经济快速发展地区土地利用结构信息熵变化及其动因分析——以昆山市为例

信息熵可以作为土地利用结构有序性的一种度量。在收集相关数据的基础上,对经济发达地区之一的昆山市土地利用结构信息熵变化进行了分析。自1994年以来,昆山市土地利用结构信息熵总体上呈逐渐上升趋势,即土地利用有序度逐渐降低。在空间上,城市及城郊类型区的土地利用结构信息熵最大,其次是中部工业用地类型区和北部旅游类型区,南部旅游类型区信息熵值最小;各个镇之间土地利用结构信息熵也具有明显差异。最后,对土地利用结构信息熵分异的动因进行了分析,结果发现:经济发展、人口增长、城市化、工业化和政治经济政策对土地利用结构信息熵的变化有显著影响,经济因素与土地利用结构信息熵具有最大的相关性,其后依次为人口因素、工业化程度和城市化水平。     

陕西省2000-2018年土地利用时空演变及驱动因素

[目的] 分析陕西省土地利用变化及驱动因素,为促进该省土地资源综合优化配置和社会经济可持续发展提供科学依据。[方法] 基于2000,2010和2018年陕西省的土地利用遥感监测数据,通过土地利用动态度、土地利用转移矩阵、空间自相关等方法定量分析陕西省土地利用的时空演变特征,并利用主成分分析法对其土地利用变化的驱动力进行分析。[结果] 各土地利用类型面积均有不同程度的变化。其中,耕地面积下降最多,工矿建设用地面积增速最快,水域面积变化最小。土地利用类型受自然条件的影响,空间差异性显著。农村居民用地、未利用地、耕地、林地、草地的空间聚集性强,水域、城镇居民用地和工矿生产用地的空间集聚性性相对较弱,草地、工矿建设用地形成新的集聚区。陕北高原和关中平原土地利用转移相对频繁,陕南山区土地利用转换相对较小。榆林市和延安市主要表现为耕地向林地和草地转移以及未利用地和草地向工矿建设用地转移,西安市主要表现为耕地和农村居民用地向城镇居民用地转移。土地利用变化的主要因素是城市化发展过程中社会经济的发展以及产业结构的调整。[结论] 陕西省土地利用变化区域差异较大,应因地制宜制定土地利用规划,促进人口—经济—生态之间的协调发展。     

快速城镇化地区土地利用演变及驱动机制——以巢湖流域为例

[目的]探究巢湖流域土地利用演变特征规律及驱动机制,为实现区域土地资源的优化配置和社会经济的可持续发展提供理论依据。[方法]收集巢湖流域及区县1996—2014年土地利用变更调查及社会经济统计年鉴,运用土地利用数量、程度及空间差异计量模型,以及主成分分析法,采用数据统计软件,模拟巢湖流域土地利用变化演化规律及其驱动因素。[结果]近20a来巢湖流域各土地利用类型均发生变化,但不同土地利用类型变化的总量、变化幅度和变化速度却存在明显差异,耕地、园地、草地减少较为突出,林地略有增加,其他农用地减少将近1/2;建设用地总量增长幅度更大,特别是城镇工矿用地及交通基础设施用地增长迅猛,农村居民点用地略有减少;巢湖全域土地利用程度自2004年之后呈现逐年上升趋势,合肥市辖区及周边县域土地利用开发程度较高,其他区域相对较低;耕地减少率金安区、瑶海区、肥西县、含山县居前,城镇用地增加率肥西县、长丰县、巢湖市位于前列;投资拉动、经济发展、工业推进、人口增加及城镇化是巢湖流域特别是近10a多土地利用变化的主要驱动因素。[结论]巢湖流域加快建设长三角世界级城市群副中心城市及生态文明先行示范区,需进一步优化土地利用空间格局,盘活建设用地存量,提高建设用地效率,走资源节约型与环境友好型的土地利用模式。     

