中国山地城镇的土地适宜性评价研究——以重庆市武隆县为例

以重庆市武隆县为研究区域,采用25m×25m栅格大小,针对中国山地城镇的特点,综合运用GIS和RS技术,构建土地适宜性评价模型,参与评价的弹性因子包括:距离城镇的距离、距离主要道路的距离、高程、地表起伏度、坡度和各种土地利用现状,采用层次分析法(AHP)确定各因子的权重,权重结果分别为0.253 3,0.211 6,0.093 0,0.136 9,0.206 9,0.098 3,刚性因子包括基本农田、重要生态用地和各类保护区,刚性因子作为评价的限制因素。综合运用ArcGIS 10.0软件的数据管理和空间分析功能,结合选取的评价因子建立武隆县土地适宜性评价数据库,为武隆县城镇建设提供数据支撑。研究结果表明:适宜建设用地和较适宜建设用地面积分别为46.78,70.11km2,占总面积的比例分别为1.62%,2.43%。     

基于GIS的岩溶山区农村居民点用地适宜性评价

农村居民点用地适宜性评价对区域新农村建设具有重要作用。为合理安排岩溶山区农村居民点用地,运用GIS技术,以贵州省麻江县为例,选用坡度、与河流距离、与公路距离、与城镇距离、土地资源和耕作距离等6个因子建立岩溶山区农村居民点用地适宜性评价指标体系,借助ArcGIS空间分析技术对麻江县农村居民点用地适宜性进行了评价。结果表明:高度适宜区和中度适宜区分别仅占4.38%和8.96%,而低度适宜区和不适宜区分别占45.48%和41.18%;高度适宜区和中度适宜区主要分布于公路、河流沿线以及城镇附近,这主要与便利的交通条件、充足的水源、平坦的地形以及城镇的吸引力有关。而低度适宜区和不适宜区主要分布于坡度较陡的山地,这与水源的不足、交通不便、远离城镇等有关。     

基于地质环境适宜性的基本农田布局优化研究

基本农田划定及布局受自然、经济社会、生态环境等多元因素的影响,但是当前基本农田布局研究中仍然缺少对地质环境因素的系统考察。该文试图从耕地利用的地质环境约束出发,以徐州市城市规划区为例,开展面向耕地的地质环境适宜性评价,通过GIS空间叠加分析对现行基本农田布局方案进行优化。研究结果表明:1)依据耕地利用与地质环境的关系,整合地形、土壤、水文、地质灾害、地质环境问题等要素开展区域地质环境适宜性评价,是进行基本农田布局优化的前提。2)研究区地质环境适宜性评价等级为较不适宜、不适宜的基本农田面积共2 431.69 hm~2,研究区基本农田存在明显的地质环境约束。3)通过将较不适宜、不适宜的基本农田调出,再从一般农地中调入适宜、较适宜的耕地形成新的布局方案,从地质环境角度看研究区基本农田布局实现了优化。该研究探索了基于地质环境约束的区域基本农田布局优化路径,还可以在城乡建设用地、工矿用地等类型的土地布局优化中进行应用,从而为空间规划编制和管理中实现"矿地融合"服务。     

基于空间决策的城镇空间与农业生产空间协调布局优化

科学划定城镇空间和农业生产空间的空间开发管制边界,是兼顾城市发展与粮食安全的重要举措.该文以鹰潭市中心城区为例,借助GIS平台进行建设开发适宜性评价和耕地综合质量评价.基于2个评价结果开展城镇空间和农业生产空间协调优化布局研究.通过城市发展方向预测、新增建设用地规模、基本农田保护面积和耕地国家利用等四方面修正,形成城市开发边界和基本农田保护红线初步方案.根据空间矛盾协调原则做出空间决策,优化协调城镇空间和农业生产空间布局.研究结果为:中心城区建设开发适宜性分值由高到低呈现出以中心城区中心为圆心的“圈层”式的空间分布,中心城区耕地综合质量高的耕地主要分布在西部和东部;综合建设用地重心移动分析、凸壳原理分析城市扩张模式、基础设施与产业布局分析得出中心城区北部的夏埠乡、志光镇和鸿塘镇是中心城区未来发展的重点方向;引入耕地国家利用等指标,将基本农田保护红线方案划分为可调区和不可调区,城市开发边界方案与耕地保护红线方案不可调区布局冲突的空间决策为调整城市开发边界,优先保障耕地.城市开发边界方案与耕地保护红线方案可调区布局冲突的空间决策为调整耕地保护红线,优先保障城市发展.     

