小麦多年产量空间变异与空间关联分析

利用全局空间统计方法Moran’s I和局部空间统计方法LISA研究了小汤山国家精准农业基地2001~2006年小麦产量及两种气候模式下产量的空间变异和空间关联。研究结果表明,不同年份产量及气候模式下均存在极显著的空间自相关;全局和局部空间自相关分析表明,试验地块的东北部、西部和南部区域存在极显著的空间自相关,但东北部和西部区域在不同的气候模式下产量变化幅度较大,而南部区域产量趋于稳定。     

中国农业机械动力空间格局分析

以全国省级行政区为基本研究单元,利用基尼系数与ESDA空间分析技术,分析了近10年全国农机总动力的区域差异时空特征。结果表明:全国省域平均单位农机动力投入存在明显的空间差异,整体呈现东部大于西部、北部大于南部、由东部沿海向西递减的空间分布格局,但这种区域差异在研究期内呈现明显缩小趋势。近10年,全国省域农机动力投入在全局水平表现出显著的空间正相关性,同时又存在明显的局域空间自相关特征。其中,高高聚集区主要分布于京津冀地区,而低低聚集则分布于西南地区,并且随着时间的推移其空间聚集程度在不断减弱,各省域农机动力投入趋向均衡发展。     

基于ESDA的新疆农机动力空间格局分析

以新疆县(市)行政区为基本研究单元,利用变异系数与ESDA空间分析技术,分析了近10年新疆县域农机总动力的区域差异时空特征以及空间演变格局。结果表明:新疆各县域平均单位农机动力投入存在明显的空间差异,整体呈现东部大于西部、北疆大于南疆、由东北向西南递减的空间分布格局,但这种区域差异在研究期内呈现明显缩小趋势。近10年,新疆县域农机动力投入在全局水平表现出显著的空间正相关性,同时又存在明显的局域空间自相关特征。其中,高高聚集区主要分布于东疆地区,而低低聚集区则分布于新疆西南部,并且随着时间的推移其空间聚集程度在不断减弱,各县域农机动力投入趋向均衡发展。     

不同空间分辨率驱动数据对作物模型区域模拟影响研究

为了探究不同空间分辨率驱动数据对作物模型区域模拟结果的影响,以中国北方冬麦区为研究区域,采用薄盘样条插值方法生成4种空间分辨率(5、10、25、50 km)的气象驱动数据,采用空间聚集方法构建相应空间分辨率的土壤参数集,以农业气象观测站数据为基础,通过泰森多边形方法扩展农田管理和作物模型品种参数,在以上基础上建立不同空间分辨率的WOFOST模拟平台,结合区域统计产量数据,诊断不同空间分辨率驱动数据对作物模型区域模拟的影响。研究表明:对于模拟的开花期、成熟期、潜在产量水平的地上生物量和穗质量、雨养产量水平的地上生物量和穗质量,4种空间分辨率的区域平均值模拟结果之间无显著差异;高分辨率驱动数据下,模拟结果分布上有更多的极值。不同空间分辨率的模拟结果均能反映冬小麦生长的空间分布规律;与同区域统计产量相比,不同空间分辨率下WOFOST雨养产量可以解释观测产量年际变异的75.4%~85.4%。不同空间分辨率的潜在产量和雨养产量与气候因子相关分析表明,生育期辐射可以解释16.6%~29.6%的潜在产量变化,生育期降水可以解释13.3%~17.8%的雨养产量变化。高空间分辨率的数据存贮量和计算时间分别是低空间分辨率的80和100倍以上。研究结果可以为作物模型区域应用,尤其是空间分辨率的选择提供理论依据。     

滇中城市群国土空间格局识别与时空演化特征分析

为探索国土空间格局时空演化规律和分异特征,揭示国土空间数量结构与空间格局之间的耦合机理,开展了区域国土空间格局变化研究。以高原山区城市——滇中城市群为例,选取2000年、2005年、2009年和2015年土地利用数据、DEM数据作为基础数据源,从数量结构和空间布局两个方面对4个时点上滇中城市群国土空间格局变化特征进行分析。结果表明:以高原山区为主导的地形特征影响了滇中城市群国土空间格局分布,其垂直差异性显著,滇中城市群生态空间为绝对主体,生产、生活空间主要分布在城市群中部以东区域; 2000—2015年三生空间变化速度加快,且区域差异明显,生产、生活空间逐渐增加,生态空间持续减少,总体呈现"入不敷出"的态势,生态空间和生产空间面积的相互转换构成了国土空间格局图谱演变的主要类型;国土空间利用程度逐年提高,国土空间利用程度热点区主要集中分布在研究区中部和东部的部分地区; 4个时点上,研究区国土空间格局总体沿东北-西南走向分布,生产、生活空间在东北方向的分布最为聚集,生态空间格局分布较随机;生产、生活空间核密度测算值空间分布特征表现为中部、西部及东北部高,南部、西南部及西北部低,多核扩散破碎化明显,生态空间核密度测算值空间分布特征表现为中部以东较为密集,受人类活动干扰,破碎化严重,分布不均匀;西部大开发战略与相应土地政策实施促使滇中城市群国土空间格局变化明显。     