资源型城市土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以安徽省淮南市为例

[目的]以安徽省淮南市为例,探讨资源型城市土地利用变化对生态系统服务价值的影响,为该市生态、经济、生态环境保护以及今后进行城市开发建设和农业发展提供科学参考。[方法]基于土地利用变化和生态系统服务价值评估的相关理论和方法,运用GIS软件,分析淮南市2000和2010年土地利用变化,并计算淮南市生态系统服务价值,研究土地利用变化对生态系统服务价值的影响。[结果]2000—2010年淮南市土地利用变化较大,主要土地类型以耕地、居民地及工矿用地和水域为主。土地利用结构发生变化,出现耕地、林地减少,水域、居民地及工矿用地、草地增加的现象。研究区生态系统服务价值总量呈减少的趋势,从2000年的11.72亿元减少到2010年的11.33亿元,减幅达3.33%。单位面积生态系统服务价值的分布变化也与研究区土地利用变化紧密相关,居民地及工矿用地的增加是造成生态系统服务价值减少的最主要原因。生态系统服务价值对生态价值系数的敏感性指数均小于1,说明研究区内的生态系统服务价值缺乏弹性,研究结果是可信的。[结论]淮南市应高度重视土地利用变化对生态系统服务价值的影响,优化调整土地利用结构,注重增加生态用地,稳步提升区域生态系统服务价值。     

基于熵值法的呼包鄂区域土地利用效益与城市化水平耦合协调研究

[目的]土地的合理利用与城市化发展存在着耦合协调关系,研究2006—2015年呼包鄂经济区的土地利用效益与城市化水平的耦合协调度与相对发展度,以及各指标对协调度的影响,为呼包鄂经济区的土地可持续利用及城市化发展提供决策依据。[方法]基于耦合协调模型与灰色关联模型,评价土地利用效益与城市化之间协调关系与影响程度。[结果]①呼包鄂经济区土地利用效益与城市化水平均稳步上升,且呼和浩特的增幅最大,分别为0.373 8和0.362 6;②呼和浩特的土地利用效益始终滞后于城市化水平,而包头的土地利用基本同步于城市化发展,鄂尔多斯在2010—2014年城市化水平落后于土地利用效益。③整个经济区处于高水平耦合阶段,且协调状况由弱到强。[结论]呼包鄂经济区内土地利用效益与城市化发展整体协调状况良性发展,但各城市应根据目前的协调类型,努力加强城市社会化建设与土地利用结构规划,推进两者进入优质协调。     

结合SOM与动态度方法的土地利用及其时空演变研究

[目的]验证结合自组织神经网络(self-organizing map neural network,SOM)与动态度的方法在时间序列土地利用地类与结构的交互分析中的适用性,从多尺度展开土地利用地类及其结构演变分析,为城市土地资源可持续开发和利用提供参考。[方法]基于湖北省黄石市2005,2010,2015年土地利用数据,运用土地利用动态度,分析市域层面地类变化和转移特征,构建SOM模型实现乡镇层面结构空间表达,综合二次聚类和动态度分析整体土地利用演变规律。[结果](1)建设用地著增加,贡献者为耕地、林地、未利用地;耕地持续减少,转换为建设用地和采矿用地与裸地;未利用地大量减少。(2)乡镇级土地利用结构变化趋势以耕地型向城镇/耕地型过渡为主。(3)中部、西部及南部乡镇土地利用变化和缓,东北部乡镇土地利用变化活跃,土地利用结构类型也发生了变化。[结论]SOM与土地利用动态度结合的方法适用于多尺度长时间序列土地利用时空演变综合分析。     

甘肃省庆阳市土地集约利用与土地利用结构的耦合协调关系

[目的]探究甘肃省庆阳市土地集约利用与土地利用结构之间的协调关系,为该市土地利用结构优化和社会经济的可持续发展提供理论依据。[方法]以庆阳市为例,采用多因素综合评价法计算2007—2016年土地集约利用、土地利用结构的综合指数,应用耦合协调模型,分析二者变化特征及耦合协调关系。[结果]①庆阳市土地集约利用综合指数呈上升趋势,达到了高度集约利用水平。②庆阳市土地利用结构信息熵总体呈下降趋势,均衡度逐渐降低,优势度逐渐增强。③土地集约利用与土地利用结构耦合度呈先上升后下降的趋势,耦合协调度都呈上升趋势,二者耦合性越来越强,相对呈现出协调、稳定的发展趋势。[结论] 2007—2016年庆阳市土地集约水平总体变化呈逐年上升状态,但信息熵呈下降趋势,是由于大力开发未利用地,植树造林使得土地利用结构调整。土地集约利用和土地利用结构两系统协调度都呈上升趋势,二者耦合性越来越强。说明庆阳市在大力推动经济发展的同时,也注重提高土地利用的效率,调整土地利用结构,优化布局。     