河北省宁晋县高标准基本农田建设布局研究

建设高标准基本农田是保障粮食安全的重要途径,通过研究高标准基本农田建设布局,可以使其布局更科学合理。以河北省宁晋县为研究区,分别从耕地质量和高标准基本农田建设适宜性两个维度进行了评价,并采用四象限模型对其耦合,划分了四种类型区。结果表明:"低质量—低适宜性"区主要分布于唐邱乡北部、纪昌庄乡等地区,不适宜基本农田建设;"高质量—低适宜性"区主要分布于道路和城镇周边,受城镇扩张和道路影响较大,应加强农田保护和基础设施建设;"低质量—高适宜性"区主要分布在中北部和南部地区,主要受土壤剖面构型和灌溉条件的限制,应注重提升耕地质量;"高质量—高适宜性"区分布最广泛,占耕地面积的44.50%,应注重优化田块布局,加快田间路网建设,发展现代化农业。研究方法和结果可为县域高标准基本农田建设提供科学依据。     

高标准基本农田建设区域划定——以重庆市南岸区为例

为深入贯彻落实乡村振兴战略、保障国家粮食安全和保护生态环境,解决目前面临的耕地数量减少、质量下降等现实性问题,对耕地实行基本农田特殊保护,开展了高标准基本农田建设区域划定研究。以典型山地城市——重庆市南岸区为例,在从土壤质量、立地条件、基础设施和空间形态4个方面综合评价耕地自然质量的基础上,采用区位通达性修正系数、发展稳定性修正系数和人文因素修正系数对耕地自然质量逐级修正,探索高标准基本农田建设区域划定模型,引导耕地实施特殊保护。结果表明:南岸区耕地综合质量平均分值为42.7,整体耕地综合质量水平一般;根据耕地综合质量评价结果,综合分析区域的限制因素,基于空间集聚格局分析划定高标准基本农田1 280.89 hm~2,高标准基本农田综合质量分为51.5,占耕地总量的38.69%,主要分布在研究区东部的迎龙镇、长生桥镇和广阳镇。高标准基本农田的划定和保护应因地制宜,结合区域特点,分类实施,在研究区西部提升耕地质量、加强耕地保护的同时也要注重生态安全的保护;城市扩展范围内的研究区中部需要重点协调城市发展和耕地保护的关系;研究区东部是粮食的主要产地,引导非农用地退出,更加注重基本农田质量建设与保护,实施规模化生产,提高粮食产量。     

雅安4·20震后宝兴河流域农村居住区适宜性评价

在汶川—芦山两次强震作用下,先天脆弱与高风险并存的武都—泸定一线山区成为受灾最为严重的地理单元。灾区生境重建是4·20灾后重建的重点、难点,也是维护灾区社会稳定的关键之一。以宝兴河流域农村居住地为研究对象,选取了地形、气象、植被、地质灾害、大熊猫栖息地世界遗产等影响适宜性的关键因子,开展农村居住地环境适宜性评价。结果表明:(1)山区农村居住地适宜性分布呈现出明显的海拔、坡度、坡向指向,且集中分布在世界遗产保护区及其外围。海拔2 900m以下、坡度小于30°且阳坡、半阳坡地带是适宜性及次适宜性的主要分布区,具有沿河流及两侧集聚分布的特征,说明地形条件是影响适宜性分布的主要因子;(2)海拔2 900m以上、坡度大于30°且半阴坡、阴坡地带是较不适宜及不适宜的分布区域,这与山高坡陡、热量不足等局地植被生境限制条件有关;(3)农村居住地适宜性由东南部向西北部逐渐降低,适宜区占总面积的16.79%,次适宜区占26.93%,较不适宜区占32.47%,不适宜区占23.81%。研究结果可为地震灾区安全选址与生境修复提供科技支撑。     

