,其容易导致土地利用在局部空间显著性聚集特征的形成;而土地利用局部显著性异常区域的出现主要源于特殊地形或人为干扰。该研究可为区域土地利用结构调整和格局优化实践提供参考依据。     

闽东丘陵山区乡村聚落空间格局演变及其影响因素——以福建省屏南县为例

[目的]研究闽东丘陵山区乡村聚落空间格局演变及其影响因素,为其乡村聚落空间布局优化与重构提供科学依据。[方法]以闽东地区的屏南县为例,综合运用核密度分析、景观格局指数和GIS空间分析方法,分析2009—2019年屏南县乡村聚落空间格局的时空演变特征,并运用地理探测器揭示其演变影响因素。[结果](1) 10年间屏南县乡村聚落数量与规模仅有小幅增加,不同等级聚落中以大型聚落的面积占比最大,但数量增加与规模扩张均以小型聚落为主,聚落空间整体上变化不大。(2)乡村聚落整体形态演变由规则趋向复杂和破碎化,但在县城周边地区存在聚落连片的趋势;乡村聚落单体形态以点状为主,数量占67.84%。(3)乡村聚落空间呈弱集聚分布,整体为中部集中,四周稀疏的分布格局,但10年间县域中南部聚落分布日趋集中;受地形控制,乡村聚落多分布在山间盆地,并具有低缓坡度指向性。(4)地形起伏是控制屏南县乡村聚落空间格局与规模演化的主要自然因素,但近10年来县域经济的发展与交通通达度的提高成为新时期驱动屏南县乡村聚落规模扩张的重要因素。[结论]屏南的自然因素塑造了乡村聚落基本空间格局,区位与社会经济因素是推动乡村聚落规模持续...     

砒砂岩区典型小流域表土有机质含量空间自相关格局及影响因素

以砒砂岩区鲍家沟小流域为研究对象,运用地统计学和灰色关联度相结合的方法,研究砒砂岩区小流域表土有机质的空间自相关特征及影响因素.结果表明:①砒砂岩区小流域表土有机质空间变异的半方差函数拟合模型为指数模型,块金效应值为60.66％,属中等程度的空间相关性,流域表土有机质整体呈沟底＞坡面＞山脊的规律.②全局空间自相关分析显...     

基于空间自相关的农村居民点空间格局演变及其分区

农村居民点形态特征是自然地理条件和社会经济发展水平的集中体现,其形态特征空间集聚格局可为农村居民点分区提供基础依据。该文以北京市平谷区为例,基于空间自相关方法,分析平谷区农村居民点的空间格局及其演变特征,测度其空间关联性,获取农村居民点空间形态集聚格局,进而结合村庄定位、相关规划等,提出平谷区农村居民点分区方案。研究结果显示,农村居民点规模、形状、分布均呈显著空间自相关,正相关类型多以组团形式出现,而负相关类型则呈零星分布。不同的自然与社会经济特点区域表现出不同的集聚格局,地形地貌等自然条件控制下的农村居民点规模、形状和分布的集聚区域空间一致性较强,而城市化、工业化等人文过程则降低了其空间一致性。可据此将农村居民点分为5个管理区域,平原区农村居民点管理应注重其用地综合效益的提升,适时调整优化农村居民点用地结构以改善生产生活条件;半山区应因地制宜推行区域统筹的综合管理模式;而山区则应突出村庄特色,完善居民点内基础设施建设,实现农村居民点整合发展。     

黄土丘陵沟壑区土地利用景观格局变化分析——以延河流域为例

为了给黄土丘陵沟壑区土地资源的合理利用和生态环境的改善提供依据,以延河流域为研究对象,应用GIS技术和景观格局指数分析方法,对研究区1978—2010年的土地利用景观结构特征、斑块特征和空间格局的变化规律进行了系统分析。结果表明:（1）延河流域各景观类型的变化幅度表现为:耕地 > 林地 > 草地 > 建设用地 > 水域,研究区1978—1990年变化速率最快的景观类型是草地,1990—2000年是林地,2000—2010年是建设用地,由以耕地为主导的景观结构转变为林地—草地复合的景观结构;（2）研究区破碎度较高的景观类型是耕地和草地,斑块形状也较复杂,主要是受地形地貌因素的影响。林地、建设用地和水域受人类活动的干扰强烈,斑块分布趋于集中化,破碎度较小,形状较为简单;（3）32年来,延河流域土地利用景观格局经历了“耕地主导—相对平衡—林草主导”的变化过程,向着集中化和简单化的方向发展,抗干扰能力降低,不利于景观的稳定性,但有利于生态环境的改善。     

