基于主导功能的国土空间生态修复分区的原理与方法

国土空间规划是统筹区域资源开发利用和生态保护格局、促进空间治理体系现代化、服务生态文明建设和国家现代化战略的重大举措,国土生态修复是针对区域空间格局失调、资源利用低效、生态功能受损的国土空间进行综合整治与生态修复的活动和过程,是编制和实施国土空间规划的重点内容,生态修复分区则是合理编制国土空间生态修复规划和科学高效开展生态修复的重要前提。通过分析区域国土、生态、经济等主导功能的分区定位与内涵特征,依据“生命共同体理论”、“三生协调理论”、“适宜性管理”等国土空间规划与生态文明建设的基本理论,基于“自上而下”和“自下而上”相结合,提出了基于主导功能型区划的国土空间生态修复分区的思路与方法：1）摸清自然资源本底,完成一级生态功能基础分区;2）评价区域生态功能状况,完成二级生态修复格局分区;3）明确生态修复重点区域,完成三级生态修复模式分区。通过在江西省国土空间生态修复分区进行实践应用,可将江西省生态修复区划分为5个大区,以及24个亚区、70个修复小区,研究可为江西实施生态修复工程和国土空间管治提供决策依据。该方法归纳起来有以下4点特征：一是突出主导功能;二是遵循生态规律;三是适配空间尺度;四是强化上下衔接。研究对于国土空间生态修复规划编制、实施和生态管控具有积极的意义,可为国土空间整体保护、系统修复、综合整治与推进美丽中国建设提供科技支撑。     

基于多源数据的国土空间规划用地分类体系构建和土地类型识别

准确、可靠、现势的国土空间基础数据是科学开展"双评价""三类空间"划分及其格局优化、国土空间规划编制的前提,当前中国国土空间分类存在国土调查、城乡用地、地理国情调查等多种分类体系,分类标准不一、数据来源较多,迫切需要开展国土用地分类体系优化,多源数据条件下地类转换规则、识别方法等开展研究。该研究以鹤壁市为例,采用归纳比较法对国土空间规划用地分类体系进行初步探讨,通过综合对比分析法、GIS空间叠加分析法对国土空间规划用地分类体系重构、多种分类体系转换衔接规则、国土地类识别方法进行研究。研究得出:1)国土空间规划用地分类体系分为生态保护用地、农业生产生活用地、区域设施用地和城镇发展用地4个一级类,12个二级类和45个三级类;2)基于多种分类体系下的国土分类转换策略,建立了面向国土空间规划用地分类的地类转换衔接规则和多源数据融合识别方法;3)完成了鹤壁市国土地类转换和识别,为鹤壁市进行"生态/农业/城镇三类空间"划分与格局优化、"双评价"、规划编制提供了数据支持。     

黄河三角洲国土空间演变的时空分异特征与驱动力分析

科学有效掌握国土空间时空演变特征及其驱动机制是优化与构建国土空间保护开发格局的基本前提.该研究以黄河三角洲为例,围绕"过程-格局-驱动"的逻辑主线,基于2000、2010和2020年遥感数据构建国土空间分类体系,利用弦图可视化模型和地学信息图谱刻画国土空间演变过程,借助重心偏移模型和空间自相关分析法明晰国土空间演变的时...     

基于空间约束关系的土地利用/覆被遥感分类方法研究

该文提出了基于空间约束关系的遥感分类方法,即利用数字高程模型、土地利用数据库等提供的先验知识,构建地物空间约束关系,实现先验信息和光谱信息的融合,以消除或部分消除单纯使用光谱知识造成的“同物异谱”和“异物同谱”,抑制因空间分辨率提高造成类内噪声较大等现象。试验表明,该方法简单实用,同时也说明了空间知识在遥感分类中的重要性。     

基于遥感影像的县域土地功能分类及功能转换分析

城市化、工业化引起的土地利用/覆被变化改变了土地功能。为探索区域土地功能的演变规律,该文以河北省黄骅市为研究区,首先对土地功能进行分类,并应用GIS和RS数据,分析2008—2014年土地功能的空间分布特点及变化规律,采用生产能力核算模型和净初级第一生产力计算模型分别计算了生物性生产功能及生态环境功能值,从而揭示土地功能用地面积及功能值的演变过程。结果表明,参照建立的土地功能分类方法,研究区可以分为6大功能类及21个功能亚类。2008—2014年土地功能特别是生产和承载功能变化较剧烈;生物性生产功能与土地质量等别关系很大,而生态环境功能与土地利用方式密切相关;2008—2014年生物性生产功能值增长1%,而生态环境功能值则减少了1.1%,生物性生产功能的提升保障了粮食安全,但生态环境功能的降低则要求严格保护生态用地。该研究结果可以为土地功能评价、生态红线划定及土地利用规划等工作提供科学依据。     