基于国土空间"三线"划定与耕地质量自相关的耕地空间布局优化

结合国土空间规划与耕地质量自相关属性优化耕地保护空间布局，对于耕地质量提升、保障粮食安全具有重要意义。该研究采用改进空间自相关模型，将生态环境作为耕地质量空间相关性分析框架的"第四维"，从地块尺度模拟位于"三线"内地块耕地质量指数的空间自相关性，据此提出优化耕地保护空间布局的方案。结果表明：1）高淳区高质量耕地呈现出东部集中连片、西部零散分布的特征，低质量耕地集中分布在高淳东部，各耕地自然指数均呈现出"西高东低"的特征。2）各耕地质量指数正、负相关型分别与高、低质量耕地的空间高度吻合，均表现出较强正相关性的空间聚集特征。自然质量、利用管理、经济价值及生态环境指数的Moran''s I值分别为0.79、0.92、0.89、0.77，空间集聚性从大到小的顺序为利用管理、经济价值、自然质量与生态环境指数。3）结合国土空间规划与耕地质量自相关优化耕地布局，永久基本农田新增968.15hm2，等级提升0.94，确定永久基本农田保护区、城镇发展缓冲区、生态环境保护区及综合调节区4个一级类与14个二级类。其中，永久基本农田保护区综合质量最优，耕地质量表现出较强的空间扩散效应，应禁止非农建设；城镇发展缓冲区耕地质量较差但区位优势突出，是城镇建设理想区；生态环境保护区耕地综合质量较差但生态优势明显，应开展生态防护工程，形成生态保护格网；综合调节区应判明耕地障碍因素的作用机理，有序开展田间整治，实现向永久基本农田的跃迁。     

基于生态导向的基本农田空间配置研究--以河北省卢龙县为例

基本农田是耕地中的精华,具有重要的战略地位。近年来,受市场经济驱动和退耕还林的影响,基本农田保护空间不断被压缩。为协调地方粮食安全、经济发展和生态安全之间的关系,该文在基本农田需求数量预算和生态基础设施构建的基础上,提出综合采用"反规划"理念和建设用地发展适宜思想,构建河北省卢龙县网络状生态基础设施作为基本农田划定的约束框架。同时,在建设用地适宜性评价的基础上,划分了县域栅格单元的空间建设开发适宜程度,并选取适宜度高的栅格单元用来作为预留建设用地。研究以卢龙县为例,采用GIS空间分析技术将中、高安全格局和建设用地适宜度低的地区叠加作为基本农田配置重点区域,将预测目标年36 800.27 hm2基本农田按照耕地等级由高到低依次布局到各乡镇。其中,位于生态基础设施中安全格局范围内,建设用地发展适宜度不高的燕河营镇、卢龙镇、印庄乡和潘庄镇面积为15 570.45 hm2,占基本农田总量的42.31%。结果表明,基于生态导向的基本农田空间配置能够在保护区域生态环境与为未来发展预留建设用地的前提下,保护基本农田。在新视角下构建基本农田数量、质量、生态及建设适宜度为一体的评价体系,从生态保护和空间战略上实现粮食安全、生态保护和经济发展共赢的局面。该方法科学合理、切实可行,能够为地区基本农田空间配置提供指导和借鉴。     

