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。     

基于MCR-FLUS-Markov模型的区域国土空间格局优化

以滇中城市群为例,将GIS技术和MCR-FLUS-Markov模型应用于国土空间格局优化配置研究中,提出一种基于生态安全格局的国土空间格局优化配置方法,在生活空间扩张情景、生产空间开发情景、生态空间保护情景和综合优化情景4种模式下,对2030年国土空间结构布局情况进行预测,最终形成“生活-生产-生态空间”协调下的滇中城市群国土空间格局优化分区。结果表明：以生态保护红线作为生态源地,以城镇用地和农村居民点用地作为生活空间扩张源,选取9个阻力因子,采用MCR模型和累积耗费距离模型构建城市群生态安全格局,形成生态空间保护核心区、生态空间保护边缘区、生产空间开发重点区、生产空间开发边缘区和生活空间扩张集中区5个生态安全格局功能分区;以生态功能分区作为约束条件,通过MCR-FLUS-Markov模型模拟得到滇中城市群2030年3种情景下“生活-生产-生态空间”优化配置结果。生活空间扩张情景考虑了生活需要及政策指导下以生活空间扩张建设为主导的三生空间数量及结构的发展方向;在生产空间开发情景下,生活空间扩张规模得到一定控制,开发了部分生态空间潜力;在生态空间保护情景下,生产空间面积少量减小,生活空间面积少量增加。根据国土空间的主导功能及多功能性,滇中城市群2030年综合情景方案下的“生活-生产-生态空间”优化布局划分为生活空间、生产空间、生态空间、生活-生产空间、生活-生态空间、生产-生态空间和生活-生产-生态空间7大类,以生产-生态空间面积最小,生态空间面积最大,并结合城市群各县域发展特点提出了各空间类型的生活、生产开发建设和生态保护的重点及方向。研究认为,基于“生活-生产-生态空间”协调的综合情景方案更为合理,其他3种情景方案可为综合情景方案的实施进行补充和调整。     

融合时序遥感分析的国土空间生态保护修复关键区识别

国土空间生态保护修复是落实国家生态文明建设的重要措施,也是构建国家生态安全格局和统筹山水林田湖草沙系统治理的重要举措。而生态保护修复关键区识别,是生态保护修复规划编制、生态保护修复工程时空布局等系列工作的前置条件和基础保障,对国土空间生态保护修复至关重要。本文以河南省某生态保护修复工程为研究区域,开展融合时序遥感分析的生态保护修复关键区识别研究和实践,首先,基于Google Earth Engine（GEE）云平台,采用Mann-Kendall方法对研究区2011—2020年时序归一化植被指数（NDVI）开展趋势分析,形成时序分析结果;其次,基于气象、地形、土壤、植被净初级生产力（NPP）等数据,开展基于生态系统服务协同和权衡计算的生态系统健康分析评估,选择生态源地;最后,基于时序分析结果和生态源地选择结果,采用叠置分析,开展生态保护修复关键区域识别。结果表明,提出的“基于生态系统服务协同权衡计算的生态系统健康评估——时序遥感趋势分析”的研究框架不仅顾及了研究区域内“静态”的生态系统服务、生态系统健康属性,同时衡量了“动态”的生态系统变化趋势,可以有效识别国土空间生态保护修复关键区。研究成果可为国土空间生态保护修复本底调查、问题识别、规划和工程布局等提供技术支撑。     

山东省区域农业现代化发展空间探索

[目的] 通过对山东省各个市域层面的农业现代化发展水平及其空间格局进行研究,对进一步提升山东省区域农业整体水平及推进国家农业现代化发展有一定的意义。[方法] 本文通过建立山东省区域农业现代化发展水平评价指标体系,使用多指标综合分析法进行相关分析,计算出山东省2013年和2019年区域农业现代化发展水平评价值,并对其进行空间探索性研究。[结果] （1）山东省区域农业现代化发展水平整体呈现上升趋势,但是区域评价值呈现梯度差异。（2）2019年相对2013年,山东省各区域农业现代化发展水平均有所提升,但各个城市之间的农业现代化发展水平数值存在差异。（3）山东省区域农业现代化发展水平各不相同,从城市地理位置分布来看,西部和南部地区发展水平高,东部和北部地区发展水平低,农业现代化发展水平自西向东逐渐递减。[建议] 针对山东省区域农业现代化发展制约因素提出进一步优化农业产业结构及提高农业技术投入水平等建议。     

