武汉城市圈土地利用碳排放时空演变及驱动因素

[目的]产业和人口的集中造成大量资源消耗和高额碳排放，开展城市圈尺度的碳排放研究可以为城市圈碳减排提供科学参考和借鉴。[方法]以遥感影像和经济社会数据为基础，构建碳排放测算模型及时空地理加权回归模型，探究武汉城市圈3期(2000年、2010年、2020年)土地利用碳源/碳汇时空演变规律及其影响因素的时空异质性。[结果](1)武汉城市圈土地利用碳排放由2000年的3 129.69万t增加到2020年的14 590.51万t,年均增长8.45%;(2)影响武汉城市圈碳排放的主要因素有产业结构，技术水平和建设用地占比；(3)武汉城市圈碳排放影响因素存在明显的空间异质性，各类因素对不同区域的碳排放影响存在较大差异。[结论]城市圈碳排放具有明显的时空异质性，不同城市资源水平及发展重心存在差异，从而导致碳排放水平产生变化。在进行区域碳减排政策制定和碳减排任务分配时，应充分考虑各地的经济水平及产业结构等因素。     

1990年以来武汉城市圈土地利用变化时空特征研究

武汉城市圈是全国首批资源节约与环境友好型社会建设综合配套改革试验区之一,也是长江经济带发展战略和中部崛起战略的重点区域。科学认识武汉城市圈土地利用变化时空格局的历史特征,对区域土地利用政策的制定和实施具有重要的意义。对已有的土地利用分类编码方式进行改进,结合土地利用动态度模型,对武汉城市圈1990年、1995年、2000年和2005年4期土地利用数据进行分析,形成对武汉城市圈1990年以来土地利用变化的基本规律、阶段性趋势和空间差异的科学认识。结果表明:1990年以来,武汉城市圈耕地、林地和草地大面积减少,水域和建设用地面积有较大幅度的增加。在不同的发展阶段,武汉城市圈土地利用变化呈现出不同的规律:1990—1995年武汉城市圈的土地利用变化以耕地减少为主要特征;1995—2000年武汉城市圈土地利用变化以耕地和水域的相互转换为主要特征;2000—2005年武汉城市圈土地利用变化以耕地向水域和建设用地转换为主要特征。武汉城市圈土地利用变化表现出明显的空间差异性:土地利用动态度最大的区域集中在武汉市及其周边县域;从单一土地利用类型看,耕地、林地、建设用地动态度最大的区域也主要集中在武汉市及其周边县域,而水域动态度最大的区域集中在仙桃市和潜江市。     

农地城市流转配置效率的时空差异分析——以武汉城市圈为实证

利用生产函数模型,运用2000—2008年武汉城市圈数据,计算农地城市流转对经济增长的贡献率、贡献额及边际产出,综合分析比较时间、空间及配置方式上的配置效率及其差异。研究表明:(1)武汉城市圈经济发展的主要动力来自农地城市流转,城镇用地对经济增长平均贡献率为27.49%;(2)存在时间上配置失衡和效率损失,部分年份农地城市流转过度;(3)城市圈西南部的仙桃、咸宁两市城镇用地对经济贡献率较高,另外7市的贡献率基本呈自西向东、自南向北递增的分布规律;(4)城市圈土地市场配置程度逐年上升,黄石、孝感配置方式效率较高,仙桃、潜江、天门则相对较低。为提高农地城市流转配置效率,促进区域经济协调可持续发展,政府应该:严控农地城市流转量,节约集约利用城镇土地;进行区域间的农地城市流转指标调整,制定财政转移补贴政策;加强土地市场建设及宏观调控。     

基于ESDA的武汉城市圈耕地利用集约度空间差异分析

通过对武汉城市圈35个县（区、市）耕地利用集约度全局空间自相关和局部空间自相关分析,剖析了武汉城市圈过去10 a耕地利用集约度差异的时空分异特征,结果表明:（1）武汉城市圈耕地利用集约度总体上处于不断上升的趋势;（2）耕地利用集约化水平受地形条件影响较大,研究期间局部耕地集约度差异显著,形成了“东西平原高、南北山区低”的空间格局;（3）武汉城市圈耕地利用集约度江汉平原高值区逐渐形成,但其对整个武汉城市圈耕地利用集约度的极化效应明显大于其扩散效应。武汉城市圈县域耕地集约化水平全面协调发展的道路还需要进一步努力。     

