基于改进TOPSIS模型的大庆市城市土地利用绩效评价及障碍度诊断

城市土地利用绩效评价及其障碍度诊断是实现城市土地可持续利用的重要依据。以大庆市为研究区,构建基于土地投入水平、土地利用程度、土地利用效益、土地利用生态可持续性的城市土地利用绩效评价指标体系,采用改进TOPSIS模型评估大庆市在2001—2010年的城市土地利用绩效状况,并运用障碍度模型分析诊断其障碍因子。结果表明,十年间大庆市城市土地利用绩效呈现上升态势,绩效指数从2001年的0.290 0增加到2010年的0.715 4,城市土地利用绩效由低级水平发展到良好水平;土地利用程度和土地利用生态可持续性的障碍度总体呈增长趋势,年均速分别为1.91%和1.38%;土地利用效益和土地投入水平的障碍度总体呈减少趋势,年均速分别为2.52%和0.76%;土地利用程度对未来城市土地利用绩效的影响最大,提高土地利用程度对促进城市土地利用绩效提升至关重要。     

基于TOPSIS模型的典型黑土区耕地质量评价及土壤侵蚀耦合协调分析

黑土区是中国重要的粮食产区，掌握黑土区耕地质量状况，探索耕地质量与土壤侵蚀的耦合协调发展关系，可以进一步保持耕地的健康发展。为探讨黑土区耕地质量与土壤侵蚀的耦合协调发展关系，以嫩江市为研究区，利用层次分析法及CRITIC权重法确定22项选取指标的综合权重，通过综合质量指数法构建地学特征、土壤特性、土壤健康、基础设施建设及植被生长5个维度的质量指数，引入TOPSIS模型分析确定嫩江市耕地质量等级，开展黑土区障碍因子诊断、侵蚀状况模型评估及耦合协调研究。结果表明：1）嫩江市以中等级耕地为主，占总耕地面积的29.6%，高等级耕地较少，占比为10.1%。耕地质量等级存在较大差异，集聚类型以不显著为主，且在市域内呈现散碎分布的空间格局。2）根据障碍因子诊断发现，指标层中土壤pH值、排水能力、灌溉能力、地块连片度及比值植被指数指数的障碍度较高，是制约耕地质量的主要因素。准则层中耕地的基础设施建设指数障碍度最高，对于耕地质量具有显著影响。3）嫩江市西南部区域土壤侵蚀强度相对较弱，侵蚀较为严重区域主要分布在嫩江市的北部及东部区域，空间分布格局呈现东北高西南低。4）空间耦合协调分析发现，耕地质量与土壤侵蚀强度的空间耦合度介于0.22～1.00之间，具有明显的耦合响应特征，呈现出一定的空间差异性，总体上土壤侵蚀与耕地质量处于良好的协同发展状态。研究为松嫩平原农业健康生产及黑土区耕地质量监测评价提供参考依据。     

灰色关联投影模型在城市土地生态安全评价中的应用

[目的]构建城市土地生态安全综合评价指标体系,对2004,2009和2014年南昌市土地生态安全动态变化特征及主要障碍因子进行分析,为区域土地利用决策和生态维护提供方法基础和理论参考。[方法]利用灰色关联投影模型,引入安全水平变化动态度、安全水平标准差,开展土地生态安全动态评价及分析,运用障碍度模型诊断土地生态安全的影响因子和障碍度。[结果](1)2004—2014年南昌市土地生态安全总水平缓慢提升,但安全水平处于低层次的低度安全等级,环境子系统从缓慢提升跌入缓慢退化阶段,经济子系统经历了由快速提升到缓慢提升阶段的变化,社会子系统始终处于缓慢提升变化状态,土地生态安全系统的内部协调性逐渐提高;(2)南昌市土地生态安全水平的障碍因子类别、障碍度及因子排序在时序上处于动态变化之中,障碍因子经历了从经济类因素向资源环境类因素的转变过程;(3)南昌市应针对土地生态系统安全暴露的问题,从土地可持续利用和健康城镇化入手,促进环境、经济、社会的和谐发展。[结论]土地生态安全评价结果符合客观实际,并针对土地生态系统暴露的主要问题提出相关对策措施。     