基于PLUS空间决策模型的城镇与农业空间协调布局优化

正确处理好农业空间与城镇空间之间的矛盾，对保障国家粮食安全、促进城镇可持续发展具有重要意义。该研究以江西省赣州市南康区为例，应用GIS技术，在耕地与建设用地适宜性评价的基础上，引入PLUS模型、凸壳模型预测城市扩张范围及类型，初步划定城镇开发边界与永久基本农田布局，并根据城市发展规律和冲突矛盾协调原则，对永久基本农田和城镇开发边界进行优化。结果表明：1）南康区综合质量高的耕地主要集中于唐江镇、镜坝镇、凤岗镇等乡镇；建设开发适宜性评价综合得分由高到低呈现出中心城区向四周乡镇圈层式扩散的分布情况，东山街道、蓉江街道的分值最高。2）PLUS模型预测至2035年南康区新增建设用地为3362.85 hm²（其中城镇建设用地2023.06 hm²），凸壳模型得出南康区扩张类型属于外延型，蓉江街道和东山街道是未来城区扩张发展的重点区域。3）以耕地国家利用等平均值为标准，将农业空间划分为保护区、储备区与一般耕地，当城镇开发边界与保护区发生空间冲突时，调整城镇开发边界，优先保护农田；当城镇开发边界与储备区、一般耕地发生空间冲突时，调出农田，保障城镇发展。研究结果可为耕地资源保护提供参考，为永久基本农田与城镇开发边界优化协调提供借鉴。     

基于最小累计阻力模型的生态用地空间布局优化

综合分析生态用地保护重要性与建设用地扩张的经济潜力、耕地保护的政策约束,协调社会经济发展与生态保护的矛盾。运用景观安全格局分析方法,结合最小累计阻力模型,从水资源安全、生物多样性保护、灾害防护和景观游憩4个层面,采用累计修正求和的方式构成高明区重要生态用地空间。其次,以核心型生态用地为生态保护的源,以生态系统服务功能和生态价值当量作为生态保护的阻力,以基本农田保护区作为来自农业生产的阻力,以建设用地开发经济适宜性作为来自建设用地扩张的阻力,综合考虑三者间的平衡。结果表明,综合3种过程的生态重要性分区结果从数量上和空间分布上均与实际情况和规划目标吻合度较高,生态核心区和控制区为实施生态空间保护提供重要依据。     

近30年来滇中城市群生态用地变化轨迹时空演变特征及其驱动机制

[目的]生态用地在维持生态平衡和支撑经济发展方面发挥着重要作用。研究滇中城市群生态用地的时空演变特征和驱动机制对优化生态安全格局、推进云南生态文明建设、筑牢国家西南生态安全屏障具有重要现实意义。[方法]利用Google Earth Engine(GEE)云平台对滇中城市群1990—2020年生态用地进行识别的基础上,采用变化轨迹分析、热点分析和地理探测器对滇中城市群生态用地时空变化轨迹和驱动机制进行了探索。[结果](1)滇中城市群生态用地变化以非生态用地与林地互换为主,并集中发生在林地和非生态用地的过渡地带,而生态用地内部之间(林地和草地)的转换主要发生在研究区北部和南部的山地区域。(2)生态用地变化以低频次变化为主,高频次较少,频次变化在元江干热河谷、金沙江干热河谷区域、滇东滇东南喀斯特地带表现出明显的聚集效应。(3)耕地面积变化是影响滇中城市群生态用地变化的主要驱动力,社会经济因素对生态用地的影响力显著高于自然因素,在自然环境、耕地扩张、生态修复政策等多重驱动下,多因子交互作用对生态用地变化更具解释力。[结论]滇中城市群生态用地破碎,自然环境的改变和人类活动的日益增强极易导致生态用...     

