江西省三生空间结构时空格局的多尺度分析

为促进江西省国土空间功能结构优化,以江西省为研究区域,从不同时空、不同尺度上对江西省"三生"空间功能格局进行分析,揭示2006—2015年江西省"三生"空间功能类型的时空分布规律和特征;应用景观生态学方法中的计量模型计算出空间格局指数,再结合ArcGIS 10.2软件的空间聚类分析研究了其空间分布特征。结果表明:江西省"三生"空间功能结构分布格局呈现出比例结构不协调现象。从县域到市域进行多尺度跨时空分析,可以看到研究区多样化分布格局呈现北部偏高,南侧偏低的递减格局,集中化指数空间分异较显著,整体优势度较高,且呈现南北两侧高、中间偏低的空间格局特征;空间功能结构均匀度水平较低的特征。     

耦合MOP-FLUS模型的滇中城市群“三生”空间格局优化

生产空间、生活空间、生态空间之间联系紧密,决定国土空间的最高演化目标,为了协调区域经济社会的发展,通过构建符合城市群发展实际的“三生”空间分类体系划定国土空间; 基于目标条件与情景设定,通过MOP模型实现“三生”空间综合效益最大化; 利用FLUS模型优化“三生”空间布局,并采用景观格局指数对其优化结果进行了分析评价。结果表明:优先满足生产和生活空间发展情景的生态效益最低,城镇化进程加快的同时生态空间发展受到抑制,生态环境脆弱; 优先满足生态空间发展情景的经济效益最低,生态环境虽然得到良好保护,但同时生产与生活空间面积占比较小,分布破碎,不利于区域经济发展; “三生”空间均衡协调发展情景的经济效益提高4.46%,生态效益提高1.87%,空间布局均衡统一。因此该情景能够合理平衡生态建设与经济发展,在丰富生态过程和格局结构上具有优越性,可为滇中城市群国土空间资源配置、“三生”空间优化等决策提供一定的参考和借鉴。     

基于多源空间数据的"三生"空间异质性评价与分区划定

为优化"三生"空间评价方法体系,探索海南岛"三生"空间聚集性与协调度特征并制定有效的空间分区方案,该研究从空间异质性角度出发,采用多源空间数据从栅格尺度上对同地类不同地块的"三生"空间功能进行评价,再通过空间自相关及三角坐标图分析乡镇尺度上"三生"空间的聚集性与协调度特征,并为国土空间优化提供相关分区方案。结果表明:1)海南岛生产空间高分值区域集中分布在沿海市县,呈"四周高、中间低,北部高、南部低"的分布特征,且城镇生产空间与农业生产空间有所差异;生活空间高分值区域多集中在各市县城镇范围内,整体呈"小集聚、大分散"的空间格局;生态空间高分值区域集中在中部地区,呈"中间高、四周低,南部高、北部低"的分布格局。2)乡镇尺度上海南岛生产、生活、生态空间功能值的Moran’sI指数分别为0.569,0.221和0.716,表现出空间自相关性特征,据此面向全岛提出基于空间聚集性的"三生"空间分区方案。3)海南岛各乡镇"三生"空间存在较大的协调度差异,高值区以生态主导和"三生"协调型为主,分别占乡镇总数的51.72%与43.97%;低值区则以生态主导型为主,占乡镇总数的72.41%,据此面向全岛提出基于空间协调度的"三生"空间分区方案。该研究有效识别了同地类不同地块"三生"空间的异质性,并从空间聚集性与协调度视角提出"三生"空间分区管制方案,能够为当前国土空间优化提供参考。     

河南省"三生"功能时空演变特征及影响因素

随着城镇化进程快速推进,国土空间功能格局产生剧烈演变,探讨国土空间"三生"功能的时空演化特征及影响因素,可为区域协调可持续发展和国土空间优化布局提供科学依据。该研究以河南省县域单元为例,从生产、生活、生态三个维度构建指标体系,评价区域2000、2006、2012年及2018年"三生"功能的空间格局特征及演化规律,并利用主成分分析法诊断"三生"功能演变的影响因素及作用机制。结果表明：1）2000-2018年河南省各县域"三生"功能均呈现不同程度的增长态势,空间上"三生"功能存在地域分异特征,生产功能空间梯度差异显著,生活功能由市辖区向外逐渐减弱,生态功能呈现"山地丘陵区>平原区>市辖区"的梯度变化;2）2000-2018年河南省"三生"功能发展变化明显,24.39%的县域生产功能明显减弱,86.99%的县域生活功能水平得到提升,而生态功能平稳发展,减弱区域较少;3）粮食保障、社会保障、生态维持是影响河南省"三生"功能演变的重要因素,经济发展与生态承载是基础性影响因素,说明不同影响因子间形成共同推力才能促进"三生"功能的良性发展。研究结果可为促进国土空间规划及空间可持续利用提供参考与依据。     