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。     

山东省土地利用转型与生态服务功能交叉敏感性研究

针对土地集约利用后备资源分布不均衡、供需不匹配、生态环境恶化等问题,以山东省140个县（市）区为研究单元,利用2005、2010、2015年3期遥感监测数据,分析土地利用转型以及生态系统服务价值时空演变特征,并运用改进交叉敏感性系数模型探讨土地利用转型对生态服务价值的影响,并划定敏感性分区。研究表明：在研究期内,山东省土地利用结构转型较为明显,前期剧烈,后期趋缓,建设用地持续扩张,土地供需矛盾进一步加剧;2005—2015年地均生态系统服务价值区域差异较为明显,高值区出现在济宁市市中区和微山县,低值区集中在青岛市和鲁西北平原地区;农田和水域向其他地类转型对生态服务功能的影响较为敏感,最敏感的是水域向湿地转型,其次是水域向建设用地、农田向建设用地以及农田向水域的转型,草地、荒漠向其他地类转型缺乏敏感性;生态系统交叉敏感性地域差异明显,高生态敏感区空间分布较为集中,农田、森林与建设用地高生态敏感区集中在济南市和威海市,农田与水域高生态敏感区集中在黄河三角洲地区。本研究结果可为优化山东省国土空间格局、改善生态环境提供科学参考和借鉴。     

基于可视化的土地利用变化图谱分析

土地利用/土地覆被是地理环境内部相互作用的结果,集中体现了人地关系的特征、属性和作用机制。传统对土地利用/土地覆被的监测研究方法仅能够反映不同时期土地利用类型面积的数量变化,无法实现对变化信息的定位分析与可视化表达。采用图谱分析的方法,借助RS和GIS技术,对山西省滹沱河流域忻州段1995—2005年、2005—2015年两个时间段内土地利用类型的时空演变特征进行分析,实现了对土地利用类型转换的定量分析和空间的定位描述。结果表明:受到社会经济发展和生态环境保护的双重影响,滹沱河流域忻州段土地利用格局发生不同程度的变化。该研究为土地利用/土地覆被的时空演变分析提供了一种方法,能够为滹沱河流域忻州段合理规划土地利用提供依据。      

山东省油料产量的时空分析

在空间层面上,运用空间自相关方法分析了以农业产业为主的山东省87个县市油料产量的空间集聚特征。在时间轴上,基于ARMA模型对山东省油料总产量进行了预测。结果表明:山东省县域单元油料产量在空间上并非随机分布,油料产量比较接近的县市在空间分布上也比较邻近,呈集中分布。40个县域单元的油料产量具有显著的空间集聚特征。根据山东省1978—2008年油料产量的统计资料,建立了山东省油料产量的时间序列ARMA（2,1,2）模型,预测效果较理想,预测值与实际数值之间的平均相对误差仅为2.12％。      

基于CiteSpace的农作物遥感估产知识图谱分析

为了更直观地了解国内外农作物遥感估产研究现状,本文运用CiteSpace软件对CNKI中文数据库与WOS英文数据库中关于农作物估产研究的825篇文献进行可视化分析得到知识图谱。结果表明,作物遥感估产领域的核心关键词主要是(冬)小麦、植被指数和模型,以冬小麦为估产对象研究讨论的文章居多;国内在作物遥感估产领域的作者发文量差异较大,合作呈现“大部分集中,小部分分散”的分布方式;发文机构主要集中在北京、浙江和江苏等地的中科院二级机构、地方研究所和大学;WOS数据库中,美国、中国和印度在该领域刊文数量排名前3;WOS数据库文献的共引分析中,共引次数排名前10的文章,共引次数均达到15以上,这些文章代表了作物遥感估产领域的基础知识和研究前沿的演变。     

基于学科知识图谱的紫云英研究态势分析

利用文献计量法,结合CiteSpace和VOSviewer可视化分析技术,对1992—2018年间紫云英研究的外文文献和中文文献进行可视化分析,为紫云英研究者跟踪研究前沿、把握研究方向提供理论参考。结果表明:中国是紫云英研究的主要国家,且与日本、美国、澳大利亚有着密切的合作;多数研究机构和科研人员有着较为密切的联系,国内形成了核心作者群;紫云英国际研究热点集中在紫云英—土壤—水稻养分运筹和紫云英根瘤菌领域;国内研究热点集中在紫云英—土壤—水稻养分运筹、紫云英根瘤菌、紫云英品种选育、紫云英功能产品开发等领域。结合紫云英研究突现关键词分析,近年来紫云英研究的热点集中在紫云英—土壤—水稻养分运筹方面,契合紫云英作为稻田绿肥的主体功能。     

山东省耕地多功能耦合协调度时空格局分析

以山东省132个县区为研究单元,构建耕地多功能评价指标体系,评价各县区耕地多功能时空差异,并运用耦合协调度及空间自相关模型对耕地功能耦合作用的时空特征进行分析.研究表明,2005-2015年,山东省耕地各单项功能时空格局变化差异明显,综合功能持续增长,以中值水平为主,农业生产和社会保障功能对耕地综合功能增长有较强的推动...     

