基于InVEST模型的赫章县生境质量时空演变分析

生境质量是区域生态系统服务功能的重要表征,土地利用变化会导致生境质量变化,研究长时序下土地利用变化引起的生境质量演变规律对于维持生态系统服务、构建与维护区域生态安全格局具有重要作用。基于近12年土地利用变化情况,利用ArcGIS结合InVEST模型和数理统计方法对赫章县2010～2022年生境质量演变的特征进行了分析,结果表明：(1)赫章县的主要地类为林地,其次为耕地;建设用地扩张迅速,研究期内增长了271%;土地利用类型的变换主要表现为耕地、林地和建设用地间的流转,耕地面积呈下降趋势,主要流向了林地和建设用地;(2)研究期内赫章县整体生境质量水平呈现下降趋势,生境质量等级以中级、较低级为主,生境质量变化与土地利用变化关系密切;(3)生境退化度呈现减小后增大趋势。生境高度退化区向外蔓延主要是由于赫章县土地利用强度逐渐提升,建设用地面积向外扩张,距离城区较近的耕地、水域易受到建设用地扩张等因素影响向高度退化发展;(4)生境质量在空间上呈现出明显的集聚特征,2010年主要呈现出生境质量“高—高”聚集,2016年和2022年主要呈现“高—低”聚集,中部、东北部和东南部生境质量差异性逐渐减弱,...     

基于生态韧性评价的长株潭城市群生态廊道识别

【目的】在城市群快速发展、生态环境问题突出的背景下,加强生态廊道适应、消解城市生态风险的能力,构建更具韧性的生态安全格局。【方法】以长株潭城市群为研究对象,基于景观本底与“风险、连通、潜力”进行生态韧性评价,依照生态韧性评价结果提取生态源地,基于最小累积阻力模型识别生态廊道,分析韧性变化及不同政策背景下的生态廊道空间格局演变。【结果】1)2007—2020年,长株潭城市群的生态韧性总体上呈东高西低、南高北低的态势,生态韧性平均值呈下降趋势,由0.52降为0.47,整体分布较为稳定,中等和中低生态韧性空间区域变化幅度最大;2）生态源地数量减少,空间分布维持东、南部密,西部稀疏的格局;3）生态廊道呈“Y”字型分布,整体空间格局较为稳定,廊道质量呈东高西低的态势,空间分异明显。长株潭城市群生态韧性变化影响着生态廊道形态、结构变化,使得部分生态廊道存在消亡、改道的情况,廊道变化区域集中在湘潭市西部与株洲市中部地区。【结论】基于生态韧性评价结果划定生态源地,识别生态廊道,有助于提高廊道抗风险能力,构建更为稳定的生态安全格局,维护城市群经济和生态环境的协调可持续发展,为实现“两型社会”、生态文明建...     

基于CA-Markov和InVEST模型的生境质量时空演变及预测——以武汉市为例

以长江经济带核心城市武汉为研究区,基于2010年、2015年、2020年的土地利用数据,使用CA-Markov模型和InVEST模型并结合LEI值,探究了土地利用变化所引起的生境质量演化特征,以及两者之间的影响力与关联性。结果表明：(1)2010-2020年,研究区的土地利用类型以耕地、水体和建设用地为主,耕地面积逐年减少,建设用地面积逐年增加。武汉市作为全国重要的工业基地和内陆最大的水陆空交通枢纽中心,以厂矿、大型工业区和交通道路为主的其他建设用地类型的增加比例最大,大量高生境质量的土地利用类型向低生境质量转化,城市整体的生境质量等级一直处于下降趋势。(2)2020-2025年,研究区内土地利用格局和生境质量的演变趋势与2010-2020年基本一致。生境质量较低的地类由城市中心向四周逐渐蔓延,中心城区的生境质量基本处于低等级,只有少数湖泊湿地附近的生境质量为中或较低等级。     