三峡库区县域"三生空间"时空演变特征与情景模拟

探究区域"三生空间"时空演化规律和未来发展态势是进行国土空间规划和治理的重要基础，可为区域国土空间有序利用和整治修复指明方向。该研究运用转移矩阵、动态度模型分析1990－2020年三峡库区重庆市石柱县"三生空间"规模、结构及格局的动态演变特征，基于FLUS模型模拟在自然发展、耕地保护和生态保护3种情景下石柱县2035年的国土空间格局。结果表明：1）石柱县以生态空间为主，生产空间次之，生活空间占比最小，总体呈现出西部以生产空间为主，东部以生态空间为主的空间特征。2）研究期内，石柱县生产空间小幅减少，生态空间略有增加，生活空间增幅显著。"三生空间"转移呈现出"整体分散、局部集中"的空间特征。3）3种情景模拟下，石柱县"三生空间"变化显著。自然发展情景下，农业生产空间向其他空间均有转出，但转出转入面积基本平衡，其他空间均呈现出不同程度的扩张，而绿被生态空间呈现大幅度萎缩趋势。耕地保护情景下，农业生产空间的转出得到严格控制，耕地得到有效保护，但绿被生态空间成为最大的转出空间。生态保护情景下，生态空间格局得到有效保护，其面积有所增加，但农业生产空间萎缩明显，其他类型空间面积均有所增加。总体而言，研究结果与研究区社会经济发展趋势和区域发展格局形成较好的对应关系，可为研究区国土空间治理和优化提供理论支撑。     

江淮生态大走廊国土空间“三生”功能评价及耦合协调度分析

[目的]探讨江淮生态大走廊国土空间“三生”功能时空特征和耦合协调关系,为该区未来高水平发展提供科学参考。[方法]根据影响“三生”功能的因素,构建了评价指标体系,采用熵值法进行了功能评价,应用耦合协调度模型进行了耦合协调性分析。[结果](1)2010—2020年江淮生态大走廊生产功能从低等级快速增加到高等级;随着生产功能飞速增长,生活功能经历增长—下降—增长;生态功能经历下降—恢复;“三生”功能在空间上分布较均衡。(2)耦合指数和发展指数均快速增长,耦合指数增长速度超过发展指数。(3)耦合协调度时间上呈现快速增长趋势,从基本协调和轻度协调发展到较高协调和高度协调;空间上从有一定差异发展为较均衡。[结论] 2010—2020年江淮生态大走廊“三生”功能快速增长,从差异大逐渐向共生融合、有序发展演变,影响现状“三生”功能的主要是生活和生态功能的部分指标,经过一段时间高水平的发展之路,逐步提升生活质量和改善生态水平,未来才能达到高耦合—高级发展—高度协调的阶段。     

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。     

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“三生”功能的长江中游城市群国土空间利用协调特征

利用系统科学理论,以长江中游城市群为研究对象,从国土空间生产、生活和生态功能协调作用的视角出发,利用2006-2014年长江中游城市群31市的统计数据,选择了熵-TOPSIS模型及耦合协调度模型进行协调性评价,揭示了城市群国土空间协调利用的时空特征,并运用泰尔系数深入剖析了协调度区域差异的来源。结果显示:在时序演变上,城市群总体协调水平呈现波动上升的趋势,协调类型处于濒临失调与勉强协调;在空间上,初级协调和勉强协调的城市大多分布于长江沿线,呈现出带状分布,并围绕中心城市集聚;子都市圈内差异对整个城市群协调度总体差异变化的贡献明显大于都市圈之间差异,而武汉城市圈内城市之间差异对城市群总体差异影响最大。     

中国土地集约利用与区域生态效率耦合协调度时空格局

土地集约利用与区域生态效率的耦合协调发展对城市可持续发展和生态文明建设意义重大。该文采用熵权法和非期望产出的超效率SBM模型分别评价了2004—2016年中国284个地级市土地集约利用程度和区域生态效率;在此基础上,分别运用耦合协调度模型和空间自相关分析方法研究了两者耦合协调度及空间关联格局的时空演变特征。研究结果表明:当前中国城市土地集约利用与区域生态效率协调性整体处于轻度失调阶段,但耦合协调度随时间呈逐步增强态势。协调度空间分布整体呈现“东部和中部高,西部低”的格局,且随时间推移发生较小改变。全局空间自相关结果表明:耦合协调度存在显著空间正相关性,且随时间推移关联程度先增强后减弱。局部空间自相关结果显示:正相关类型高高集聚(HH)与负相关类型低高集聚(LH)主要分布在东部地区,而正相关类型低低集聚(LL)和负相关类型高低集聚(HL)主要分布在西部地区,其中,HH、LH和LL型主要以“组团”形式出现,聚集性强,HL型则散乱分布。随时间推移,除HL型外,其余类型空间分布的整体格局较为稳定。应制定科学的环境经济和环境技术政策,加强对城市的差异化监控与管理,合理进行分区管控并推进市域之间的技术与创新合作等来增强土地集约利用与区域生态效率的协调性,促进城市可持续发展。     