黄河流域"三生"功能协调性测度及其差异性优化调控

黄河流域对中国经济社会发展和生态安全具有十分重要的作用,从"三生"功能协调性角度提出国土空间优化与可持续利用的建议,对黄河流域生态保护和高质量发展具有科学指导意义。因此,该研究聚焦黄河流域"三生"功能间的关系,以地理空间数据和社会经济统计数据为支撑,采用GIS空间分析法与力学均衡模型测度黄河流域"三生"功能协调性,识别出"三生"功能失调区域并分类提出优化调控策略。结果表明：黄河流域"三生"功能协调度共分 4种水平6种类型,整体处于"磨合"水平,不同功能的空间分布特征差距明显;约4%的县域单元处于"失调"水平,且主要沿黄河两岸分布;协调度类型主要以高生产低生态和高生态低生活两种类型为主;"三生"功能失调区域需根据协调度水平及类型,从优化土地利用结构、产业结构、公共服务设施供给以及生态维护等方面分类优化调控,提升短板功能,改善"三生"功能的协调度,促进国土空间的可持续开发利用。     

1990—2020年滇中城市群耕地非农化时空变化特征及驱动机制

[目的] 通过分析滇中城市群30年耕地非农化的演变路径、时空变化特征及驱动机制,为滇中城市群耕地资源的保护及精准管理提供理论依据。[方法] 基于滇中城市群土地利用数据和统计年鉴数据,运用重心迁移模型、变化轨迹模型、空间自相关分析、主成分分析等方法揭示1990—2020年滇中城市群耕地非农化过程、空间分布特征及主要驱动因素。[结果] (1)从时间上看,滇中城市群耕地非农化面积呈波动下降趋势,2000年前后由年均增加约6.88×10³ hm²转变为年平均减少约2.66×10⁴ hm²,受政策、经济和城市化影响导致其变化最剧烈。从空间上看,耕地非农化集中分布于滇中城市群的中部、东部、东南部和东北部地区。(2)30年来,滇中城市群耕地非农化在空间分布上趋于均衡,区域间耕地非农化差异变小,空间格局趋于稳定。(3)滇中城市群耕地主要转出为林地和草地,少部分转化为建设用地,变化型耕地中有54.60%与草地相关,29.33%与林地相关,4.64%与建设用地相关,主要发生在滇中城市群的中部、北部、东南部和西北部的局部区域。(4)滇中城市群耕地非农化存在显著的空间聚集效应,以高—高聚集和低—低聚集为主,高—高聚集主要分布在中部、北部和东南部,低—低集聚主要分布在西北部、西部和西南部。(5)滇中城市群耕地非农化受社会经济和自然条件共同影响。社会经济中的农业人口、国有固定产投资和城市化率是耕地非农化最主要的驱动因素,影响系数分别为-0.18,0.11,0.10;而自然因素年平均降水量和年平均气温在耕地非农化空间分布和扩张过程起着关键性的作用,影响系数分别为0.17,-0.15。[结论] 研究结果揭示30年来滇中城市群耕地非农化的时空变化特征、演变路径及驱动机制。对合理利用和保护耕地资源,保障云南省粮食安全具有重要作用,在一定程度上可为滇中城市群的耕地保护和耕地布局优化提供决策参考。     