窟野河流域生境质量时空演变特征及其影响机制研究

窟野河地处黄河中游的“几”字湾,是黄河重要水源补给段,其生境质量的好坏关系到流域生态安全和人民福祉。基于GIS技术采用InVEST模型和线性回归分析,揭示窟野河流域2000—2020年土地利用和生境质量的时空演变特征,探究窟野河流域生境质量变化的主要影响因子。结果表明：1)2020年,窟野河流域草地面积较2000年下降了6.60%,林地面积较2000年增加了35.05%。2)2000—2020年,窟野河流域整体以中高等生境质量区为主。生境质量整体提升,部分区域出现生境质量下降。3)2000—2020年,第二产业总产值、工业总产值、年末总人口、景观分离度指数与生境质量指数呈现较为明显的负相关关系,可见窟野河流域产业发展及人类活动对研究区生境质量的下降具有十分显著的影响。     

长株潭城市群新型城镇化对生态系统服务价值空间分异的影响

【目的】随着城镇化进程的加快,生态环境问题日渐凸显,推进新型城镇化和生态文明“一体化”建设显得尤为重要和紧迫。【方法】基于2010、2015和2018年三期的土地利用遥感监测和统计年鉴数据,测度长株潭城市群新型城镇化和E_SV的时空演变格局,运用双变量空间自相关分析二者的空间相关特征,进一步借助普通最小二乘法、空间回归和地理加权回归模型,从全局和局部视角出发,诊断不同新型城镇化水平对E_SV空间分异的影响。【结果】1)长株潭城市群平原区域的新型城镇化水平明显高于山地区域,研究期内E_SV显著下降,空间上总体呈“中心低、四周高”分布特征,二者呈现相反的空间分布格局;2)除社会城镇化以外,其他不同新型城镇化水平与A_ESV间存在显著的空间依赖效应,且产生了一定的负外部性;3)通过对比发现,空间误差模型被证明能更好的解释二者的空间关系,经济、空间、生态城镇化是引发E_SV空间分异的显著因子,且其作用方向均为负向,作用强度空间城镇化最强;4)地理加权回归揭示了各因子的效应均存在显著的空间非平稳性...     

罗霄山区近25年生境质量时空演变及预测

分析生境质量的时空变化规律能够给生态脆弱区的生态保护和修复工作提供依据。基于1995年、2005年、2015年和2020年4期土地利用数据,采用土地利用类型动态度、InVEST模型、斑块生成土地利用模拟模型(PLUS)等方法,研究罗霄山区1995—2020年生境质量时空变化规律及预测2035年自然发展—耕地保护—生态保护情景的生境质量变化特征。结果表明：1)罗霄山区以林地为主导地类,1995—2020年间,耕地、林地、草地面积占比均减少,而建设用地面积增幅高达0.69%,且91%以上由耕地和林地转入。2)罗霄山区整体上生境质量较好,高级和较高级生境质量的面积占比达57%;1995—2020年,生境质量呈退化趋势,退化区域主要位于茶陵县、南康区和宜章县。3)与2020年相比,2035年自然发展、耕地保护情景下高等级生境质量面积占比均呈小幅度减小趋势;相反,生态保护情景下的高等级生境质量面积占比提升7.14%,生态保护情景是区域可持续发展的最优选择。控制具有高级生境质量的林地和耕地向低级生境质量的建设用地转化,对改善区域生境质量具有重要意义。     

华池县土地利用结构信息熵时空格局演变及机制分析

为了探究华池县土地利用结构时空格局演变规律和其信息熵变化的主要驱动因素,以华池县2014-2018年土地利用变更数据和社会经济数据作为基础资料,运用信息熵空间统计模型和灰色关联度模型分析该县土地利用结构时空格局演变特征及土地利用结构信息熵变化的主要驱动因素。结果表明:(1)在时序变化上,各乡镇土地利用结构信息熵和均衡度略有上升,优势度略有下降。在空间差异上,各乡镇土地利用结构信息熵具有明显的空间差异,且基本集中分布。(2)各乡镇土地利用结构信息熵呈正空间自相关性,且局部空间格局变化不大,表现出集聚演变特征。(3)华池县各土地利用类型面积的增减直接导致了其信息熵的变化,地区经济与信息熵的变化呈强度关联,是其信息熵增大的根本原因。     