基于遥感生态指数的黄山世界遗产地生态环境评价

[目的]定量评价黄山世界遗产地的生态环境质量,为有关部门制定规划和管理决策提供科学依据。[方法]以黄山世界遗产地核心区和缓冲区共同作为研究区,基于Landsat卫星影像提取绿度、湿度、干度、热度指标分量,并利用主成分分析方法构建遥感生态指数(RSEI)。结合地理信息系统空间分析和统计方法对研究区内生态环境质量进行定量评价。[结果] 1992—2017年研究区内RSEI指标数值由0.573上升为0.638,生态环境质量呈明显上升趋势。在3期数据中,RSEI等级为中和良的比例均达到了65%以上,占主导地位,保护区内整体生态环境质量较好。RSEI等级为差和较差的土地中,有近63.6%的土地转变为RSEI等级更高的土地,保护区内生态环境质量明显改善。[结论]黄山世界遗产地生态环境质量稳步提升,有关部门的保护措施初见成效,需进一步协调发展与保护的关系,实现黄山世界遗产地的可持续发展。     

基于辐射模型及潜力模型划分城乡地域功能的土地整治模式

"乡村振兴"战略背景下,土地整治应与城乡地域功能紧密结合,因地制宜,从耕地增加单目标工程转型为"三生"空间重塑和人口结构优化的系统工具。该研究以扬州市41个镇(街道)619个行政村(社区)为例,通过辐射模型和潜力模型进行城乡地域功能划分,在此基础上构建不同转型目标的土地整治分区,由此将土地整治空间从乡村地域拓展为城乡全域、整治过程从空间重构拓展为人地关系重构。结果表明:1)扬州市区可划分为城镇核心功能区、城镇功能拓展区、中心村功能区、生态农业区4类地域功能区,分别占研究区总面积的7.76%、27.62%、6.55%、58.07%;2)根据功能区设定,将扬州市区土地整治区划分为都市拓展区、镇区拓展区、中心村、生态农业区,分别分布于沿江平原、交通轴线沿线、生态农业区中心地带、宁镇扬丘陵区与里下河平原区;3)都市拓展区空间目标在于重塑"工业生产+生活+公共服务"空间,人口转型目标在于实现兼业生产者向城市型生产者转型;镇区拓展区空间目标与都市拓展区类似,人口转型目标在于实现农业生产者向兼业生产者转型;中心村土地整治区空间目标在于重塑"生活+公共服务"空间,人口转型目标在于实现兼业生产者要素整合能力的提升;生态农业区空间目标在于重塑"生态+农业生产"空间,人口转型目标在于实现兼业生产者向高素质农业生产者的转型。     

城市土地集约利用评价及障碍因子诊断——基于生态健康与低碳发展视角

[目的]揭示京津冀地区城市土地集约利用状况,为生态健康与低碳发展视域下的城市土地集约利用提供理论基础。[方法]相对熵组合赋权法、多因素综合评价法、协调度测算法和障碍因子诊断法。[结果](1)京津冀地区城市土地集约利用水平呈现出以京津为核心的“十字形”扩散态势。(2)系统协调度与土地集约利用水平之间显著相关,但不同城市间存在相对差异。(3)高度集约区的北京市和天津市,主要障碍因子集中在与生态健康和低碳环保有关的指标上;中度集约区的秦皇岛市和唐山市,主要障碍因子集中在与土地利用程度和布局相关的指标上,石家庄、邯郸和保定地区则集中在与生态健康相关的指标上;低度集约区的沧州、廊坊和邢台地区的主要障碍因子集中在与生态环境和低碳投入相关的指标上,承德和衡水地区集中在与经济发展和土地投入相关的指标上;粗放利用区的张家口,主要障碍因子集中在与经济发展和生态保护相关的指标上。[结论]将生态健康与低碳发展理念纳入城市土地集约利用研究中,可以较为科学全面地刻画出城市土地集约利用状况,为今后城市土地的科学利用提供决策支持。     