基于生态承载力的国土空间开发布局方法研究

为揭示城市生态承载力空间特征,探讨国土空间开发格局优化方法,该文以湖北省鄂州市为例,构建"资源环境承载力-生态弹性力-社会经济协调力"生态承载力综合评价模型,采用状态空间法在市域范围进行生态承载力综合评价,利用三维魔方法设计生态承载力综合评价与国土空间开发格局的关联模型,结合生态承载力的空间分异特征与评价单元主体功能分区结果进行国土空间开发布局分析。结果表明:1)生态承载力综合评价指数最大值为0.233 8,位于梁子镇,最小值为0.050 9,位于临江乡。受到资源环境本底和社会经济投入条件影响,研究区生态承载力较高地区主要分布在西南沿湖一带,北部相对较低,总体呈现南高北低的空间分异格局。2)国土空间格局划为城市经济核心区、城市经济拓展区、农业生产区、生态功能涵养区四大功能区域和一类禁止开发区域,能够较好地反映生态承载力综合指数的空间分异特征。结果能够为国土空间开发格局优化理论与实践提供科学依据和实证基础。     

基于夜光数据的滇中城市建成区动态监测与时空格局演变

及时、准确地获取城市群各城市建成区空间信息,监测城市扩张时空变化,对于土地利用方式优化、生态文明建设具有重大意义.基于DMSP/OLS夜间灯光遥感数据,采用"基于统计数据的比较法",提取1993—2013年滇中城市群的建成区信息,探索20年间滇中城市群建成区的空间格局动态变化.结果表明:(1)20年间,滇中城市群逐渐形...     

基于综合视角的县域国土空间冲突测度与功能优化——以江西省宜黄县为例

[目的]测度国土空间冲突强度,分区探讨国土空间冲突管理和优化国土空间利用途径,为县域国土空间可持续开发利用提供新的思路。[方法]以江西省宜黄县为例,通过景观生态指数模型、可开发强度分析、用地现状与适宜性评价叠加3种方法,以“把握景观格局—明确开发强度—摸底适宜性—实现功能优化”综合视角为导向,构建综合视角下国土空间冲突测度模型,识别乡镇尺度下空间显著冲突与区域本位基底相耦合的综合冲突类型区,进而提出功能优化措施。[结果](1)2010—2020年宜黄县城镇化趋势扩大,生态空间的容纳度变低,国土空间主要表现为农业生产空间和生态空间向工矿生产空间和城镇生活空间转移。(2)2010—2020年宜黄县区域空间冲突强度加剧,不同时段和区域下空间冲突强度和分布情况差异显著,可控空间主要分布在南部,轻度和中度冲突在域内分布较为均匀,重度冲突主要分布在北部、中部和东部。(3)根据开发强度和冲突产生诱因,可将宜黄县乡镇划分为地形发展劣势区、城镇开发密集区和自然保护地集中区3类,作为空间功能优化的重点。(4)宜黄县乡镇尺度上空间冲突类型区分布存在差异性,表现为：农业空间与生态空间冲突>城镇空间与生态...     

基于洛伦兹曲线和土地利用转型的喀斯特山区“三生”空间分布研究

[目的]对贵州省都匀市"三生"空间分布进行研究,为喀斯特山区"三生"空间可持续发展、县域科学开展国土空间规划、生态环境保护提供参考依据。[方法]采用洛伦兹曲线、基尼系数及转型模型对都匀市2009—2018年"三生"空间进行综合研究。[结果]①2018年,都匀市"三生"空间现状主要以生态空间为主,生态空间占都匀市国土面积的69.19%,比例较高;其次为生产空间,比例为26.87%;而生活空间则占比相对较小。②2009—2018年间生产空间和生态空间面积呈现出下降趋势,生活空间面积则呈现出增长趋势,从二级空间转移来看,城镇和农村生活空间面积增长来自农业生产空间和林地生态空间,城市建设发展占用部分林地资源和农业资源。③从2009—2018年洛伦兹曲线和基尼系数来看生态空间和生产空间分布相对平均,而生活空间与其他空间相比更远离绝对平均线,下凹程度大,2009—2018年基尼系数均介于0.3～0.4间,生活空间分布基本合理。④从区位熵来看,生态空间优势区域主要为研究区西部地区,生活空间优势区域主要集中在中部地区,生产空间优势区域主要为南部及东部地区。[结论]都匀市"三生"空间分布基本合理,城市以生态空间为主,在今后城市建设中,应在保障生态空间的同时,合理进行城市发展,避免过多占用生态用地。     