湖北省土地整治项目空间分异格局

科学分析评价土地整治空间分异格局特征,对促进土地整治科学决策具有重要理论和实践意义。该文以县域为研究单元,利用湖北省1999-2010年土地整治项目数据,采用标准差指数、变异系数和空间自相关分析对湖北省土地整治项目在时间、空间、自相关3个方面的差异进行了实证研究。研究结果表明:湖北省土地整治项目增长迅猛,投资规模和建设规模呈现波浪式上升的特点,新增耕地规模从2008年开始所有回落,土地整治项目个数逐年递增;土地整治投资规模和建设规模都呈现中部高,东、西两端低的特点,新增耕地规模在中部地区较高,土地整治项目个数的空间分布较为零散;各区县土地整治绝对差异呈扩大趋势,绝对规模呈增加趋势,相对差异呈现减小、均衡化趋势;土地整治项目格局呈现出较强的空间自相关特征,且正扩散效益逐步显现。在此基础上深入分析了土地整治项目空间异质性特征,建议湖北省未来5～10 a应继续坚持以农用地整治为重点。     

黄土丘陵区土地利用格局与生态系统服务价值分析——以中庄流域为例

土地利用、生态系统服务价值的研究对区域生态建设具有重要意义,以黄土高原半干旱黄土丘陵区中庄小流域2000年,2005年和2010年3个时期的土地利用类型为研究对象,利用“3S”技术和生态系统服务价值计算方法,对该流域土地利用类型和生态系统服务价值进行了研究,结果表明:2000-2005年土地利用类型发生了较大的变化,2005-2010年土地利用类型变化较小,10a间土地利用变化主要表现为两减两增(农田、水域的减少和草地、林地的增加).研究区域总体生态服务价值呈上升趋势,不同土地利用类型生态服务价值也体现为两减两增(农田、水域的减少和草地、林地的增加),土地利用面积与生态系统服务价值具有较强的相关性,退耕还林工程和国家“十五”、“十一五”项目的实施,增加了区域生态系统服务价值.     

黄土丘陵沟壑区小流域土壤水分空间变异性及其影响因素

为了解不同土地利用方式和地形条件下土壤含水率的数量特征及其变异规律,以黄土高原丘陵沟壑区纸坊沟小流域为研究对象,利用经典统计学方法系统分析了小流域尺度土壤含水率的空间变异性。结果表明:不同土地利用方式下土壤平均含水率之间呈极显著差异,其顺序为:农田>草地>林地>灌木地;土壤含水率在土壤剖面上呈先减小后增大的趋势。地形条件显著影响土壤含水率,其中梯田>沟底>坡地>峁顶;不同坡位土壤含水率的顺序为坡下>坡上>坡中,不同坡向间为阴坡>阳坡。上述土壤含水量的变异程度均为中等。在小流域尺度,土地利用和地形对土壤水分具有显著的交互作用。相关结果可为黄土丘陵沟壑区的土壤水分管理、土地利用结构优化、不同地形条件下的植被布局提供参考。     

成都平原土地利用景观格局变化及驱动因素分析——以成都市龙泉驿区为例

利用GIS技术和景观生态学方法,以成都市龙泉驿区为例,研究成都平原的景观格局变化特征及其驱动因素。研究过程中主要以1996年和2004年土地利用景观格局为基础,采用景观类型面积指数、景观破碎度、景观分离度、景观多样性指数、景观优势度、景观均匀度、景观形状指数分析区域土地利用景观格局变化特点。发现1996-2004八年间,研究区土地利用景观变化剧烈,各景观类型面积比例差异增大,土地利用结构混杂,景观破碎化程度变大,景观形状不规则化程度加剧。区域内部由于自然、经济、社会条件的不同,土地利用景观呈现出不同的特点。分析研究区土地利用景观格局的变化驱动过程,发现人口增长和第三产业发展是导致研究区土地利用景观格局发生变化的重要驱动力;工业化、城镇化、果业和乡村旅游业的发展是另一主要驱动力。     