城市土地利用绩效评价及障碍度诊断——以哈尔滨市为例

城市土地利用绩效评价及障碍度诊断是城市土地可持续利用和科学管理的重要依据。以哈尔滨市为研究区,从土地利用程度、土地利用效率、土地利用可持续性和土地管理4个方面构建城市土地利用绩效评价指标体系,采用熵权法计算权重、运用综合指数法评价2001—2008年城市土地利用绩效水平,并建立障碍度模型对影响城市土地利用绩效的障碍因子进行诊断。结果表明:哈尔滨市城市土地利用绩效水平总体呈上升态势,2001—2008年绩效指数从0.3023增加到0.7450。土地利用程度障碍度以年均8.98%的速度增加,而土地利用效率、土地利用可持续性和土地管理障碍度分别以年均0.62%,5.27%和9.16%的速度下降。土地利用程度是影响城市土地利用绩效的最大障碍因素,因此提高城市土地利用程度至关重要。     

黑龙江省松嫩平原土地生态脆弱性时空特征分析

【目的】松嫩平原作为东北典型黑土地的集中分布区,面临着水土流失、土壤肥力下降等问题。综合评价松嫩平原的土地生态脆弱性,为该区域的土地资源利用和黑土地保障粮食安全提供依据。【方法】采用“生态敏感性-生态恢复力-生态压力度”模型（S-R-P模型）和GIS技术,结合层次分析法和综合指数法,构建黑龙江省松嫩平原土地生态脆弱性评价指标体系,对2005、2010、2015、2020年研究区土地生态脆弱性进行评价,分析其各时期等级转化和时空分布特征。【结果】黑龙江省内的松嫩平原土地处于轻度脆弱状态,土地生态脆弱性综合指数波动下降。2005～2020年,微度和轻度脆弱区面积分别增加3.37%和5.16%;中度、重度和极度脆弱区共减少8.53%。轻度脆弱区和微度脆弱区占比最大,主要分布在研究区的东北部和中部,共占80.96%;中度、重度和极度脆弱区主要分布于研究区中西部和南部,总占19.03%;土地生态脆弱性等级保持不变、上升和下降的区域分别占总面积的76.09%、5.52%和18.04%。【结论】研究区土地生态脆弱性整体处于轻度脆弱状态且有改善的趋势,但其空间差异明显,需继续提高生态防护措施,加强对黑...     

矿业城市土地损毁生态风险评价与空间防范策略

为量化矿业城市土地损毁生态风险、提高土地复垦和综合整治有效性,以吉林省辽源市为研究区,提出基于GIS的矿业城市土地损毁生态风险定量评价与空间防范的思路和方法。首先将土地损毁作为直接生态风险源,将土地生态系统作为生态风险受体,借助遥感信息模型与GIS空间分析模型,依次评价土地生态系统的生态敏感性、土地损毁累积作用以及二者间的暴露关系;然后确定综合生态风险值及其等级空间分布,并据此将矿业城市土地利用划分为环境敏感特别保护区、一般生态保护区、生态保育区、生态协调区、生态复垦区、限制发展区、工矿发展区与城镇发展区等八大功能区,各区内生态风险防范措施各有侧重;最后利用2010年城市总体规划图对评价与分区结果进行有效性分析,分析结果表明,辽源市90%以上的规划建设用地属于发展主导区域、70%以上的非规划用地属于生态保护主导区,研究结果与2010年城市规划用地布局范围基本吻合。基于 GIS 定量方法进行矿业城市土地损毁生态风险分析可空间化土地利用的风险等级与主导风险因素,为制定有针对性的风险防范措施提供了空间信息;也为矿业城市土地复垦规划、土地整理规划与土地利用总体规划的有机结合提供了参考。     