成渝城市群土地利用变化与冲突识别研究

探究成渝城市群土地利用冲突问题对促进区域可持续发展具有重要意义。对成渝城市群2010—2020年土地利用变化特征进行分析，并运用景观生态风险评价方法对土地利用冲突进行测算，通过空间自相关和地统计学方法研究其分异特征。结果表明：（1）成渝城市群土地利用以耕地、林地为主，土地利用类型面积呈“三增三减”的变化趋势，建设用地、林地面积增长明显。（2）成渝城市群土地利用冲突整体以可控级别为主，但冲突强度有所上涨，并在空间分布上具有明显的空间集聚性。不同土地类型冲突强度有所不同，冲突主要集中在耕地、林地、建设用地类型上。（3）人类活动对土地利用冲突影响逐渐增强，2010—2020年成渝城市群土地利用冲突块基比由0.197上升至0.487，空间相关性减弱，自然因素对土地利用冲突的影响逐渐减弱。2010—2020年成渝城市群土地利用冲突加剧，人类活动对冲突影响加强，后续发展中应加强土地监管和完善法律保护措施。     

黄河三角洲河道演变与景观格局分析

以黄河三角洲地区东营市部分为研究区域,研究了黄河三角洲河道演变规律与景观格局分布规律,并着重研究了该地区河道演变与景观格局分布的联系。结果表明:近20年间黄河总取水量呈上升趋势;2002~2010年裸地沼泽面积明显减少,植被面积增多。2010~2019年,建设用地面积明显增加;土地利用景观格局的形式从沿海区域开始向内陆演变呈现一定的规律,最外环为海洋、向内依次为是浅海滩涂、滩涂、水产湿地、盐田、旱地、沼泽湿地、植被、建设用地;受季节影响较大的图可以利用ENVI提取其对应的植被覆盖图来消除影响。在NDVI植被归一化指数的基础之上建立植被覆盖图,通过NDVI指数分析植被的长势和营养状况。     

基于InVEST模型的北京市土地利用变化对生境质量的影响研究

以北京市为研究区,采用InVEST模型分析了2000～2015年土地利用变化对生境质量的影响,以揭示生境质量空间分布规律,探索区域生境质量差异.结果表明:北京市良好和优等的生境分别增长39.52％和2.18％,中等级生境减少30.68％,生境质量总体有一定程度的改善.生境质量最高的区域为门头沟区,生境质量平均值为0.9...     

长株潭城市群1997—2017年森林植被变化分析

通过1997、2007、2017年长株潭3市土地利用矢量数据、Landsant卫星影像数据以及湖南省森林资源调查数据的收集,运用归一化植被指数(NDVI)、植被覆盖度和差值植被指数(DVI)等三个参数的计算和统计结果来揭示长株潭城市群1997—2017年的森林植被生长状况变化、植被覆盖度变化以及植被主导发展趋势变化情况。结果表明:1997—2007年间,长株潭城市群的植被生长状态下降,植被覆盖度降低,植被主导表现为退化趋势。2008—2017年间,该区域的植被生长状态回升并超过上一时段,植被覆盖度升高,植被主导表现为明显的改善趋势。基于此,以建设长株潭国家森林城市群为契机,本文提出了优先保护现有森林资源,重点建设城区绿化,加强城市绿线和生态红线保护,平衡保护与发展关系的对策。     

基于核心竞争力的长株潭城市群文化结构重构

从分析定义城市群文化及文化结构入手,提出了城市群文化结构及城市群文化竞争力模型.提出了定量评价城市群文化竞争力的指标体系构建方法及原则,给出城市群文化竞争力层次结构体系模型.通过SWOT分析、AHP法确定长株潭城市群文化指标分布的相对权重,以量化的方法确定长株潭城市群文化核心竞争力构成,以此为基础提出长株潭城市群文化结构整合重构策略.     