山区城市建设用地集约利用时空分异研究——以玉溪市为例

受区域土地资源禀赋限制,山地区域城市建设用地节约集约利用时空变化上与平原地区有很多区别之处。为完善山区城镇建设用地评价及管理,以云南省玉溪市为例,通过构建城市区域建设用地节约集约利用评价指标体系,对玉溪市及其下辖各县(区)的建设用地集约利用程度和水平定量评价,判定土地集约利用类型,进而分析了玉溪市及下辖县(区)5年度评价指数的变化和集约用地水平的时空分异特征。结果表明:(1)区域指数之间差异明显,且各区域评价存在短板指数;(2)各县(区)的建设用地集约水平存在空间分异,市辖东部坪坝县(区)节约集约水平优于西部山地民族自治县(区);(3)玉溪市空间主要分异因素为投入产出水平、产业结构、人口聚集状况和存量建设用地供应水平。玉溪市应结合区域实际,实现山区城市建设用地集约利用要进一步加快区域经济发展,协调区域发展关系,优化资源配置,提高土地时空效率。     

1980-2018年粤港澳大湾区人为干扰度的时空特征

[目的] 研究大湾区人为干扰因素的时空特征,为解决区域经济迅速发展衍生的一系列人地关系问题及可持续发展提供参考。[方法] 基于土地利用数据分析1980—2018年人为干扰时空特征,利用地理探测器分析人为干扰度空间分异的自然与社会驱动因素。[结果] ①湾区用地类型以林地、耕地为主,但城镇用地和其他建设用地在近40 a增长了4.25倍。②近40 a湾区以中度人为干扰为主,但向重度和完全干扰发展;人为干扰总强度在较发达城市高,欠发达城市低;人为干扰平稳度以高度平稳为主,但不平稳区域在2010—2018年迅速扩张。③人为干扰总强度空间分布主要受夜间灯光指数、交通密度、年均温、高程和坡度影响;因子交互作用主要表现为双因子增强和非线性增强;湾区内部城市的人为干扰总强度主要受社会经济因素驱动,外围城市主要受自然环境因素驱动。[结论] 大湾区人为干扰呈扩张与升高趋势,在地形地貌限制下,人为活动强弱驱动干扰度以城市为中心和次中心向外扩展。     

武汉城市圈耕地集约利用时空分异特征

为加强对武汉城市圈耕地集约利用时空变化规律的认识,该文从投入强度、利用程度和产出效益3个方面构建了包含10项指标的耕地集约利用评价指标体系;以县级单元作为基本分析尺度,运用全局主成分分析方法,对划分的35个评价单元2002－2009年间的耕地集约利用水平进行综合评价,分析武汉城市圈耕地集约利用的时空分异特征。结果表明：2002－2009年,随着资本投入和科技投入的波动性增长,武汉城市圈耕地集约水平呈现出"稳定上升-平稳发展-阶段下降-迅速上升"的变化过程,平均分值由58.40提高至61.62,整体保持了增长态势;受区域地貌特征、耕作条件的影响,武汉城市圈各地区耕地集约利用水平差异显著,集约度较高的区域主要分布于东西沿江平原一线,南北丘陵山区耕地集约度较低,总体呈现"中间高、两翼低"的空间分异格局;但随着城市圈整体集约度的提高,各地区间耕地利用集约度的差异正在逐步缩小并趋于稳定;研究期内,各地区耕地集约度变化呈现明显的空间分异特征,多数地区耕地集约度变化呈现波动上升趋势,但城市圈中心武汉市区及其周边部分地区,由于耕地产值的大幅下降,耕地集约度有所下降。该文为武汉城市圈耕地集约利用水平的提高提供了科学依据。     