黑龙江省煤炭型城市土地集约利用评价研究

在我国人地矛盾日益突出的背景下,节约集约利用土地已成为社会发展的必然选择,同时也成为促进我国城市健康和可持续发展的关键。以黑龙江省煤炭型城市——鸡西市、双鸭山市、七台河市、鹤岗市为研究区,从经济潜力、社会潜力、生态潜力3方面构建研究区土地集约利用评价指标体系,采用层次分析法与熵值法确定权重,运用多因素综合评价法对研究区2004—2013年的土地集约利用进行综合评价,并分析其驱动力因素。研究结果表明:2004—2006年,黑龙江省煤炭型城市处于不集约状态,属于土地集约利用等级层次中的Ⅳ级,2007—2013年,黑龙江省煤炭型城市处于集约状态,属于土地集约利用等级层次中的Ⅲ级;地均固定资产投资、地均GDP、煤炭开采机械化率、煤炭产值、城市人口与用地增长弹性系数、煤炭挖掘面平均月进度指标是影响煤炭城市土地集约利用的驱动因子。     

基于生态位和"反规划"思想的城市土地开发适宜性评价

为深入了解城市土地开发适宜性情况并为城市土地合理利用提供依据,该研究以生态位理论为基础,根据城市土地现实生态位与最适宜生态位的贴近程度,构建出城市土地生态位适宜度模型,借鉴反规划思想构建出该模型的评价因子体系。以北京市房山区为研究区,根据城市土地生态适宜度对房山区土地综合开发适宜性进行分区,从平原区、浅山区和深山区3方面进行评价分析。结果表明:研究区城市土地生态适宜度整体呈阶梯状,土地开发适宜性由西到东逐渐升高;平原区城市土地开发最适区最多,深山区和浅山区多为不适宜区和特别不适宜区;深山区和浅山区受生态管控、采空塌陷等限制因素影响较大。利用生态位适宜度模型和反规划思想进行城市土地综合开发适宜性评价,丰富了反规划和生态位理论的应用领域。     

宁南黄土丘陵区小流域生态经济功能区规划与建设

以土地生态景观格局优化为基础,以功能定位与建设为目标,进行了上黄示范区生态经济功能区规划与建设,提出了生态保护功能区、旱作农业功能区和高效生态农业功能区的景观生态特征、主体功能、主体模式和指标要求。通过5a的生态经济功能区建设,上黄示范区2010年人均收入达到4470元,人均产粮480kg;植被覆盖率达到70.3%,土壤侵蚀模数小于500t/(km2.a),初步实现了生态保护区"保土、理水、储碳和植物资源保育利用",旱作农业区"土壤培肥、粮食增产、土地生产力提高",高效生态农业区"光热水资源优化组合、低碳高效、社会生态经济和谐发展"的功能目标。建立的功能区模式和相应的建设技术体系,将为宁南及黄土丘陵区乡村一级为基本单元的生态经济功能区规划建设提供有益借鉴。     

流域"地-矿"土地水资源利用冲突测度确定及土地整治策略

量化区域煤炭开采与水土资源相互影响程度,有助于把握土地利用过程中的主要限制因素,提高土地整治的针对性与有效性。该文以山西省泽州县长河流域为研究区,提出煤炭开采与水土资源利用相互影响测度与土地整治策略的思路和方法。首先提出煤炭开采与水土资源相互影响分析框架,并将土地、水和煤炭作为主要的相互影响对象,将土地利用系统作为影响载体,借助数学模型和GIS空间分析技术,依次评价土地损毁累积作用指数、水资源匮乏指数和煤炭资源损失指数;然后确定综合影响值及其等级空间分布,并据此将流域划分为重点生态修复区、重点生态保护区、损毁土地复垦区、耕地资源保护区、水资源匮乏修复区、水资源与耕地资源保护区和耕地质量提升区等七大土地利用功能区,并根据主要限制因素提出相应的土地整治策略。研究结果表明综合影响高值区及中值区面积占研究区总面积的分别是20.21%和33.39%,主要分布在流域西部,是煤炭开采活动集聚区,煤炭压覆及土地损毁是冲突主要表现特征,划分为重点生态修复区、重点生态保护区、损毁土地复垦区和耕地资源保护区;综合影响低值区及(基本)无影响区分别占24.24%和22.16%,主要分布在流域东部,水资源匮乏是冲突主要表现特征,划分为水资源匮乏修复区、水资源与耕地资源保护区、耕地质量提升区,以上分区与土地利用总体规划中土地用途分区基本吻合。综合影响测度模型有利于定量分析"煤炭-水土"相互利用影响等级与主导限制因素,为制定有效的土地整治策略提供依据。     