山东省农业机械化效率的时空分异特征

农业机械化水平不仅体现在农业机械装备的数量与主要农作物耕种收综合机械化率,更表现在农业机械的配置效率。为此,使用EBM超效率模型,测算了2011-2013年山东省17个地市农业机械化效率的变动状况。结果发现:山东省农业机械化综合技术效率总体上较低,且增长缓慢;山东省农业机械化综合技术效率呈现出"中间高、四周低"的空间格局,各地市农业机械化效率的空间差异明显,且未有收敛趋势;山东省农业机械化的纯技术效率总体上维持在较高的水平,且逐年上升,但纯技术效率空间差异大;山东省农业机械化的规模效率总体上不高,且增长幅度很小,有较大的上升空间。要想达到强有效前沿面,各地市需同比例缩减或单独缩减一定程度的拖拉机动力、拖拉机配套农具和联合收割机动力。     

山东省农业灌溉发展态势及分区节水模式探析

发展节水灌溉是实现缺水地区水资源安全的一种有效途径。以我国东部沿海缺水省份山东省为例,采用收集资料、实地调查及理论分析相结合的研究方法,立足于该省自然条件和水土资源现状,分析了2000-2009年山东省有效灌溉面积、节水灌溉面积及二者比例结构动态变化,揭示了目前该省农业灌溉发展进程中存在的一些问题;按照"归纳相似性,区别差异性,照顾行政区界"的原则,对山东省17个地市农业进行科学的灌溉区划分,阐明了分区特点、并提出了相应的农业节水适宜模式,以此作为发展宏观决策和制定节水灌溉发展规划的科学依据。     

山东省粮食产量波动的多时间尺度分析

以小波分析为基础,对1949～2005年山东省粮食产量波动进行了多时间尺度分析.研究结果表明:56年来,山东省粮食产量波动具有明显的3年、11年、27年的特征时间尺度和相应的周期性振荡特征,且有逐步增加之势,即粮食产量波动渐趋稳定;小波方差分析发现,山东省粮食产量波动具有明显11年和27年的主要周期,27年周期尤为显著;综合3年、11年和27年等3个时间尺度上小波系数的演变趋势发现,无论在大尺度还是小尺度上,未来几年内山东省粮食产量将进入新一轮减产期.针对粮食产量波动的未来演变趋势,分析了其中一些原因并提出相应建议,以期能引起决策部门和有关专家对粮食安全的注意.     

基于GIS和Thiessen多边形的区域土壤类型分布图制图方法

区域土壤类型分布图是土壤水盐运移研究、灌溉工程规划设计、灌溉管理、土壤肥力评估等方面的基础资料,对于农业生产和土地资源利用管理具有重要的实际意义。本文提出了在有限个土壤采样条件下利用GIS技术和Thiessen多边形绘制区域土壤类型分布图的方法,可克服传统制图方法中依赖制图者对土壤变异性的主观理解、判断和手工绘图效率低的缺陷,使土壤类型分布图制图更为科学、高效。应用实例表明,该方法所绘制的区域土壤类型分布图能较好地吻合实际情况。     

山东省主要经济作物机械化的现状与发展

对山东省主要经济作物的经济效益和生产现状进行了充分的调研和分析;简述了主要作物马铃薯、花生、大蒜、生姜的生产机械化程度和装备现状;针对山东省的经济特点,提出了加快经济作物机械化进程的设想和建议,为开创经济作物机械化发展的新局面提供了重要依据。     

农机社会化服务组织创新研究——以山东省为例

农机社会化服务旨在通过专业化、规模化、集约化途径消除传统农机使用的非经济性,并从根本上解决农机发展的动力机制问题。新型农机服务机构本质上是一种基于农村市场化的组织创新,并逐渐从农业组织创新"切换"到农业产业化组织创新。当前,应推动农机服务组织与机制创新,构建产权明晰、管理科学的综合性农机社会化服务体系。     

山东省日光温室建设使用情况调查

为全面了解山东省日光温室的建设现状、发展趋势、成功经验以及存在的问题,从而为各地日光温室的建设与发展提供参考,于2009年对山东省日光温室发展典型区域的潍坊、烟台、青岛、淄博以及临沂等地进行了调查。通过走访与各地农业局、蔬菜局、农科院以及经营农户,与之交流和现场测试,比较全面地了解了各地日光温室的建筑材料、构造参数、设备配置、环境条件以及投资与收益等情况。结果显示,山东日光温室整体上规模较大、水平较高、性能较好、特点突出,但是在一些构造参数上也存在一些不合理之处,同时生产上连做障碍、病虫害以及土壤盐碱化等问题也亟待解决。     

广东省耕地资源时空变化分析

根据广东省2000-2007年耕地面积统计数据,利用耕地资源变化率指数和耕地资源区位指数,结合广东省行政单元和地理分区,从时间和空间上分析区域耕地变化特征及原因。结果显示:2000-2007年广东省耕地总量逐年减少,全省以珠三角地区耕地面积减少最多,粤北耕地面积略有上升;全省耕地减少的主要原因为农业结构调整;耕地占补平衡政策使建设用地占用耕地的情况得到控制,被占耕地及时得到补偿,新增耕地主要来源于耕地开发;农业结构调整作为耕地减少的主要因素,其调整趋势在不断扩大,从耕地保护角度出发,农业结构调整尺度的合理性和科学性还有待进一步研究。