重庆市不同喀斯特地区聚落分布变化规律

为揭示喀斯特地区聚落分布与农用地的关系,以重庆市喀斯特地区3个典型的县为研究对象,运用GIS缓冲分析法和景观指数分析法,分析了不同地类不同缓冲距内的聚落分布规律。结果表明:①不同景观斑块在同一地貌区内的格局特征不同,同一景观斑块在不同地貌区的空间分布格局也不同;②聚落景观格局呈现出用地比例偏少、平均斑块面积小、面积加权平均斑块分维数小和分布稀疏零散等特点;③聚落分布随地貌、地类以及缓冲区的差异而不同。水资源、地貌和地类是影响喀斯特地区聚落分布最重要的因素,且聚落分布和农用地分布呈现出较强的空间趋同性。      

基于ESDA的河北省粮食单产空间格局变化研究

为揭示河北省粮食单产空间格局分布特征,因地制宜地制定区域粮食安全生产政策,采用泰尔指数模型与ESDA空间分析技术,对1987-2009年河北省136个县粮食单产的区域差异特征以及动态演变格局和成因进行分析。研究表明:粮食单产的整体差异和4个生态类型区的区间差异呈现逐渐缩小趋势,燕山太行山山前平原区、冀鲁豫低洼区和后山坝上高原区的内部差异在研究期内逐渐缩小,辽吉西、蒙东南、冀北山地区的内部差异呈现增长的过程,导致区域内差异对总体差异的贡献下降;河北省的粮食单产空间聚集程度有所减小,局部的空间相关来看,以石家庄市为中心粮食产量区域较为稳定,而张家口为中心的地产区域有扩大趋势;影响粮食单产格局变化最为主要的因素是有效灌溉面积、单位面积劳动力投入和粮食收购价格指数等。     

基于结构相似度的关中平原旱情空间分布特征

季节性干旱是影响关中平原农业生产最主要的灾害,研究气候变化背景下的关中平原旱情空间分布特征和变化规律具有重要的科学意义与应用价值。基于关中平原2003—2014年每年3月上旬—5月下旬的旬时间尺度条件植被温度指数(VTCI)的干旱监测结果,采用结构相似度(SSIM)研究关中平原VTCI的空间变化特征及其影响因子。结果表明:关中平原VTCI的空间变化特征具有明显的区域差异性和空间异质性,结构性因素是VTCI空间变化的主要影响因子,总体上受水热、地形分布格局等因素的结构性影响,但微地貌、下垫面覆盖的不同及变化和人为因素导致其主体产生变化。当微地貌、下垫面覆盖类型和人为因素成为主导因子时,结构相似度与其高度相关,对其变化的响应非常敏感。与利用某些指数直接作为干旱的指示因子或构建统计模型分析干旱特征相比,引入研究图像的结构信息的参量SSIM实现了定量、准确、形象地描述干旱的空间分布特征和变化规律。     

基于地形梯度的巫山县土地利用空间分布特征研究

山丘区土地利用类型的分布普遍受地形地貌影响和制约,如何突破地形限制提高土地利用程度成为亟待解决的问题。为探究不同地形差异下土地利用变化特点,以重庆市巫山县为研究区,基于2010和2017年两期土地利用现状图和DEM数据,采用地形位指数、分布指数和土地利用程度综合指数,探讨巫山县2010、2017年土地利用在各地形梯度的空间分布变化和土地利用程度。研究结果表明:2010—2017年期间,在人类活动影响下,耕地面积有较明显的减少,转化为草地与林地区域较多,草地减少迅猛,高海拔地区林地优势分布,地类倾向于单一化;研究区土地利用综合指数介于215～248之间,整体变化呈现先增加后下降趋势,且与耕地和草地利用程度相似,呈现"3带"格局;两期土地利用类型分布指数分布形态相似,土地利用程度综合指数均随地形位的增加而先增大后减少,在各地形位梯度上排序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅵ。     