不同空间尺度下南京都市圈区域生态用地景观格局演变分析

随着城镇化进程的不断推进,都市圈已经成为我国城镇化发展格局的主体形态之一。区域生态用地对维护都市圈生态系统安全具有重要作用,开展多尺度景观格局分析有利于把握快速城镇化背景下都市圈区域生态用地景观格局的演变特征和规律。本研究以南京都市圈为例,基于2000—2020年Landsat影像数据,综合使用动态度、土地利用转移矩阵、景观格局指数等方法,分析都市圈、城市、区县3个尺度下区域生态用地景观格局。结果显示：(1)近20年间南京都市圈区域生态用地总体规模呈“急剧下降”到“逐渐增加”的趋势,其变化具有明显的转入和转出双向特征;水域和草地景观格局趋于破碎化,林地景观优势度提升。(2)城市尺度下各城市区域生态用地规模在时间上的变化特征与都市圈基本一致,但在景观格局变化上具有差异,其中宣城区域生态用地景观格局逐渐优化,而淮安、马鞍山、芜湖则破碎化程度增加。(3)区县尺度下约半数以上区县的区域生态用地的规模下降且景观破碎化增大,其中盱眙县、郎溪县和广德市加剧明显。研究结果表明：多尺度分析不仅有助于深入全面了解都市圈区域生态用地格局演变特征,还有利于制定满足不同空间层次且兼顾差异性的生态保护策略。     

秦岭中段南坡NDVI格局与生境质量变化研究

以秦岭的佛坪和观音山2个自然保护区为例,利用1988年和1997年的TM影像、野外调查样点以及高程和坡向空间数据,通过生成生境类型图和计算NDVI,从3个尺度上分析生境质量变化和NDVI格局变化之间的关系,即整个区域尺度,保护区尺度以及生境类型尺度.此外,文章还分析了导致生境质量变化的驱动因子.研究结果表明:①整个区域的NDVI曲线有所偏移,但其形状特征保持不变,表明生境类型稳定;②2个保护区的NDVI曲线的峰值变化截然相反,但整体NDVI值都减小,生境质量变化较大;③在8个生境类型中,针阔叶混交林、阔叶林和草灌的NDVI有较明显的下降,生境质量变化较大;针叶林、竹林、农田和居民点、水域以及裸地和岩石的NDVI基本保持不变,生境质量稳定.     

广西土地利用动态度时空演变及影响因素分析

为探讨广西土地利用动态度的时空演变格局,运用核密度估计、标准差椭圆对广西2000-2020年土地利用动态度进行了分析。结果表明：(1)广西土地利用动态度逐年上升,2015-2020年各县区土地利用动态度均提升至4%以上;(2)各区域内部土地利用动态度在不同时期存在分化现象,但区域差异均逐渐收敛,土地利用动态度越发均衡;(3)土地利用动态度分布重心由来宾市兴宾区开始转移,最后逐渐靠近广西几何中心;(4)自然条件的限制造成了广西土地利用动态度“南高北低”的地理格局;人口聚集城镇化加速、产业升级调整使得土地利用动态度总体呈现持续上升趋势;“十三五”期间脱贫攻坚战略的实施使得广西整体土地利用动态度趋向均衡。     

长株潭城市群生态绿心区域土壤侵蚀研究

以长株潭城市群生态绿心地区为典型研究区域,利用GIS技术对遥感图像解译,并结合2015年实地调查资料,对该地区土壤侵蚀现状进行分析,为控制当地水土流失提供科学依据。研究表明:湖南省长株潭绿心地区总面积为52 287 hm~2,土壤侵蚀面积为3 617.56 hm~2,占区域总面积的6.92%;株洲市的侵蚀率最高,长沙次之,湘潭最低;禁止开发区仍有7.19%的土壤侵蚀,其中47%以工程建设为主,以湘潭尤为突出;不同强度土壤侵蚀面积以中度和强度侵蚀为主,占土壤侵蚀面积的74%,其次为轻度、极强度和剧烈侵蚀;不同地类土壤侵蚀面积(hm~2)为工程建设用地(1 920.24)非耕地(1 489.99)坡耕地(207.33);随着覆盖度的增加,土壤侵蚀面积减小。土壤侵蚀主要由工程建设导致,建议加强工程建设区域植被恢复和监控,科学规划土地利用,加强生态文明宣传教育。     