近16年来黄土丘陵沟壑区土地利用动态变化及驱动因素分析——以陕北黄土高原的子长县为例

在RS和GIS技术支持下,以子长县1990、1999和2006年3期TM/ETM卫星影像为基础数据,结合野外实地调查资料,应用土地利用动态度、年变化率、土地转移矩阵等方法对子长县过去16年间的土地利用变化特征及其驱动因素进行分析。结果表明：1）1990—2006年,子长县土地利用变化表现为耕地和未利用地显著减少、牧草地和林地显著增加、水域先减后增以及建设用地持续增加的总体特征;2）耕地、牧草地、林地和未利用地的面积变化较为剧烈,且几乎所有用地类型在1999—2006年的年变化率较1990—1999年更为明显;3）耕地和未利用地的减少在各土地类型中最为明显,二者的减少是因为林草地面积大量增加,坡耕地等成为林草地面积增加的主要来源;4）社会、经济、政策等人文因素对子长县的土地利用变化起着重要作用,而政策因素则是导致土地利用结构发生变化最主要的驱动力。     

局地气候条件下的土地利用空间格局分析——以湖南醴陵市为例

利用Landsat7 ETM+影像、土地利用现状图、地形图及多年平均的降水、气温、≥0℃积温、日照时数等气候指标的空间分布数据,借助RS/GIS软件,通过对各气候指标进行分级处理、空间叠加分析等过程,研究了局地气候条件下土地利用的空间分布特征.结果表明:①研究区林地覆盖率为54.7%,耕地占区域总面积的29.0%,其中水田和旱地的面积比为7.7:1;其他土地利用类型占研究区总面积的比例分别为园地1.7%,城乡居民用地7.4%,工矿用地0.8%,水域4.3%,未利用地2.1%.②局地气候条件下土地利用的空间分布具有较明显的规律性,表现为随气温升高和积温增加,林地分布比例减少,水田、旱地、园地、城乡用地等均呈增加趋势;降水分布对土地利用格局的影响相反,即随降水增加,林地比例增加,水田、旱地、城乡居民用地、工矿用地等则减少;日照时数对区域土地利用格局的影响并不显著,但在流域尺度上对土地利用结构的差异有贡献.     

基于邻域因子的土地利用空间格局分析--以北京市海淀区为例

土地利用空间格局及其变化分析是土地资源可持续利用的重要指标,本文建立了一种基于邻域因子的土地利用空间格局分析方法,用于定量分析土地利用类型在不同距离邻域内的空间聚集、排斥作用及其变化趋势。并以北京市海淀区为例进行了土地利用空间格局分析,结果表明该方法可以准确描述不同土地利用类型的空间分布规律及其变化趋势。该方法可以作为常规景观指数的有益补充,还可以为土地利用变化模拟模型提供重要信息。     

崇礼清水河流域土壤侵蚀空间格局及其影响因素研究

基于DEM数字高程模型并结合RUSLE模型应用GIS、GeoDa、GS+等软件分析了河北省张家口市崇礼区25年间土壤侵蚀空间格局演变及影响因素。结果表明:(1)1990—2015年,研究区中部、西部和西南部土壤侵蚀较严重,土壤侵蚀强度以轻度、中度为主,土壤侵蚀量呈先减少后增加的趋势。(2)1990—2000年,土壤侵蚀强度转变以轻度侵蚀转入为主,土壤侵蚀状况减轻;2000—2010年,土壤侵蚀由微度侵蚀转为高级别侵蚀,侵蚀程度呈严重趋势;2010—2015年,总体表现为微度侵蚀、轻度侵蚀转向高级别侵蚀,但侵蚀增加面积有所减少,侵蚀状况稍有改善。(3)土壤侵蚀Moran’s I0,空间分布呈正相关性,表现为聚集状态,以高高型聚集为主,主要集中在崇礼区中西部和西南部。土壤侵蚀模数符合指数模型和球状模型,R2为0.943~0.979。变程A先由3 870m减小到860m再增加至1 470m,表明1990—2015年土壤侵蚀变化先快后慢,空间相关性分布范围由小变大,空间异质性呈先增强后减弱趋势。分形维数(FD)介于1.922~1.971,在区域较小空间尺度下,土壤侵蚀空间异质性主要是由植被覆盖、土地利用类型、水土保持措施等随机因子引起的。(4)土壤侵蚀影响因子中前3个主成分贡献率占到89.215 0%。在第1主成分载荷中,植被覆盖因子向量投影长度最大,为0.976 4。在第2,3主成分载荷中,水土保持措施因子、土壤可蚀性因子向量投影长度较大。因此,崇礼区土壤侵蚀影响因素大小依次为植被覆盖因子(C)、水土保持措施因子(P)、土壤可蚀性因子(K)、降雨侵蚀力因子(R)、坡长坡度因子(LS)。研究结果可为崇礼区清水河流域水土综合治理和可持续发展提供理论依据。     