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。     

晋城市传统村落空间分布格局及影响因素研究

以晋城市的中国传统村落为研究对象,运用数理统计和ArcGIS空间分析法,对其空间分布格局及影响因素进行研究,研究发现:晋城市的中国传统村落数量多、密度大,空间分布不均衡,整体呈集聚分布特征,集中分布在阳城县东北与沁水县东南的交界处以及高平市西南与泽州县西北的交界处,高平市是晋城境内传统村落分布密度最大的地区。研究结果:晋城市传统村落的空间分布受自然环境因素与社会经济因素的共同作用,传统村落集中分布在海拔1 000 m左右的低山丘陵地带,邻水指向性显著;交通条件、人口数量、经济水平、距中心城市距离均对传统村落的保护和延续产生重要影响。     

黄河流域农业系统水资源价值及其空间分布研究

【目的】分析黄河流域农业系统水资源空间分布特征。【方法】以黄河流域为研究对象,通过能值理论与方法、空间自相关分析法及空间滞后回归模型,研究了农业系统水资源价值空间分布特征及其主要影响因素。【结果】①农业系统水资源价值介于4.01～6.10元/m~3,流域中下游价值较高;②农业系统水资源价值全局莫兰(Moran)指数为0.277 2,呈空间正向自相关特征;主要以高值集聚型(H-H)聚集在流域中下游;③农业系统水资源价值空间变化的主要影响因素为GDP、海拔、用水量。【结论】以价值引导水资源分配,增加流域中下游农业用水有助于提高流域整体水资源农业生产效益。     

基于GIS的县域森林景观空间格局等级特征研究

县域作为协调人类活动与自然资源关系的基本单元,是造林绿化和森林景观资源经营的重要空间。以河北省易县为例,以森林资源二类清查资料和土地利用资料为基础,基于GIS技术,通过景观等级类型划分、景观指数筛选和主成分分析法,对县域尺度森林景观空间格局及其等级特征进行了多层次研究。结果表明:林地景观占全域面积的58.4%,杨树、油松、柞树、山杏等林种和经济林是优势森林景观;景观分离度(SPLIT)、多样性指数(SHDI)和斑块密度(PD)等对组织层次变化响应强烈,随着组织层级细化,景观破碎化程度增大,斑块面积、数量等特征逐渐增强;在景观和类型水平,组织层级越高,森林景观蔓延和聚合趋势越明显,组织层次越细,各森林景观类型空间集聚、丛生化程度越明显,景观斑块边缘效应越突出。研究区森林景观与地形、土地利用类型等因素相互耦合,从山区到平原区,随着人类活动影响增强,森林景观破碎化、斑块形状复杂性及空间差异增大,因此森林景观资源健康管理应注重对景观多样性、空间分割程度、核心斑块面积和数量等关键指标的控制。     

基于GIS的县域森林景观空间格局等级特征研究

县域作为协调人类活动与自然资源关系的基本单元,是造林绿化和森林景观资源经营的重要空间。以河北省易县为例,以森林资源二类清查资料和土地利用资料为基础,基于GIS技术,通过景观等级类型划分、景观指数筛选和主成分分析法,对县域尺度森林景观空间格局及其等级特征进行了多层次研究。结果表明:林地景观占全域面积的58%以上,杨树、油松、柞树、山杏等林种和经济林是优势森林景观;景观分离度(SPLIT)、多样性指数(SHDI)和斑块密度(PD)等对组织层次变化响应强烈,随着组织层级细化,景观破碎化程度增大,斑块面积、数量等特征逐渐增强;在景观和类型水平,组织层级越高,森林景观蔓延和聚合趋势越明显,组织层次越细,各森林景观类型空间集聚、丛生化程度越明显,景观斑块边缘效应越突出。研究区森林景观与地形、土地利用类型等因素相互耦合,从山区到平原区,随着人类活动影响增强,森林景观破碎化、斑块形状复杂性及空间差异增大,因此森林景观资源健康管理应注重对景观多样性、空间分割程度、核心斑块面积和数量等关键指标控制。     