都市郊区乡村聚落景观格局特征及影响因素分析

为探究大都市城郊乡村聚落景观空间格局特征及影响因素,该文应用景观格局指数分析了上海市青浦区乡村聚落景观空间格局特征,在此基础上,运用多元Logistic回归模型和因子分析法从地理空间和社会经济2个方面探讨了该区乡村聚落景观空间格局特征的影响因素。结果表明:青浦区乡村聚落景观空间格局呈现明显的东西分异特征,斑块规模东多西少,分布东密西疏,形态东部破碎西部规整;地理空间因素和社会经济因素是影响该区乡村聚落景观空间格局的主要驱动因素;地理空间差异是塑造该区乡村聚落景观空间基本格局的首要因素,其中耕作半径、到最近国道距离和到城市中心距离是规模分异的主要影响因素,到城市中心距离、到最近城镇中心距离和到最近主要河流距离是分布分异的主要影响因素,到最近国道距离、到最近高速公路距离和到最近省道距离是形态分异的主要影响因素;而社会投入和基础设施建设、乡村工业化和农村居民收入、农村剩余劳动力转移等社会经济因素加剧了乡村聚落景观空间的异质化、空心化和破碎化,深刻改变了乡村聚落景观空间格局的内在本质。研究结果可为大都市城郊区乡村景观保护规划和土地空间整治提供重要的理论依据。     

基于MCR模型的城镇生态安全格局构建和建设用地开发模式

近年来,在中国城市土地开发的顶层设计中越发强调生态空间的重要性,充分识别城市生态安全格局并探讨建设用地空间扩展格局成为划定生态保护红线、确定城市开发边界和"三规合一"空间管制等政策实施的迫切需求。该文以唐山市为例,基于"生态过程—格局"理论和GIS的空间相关性分析、距离分析和叠加分析等方法,从综合水安全、地质灾害预警、生物生境保护、水土保持、游憩安全5个方面,整合构建了底线安全格局、缓冲安全格局和最优安全格局3种不同等级的综合生态安全格局。该文在MCR模型算法引入不同等级"源"的权重系数,以综合生态安全格局为阻力因子,并结合城镇中心的吸引力、主要道路的吸引力和政策调控(区域开发重点)等城镇用地扩展影响因素,得到在不同约束条件下的区域空间扩展阻力面,分别确定了唐山市在"生态安全约束型""经济增长主导型"和"生态与经济并重"3种模式下城镇空间可能的发展范围,经过多方案比较,"生态与经济并重"城镇建设用地空间发展模式是未来城镇健康有序发展的最优模式,这种发展模式既有利于减少大规模、高强度的城镇化和工业化过程所造成的城市发展和环境保护之间的用地冲突,也可为城市用地布局规划和生态红线划定提供科学依据。     

基于因子空间分异的巴彦县土地利用格局变化研究

[目的]探究黑龙江省巴彦县土地利用格局变化特征,为优化土地利用格局奠定基础。[方法]运用AutoLogistic回归模型和空间统计分析方法。[结果](1)引入空间自相关因子,构建AutoLogistic回归模型,在分析区域土地利用格局变化特征时比传统Logistic模型更为适用和可靠。(2)研究区黑龙江省巴彦县土地利用格局变化是基于特定的自然因素和人文因素共同作用而发生的,高程、地貌类型、pH值、土壤有机质、距城镇中心距离、距水域距离、距道路距离、区位指数、集中化程度、土地利用多样性和土地利用强度是土地利用格局变化的主要影响因子。(3)不同土地利用类型的分布受影响因子的限制性存在明显的空间分异特征,水田、水域和草地主要分布在高程1级区域;旱地、水田、园地、建设用地主要分布在土壤有机质2,3级区域;旱地、园地、建设用地主要分布在距城镇中心距离1级区域和土地利用强度4,5级区域。[结论]研究区土地利用格局在各影响因子的共同作用下,呈现出明显的空间分异特征。     