天山北坡经济带城市土地集约利用评价及障碍因素分析

基于经济-社会-生态因素评价体系,运用最优组合赋权法和多因子综合评价法对城市土地集约利用进行评价。并通过引入协调度和障碍度模型对城市土地集约系统协调性和障碍因子进行分析,探索影响城市土地集约的主要障碍因素,为城市用地集约化发展提供理论参考。研究表明：1）研究区4市土地集约度在2008-2016年整体呈现上升趋势,集约度均值大小依次为克拉玛依市（0.562）>石河子市（0.532）>昌吉市（0.512）>乌鲁木齐市（0.476）,均属于土地基本集约利用（Ⅲ）,仍存在较大提升空间;2）土地集约度和协调度整体上表现出较强的相关性,“同增同减”现象明显,协调度均值大小依次为克拉玛依市（0.594）>昌吉市（0.591）>石河子市（0.502）>乌鲁木齐市（0.466）;3）4市土地集约利用障碍度情况各不相同,但整体表现为经济障碍>社会障碍>生态障碍,生态因素障碍度持续降低。影响城市土地集约的指标层障碍因子存在一定区位差异,但整体以GDP为核心的经济指标和以人口为基础的社会指标为主要障碍因子。基于全局标准化的最优组合赋权法对土地集约利用的评价既保证了对比统一性,又反映了区位差异性,准确、有效地实现了对城市土地集约利用评价和障碍度因素的分析。     

宁安市土地生态脆弱性时空变化分析

开展区域土地生态脆弱性时空变化研究,有助于因地制宜地利用土地资源和保护脆弱生态环境,对区域可持续发展具有重要指导意义。以黑龙江省宁安市为研究区,运用研究区1991年、2000年和2010年3期遥感影像数据,通过景观类型脆弱度指数计算模型,计算了三个时期各个景观类型的脆弱度指数,并运用土地生态脆弱度指数计算模型测算分析了3个时期土地生态脆弱性的变化情况,最后对土地生态脆弱度指数进行普通克里格法插值,得出研究区土地生态脆弱性空间分布情况。结果表明:1991年、2000年和2010年各景观类型的脆弱度由高到低依次为:耕地建设用地其他用地水域草地林地;研究区61.7%的样本区土地生态脆弱度指数增大,中高脆弱区所占全区面积比重不断增加,轻微脆弱区面积比重逐年减少,土地生态脆弱性不断加剧;由1991年、2000年和2010年土地生态脆弱性分布图可知,研究区土地生态脆弱性的分布总体呈现中北部重,外延逐渐减轻,中高脆弱区逐渐扩大的态势。     

基于生态位模型的基塘利用适宜度评价

基塘是一种特殊的土地利用方式,在珠江三角洲土地利用格局中具有重要地位。该文以佛山市南海区为研究区域,将生态位适宜度模型引入到基塘利用质量评价中,从自然质量、社会经济、空间形态3个维度构建基塘生态位适宜度评价指标体系,采用希伯特空间模型、加权平均模型、限制因子模型及加权求和模型计算出不同维度的基塘生态位适宜度,划分出适宜度等级,分析基塘利用质量及其分布特征。结果表明:南海区基塘用地自然质量条件较好,被城镇扩展、交通发展占用的可能性较大,连片性较强,分维数小,空间形态较为规整,生态位适宜度水平普遍较高,空间分布"南高北低"。高适宜度基塘面积高达9 611.80 hm~2,占基塘总面积的54.63%,集中分布在西南地区的西樵、九江、丹灶,也是传统基塘的发源地,体现人类因地制宜发展生态农业的合理性;较高适宜度基塘3 301.35 hm~2,分布在西南和北部地区;中等适宜度基塘3 274.72 hm~2,狮山镇分布最多;低适宜度基塘1 406.43 hm~2,北部地区分布最多。采取保护性开发、分区分片利用、加强整治力度、改善生态环境等措施是提高基塘生态位适宜度水平的有效途径。     