中国“三生”空间功能异质性评价、时空演变及分区调控

科学识别生产、生活、生态空间时空演化特征及其内在相互关系,对实现国土空间优化布局和可持续发展具有重要意义。该研究结合多源时空数据,对2000—2020年中国陆域“三生”空间功能进行异质性评价与时空演变分析,揭示了中国市域“三生”空间的聚集性与协调性特征,并据此提出了相应分区调控方案。结果表明：1）中国生产空间功能整体呈现“东高西低、大聚集小分散”的空间格局;生活空间功能呈现沿胡焕庸线两侧东高西低的空间格局;生态空间功能呈现“腹地高沿海低”的格局。2）2000—2020年间中国市域“三生”空间功能呈现较强的聚集性分布特点,且正相关类型以集群形式出现,负相关类型多零星分布于各地。3）2000—2020年间中国市域“三生”空间功能耦合协调度整体沿胡焕庸线呈现自西向东有序发展的格局,其时空演变具有波动特征。此外,该研究根据2020年中国市域“三生”空间聚集性及协调性特征,提出了两种针对性的分区管控方案并进行对比分析,能够为中国国土空间优化与高质量发展提供参考。     

耦合景观格局与生态系统服务的区域生态承载力评价

区域生态承载力评价是国土空间开发与规划的主要依据,其评价结果能反映人类开发与规划影响下的区域生态系统对人类的支撑与承载能力。现有的生态承载力评价方法中,以生态系统服务为主线的评估日渐成熟,但缺乏对生态系统受干扰程度及恢复能力的表征。因此,本研究以石家庄市为例,在生态承载力评价中引入景观格局与植被变化因子来体现生态系统受干扰程度,与生态系统服务构成具有3个准则、11个指标的综合指标体系。评价结果显示：基于栅格处理的石家庄市生态承载力空间分布基本呈现西部山区高,东部低的态势;其中,生态系统服务提供能力分布格局基本与综合生态承载力分布一致,而景观格局指数呈现镶嵌分布,植被变化指数表现为圈层分布,这说明不同指标对综合承载力的贡献存在差异。进一步对比区县及乡镇两级行政尺度的区域分析结果可以看出,小尺度上的指标分布异质性更高,不同级别地方政府的调控、管理方向应当更具有针对性。总体来看,石家庄市西部地区应着重将森林生态系统融入到城市的发展和建设中;东部区县需要处理好生态环境与经济发展的关系,通过生态空间的格局优化提升生态系统服务提供能力,从而提高国土空间综合承载力。     

基于“三生”功能的福建省国土空间特征及优化研究

[目的] 探究福建省国土空间特征,为解决城镇化快速推进导致的国土空间开发无序和推动其优化布局提供科学依据。[方法] 基于“三生”功能视角,以福建省为研究对象,运用综合评价法、探索性空间数据分析、障碍度模型和比较优势指数分析等方法,开展“三生”功能评价,分析其空间分布特征和障碍因素,找出优势功能区并提出优化对策。[结果] ①福建省2018年生产功能、生活功能和生态功能均值分别为0.061 8,0.093 6,0.030 6,三者空间分布特征整体呈现东高西低。②“三生”功能空间分布上均呈正相关性,三者的热点区和冷点区空间分布特点总体表现为东高西低,区域上存在一定重合。③影响“三生”功能的障碍因素主要有经济密度、生态价值服务总量、交通用地密度和城镇化率。④福建省国土空间可划分为4个功能利用区。[结论] 福建省“三生”功能发展差异大,应均衡区域发展,优化国土空间布局。     

辽宁省“三生”功能时空演变及其碳排放效应

[目的] 探究辽宁省"三生"功能时空演变及其碳排放效应,为"双碳"目标下的国土空间规划提供依据。[方法] 基于土地利用多功能性分类识别辽宁省国土"三生"功能,结合直接和间接排放因子法核算碳排放量,探索"三生"功能与碳排放量空间关系及其时空分异性,揭示"三生"功能时空演变的碳排放效应。[结果] ①2005-2020年辽宁省"三生"功能空间分布格局总体变化不大,大部分地区以生产和生态功能为主,生活功能区扩张明显,各地级市中心与周边区域空间差异明显。②2005-2013年,辽宁省各县域碳排放量增长迅速,2013-2020年增速缓慢,但空间差异愈发显著,碳排放高值明显集中在沈阳市和大连市。③辽宁省"三生"功能与碳排放量空间布局及数量变化的相关性总体较强,但空间差异明显且影响因素复杂。[结论] 辽宁省各县域需要在自然地理条件约束和经济社会发展需求引导下,在明确各自土地主导功能定位的基础上,依托自身区域优势与资源禀赋,加强区域协作,以实现全域碳减排。     