空间交互视角下中国城市群耕地变化影响因素分析

城镇化发展对耕地变化的影响因素是中国长期关注的热点问题。传统研究较多关注城市个体增长与耕地非农转换间的关系,鲜有关于城市空间联系及协同发展视角下耕地变化影响因素的研究,而随着城市空间交互作用的加强,人口集聚、产业结构调整、基础设施建设等催生出的多元用地需求激化了其与耕地保护间的复杂用地矛盾。城市群是中国当下新型城镇化的主体,从城市群视角探讨耕地变化的影响机制更具前瞻性和现势性。该文采用引力模型与城市流强度模型对城市群空间联系进行度量,从城市与城市群双重尺度出发,构建了耕地非农转换影响因素的多层线性回归分析模型,探索2005—2015年间全国主要城市群耕地变化的影响因素及区域分异特征。结果表明,城市群耕地数量变化的尺度效应和地区分异特征显著。在城市尺度上,耕地变化与农业人口、工业经济及农业科技均呈正相关关系,与城镇化背景下建设用地扩张、经济全球化带来的外资增长存在负相关关系;城市群尺度空间联系指标均与耕地面积变化呈负相关关系。区域差异体现在农业人口、城镇人口规模等级、建设用地面积对内陆城市群耕地面积变化影响较大,而工业化、农业机械化水平在沿海有着更大推动作用;城市群空间经济联系的影响在沿海地区较明显,外向功能作用力则在内陆有所体现。与零模型、半条件模型的对比分析表明,多层线性回归用于城市群耕地变化影响因素研究具有有效性,同时也揭示了不同尺度因素对耕地变化的影响机制,从而为国土空间开发战略下城市群发展与耕地保护提供有力的决策支持。     

基于全排列多边形综合图示指标法的武汉城市圈土地集约利用评价

中国已经进入城市化发展的加速阶段,快速的城市化过程加大了对土地的高需求,土地集约利用直接影响到武汉城市圈土地利用和管理效果,关系到城市圈的城镇化进程。采用全排列多边形综合图示指标法对武汉城市圈2001—2010年间土地集约利用变化进行了量化评价。研究表明:（1） 全排列多边形图示指标法可用于土地集约利用的评价,该方法系统整合了评价对象的多种因素,并减少了主观因素的影响,使评价更为客观科学;（2） 单项指标显示,10 a间,武汉城市圈土地投入强度、土地利用强度、土地产出效益和土地环境质量均有明显提高;（3） 武汉城市圈土地集约利用综合指数总体呈增长态势,且前阶段的增长速度慢于后阶段,经济增长方式发生改变。因此,武汉城市圈在未来一段时间应把握住发展契机,通过增强土地利用的投资强度和产出绩效,不断提高土地集约利用水平;同时注重土地环境质量改善,优化城乡建设用地结构,提高土地的集约利用水平。     

基于灰色关联分析的武汉市建设用地扩张驱动力实证研究

采用灰色关联分析法探究了2003-2012年武汉市建设用地扩张的驱动因素。研究结果表明,交通条件改善,城乡居民收入增长和人口增加是武汉市近10 a建设用地扩张的主要驱动力;各驱动力因素表现出一定的时间尺度依赖性,交通和人口因素对建设用地短期内快速扩张的推动效应更显著,收入因素的效应则主要体现在长期;宏观经济增长和产业结构调整促进了土地利用的效率和集约水平的提升。     

城乡结合部土地资源城镇化的空间驱动模式分析

城乡结合部是城市化最为敏感、迅速的特殊地域实体,区域内土地快速城镇化导致耕地资源大量流失,尖锐的土地利用矛盾引发生态环境质量大幅下降,已成为社会各届关注的热点。该文以南京市郊江宁区为例,基于1999年、2010年的2期影像及其他数据,利用Logistic回归模型和地理加权逻辑回归（GWLR,geographically weighted logistic regression）模型,将邻近变量、邻域变量和政策变量3类因素在空间上予以整合,从全局、局域2个尺度探索城乡结合部土地资源城镇化的驱动模式。结果表明：Logistic模型与GWLR模型分别可解释研究区历史时期51%、64%的土地城镇化过程,后者在局部参数估计方面存在优势,各项评价参数都较优,更能够适用于研究区土地城镇化的模拟预测与机理探究;邻近变量中的距开发区、城市中心、次要干道的远近,邻域变量中城镇用地密度以及政策变量中土地交易样点密度是研究区城市扩展的重要解释变量,充分表征了城乡结合部的开发区建设热潮、已城市化地区的集聚效应与边缘式扩展模式,以及土地市场、内部交通网络对城市增长的引导与促进作用;借助GIS工具,GWLR模型能够可视化各驱动因素的空间非平稳性特征,可用来更直观、深刻地探究各变量对研究区土地城镇化的空间驱动模式,这也为耕地资源的保护提供新的视角。总体而言,以土地出让行为及开发区建设为代表的政府主导力量,是研究区土地城镇化的核心动力,这一定程度反应了中国城市郊区化的普遍特征,可为类似城乡结合部的土地管理工作提供有益借鉴。     