基于生态城市理念的兰州-西宁城市群高质量发展与生态环境耦合协调研究

为了探究兰西城市群城市高质量发展与区域生态环境质量的相互关系问题,以兰州-西宁城市群为对象,以生态城市理念下的高质量发展为目标,基于多元数据与GIS空间分析方法,定量评价了兰西城市群城市发展质量与区域生态敏感性水平,及其二者的耦合协调关系。结果表明:(1)城市发展质量等级的空间分布呈现明显的中心外围结构与双核结构特征,形成了综合发展型、社会保障型、经济发展型、环境友好型与发展滞后型5类主导类型。(2)区域生态敏感性呈现集中连片与分散破碎两类空间分布特征,不仅不同等级的生态敏感区域其规模显著不同,而且同一等级的敏感性规模在不同县(区)间亦显著不同。(3)不同等级类型耦合协调度的分布规模差异显著,空间上呈现东西部高且中南部破碎的分布特征,与生态敏感性空间分布具有较明显的一致性。兰西城市群城市发展质量差异明显,生态环境复杂多样,区域耦合协调发展程度不一,应当立足于当地城市质量发展的主导类型与区域生态环境状况,实施精准对策,推动区域协调发展。     

城市土地集约利用效益障碍因子研究——以咸宁市为例

提高城市土地集约利用效益是建设"两型社会"的必然要求。从社会发展、经济水平、生态响应、环境质量四个方面构建城市土地集约利用效益评价指标体系,采用熵权TOPSIS法和障碍度模型,对咸宁市城市土地集约利用效益及障碍因子进行分析。研究表明:(1)1999—2010年咸宁市城市土地集约利用效益在波动中呈稳步上升态势,年均增长速度为10.38%,研究后期增幅更快。城市土地集约利用效益经历了低级(1999—2001年)、中度(2002—2007年)和良好(2008—2010年)三个阶段,中度效益阶段占主导地位;(2)经济水平和生态响应对城市土地集约利用效益的影响较大。2010年以前,人均国内生产总值是最大障碍因子。2010年,单位面积废气排放量是最大障碍因子。     

老挝沙湾水经济区生态用地利用评价

[目的]探索老挝沙湾水经济区的生态用地特征,为土地利用规划提供依据,并保证在土地合理利用的同时,保障生态环境的健康发展。[方法]从景观格局和生态敏感性2个方面选取适宜的指标,并采用变异系数法,客观确定评价因子权重,综合评价研究区内生态用地的敏感程度和空间分布。[结果]极敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区、不敏感区分别占研究区总面积的1.42%,19.36%,32.85%,46.01%,0.36%;林地景观类型破碎度相对其他景观类型最低,受人类活动干扰最小;水域和农用地景观类型破碎度最高,形状复杂,受人类活动影响严重;建设用地景观类型由于研究区自身发展条件的制约,面积较小,破碎度相对其他景观类型而言位处于中等水平。[结论]研究区生态用地可划分为生态用地优先建设区、生态用地次优先建设区、生态用地过渡区和生态用地保育区4种生态用地类型。     

江苏沿海地区农产品生产基地土壤环境质量评价

以盐城为例,对江苏沿海地区三大生态农业区农产品生产基地的土壤进行了分析监测,根据国家《土壤环境质量标准》,采用内梅罗综合污染指数法对21个基地土壤的5项污染指标进行了环境质量评价。监测结果表明,该区三大生态农业区农产品生产基地的土壤环境质量全部符合国家二级标准,处于清洁水平,有利于发展无公害和绿色农产品产业。相比之下,渠北农业区和沿海农业区土壤环境质量优于里下河农业区。