山西省2005-2018年“三生”功能的时空分异特征及其影响因素

[目的] 探究山西省不同县域“三生”功能时空动态演化特征并分析其影响因素,为国土空间规划提供依据。[方法] 基于山西省107个县2005,2010,2018年土地利用类型和统计数据,采用综合指数模型、动态度和空间计量模型分析其“三生”功能时空演化过程及影响因素。[结果] ①2005—2018年山西省“三生”功能空间分异明显,生产、生活功能格局特征趋同,呈现出“平原高,山区低”的分布格局;生态功能分布特征与生产生活相反,空间格局稳定;“三生”综合功能提升明显,表现为“南高北低,中部高东西低”的局面。②2005—2018年生产和生态功能水平缓慢变化,呈现出先上升后下降波动变化趋势;生活功能处于快速提升阶段,提升明显;“三生”综合功能持续提高,但提升缓慢。“三生”功能协调性提高,但功能单一化程度较高。③“三生”功能时空分异是自然地理环境、自然资源禀赋及社会经济因素综合作用的结果,“三生”功能受制于自然地理条件,自然资源禀赋是“三生”功能的基础和保障,社会经济因素则是“三生”功能的主要驱动力。[结论] 山西省各县域需要在自然地理条件约束和经济社会转型发展背景下,促进“三生”功能各自提升与彼此协调,需要在明确各自主体功能定位的基础上,因地制宜,合理发展,依托自身区域优势与资源禀赋,构建起利益联结机制,推动山西省整体协调可持续发展。     

空间冲突-功能障碍视角下国土综合整治内涵、机制与实证

国土综合整治是解决资源环境矛盾、协调人地关系的重要手段。面向新时期国土综合整治的目标与需求，该研究基于国土"空间冲突-功能障碍"的解析视角，提出以"问题-途径-目标"为导向的国土综合整治理论体系，构建面向显性矛盾与隐性障碍的国土综合整治实施机制，通过国土空间冲突规模识别与功能障碍因子评价，提出耦合显著冲突与首位障碍的国土综合整治"分区+类型"模式，并以四川省为研究区进行案例分析。结果表明：1）四川省国土空间冲突存在显著的空间差异特征，冲突激烈的区域主要分布在省域东部和南部，全省管控冲突与利用冲突规模分别为42.93万hm2、20.91万hm2；2）四川省"三生"功能水平分布呈现出空间集聚特征，成都平原区和盆地丘陵区生产、生活功能水平较高，而盆周山地区生态功能水平最高，全省范围内阻碍"三生"功能发挥最显著的障碍因子分别为耕地布局、生活保障和生态保障；3）结合冲突识别与障碍评价结果，利用国土综合整治分区分类模型，面向县域单元将四川省划分为16种国土综合整治模式，提出了具有时空差异性实施方案的国土综合整治策略。研究结果有利于深化国土综合整治的理论研究和实践认知，为省（市）域尺度下国土综合整治工作及相关规划开展提供参考和支撑。     

长三角地区景观生态风险与人类活动强度的响应及其时空关联

人类活动是诱发区域生态风险的重要因素,但生态风险与人类活动在不同尺度下的表征效果不一,响应程度不同,从多尺度科学地研究区域景观生态风险与人类活动强度的关联特征对于协调区域人地关系地域系统矛盾,推动地区可持续发展具有重要意义。该研究以长三角地区为研究对象,基于1990—2020年4期土地利用、夜间灯光、人口空间分布数据,建立市域、县域、格网三级尺度,构建景观生态风险及人类活动强度评估模型,刻画不同尺度下二者的时空响应特征,并基于Copula函数、双变量空间自相关及耦合协调度模型,揭示景观生态风险与人类活动强度的时空关联性。结果表明：1)1990—2020年间不同尺度下长三角地区景观生态风险均呈现北高南低的空间分布格局,且高风险地区持续减少,低风险区均呈增加趋势,其中市域尺度下高风险地区的减势最明显,而县域尺度下,低及中低风险区总体增势最为显著;2)1990—2020年间不同尺度下长三角地区人类活动强度均呈现东北高西南低的空间分布格局且高强度区域均呈现显著上升趋势,而低强度区域均明显下降,其中格网尺度下高强度区域增幅最大,达13.42个百分点,市域尺度下低强度区域的减幅最为明显,达9.76...     