矿区土地利用变化及其政策驱动研究

[目的]分析矿区土地利用动态变化及政策因素对其土地利用变化的驱动作用,为区域土地资源的可持续利用提供科学依据。[方法]以山西省宁武县薛家洼乡为研究区,基于1990,2005和2013年的遥感影像数据,利用RS和GIS技术,对薛家洼乡1990—2005,2005—2013年2个时期的土地利用动态变化及土地利用程度进行定量分析,并深入分析探讨政策因素对研究区土地利用变化的驱动作用。[结果]1990—2013年,研究区工矿用地变化幅度比较大。研究区2005—2013年的综合土地利用动态度大于1990—2005年,就单一土地利用动态度而言,工矿用地在两个时期的所有土地利用类型中变化速度都是最快的,且在前一个时期的变化速度远大于后一个时期。[结论]1990—2013年,土地利用总体上处于衰退时期。矿产资源开发政策是研究区土地利用变化的主要政策驱动因素,生态环境保护政策和耕地保护政策也深刻地影响着薛家洼乡的土地利用变化。     

南京市土地利用结构时空格局及驱动因素

经济转型背景下把握土地利用结构状况旨在为协调区域经济建设质量与用地结构优化关系提供依据。运用信息熵和SSM模型分析了2005—2016年南京市土地利用结构时空格局差异,并构建了经济计量模型探讨驱动因素。结果表明:(1)根据信息熵动态演变规律发现,南京市土地利用结构信息熵具有明显阶段性,2005—2009年为持续增长期(无序),2010—2012年为持续下降期(有序),2013—2016年为波动上升期(无序);(2)对信息熵、均衡度和优势度总体分析表明,受信息熵变动趋势影响,研究期内南京市土地利用结构均衡度呈上升—下降—上升趋势,优势度与之相反,其中农用地结构为无序—有序趋势,建设用地结构为有序—无序趋势;(3)不同地类空间演变上,农用地和其他用地均属衰减性结构,其中耕地和牧草地具有显著的挤出效应;建设用地基本为增长性结构,其中城乡建设用地和交通水利用地具有明显的补给效应;(4)南京市"四大片区"不同地类竞争力具有显著的空间差异,主城区为中值区—低值区状态,江北新区和近郊区为中高值区—高值区状态,远郊区处于高值区状态;(5)南京市土地利用结构时空格局演变状况主要受土地资源禀赋、经济发展水平、产业结构调整和土地管理政策因素的影响。     

三峡库区生态经济区用地结构变化及演变趋势--以重庆市梁平县为例

根据1999-2007年土地利用统计资料,借助信息熵原理及马尔科夫转移矩阵模型对梁平县土地利用结构动态演变进行了实例分析.结果表明,梁平县土地利用结构信息熵H经历了3个阶段:1999-2002年持续上升阶段,2002-2003年急速回落阶段及2003-2007年波动阶段,均衡度变化与信息熵相似.用地类型主要由耕地转向林地、交通用地、居民点及工矿用地.运用RBF神经网络模型对研究区的土地变化进行理论趋势值分析表明,研究区内土地利用变化以农用地转化为交通用地和居民点及工矿用地的趋势最强,由此趋势在今后一段时期内,农用地将持续减少,耕地保护与建设用地扩张的矛盾将尤为突出.建议大力开展土地开发整理,特别是农村居民点的整理归并,同时积极挖掘存量建设用地,走高效、集约的土地利用之路.     

湖北省耕地面积变化与各产业发展的关系

[目的]研究湖北省耕地资源变化与第一、二、三产业发展之间内在联系与相互影响机制,为合理利用与保护耕地资源,推动区域社会经济可持续发展提供重要参考。[方法]利用湖北省1991—2014年24a来的耕地面积、第一产业产值、第二产业产值、第三产业产值之间的时间序列统计资料,采用协整检验方法验证各变量间是否存在长期稳定的均衡关系,并通过脉冲响应函数和方差分解技术进一步分析湖北省耕地面积与各产业产值间相互关系。[结果]湖北省耕地面积与各产业产值之间存在长期均衡关系,可以运用脉冲响应函数做进一步分析;第一、第三产业发展一定程度上有利于耕地的保护,但影响力有限,第二产业发展需要消耗大量耕地,但随着时间推移会逐渐调整其结构以降低其对耕地的依赖程度;方差分解结果中,第二产业对其自身及第一、第三产业发展具有促进作用,而耕地资源对各产业发展的贡献率则普遍较低,所消耗的耕地资源未被充分高效利用。[结论]湖北省应协调好耕地保护与经济发展的关系,提高土地利用效率、经济效率并优化产业结构,使两者间形成良性循环,以推动社会经济可持续发展。     