基于IE-GC-VAR方法的河流城市土地利用变化及其驱动因素分析——以江西省德兴市为例

[目的]对快速城市化的河流城市——江西省德兴市的土地利用结构变化及其影响因素进行研究,为河流城市土地利用结构的调整和我国正在经历快速城市化的河流城市发展提供科学依据。[方法]基于德兴市2000—2014年遥感影像的土地利用数据,应用信息熵模型和灰色关联方法分析其土地利用结构信息熵变化与各相关因素之间的关联度,并以此为基础进一步运用向量自回归模型,以脉冲响应函数和方差分解解释了德兴市土地利用结构信息熵变化与主要因素的动态相关性。[结果](1)2000—2014年德兴市耕地、林地、草地、水域、其他用地类型面积下降,建设用地面积上升;土地利用结构朝无序方向发展,土地利用类型的均衡性增强,但单一类型的优势度降低。(2)基于VAR模型的脉冲响应函数和方差分解分析还表明,长期人口总数、城市化和粮食总产量对德兴市土地利用结构信息熵变化基本呈现正向效应,且随着时间滞后期数的递增,冲击效应逐步减弱,最终趋向稳定状态;其中人口总数和城市化水平对德兴市土地利用结构信息熵变化有促进作用,但粮食总产量对其方差贡献度却随时间推移作用减弱。[结论]2000—2014年德兴市土地利用程度不高,土地利用结构朝无序方向发展;人口总数、粮食总产量和城市化水平是影响其土地利用结构信息熵的主要因素。     

贵州山区土地利用变化多尺度空间自相关分析

该文以贵州省贵阳市花溪区1986年,1995年和2000年3个时段的土地利用变化数据为基础,运用地理信息系统技术,首先研究了0.2km×0.2km、0.4km×0.4km和0.6km×0.6km3个尺度土地利用变化的空间自相关性,分别建立不同尺度的经典线性回归模型和空间滞后模型,并对比2种模型的精度。结果表明,1986年、1995年和2000年花溪区的耕地、林地、草地、建设用地和水域在3个尺度都表现出较强的空间正相关性,空间相关性与研究尺度有关,随研究尺度变大空间自相关性逐渐下降。通过对比分析3个尺度空间滞后模型和经典线性回归模型,发现空间滞后模型的残差较小,解释能力比经典线性回归模型强,空间滞后模型的预测精度优于经典线性回归模型。该文研究可为喀斯特地区土地利用管理提供依据。     

基于GIS和空间自相关模型的耕地空间分布 格局及变化特征分析——以成都市龙泉驿区为例

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格局及其变化特征,对促进耕地保护及空间优化布局等方面具有重要意义。本文利用四川省成都市龙泉驿区2005年、2009年及2013年土地利用数据提取耕地数据,运用核密度计算、耕地集中度指数、空间自相关等研究方法开展耕地空间分布格局及其变化特征研究。研究结果表明:1)2005—2013年龙泉驿区耕地空间分布密度呈现出集聚态势,耕地整体呈现出西北及北部密集、中部及南部稀疏的空间分布特征,其中耕地分布密度高值区域呈现出由西北向西南扩张的趋势,低值区域则以城镇为中心有零星扩散的情况。2)从耕地面积分布情况来看,整体呈现出北高南低的空间分布特征,耕地分布相对集中,而且在时间序列上有进一步增强的趋势,但耕地空间变化区域差异较为显著。3)耕地空间分布存在显著的全局空间正相关性,但局部空间异质性有所增强,耕地面积比例较高的空间单元集中分布在北部、西北部一带,并呈现出向西缩减的趋势,耕地面积比例较低的空间单元分布在以城镇为中心的建成区及边缘地带,并经历扩张与收缩两个阶段;2005—2013年因城镇建设占用耕地和农村土地整治影响而出现局部异质性"热点"与"冷点"区域。该研究结果在一定程度上为掌握区域耕地空间变化趋势、制定耕地保护与优化布局政策提供理论方法和参考借鉴。     

裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素

[目的]研究裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素,为科学指导植被建设,减轻入黄泥沙提供理论指导.[方法]以裸露砒砂岩区鲍家沟小流域为研究对象,运用地统计学和灰色关联理论相结合的方法,研究裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素.[结果]①研究流域土壤侵蚀模数具有显著的空间自相关性(Z值为136....     

巢湖流域土地利用程度变化及其空间异质性分析

基于GIS和遥感平台提取巢湖流域范围,分析了2000-2013近15年来的巢湖流域土地利用程度及其空间异质性特征。研究表明:①近15年来,巢湖流域的土地利用结构变化较大,呈现"三减一增"的变化趋势,即林地、农地和水体呈下降趋势,建设用地呈上升趋势,其中,农地面积下降明显,建设用地面积增幅较大;②土地利用程度变化两极分化,弱土地利用程度显著下降,强土地利用程度明显增加。分析表明,2000—2013年的近15年间,弱和较弱土地利用程度的流域面积下降3 429 km~2,占总流域面积24.61%;较强和强土地利用程度的流域面积上升729 km~2,占总流域面积5.23%;③土地利用程度空间异质性分析表明,2000年和2013年巢湖流域土地利用程度全局空间自相关的Moran's I值分别为0.802 2和0.753 9,呈显著的正相关关系,表明巢湖流域土地利用程度不是无序的,而是具有明显的空间集聚性;局部空间自相关分析表明,LISA图显示土地利用程度的高高值区主要集聚在以合肥市区为核心的周围,低低值区主要集聚在以西南部的大别山森林地区和中部巢湖及沿湖周边。     

秦巴山区农村居民点空间分布及其影响因素分析——以陕西省宁强县为例

探讨不同地域农村居民点的空间分布规律,是整合优化农村居民点布局、促进土地集约化利用的重要依据。基于宁强县第二次土地调查数据和SRTM-DEM,采用平均最邻近指数、核密度估计、探索性数据分析和空间“热点”探测方法,研究农村居民点空间分布特征,并从自然环境和社会经济条件两方面着手,分析其主要影响因素。结果表明:受主导因素地形的影响,农村居民点的分布密度较大,斑块规模较小,土地利用集约化程度低;居民点的空间分布、用地规模差异显著,规模较大的斑块集中分布在河流阶地、低山区,呈“拱形分层”结构。依据因地制宜原则,宁强县农村居民点的整合优化可分为积极发展型、内部挖潜型、异地搬迁型,为该区小城镇建设与发展提供参考。     

河西走廊地区农民土地价值观空间自相关分析

为了研究河西走廊地区农民土地价值观的空间依赖性与异质性,在大样本实证调查资料的支持下,通过李克特量表的模糊综合评判,采用基于Geoda软件平台的探索性空间数据分析方法(ESDA),探讨了河西走廊地区农民土地价值观的空间相关性。结果显示:1)河西走廊地区农民土地价值观总体上具负的空间自相关性,表现为空间不均衡性,但不剧烈。2)农民土地价值观局域空间差异显著,呈极化或逆极化状态。H-L区和L-H区占空间单元的一半以上。3)农民土地价值观维度特征不均衡,土地情感价值、财富价值、权利价值总体上具负的空间自相关性;保障价值总体上具正的空间自相关性;权利价值县域间差异较大,保障价值差异性较小,达到空间相对均衡状态。农民土地价值观的空间差异格局是群体差异的空间表现形式,通过农民土地价值观对土地利用行为的导向作用,为寻求土地利用新空间提供一个全新的视角。