土地利用景观格局变化的服务功能响应研究——以大清河水系阜平流域为例

以河北省大清河水系阜平流域为研究对象,利用景观格局指数分析法、服务功能价值量评价法及相关分析等方法,研究了1985—2015年该区域土地利用景观格局及生态系统服务价值变化规律,分析了服务功能与土地利用景观格局之间的相互关系,探讨了生态服务功能对土地利用景观格局变化的响应过程。结果表明:1)研究区近30年城市、林业、农业、水域景观呈增加趋势,荒漠、草地景观呈减少趋势。总体上表现为斑块数量减少,平均斑块面积增大,各景观类型连通性增强,景观结构愈加稳定。2)研究区生态服务总价值在2000年最高(58.08亿元),2000年之前呈增加趋势,2000年之后呈减少趋势。林地服务价值贡献率最大,其次为农田和草地;单项服务价值中维持生物多样性与保持土壤服务贡献率最大,其次为气体调节和气候调节。3)生态系统总服务价值与斑块密度、景观形状指数、面积加权平均形状指标、面积加权平均分维数、平均斑块面积、聚集度均有较强的相关性。     

“两区”建设背景下坝上生态安全格局构建与优化研究

河北坝上地区作为首都"两区"建设的重点区域,其生态安全格局的构建与优化对当地和京津冀区域可持续发展具有重要意义。以2018年土地利用状况为基础,采用InVEST模型计算坝上地区生境质量指数并提取生态源地,选择最小累积阻力模型,构建最小累积阻力表面,划分不同等级的生态安全区,提取生态廊道,并构建河北坝上地区生态安全格局。研究表明:1)坝上地区生境质量总体偏低,50%以上为低等生境质量区,中高等生境质量区约占46%,呈现出生境质量两极分化,类型和分布不均衡等特点;2)生态源地占坝上总面积的17.50%,其中40%以上分布在围场满族蒙古族自治县;3)生态廊道总长度为640.86km,生态节点53个,高等质量生态安全区占25.92%,低等级质量的生态安全区主要分布在张北县、康保县。坝上地区生态安全质量不是很高、生态系统多样性较低,生态资源在空间上分布不平衡,县区之间生态质量差异明显。未来应进一步提升低等级生态区域生态质量,构建更加稳固的生态安全格局。     

基于InVEST 模型的矿业城市景观格局与生境质量分析——以淮南市为例

研究不同时期土地利用方式对生境质量的影响,对于矿业城市健康可持续发展具有重要意义。选择安徽省淮南市为研究对象,利用2000-2020年的三期土地利用数据作为基础数据,采用InVEST模型,分析了2000-2020年研究区生境质量的分布规律与变化特征。结果表明：(1)近20年来,研究区主要以水田和旱地2种土地利用类型为主,在研究期间占研究区总面积均超过70%。2000-2020年的用地类型变化剧烈,综合土地利用动态度为4.63%,研究区内的水田和旱地面积逐年递减,占比减少了4.3%,坑塘和建设用地的面积呈逐年增长趋势,坑塘和建设用地的面积占比分别增加0.4%、4.21%;(2)2000-2020年的生境质量平均值分别为：0.37、0.36、0.35,表明研究区生境质量呈持续下降趋势。研究结果可为研究区域生境土地综合整治及生态规划提供参考。     

城市生态空间评价及量化标准分析——以长株潭城市群为例

【目的】科学评价与测度城市生态空间是生态文明建设过程中必不可少的手段,国内城市群生态空间量化评价标准的研究对保障城市生态安全、提升居民生活质量等具有重要意义。【方法】立足长株潭城市群发展实际,结合国内外相关研究成果,设计"人均生态空间面积"(PCES)与"步行可达范围覆盖率"(CWWD)两个基准指标,以长沙、株洲、湘潭城区的12个单元为研究对象,采用数据挖掘法和无量纲对比法对长株潭城市生态空间价值标准和绿地建设规划数量进行测度分析,以回归方程测算出长株潭城市生态空间的配置数量和要求。【结果】长株潭PCES和CWWD与城区自然地理条件、城区改造状况、产业发展布局等因素有着十分密切的关联:1)生态空间建设与分布状况都显示出比较明显的区位导向性;2)由于生态空间用地也是城市用地的重要方面,故人均城市建设用地面积的高低必然同步影响到人均生态空间面积;3)生态空间的建设呈现出明显的日常生活导向性和人口分布导向性;4)人口密度也是引导现状生态空间分布(覆盖比率)的主导因素,呈明显正相关。【结论】按照本研究配置要求,2025年长株潭城市完全能达到国家生态园林城市标准,即人均生态空间面积≥12 m2,建成区绿化覆盖率≥45%,绿地面积占建成区面积≥38%。