兰州市城市化与生态系统服务价值的耦合关系定量研究

[目的]定量分析兰州市城市化与生态系统服务价值的耦合关系,以期为兰州市在城市化进程中采取适当的土地利用模式提供科学依据。[方法]在构建兰州市生态系统服务价值和城市化水平2个子系统的基础上,采用熵值法进行标准化处理,建立兰州市2004—2014年城市化与生态系统服务价值的耦合协调模型,测定兰州市城市化与生态系统服务价值的耦合协调状况。[结果](1)兰州市城市化水平从2004年的0.585 1上升到2014年的0.659 6,11a间共上升了0.074 5,年均上升0.006 8,总体上呈上升趋势;(2)兰州市生态系统服务价值从2004年的83.24亿元增加到2014年的95.02亿元,在11a内增加11.78亿元,年均增加1.07亿元,也呈递增趋势。[结论]兰州市2004—2014年城市化与生态服务价值的耦合关系呈现倒U形发展趋势,总体耦合协调度处于中度协调状态之上,在2009—2012年达到协调高峰期。     

喀什市城市化发展与建设用地结构变化之间的关联性

[目的]分析城市化与建设用地结构变化之间的关联性,为城市长期可持续发展提供一定的科学依据。[方法]用2009—2013年统计数据,先用相关统计法分析喀什市城市化与建设用地结构变化的一般特点和变化趋势,在此基础上,用灰色关联法分析其相互关联性。[结果]研究时段内3种建设用地类型发生了较明显的变化,其中城镇村及工矿用地所占比重始终占最大优势;城市化与建设用地结构变化之间有显著的关联性,非农业人口比重、人均GDP、建成区面积和人均日生活用水量等指标与建设用地之间的关联度都在0.65~0.85之间,属于强关联,人均公园绿地面积的关联度在0.35~0.65之间,属于中度关联;城市化指标与建设用地指标之间有较强的相互关联性,平均关联系数都大于0.65。[结论]喀什市城市化与建设用地结构变化之间存在着较强的关联性。合理调整人口结构和规模,统筹兼顾人口、经济、空间、社会、环境城市化发展,有效并合理利用有限资源并优化配置土地资源等是喀什市可持续发展的有效措施。     

基于聚类分析法的山东省城镇化进程中土地财政分区

[目的]探讨山东省城镇化进程中的地域差异造成的土地财政分区,为地方政府制定切实可行的土地政策,选择有针对性的城镇化道路提供参考。[方法]采用聚类分析法对土地进行分区。[结果]山东省17地市被划分为4类土地财政区:济南、青岛、济宁、枣庄属于第一类高地价区;淄博、烟台、泰安、菏泽属于第二类高土地税收规模区;东营、滨州、莱芜、聊城属于第三类低土地财政规模区;威海、潍坊、日照、临沂、德州属于第四类高土地财政规模区。[结论]每一类土地财政区有各自的特征,应因地制宜集约利用土地,发展实体经济,避免盲目跟风依赖土地财政。     

基于地理加权回归模型的长江中游地区人均耕地面积变化影响因素分析

[目的]利用GWR模型揭示长江中游地区人均耕地面积变化影响因素的空间异质性,为今后管理该区域耕地资源提供科学依据。[方法]在总结该地区人均耕地面积现状的基础上,分析人均耕地的Moran’s I指数,利用相关年份数据分析了最小二乘法(OLS)和地理加权回归方法(GWR)的差异,采用GWR模型对该区域各市人均耕地面积的影响因素进行分析。[结果](1)城镇化率对人均耕地的影响由正相关向负相关变化,影响程度增强,系数值空间差异较大;(2)人口增长率与人均耕地大部分地区呈负相关,局部地区呈正相关,影响程度减小,空间差异较大;(3)第一产业总产值比重与人均耕地大部分地区呈正相关,局部呈负相关,影响程度下降,空间差异较大;(4)粮食单产与人均耕地由负相关向正相关变化,影响程度增强。[结论]GWR比OLS更能反映影响因素的空间异质性,成功揭示了各因素对人均耕地的影响程度和区域差异。     