太原城市群三生空间时空演变特征及功能

[目的] 研究太原城市群三生空间时空演变和功能测度,为研究区生态文明建设的政策制定提供科学依据。[方法] 基于太原城市群2000,2005,2010,2018年的4期土地利用类型数据及经济数据,运用三生空间功能测度模型和空间异质性评价方法,采用ArcGIS 10.4.1将土地利用类型按其功能重分类。[结果] ①太原城市群生产空间主要位于东南部太原盆地粮食主产区,由东南部向四周辐射扩张,2018年功能性较强的县市有清徐县（2.09）、小店区（1.96）。②研究区生活空间主要集中在东部太原市主城区,并不断向南扩张,呈现总体分散而区域集中的趋势,2018年功能性较强的县市有小店区（1.89）、迎泽区（1.81）、尖草坪区（1.78）等。③研究区生态空间呈现西北高、东南低的格局,2018年功能性较强的县市有交城县（4.34）等,主要集中于吕梁山区生态保护区和采煤植被恢复区。[结论] 太原城市群三生空间时空格局和功能测度基本一致,遵循大都市区核心—边缘发展模式,并与土地潜力分布基本相符。     

2000-2020年滇中城市群生态环境质量动态监测及空间格局演变

[目的] 分析生态环境质量时空变化规律及其异质性,为政府及相关部门制定生态环境保护政策提供科学依据。[方法] 采用GEE(google earth engine)平台选取滇中地区2000—2020年Landsat影像,逐年提取遥感生态指数RSEI(remote sensing ecological index),运用冷热点分析、标准差椭圆、生态环境重心转移等空间分析方法探索生态环境质量的时空演变规律。[结果] ①滇中城市群整体生态环境质量总体呈不断下降趋势,RSEI均值从2000年的0.51下降到2020年的0.46。②从空间分布上看,除个别年份外总体上滇中东部地区生态环境质量明显好于西部地区,生态环境质量较好的区域大多森林覆盖率较高。③近20 a来滇中城市群生态环境空间分布呈南—北方向,同时城市群生态环境质量整体呈现出一定的聚集性。[结论] 滇中城市群生态环境变差与城市群建成区高速扩展,气候异常,植被破坏,水土流失加剧等有着密切的关系,为此应加强生态建设,提升滇中城市群生态环境质量。     

基于“三生”空间的广西边境地区土地利用格局及多功能演变

分析边境地区土地利用变化对优化国土空间开发保护格局和实现兴边富民具有现实意义。该研究以广西边境地区为研究对象,在推演基于"三生"空间的"要素-结构-空间-功能"的土地利用多功能机制基础上,构建评价指标体系,运用动态度、转移矩阵模型分析该地区2000-2018年"三生"空间格局演变特征,采用TOPSIS和障碍度模型测度其多功能水平并诊断主要障碍因素。结果表明:1)2000-2018年广西边境地区"三生"空间格局演变速度由平缓转向加速波动,生产空间和生活空间扩张,生态空间收缩,城镇化水平较高和边境贸易活动频繁的中部-东南部沿线的县市区土地利用格局演变更为剧烈;2)2000-2018年广西边境地区土地利用"三生"功能稳速上升,生活功能评分最高,生产功能和生态功能波动式变化明显,土地利用多功能呈现"双核双副"的格局特征,各县市区土地利用多功能由低水平高差距阶段迈向较高水平的相对均衡状态,土地利用格局演化与多功能变化特征一致;3)广西边境地区土地利用多功能的障碍因素主要包括资源要素布局、经济发展水平、生态环境质量和边境贸易活动。需在新一轮国土空间规划指引下,优化旅游资源布局,推动区域经济一体化发展和加快推进生态文明建设,促进广西边境地区土地利用"三生"功能协调发展以提升多功能整体效应。