经济欠发达地区撂荒耕地空间格局与驱动因素分析

基于遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术、支持向量机(SVM)和景观指数等方法,提出了撂荒耕地信息提取的技术路线和研究思路。以河南省罗山县子路镇为研究区,采用2013、2015年春秋两季的4景Landsat-8 OLI遥感影像,提取该镇撂荒耕地及其时空分布信息,进而分析地形、交通、灌溉条件和耕作半径等几个农业生产条件对子路镇耕地撂荒的影响,得出利用遥感影像提取撂荒耕地的正确率达到90%以上;该区域撂荒耕地主要分为季节性撂荒和常年性撂荒,且季节性撂荒较为严重;地形、交通、灌溉和耕作半径均影响耕地撂荒的时空分布,且地形因素中的坡度影响最大。研究结果不仅能够对经济欠发达地区撂荒耕地空间信息提取、驱动因素分析提供技术支撑,而且也可为国家粮食安全以及区域可持续发展政策的制定提供依据。     

基于耦合协调度的孟州市农村居民点布局优化

农村居民点布局适宜性取决于农村居民点空间结构稳定性和村庄发展适宜性。统筹农村居民点空间结构与村庄发展,有利于促进农村居民点布局优化和村庄协调发展。以孟州市为研究区,基于农村居民点空间结构稳定性和村庄发展适宜性,运用突变级数模型开展了农村居民点布局适宜性评价,并测度分析了居民点空间结构稳定性和村庄发展适宜性的耦合协调度。结果表明:孟州市整体农村居民点空间结构相对稳定,位于丘陵区的村庄空间结构稳定性较弱。村庄发展实力差距悬殊,西北部村庄发展适宜性较弱,西虢镇、南庄镇和化工镇村庄发展适宜性较强。孟州市农村居民点布局整体协调度较低,中度协调和高度协调农村居民点占农村居民点总面积的26. 90%,低度协调为72. 60%,濒临失调村庄仅4个。综合分析评价结果后将孟州市农村居民点划分为优先建设型、一般发展型、保留型、产业引进型和重点改造型5种布局优化模式。该研究结果可为乡村振兴背景下农村居民点整治和村庄规划编制提供理论与方法支撑。     

规划引导下利津县村庄分类与整治策略

科学开展村庄分类及其整治策略研究是分区分类推进乡村振兴的基础和关键。以山东省利津县为研究区,基于规划约束和村庄自身资源禀赋提出了一套先分区、后分类的顺序递进式村庄类型划分方法体系。首先,依据规划引导和特色资源禀赋将村庄划分为城镇化区、特色历史文化区和一般农村地区;然后,构建村庄空间布局适宜性评价体系,利用Ward系统聚类法对一般农村地区的村庄开展具体类型划分;最后,结合村庄演化方向和资源禀赋、区位特点、社会经济状况,针对城镇化区、特色历史文化区和一般农村地区内的村庄分类结果提出不同的演化分类和整治策略。结果表明:先分区、后分类的顺序递进式划定思路有效落实了城镇开发边界和历史文化保护专项规划对不同演化方向的村庄的空间管控要求;利用Ward系统聚类法进行类型划分,能最大程度体现类型区的区内相似性和区间差异性,分类结果更加科学合理;利津县村庄可划分为城乡融合型(107个)、特色保护型(6个)、集聚发展型(21个)、存续提升型(180个)和搬迁撤并型(198个) 5类,根据村庄类型特征分别提出了不同演化方向下村庄的整治策略和发展建议。本研究成果可为区域乡村振兴战略实施、美丽乡村建设和农村人居环境改善提供理论和方法指导。     

黑龙江省典型县耕地种植结构空间分异特征与影响因素

为阐明微观地理尺度下耕地种植结构空间分异及其影响因素,以黑龙江省典型产粮大县为研究区,以1km2地理网格为研究单元,运用分区统计法、空间自相关分析法及地理探测器法分析水稻、玉米和大豆3种主要作物种植结构的空间分异特征,揭示区域耕地种植结构空间分异的影响机理。结果表明：研究区耕地种植结构以单一大豆型、单一玉米型和玉米-大豆型为主要类型,以单一水稻型和大豆-玉米-水稻型为次要类型;不同作物种植结构的空间集聚性特征存在一定差异,水稻以HH型为主,玉米和大豆以HH型和LL型为主;地形条件是水稻种植结构空间分异的主导因素,玉米和大豆种植结构空间分异主要受气候条件和土壤条件影响,自然条件是耕地种植结构空间分异的关键性影响要素;研究区耕地种植结构空间分异是多因子交互作用的结果,双因子交互作用的影响均比单一因子影响程度大,市场区位和交通区位与其他因子的交互作用对玉米种植结构空间分异的影响最大,灌溉潜力与其他因子交互作用对水稻种植结构空间分异的影响最大,但因子交互作用对大豆种植结构空间分异影响程度的提升不明显。本研究有利于理解不同粮食作物种植结构空间分异的形成机理,可为耕地种植结构优化调整提供科学依据。     