湖北省坡耕地现状分析及宜耕性评价

坡耕地是耕地资源的重要组成部分,也是土壤侵蚀的策源地和水土保持的重点区域。为探究湖北省坡耕地资源现状及其宜耕性,利用GIS技术,构建了湖北省坡耕地的坡度、土壤侵蚀、土壤剖面构型和理化特性等数据库,筛选耕地坡度、土层厚度、土壤质地、土壤pH值和土壤侵蚀程度5个代表性指标,采用“限制因子法”对湖北省全域坡耕地进行了宜耕性评价。结果表明：湖北省坡耕地总面积为9 438.64 km²,占总耕地面积的18.87%,不宜耕坡耕地总面积为2 178.36 km²,占现有坡耕地面积的23.08%;砾石含量和坡度过高是造成坡耕地不宜耕的主要因素,其中砾石含量>15%的坡耕地总面积为1 205.72 km²,坡度≥25°的坡耕地总面积为1 097.32 km²;其次不宜耕主导因素是土壤过酸,pH值≤4.5造成坡耕地不宜耕的面积为669.60 km²,土壤侵蚀严重(极强烈以上侵蚀强度)和土层浅薄(土层厚度<30 cm)造成的不宜耕坡耕地面积分别为336.48 km²...     

基于GIS和几何平均数模型的流域生态安全评估及在各因子中的分异特征——以星云湖流域为例

结合几何平均数模型和GIS技术,选取海拔高程、坡度、土壤侵蚀强度、地质灾害易发性、土地利用类型、植被覆盖度、距自然生态保护区距离、距离建设用地、人口密度和距水源距离10个指标对星云湖流域生态安全进行评价,分析了该区域生态安全的空间分异规律和形成机理。研究表明:星云湖流域平均生态安全指数为2.33,中度安全面积占流域总面积的42.34%,高度安全占22.84%,较低安全占26.43%,不安全面积为32.117km~2,占8.39%,说明流域生态安全总体以中度安全为主,生态系统健康一般;从空间上,流域生态安全较低区主要集中分布于北部、东部和南部以及城市建筑密集区,除了城市建筑密集区受人类干扰较强外,其余地区坡度和地形起伏较大,景观较为破碎,水土流失较为严重且有过地质灾害发生,这些地区是生态保护和建设的重点区域。生态安全等级在综合评价下的结果与单因子评价下的结果存在较大差异,区域生态安全受多重因素的综合影响,单因子评价难以精确全面反映区域生态安全的空间分异规律特征和成因机理,各因子之间存在相互促进和相互抑制的作用关系,流域自然环境要素坡度、水资源环境和水土流失以及人类活动干扰要素土地利用格局、距离建设用地远近等因子是形成流域生态安全格局的主要因素。     

多因素影响下的喀斯特山区坡耕地分布特征——以贵阳市花溪区为例

为研究喀斯特山区坡耕地在岩性、土壤类型、坡位和居民点影响下的分布特征,为区域水土流失治理提供参考,以贵州省贵阳市花溪区为研究对象,结合花溪区高清影像图、高程图(DEM)、地质图和土壤类型图为主要数据源,利用ArcGIS 10.2平台,基于其空间叠加分析、数理统计等功能,对多因子影响下的喀斯特山区坡耕地分布特征进行了分析。结果表明:花溪区坡耕地面积占全区总面积的21.07%,占全区耕地面积的63.85%,是花溪区主要耕地类型; 在各岩组上,坡耕地的分布面积从大到小依次为:石灰岩组>白云岩组>普通砂页岩组>紫色砂页岩组,其中在普通砂页岩组和石灰岩组上分布较为集中连片,在白云岩组和紫色砂页岩组上分布较为零散; 坡耕地的各土壤类型面积依次表现为:水稻土>黄壤>石灰土>紫色土>潮土,其中黄壤最为集中连片,水稻土则较为分散; 不同坡位区域中,坡耕地面积依次表现为; 下坡位>中坡位>上坡位,其中在下坡位区域分布最为集中连片,上坡位区域分布最为零散; 同时坡耕地和居民点在空间分布上具有显著相关性,距离居民点越远,坡耕地分布越稀疏。综上所述,在多种因素共同作用下,花溪区坡耕地呈现出“西部多东部少”的空间格局,其中普通砂页岩组和石灰岩组上的坡耕地连片区可优先考虑进行治理。     