西南喀斯特典型区国土空间地域功能优化分区

国土空间优化是促进喀斯特地区可持续发展的重要抓手,也是解决喀斯特地区生态和贫困问题的有效途径。为实现喀斯特地区国土空间的协调发展,研究以西南喀斯特典型区广南县为例,基于城镇-农业-生态功能协调方法和国土空间\     

基于土地利用功能测度的"三生"空间识别与优化调控

三生空间的科学划分是国土空间规划与治理体系的基础，而划分的关键在于定量识别与测度土地利用功能。该研究基于土地利用多功能价值评估方法体系，提出"三生"空间表达模式，并以张家口市为例进行"三生"空间识别与分区调控。结果表明：1）张家口市"三生"空间共涵盖9种功能组合模式，其中生态-生产-生活均衡空间比例最大，且超过80%的空间存在三重功能；2）张家口市不同功能组合模式在空间分布上呈现"局部集聚，全局分散"特征。生产功能主导空间与生活功能主导空间主要分布在洋河、桑干河和壶流河谷地，而生态功能主导空间则主要分布于东部的燕山余脉和南部太行山脉附近；3）张家口市"三生"空间优化分区可划为5种类型，生产和生活功能为主的空间分区要在强化主导功能的基础上，实现"三生"功能的协调发展，而生态功能为主的空间分区则以生态保育为首要目标。     

长江经济带耕地集约利用多尺度时空特征与影响因素分析

科学分析区域耕地集约利用时空分异及影响因素,对于促进耕地资源集约潜力挖掘和高效利用具有重要现实意义。以长江经济带作为研究案例地,从投入强度、利用强度、产出效率及持续状况等维度上构建耕地集约利用评价指标体系,运用投影寻踪模型定量测度1978—2016年长江经济带耕地集约利用水平;基于流域、省域、市域多尺度视角,通过变异系数、ESDA、GIS模型,探究长江经济带耕地集约利用多尺度时空分异格局;运用地理探测器模型揭示长江经济带耕地集约利用分异的影响机制。结果表明:1)1978年以来流域尺度上长江经济带耕地集约利用水平表现提升态势,但演化过程中呈现"东高西低"差异特征;省域、市域尺度上长江经济带耕地集约利用呈现空间集聚特征,并且尺度越小空间集聚越显著。2)研究期间省域、市域尺度空间关联类型均以正向相关为主,且市域尺度上长江经济带耕地集约利用存在空间集聚"俱乐部趋同"现象,表现为H-H(high-high)型主要集聚在上海及苏南地区,并逐渐向绍杭、皖江地区演化;而L-L(low-low)型主要集聚在川西高原区。3)自然因素、人口增长、经济社会发展及制度政策可有效解释长江经济带耕地集约利用时空分异,其中人口因素、经济社会因素对耕地集约利用分异影响显著,而政策因素呈现较强驱动效应。4)最后从开展土地综合整治、加大要素投入力度、优化调整耕地结构、推进农业科技创新等方面提出促进长江经济带耕地集约利用提升政策建议。     

基于SPOT5多光谱影像和近期航摄影像的土地利用动态监测方法研究

在国内外土地利用动态监测研究与应用中,受遥感影像分辨率的限制,能满足较大比例尺的土地利用动态遥感监测的还较少.该文以浙江省宁波市鄞州区区域内一块试验区为例,利用SPOT5多光谱影像,结合近期航片,通过特征变异法,进行1∶1万土地利用动态遥感监测.试验结果表明,应用航片与卫片融合的新方法,进行土地利用动态监测是可行的.     

不确定条件下土地资源空间优化的弹性空间划定

不确定条件下的资源环境管理可减少未来风险,提高政策有效性;土地资源具有空间特性,其优化过程中的不确定性最终会传递到空间上形成弹性空间,因此,探索不确定条件下土地资源优化的弹性空间划定具有重要理论与现实意义。该文首先分析了土地资源优化面临的不确定因素,并用区间数表示不确定指标,以区间优化模型测算了不同用地数量的弹性区间,再根据适宜度标准与空间扩张连续性要求设计了一种空间优化方法,用该方法把土地利用结构弹性区间表达在空间上形成其弹性空间,并以扬州为例做了实证研究。研究表明弹性空间是土地资源优化配置不确定性在空间上的表现;弹性空间划定可提前感知并应对不确定性的影响,有利于提高土地政策有效性;该研究为现行规划中弹性空间划定提供了理论依据与技术支持。     

基于SPOT5多光谱影像和近期航摄影像的土地利用动态监测方法研究

在国内外土地利用动态监测研究与应用中，受遥感影像分辨率的限制，能满足较大比例尺的土地利用动态遥感监测的还较少。该文以浙江省宁波市鄞州区区域内一块试验区为例，利用SPOT5多光谱影像，结合近期航片，通过特征变异法，进行1∶1万土地利用动态遥感监测。试验结果表明，应用航片与卫片融合的新方法，进行土地利用动态监测是可行的。