咸阳市建设用地变化驱动力分析

分析了咸阳市1999-2006年土地利用,尤其是建设用地的变化情况.结果发现,城市用地、农村居民点用地、公路用地是成阳市各类建设用地中变化比较显著的土地类型.以成阳市1999-2006年国民经济发展数据为基础,选取国内生产总值、二三产业产值、全社会固定资产投资、财政收入、财政支出、社会消费品零售总额、总人口等一系列指标,采用SPSS软件对这些指标进行主成分分析,获取经济因素、城镇化水平和耕地面积为咸阳市建设用地变化的驱动因素,结合对建设用地的分析得到咸阳市建设用地变化的驱动力包括政策因素、经济因素、城镇化水平和耕地因素.最后对各影响因素进行深入分析,提出咸阳市建设用地发展的意见与建议.     

基于信息熵和灰关联的建三江分局土地利用结构驱动力分析

在GIS技术支持下,基于建三江分局1999—2009年土地利用变更调查数据及相关经济社会统计数据,利用Shannon熵函数分析土地利用结构的熵值特征和土地利用类型的演变规律,同时运用灰色关联度分析法对1999—2009年信息熵变化的驱动力进行分析与探讨。结果表明:1999—2004年建三江分局土地利用结构信息熵持续增长,土地利用结构均衡度持续增加;2005—2009年土地利用结构信息熵持续下降,土地利用结构均衡度下降,优势度上升;2009年各农场土地利用结构信息熵低值区扩大;说明建三江分局土地利用结构较单一,土地利用结构的有序性高。灰色关联分析结果表明:人口因素对信息熵变化驱动更为明显。     

多方法支持的重庆市土地利用格局时空演化及驱动力

[目的]研究重庆市土利用格局时空演化规律,为促进该地区土地资源可持续利用及社会经济可持续发展提供科学依据。[方法]以位于山地高密度区的重庆市为例,基于1995—2020年土地利用遥感监测数据,从数量结构和空间布局两个方面定量分析重庆市土地利用时空演化特征,并通过地理探测器分析不同时间尺度下重庆市土地利用变化驱动力。[结果]研究期内重庆市土地利用变化速度加快,城乡居民用地、工矿建设用地持续增加,草地面积大幅缩减并集中向林地转化;25 a以来,重庆市土地利用程度逐年提高,整体处于发展期,热点区主要集中在主城及其周围地区;渝西水田密度降低,渝东南林地高值密度面积增加,但草地高值密度区大幅缩减;城镇及农村居民用地高密度核心位于主城区,工矿建设用地高密度核心为星点状分布,增长幅度大;社会经济因素对重庆市土地利用变化影响显著,其中人口密度为主导性因子。[结论]重庆市土地利用变化区域间差异明显,土地利用变化主要受社会经济因素的影响。     

喀什市生态系统服务价值对土地利用变化的响应及预测

[目的]通过研究喀什市土地利用变化对生态系统服务价值的影响,为土地科学利用管理决策提供参考。[方法]参考Costanza(1997)和谢高地(2008)等人的研究成果,结合喀什市的实际情况,采用生态系统服务价值计算公式和敏感度分析,通过研究喀什市1997—2010年生态系统服务价值对土地利用变化的响应,并针对喀什市土地利用总体规划(2010—2020年)中土地利用类型的变化,对生态系统服务价值进行预测分析。[结果]按规划发展,1997—2020年,喀什市土地利用结构变化较大。土地利用程度呈加大趋势,生态系统服务总价值则逐年减少,其中耕地、水域的生态服务价值持续下降。敏感性指数分析表明,喀什市生态系统服务价值对生态服务价值系数是缺乏弹性的,研究结果可信。[结论]在喀什市土地利用总体规划实施过程中,应注重提升土地节约和集约利用水平,优化土地利用结构,保持生态系统的平衡和稳定。