基于FLUS-InVEST模型的北部湾城市群生态空间碳汇演变模拟及驱动因素研究

[目的] 探究未来湾区城市群生态空间变化对碳汇的影响,找出变化背后的主要驱动因素,为城市群制定未来生态空间发展方向与策略提供参考,促进陆海新通道的科学开发。[方法] 以北部湾城市群为例,基于2010,2015与2020年土地利用数据,使用GeoSOS-FLUS模型预测生态优先、耕地优先及城镇优先3种不同预设情境下2035年的北部湾城市群生态空间土地利用格局,使用InVEST模型对2020—2035年各情景下生态空间碳汇变化情况进行分析,使用地理加权回归找出影响土地碳汇变化的主要驱动因素。[结果] 生态优先导向下2020—2035年北部湾城市群碳储量有所增加;城镇优先导向下碳储量降低较多,达到3.12×10⁶ t。坡度、人口密度和高程是城市群生态空间碳汇格局最重要的影响因素,城镇空间扩张是变化的主因。生态优先情景下,生态空间的土地将有所增加。[结论] 生态优先导向能兼顾城镇发展与生态空间的环境保护需求,城镇优先导向和农业优先导向会大幅降低碳汇。另外政策措施也需尽早制定以抑制城镇空间扩张。     

宁夏回族自治区生态系统服务价值时空演变及其驱动力

为了研究干旱半干旱地区土地利用变化及其ESV时空演变特征与驱动机制,基于2009-2017年研究区土地利用变更数据,采用土地利用动态度、ESV评估模型、SPSS以及空间自相关模型,定量分析了研究区ESV时空演化特征及其驱动因素。结果表明:(1)草地和耕地是研究区主要的土地利用类型,研究期间城镇村及工矿用地、交通运输用地面积动态度变化较大,其余各土地利用类型动态度变化度较小;(2)ESV总价值逐年下降,由2009年的902.58亿元下降至2017年的890.6亿元,空间上呈现出中部高、南北低的分布格局,各单项服务价值均呈下降的变化趋势,而林地和水域面积的减少,是导致调节服务和支持服务减少的主要原因;(3)ESV时空差异主要驱动因素为人口密度、城市化率以及人均GDP和境内外旅游收入;(4)空间相关性结果表明,ESV变化率与城镇化率、人均GDP以及人口密度呈负相关关系,且高-高和低-高集聚主要集中在南部地区,而高-低集聚主要集中在北部地区。生态用地面积的减少是ESV下降的主要原因,因此,增加和维护生态用地,控制城镇用地扩张是提升研究区ESV的关键。     

武汉城市圈城乡建设用地增减挂钩潜力空间自相关分析

城市化发展进程不断加速的新时期,城乡建设用地增减挂钩政策的提出和实施对统筹城乡发展,满足城市用地需求和保护耕地具有现实意义。以空间自相关分析方法为主要研究方法,引入Moran’s I指数以及Moran’s I散点图对武汉城市圈各市增减挂钩潜力进行空间自相关分析;以2000—2008年的人口及土地利用结构数据,和2008年为基期的土地利用现状数据,预测武汉城市圈各市农村人口及城镇人口数量,测算目标年2015年和2020的建设用地增减挂钩潜力系数。研究结果表明武汉城市圈各市增减挂钩潜力在空间位置上存在一定的聚集效应。可为武汉城市圈大部分城市增减挂钩潜力较大,区域之间存在相关性,有利于指标的转换和联动。     