四川震区土地整理安全性评价及措施

四川汶川地震及引发的次生地质灾害造成四川全省22 701个村受灾,耕地损毁约129 500 hm2,建设用地损毁约114 500 hm2,灾后重建任务艰巨。土地整理是实施灾后重建的有效手段,而安全性评价是开展灾后土地整理和灾后土地利用的基础。该文对四川震区灾后重建土地整理安全性评价的因素进行了分析,选择距发震断裂带距离、岩土体类型、相对高差、地形坡度等作为土地整理安全性评价指标,根据发生灾害的危险程度,对影响因素进行危险程度分级。采取单因素评价叠加法将四川震区划分为土地整理高危险区、土地整理中危险区、土地整理一般危险区。高危险区主要位于龙门山地震活动断裂带200 m以内,相对高差500 m以上,地形坡度＞25°的中高山峡谷地区;中危险区主要位于地震断裂带200～500 m,相对高差200～500 m,地形坡度介于15°～25°的低山丘陵地区;低危险区主要位于地震断裂带500 m以外,相对高差低于200 m,地形坡度＜15°的浅丘平原地区。同时该文针对各区域土地损毁和利用特点提出了灾后重建土地整理措施。     

基于景观连通性的怀来县未利用地开发建设适宜性评价

未利用地开发为建设用地是破解建设用地空间不足的重要途径,同时未利用地在维护景观生态环境方面发挥着巨大作用,实现对未利用地资源的合理开发,就需要处理好开发与保护之间的关系,降低未利用地开发建设过程中对景观生态造成的不利影响。本文以冀西北间山盆地的河北省怀来县为例,引入最小累积阻力模型,选取工程地质条件、地形地貌条件、区位因素条件、自然生态条件4个方面指标构建阻力面,并通过构建潜在雨水生态廊道和生态节点对未利用地开发建设适宜性评价结果进行优化。结果表明:1)基于最小累积阻力模型对未利用地进行建设适宜性评价,突出了已有城镇建设用地的作用,评价结果呈现集中分布的特点,有利于今后的规模开发利用。2)根据评价结果将研究区划分为适宜扩展区、较适宜扩展区、限制扩展区和禁止扩展区,面积分别为17 064.67 hm~2、20 468.30 hm~2、9 723.66 hm~2和7 993.82 hm~2。由此可见,怀来县未利用地开发为建设用地的潜力较大。3)将开发建设适宜性评价结果与潜在雨水生态廊道、生态节点进行叠加,打破了适宜性扩展区集中连片的扩展格局,有效地保障了区域景观生态的连通性。本研究丰富了山地丘陵区未利用地建设适宜性评价的内涵,可为科学合理利用未利用地资源提供技术支撑。     

基于四象限法的县域高标准基本农田建设布局与模式

高标准基本农田建设是土地整治规划的重要组成部分,需要综合考虑耕地的基本条件和所在区域的社会经济建设适宜性。为了提高高标准基本农田建设布局的科学性及合理性,该文以广东省五华县为例,首先对耕地质量与高标准基本农田建设适宜性进行了评价,其中,耕地质量从立地条件、耕地物理性状、耕地化学性状及利用条件4个方面选择评价指标。高标准基本农田建设适宜性从农田基础条件、区域社会经济综合条件及群众意愿等方面选择评价指标,据评价结果分析了五华县耕地质量等级分布的不同及高标准基本农田建设适宜程度的差距及其原因。在此基础上,采用四象限法对高标准基本农田的建设区域进行了划分,其中,"高质量高适宜"区域的耕地面积为15 460.51 hm2,占到五华县耕地总面积的37.65%,"高质量低适宜"区域的耕地面积为8 771.85 hm2,占耕地总面积的21.36%,"低质量高适宜"区域的耕地面积为7 508.73 hm2,占耕地总面积的22.71%。在对3个区域的耕地限制性因素、基本农田分布情况进行分析的基础上,提出了基本农田的空间调整措施及高标准基本农田建设的建设模式及建设方向。研究结果可为县域土地整治规划和高标准基本农田建设提供科学依据。