盐渍化灌区节水改造后土壤盐分时空变化规律研究

为探明沈乌灌域节水改造后因地下水水位变化造成的土壤盐分重分布规律,采用区域土壤信息定点监测,并结合经典统计学、空间插值、缓冲区分析和空间自相关分析方法,研究节水改造前后沈乌灌域土壤盐分空间变异、时空分布规律及不同改造年限区域土壤盐分变化差异。结果表明:节水改造后,秋浇前土壤整体含盐量平均降幅7. 30%,秋浇水量减少,秋浇后土壤盐分淋洗效果减弱9. 26%;空间上,土壤盐分高值区(大于6 g/kg)多位于地下水埋深较浅的东北和南部区域,低值区(小于2 g/kg)位于西南和东部沙区。节水改造后,秋浇前土壤盐分全局Moran’s I指数平均增幅为5%,空间相关性增强;秋浇水量减少,全局Moran’s I指数变化不显著,秋浇作用对土壤盐分空间自相关影响度减弱。由LISA集聚分析可知,改造后、秋浇前南部高-高显著区向不显著和高-低区转变,秋浇后南部集聚特征仍十分显著,存在盐渍化风险,改造后仍是盐渍化防治重点区域。针对中度耐盐作物,沈乌灌域耕层作物生长安全区和深层非盐渍土面积比例分别为49. 66%和71. 57%;改造后,秋浇前耕层作物生长安全区和深层非盐渍土分别增加4. 82、1. 85个百分点,秋浇后,耕层作物生长安全区面积增幅下降5. 02个百分点,深层变化不显著。不同距离缓冲区对平均土壤含盐量的解释能力较强,长期改造区和短期改造区受渠道影响半径分别为1. 5 km和0. 7 km,长期改造区缓冲区内平均土壤含盐量下降速率高于短期改造区,均一化程度较高。综上所述,节水改造工程实施后,土壤盐渍化程度减轻,作物生长安全区面积增加,表聚作用弱化,秋浇水量减少,土壤盐分淋洗效果减弱,土壤环境有所改善。     

盐渍化平原区玉米产量空间变异与地形关系研究

选择华北平原中存在盐渍化的禹城市作为典型研究区,在获取全市范围玉米测产、地形数据信息的基础上,利用空间插值技术研究了地形因子对玉米产量的影响.研究发现,禹城市玉米产量沿东北到西南方向逐渐递增,与地形起伏一致.地形起伏虽然较小,但玉米产量仍随着海拔高度的增加而增加,呈极显著正相关(R=0.263,p＜0.01).平面曲率与玉米产量呈显著负相关(R=-0.245,p＜0.05),即田块的平面曲率越大,越易积聚盐分,导致玉米产量越低.地形因子对禹城市玉米产量空间变异起到12.4％的影响作用.     

河南省国土空间开发与生态环境耦合关联时空格局研究

国土空间开发与生态环境间是相互关联及协调促进的关系,探究其耦合协调度及空间关联格局对地区实现高质量发展和生态文明建设意义重大。本文采用熵值法和指标体系评价法分别测算了2008—2018年河南省地级市的国土空间开发程度及生态环境水平,在此基础上,运用耦合协调度模型和空间自相关分析评价了两者耦合协调度及空间关联的时空分异特征。研究表明,2008—2018年河南省各地市国土空间开发水平整体稳中有进,生态环境水平呈缓慢缩减并提升的态势。河南省国土空间开发与生态环境的耦合协调度主要处于濒临失调与勉强协调阶段,并随时间推移呈增强趋势,空间分布差异明显,整体呈现“中东部协调过渡,中部和西北部协调提升”的特征。全局空间自相关表明国土空间开发及生态环境水平均存在显著正相关性;两者耦合协调度历年呈正相关性,且具有明显集聚特征,HH型多以“组团”形式出现,LL型由“散布”式向“组团”式转变,LH型多散布在LL型周边;空间上看,中部和西部地区耦合协调度较高,区域间多形成HH集聚区,东部和南部地区耦合协调不足,多形成LL集聚区。     

基于空间自相关的人均粮食占有量空间差异研究

运用空间自相关分析方法并结合GIS技术,对我国1980-2008年间的人均粮食占有量空间差异进行分析,以揭示我国粮食空间分布的差异、特征及变化.研究结果表明:研究期内,我国人均粮食占有量总体上呈上升趋势,各省份变化幅度各异;人均粮食占有量的Moran'sⅠ指数平均值为0.31,表明存在较强的空间集聚格局;Moran散点图反应出位于HH与LL象限的区域数量多于HL与LL象限数量,表明人均粮食占有量局部空间集聚效果显著;LISA集聚图显示,部分区域集聚特征发生变化.     

区域水利-社会经济协调度评价与综合水平空间差异分析

以2010年广东省21个地市区域为研究对象,选取13项指标作为评价因子,利用洛伦茨曲线和基尼系数计算各指标的协调度,各指标在协调度上的变异较大,加权计算得到广东省水利综合水平协调度为0.358 1,为一般水平。通过主成分分析法获得各市域水利-社会经济综合水平指数,并进行空间自相关分析,全局相关Moran’s值为0.341 0,存在着显著的空间集聚的特征,71.43%的市域水利-社会经济综合水平表现为空间正相关。在此基础上对各主成分因子及综合水平指数的空间分异特征进行了分析,发现市域空间具有南北分异、东西分异和从西南向东北变化的梯次差异,区位条件和各项因素协调较好的市域综合水平较高的总体特征,并对其差异产生的原因进行了定量分析。