京郊卫星城区域农村居民点土地利用特征分析

分析大城市卫星城区域农村居民点用地的利用特征及其空间布局,有助于更好地了解农村居民点用地的结构与功能变化。该文选择北京市重点建设的卫星城顺义区为研究区,以第二次全国土地调查数据为基础,运用计量地理模型与GIS技术相结合的方法,对农村居民点用地及其内部结构进行了分析。分析结果表明：反映农村产业经济活动的工业用地、仓储用地成为农村居民点重要的用地组合类型,农村居民点内部用地类型丰富,部分镇区内的农村居民点用地中工业用地占据绝对优势。农村居民点利用空间差异显著,区位作用突出。中西部区域的农村居民点平均规模偏大,区位指数和多样化指数较高;而稳定性指数表现出自西向东逐渐提升的格局,但在空港物流经济影响下的农村居民点用地的稳定性较高,用地形态相对规整。顺义区农村人口与农村居民点在空间上的分布明显脱节,大量农村人口聚集于城镇边缘地带,该区域农村工业化倾向突出,农村人口基本上已经脱离了传统的农业生产。农村居民点用地及其内部结构特征体现出不同生产力发展水平,农村产业发展已成为推动农村居住与生产空间形态发生变化的最直接的动力。研究结论表明,农村居民点用地利用特征及其空间格局,是对农村居住与生产空间形态的直接反映,随着农村经济发展,农村土地越来越具有城镇用地的特征,因而在农村土地管理和规划上也必然要求有相应的改革和发展。研究结果可为土地规划、整治、农村产业发展和新型城镇化提供参考。     

新型城镇化与建设用地利用水平时空耦合协调度——以长株潭城市群为例

以长株潭城市群8个地级市为研究区域,对城市群2004—2013年新型城镇化、建设用地利用水平进行了测算,运用耦合协调度模型,对两者的耦合协调关系进行了时空差异分析,并选取了两者的典型表征变量,探寻表征变量对耦合协调度的影响程度。结果表明:（1） 从时序特征看,各市的新型城镇化、建设用地利用水平均呈波动上升态势,城市群发展呈现积极良好的状态;（2） 从空间特征看,各市的新型城镇化与建设用地利用水平的耦合协调度均稳步上升,但地域差异较为明显,呈现出以长沙为中心城市向外扩散的发展格局;（3） 新型城镇化、建设用地利用水平均与耦合协调度呈正向相关关系,城市建设用地面积占市区面积比重、地区生产总值增长率、社会消费品零售总额、每万人卫生机构床位数、固定资产投资额对耦合协调度的提升有促进作用,而城镇人口比重、人口密度与耦合协调度呈负相关。     

黄河流域资源型城市土地绿色利用效率时空演变及影响因素

如何以最小的城市土地资源投入获得最大的社会经济生态效益是区域可持续利用和高质量发展关注的重点之一。以黄河流域资源型城市为研究对象,构建土地绿色利用效率测算指标体系,利用SSBM（Super Slack Based Measure,SSBM）模型测度2009－2018年黄河流域资源型城市土地绿色利用效率,选取空间自相关模型分析土地绿色利用效率的时空演变特征,借助时空地理加权回归（Geographically and Temporally Weighted Regression,GTWR）模型揭示影响土地绿色利用效率因素。研究结果表明：1）从时序变化来看,2009－2018年,黄河流域资源型城市土地绿色利用效率整体变化趋势不明显。2）从空间差异来看,黄河流域资源型城市整体空间关联性不强,集聚态势不显著,局部表现出"小集聚大分散"的空间分布特征。3）土地绿色利用效率影响因素具有空间异质性特征,经济和产业结构始终是影响区域土地绿色利用效率的核心因素,科技作用逐渐凸显,同时不同类型资源型城市主导因素存在明显差异。研究结果对于促进土地绿色利用效率驱动机制的深入研究具有指导意义,也可为黄河流域资源型城市土地高效可持续利用提供科学参考。