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。     

黑龙江省灌溉用水效率指标体系空间格局研究

针对黑龙江省灌溉用水效率低下等问题,基于地统计学理论,对黑龙江省灌溉用水效率指标体系及其影响因素的空间分布特征进行研究。结果表明:从全方向上看,田间水利用效率受空间结构的影响最大,其空间正相关范围最大为145 km;灌溉水利用效率受空间结构的影响次之,空间正相关范围为124 km;渠系水利用效率受随机因素影响较大,空间正相关范围最小,为73 km。大庆、哈尔滨、绥化3地交界处,灌溉水利用效率、渠系水利用效率与田间水利用效率均出现高值,鸡西的鸡东县3个指标值均出现低值。自然因素对灌溉用水效率的影响小于人为因素,其中降水量与灌溉水利用效率、田间水利用效率呈现负相关。     

西南岩溶地区耕地利用效率及其影响因素

以我国西南岩溶地区为研究区域,从投入和产出2个维度选取耕地利用效率指标,采用数据包络分析（DEA）法对该区112个市2011—2017年耕地利用效率进行分析,以地理探测器模型分析研究影响耕地利用效率的关键因素。结果表明:从时间变化来看,2011—2017年,西南岩溶地区耕地利用综合效率、技术效率和规模效率总体上都呈现“先上升后下降”态势。从空间变化来看,综合效率和技术效率具有中等强度的空间分异性,规模效率具有较弱的空间分异性;耕地利用效率高值区在整个研究区内基本呈连续分布,而低值区呈“插花状”分布。地理探测器分析表明,岩溶比例（q=0.24）、高程（q=0.21）是西南岩溶区耕地利用效率的主要影响因子,影响因素间的交互作用增强了对西南岩溶区耕地利用效率的影响。      

基于POI数据和引力模型的村庄分类方法研究

村庄分类是实施乡村振兴规划的重要前提,是科学合理分配公共资源的基础。本文以新郑市为例,从乡村主体、区位条件、资源禀赋、产业基础、生活网络5方面构建乡村振兴潜力评价指标体系,并借助POI数据和引力模型分析村庄与周围地理实体间的空间相互作用,最后基于乡村振兴潜力评价成果和村庄所受空间作用效应,将村庄划分为城郊融合类、集聚提升类、规模控制类、搬迁撤并类4类。研究表明：新郑市乡村振兴潜力整体较好,但村庄发展已初显两极化态势;新郑市拥有28个城郊融合类村庄、73个集聚提升类村庄、78个搬迁撤并类村庄和141个规模控制类村庄,占比分别为8.75%、22.81%、24.38%、44.06%;总的来说,新郑市未来乡村振兴发展工作应着重关注西北部和中南部地区,需注重分类施策、分步推进。     

农机总动力影响因素的灰色关联分析——基于G-P算法

应用混沌理论中的饱和关联维数法(G-P)与灰色关联分析法,对黑龙江省农机总动力的影响因素进行量化分析;以黑龙江省农机总动力作为灰色关联的模型输出因子及饱和关联维数法计算的对象,从农业劳动力、土地生产规模、购买农机的经济环境及农机具的装备数量等4个不同的角度出发,选择14个不同的农机总动力影响因素作为灰色关联的输入因子。最终,由饱和关联维数法计算农机总动力的嵌入维数,并与灰色关联法对影响因素进行对比分析,得出了影响黑龙江省农机发展的8个主要影响因素,对主要影响因素进行了深入分析,并根据分析结果提出了促进农业机械化发展的建议。