黄河故道地区果园空间分布特征分析

基于多时相中分辨率遥感数据,结合野外实地采样数据和面向对象的遥感影像分析方法,开展黄河故道地区果园信息提取,结合地形因子、海岸线分布等基础地理数据,探讨果园空间分布格局,并分析不同空间尺度下果园的聚集度特征。结果表明：黄河故道果园面积约1 268.30 km²,其中砀山县、丰县和萧县为果园种植的主要地区;果园主要分布于高程>20～60 m、坡度≤4°的范围内的地势平坦地带,分别占果园总面积的86.84%和88.43%;果园主要分布于距离海岸线>280 km的区域内,占果园总面积的91.20%;县(区)域、10 km×10 km、5 km×5 km和1 km×1 km格网尺度下的果园种植密度呈显著空间正相关,属于空间聚集分布模式,随空间尺度降低,聚集度越高。可见黄河故道地区果园逐渐呈现出种植规模化、连片化的特征。     

汉中盆地耕地土壤有机质的空间特征

【目的】研究汉中盆地耕地土壤有机质的空间自相关性、空间变异特征以及空间分布规律。【方法】根据地貌特征,以位于汉中盆地中部的平坝区作为研究区,于2010-2011年共采集土样3 568个,测定土样有机质含量,对获得的有机质含量原始数据进行处理后,综合运用传统统计、地统计和地理信息系统技术,研究汉中盆地耕地土壤有机质空间特征。【结果】研究区耕地土壤有机质含量为7.20~38.00g/kg,平均值为21.53g/kg,变异系数为24.48%,属中等强度变异;研究区耕地土壤有机质为空间聚集式分布,呈显著的正空间自相关,空间自相关尺度为4.70km;耕地土壤有机质含量的块金系数为0.55,表现为中等强度空间相关性;研究区61.13%的耕地土壤有机质含量较高(≥20~<30g/kg),整体分布格局为西高东低、南高北低,其中自东北向西南方向土壤有机质含量呈增加趋势。【结论】研究区大部分耕地土壤有机质含量较高,能够满足农作物生长的需要。     

基于DEM的榆林市降水空间插值方法分析

【目的】比较4种空间插值方法的插值效果,为分析榆林市降水空间分布特征奠定基础。【方法】采用榆林市45个水文及雨量站点35年(1970-2004年)的降水量观测资料,结合GIS技术,以榆林市1km×1km网格DEM(Digital Elevation Model)数据为基础,建立35年各月平均、年平均降水量与站点坐标、高程之间的回归方程。选取反距离加权法、张力样条函数法、普通克里金法及协同克里金法等4种空间插值方法,对榆林市35个站点的多年平均降水量进行空间插值计算,采用10个站点的降水量数据对插值结果进行验证,并进行对比误差分析,根据插值结果,进一步分析榆林市降水空间分布特征。【结果】考虑了地形因素的协同克里金法插值效果最好,且较为真实地反映了榆林市降水空间分布特征,普通克里金法次之,反距离加权法和张力样条函数法较差。总体而言,4种插值方法均达到了较高的分析精度。插值结果表明,榆林市降水呈现明显的纬度地带性分布特征,且降水受地形、地貌以及季节因素影响较大。【结论】应用GIS空间插值技术,综合考虑地形因素,可以提高研究区域降水空间插值结果的精度,并可为分析该区域降水时空结构特征提供更为精细的数据。     

陕西关中葡萄园土壤有效钾空间格局研究

【目的】探讨陕西关中葡萄园土壤有效钾空间变异及其分布格局,为葡萄园精确施肥提供参考依据。【方法】以陕西关中葡萄园为研究区,用网格法(50 m×50 m)采集土样46个,应用ArcGIS Geostatistics模块对土壤有效钾含量进行地统计分析和Kriging插值分析。【结果】研究区土壤有效钾含量为70.4~172.0 mg/kg,平均113.0mg/kg,符合正态分布。有效钾含量在南北方向呈明显的南低北高趋势,可用二阶曲线拟合。土壤有效钾的最佳半方差函数符合球状模型,且具有明显的各向异性特征,长轴方向的变程是短轴方向的4.2倍,表现出强烈的空间相关性。【结论】研究区有效钾含量分布表现出较明显的中间高、四周低的阶梯状分布趋势,这种分布状况与当地的地势分布基本一致。结构性因素对研究区土壤有效钾含量的空间变异起主导作用。     

山区人口分布与环境要素关系的定量分析

[目的]定量分析山区人口分布与环境要素的关系。[方法]以川滇黔接壤区作为研究区,将人口密度和居民点密度作为人口分布指标,分析山区人口分布与海拔高度、地形起伏度、土地利用、道路网以及河网等环境要素的定量关系。[结果]山区海拔高度、地形起伏度与居民点密度和人口密度之间均呈明显的负相关,与人口密度的相关系数分别为-0.731和-0.743;居民点密度随着距河流距离的增加而减小,而人口密度与河网密度之间相关性不明显;耕地和建设用地的居民点密度较高,人口密度与建设用地和耕地面积比例之间呈明显的正相关,相关系数分别为0.895和0.726;距离道路越远,居民点密度越小,人口密度与路网密度呈明显的正相关,相关系数达0.823。[结论]该研究为进一步开展该区人口数据空间化奠定了基础。     

西北干旱区乡村聚落分布格局特征及影响因素

【目的】研究乌苏市乡村聚落分布格局的规律并揭示其影响因素,以期为促进西北干旱区城乡一体化发展、优化乡村聚落布局建设美丽乡村提供理论参考.【方法】基于遥感影像,采用GIS空间分析法、多元Logistic回归模型,定量分析乡村聚落分布格局特征及影响因素.【结果】密度最高区域为2.502～4.795个/km~2,密度最低区域几乎没有聚落,在空间上呈多核心-低密度分布;General G估计值Z(d)为-2.813 363,聚落规模具有显著的低值集聚特征.聚落规模热点区大多数为团场连队,冷点区大多数为乡镇村庄;聚落形状指数值总体不高,形状较为规整,稳定性较好.聚落分布差异的影响因素大小排序为:距最近县道距离距最近主要河流距离距最近乡镇中心距离;聚落规模差异的影响因素大小排序为:高程坡度;聚落形态差异的影响因素大小排序为:距最近县道距离距最近省道距离.【结论】乡村聚落整体分布格局受自然和社会经济因素的影响,交通主要影响聚落分布和形态差异,地形地势主要影响聚落规模差异,应重视不同因素对聚落分布格局的影响程度.     

黄河源区土壤水分空间变异及其主控因子

【目的】以黄河源区25 km的ECV土壤水分遥感数据为基础,根据黄河源区土壤覆被类型、植被覆盖指数(NDVI)、地形和气候数据进行分析,分别得出不同季节影响该地区土壤水分分布和空间变异的主要影响因子.【方法】将不同季节的各土地覆被类型的土壤水分和空间变异性进行定量的分析;分别分析不同海拔(4 000 m以下,4 001～5 000 m和5 000 m以上)和坡度(15°以下,15°～30°和30°以上)的土壤水分与空间变异性之,并得出以上不同环境因子区间的土壤含水量和变异情况(CV),最后根据相关性分析和主成分分析得出黄河源区不同季节影响土壤水分分布和空间变异的主要环境因子.【结果】黄河源区土壤水分变异性(CV)都在较低变异的范围内,变异性由高至低依次为林地低覆盖度草地高覆盖度草地中覆盖度草地沙地、戈壁和裸地覆盖地区;暖季土壤含水量高于寒季,而寒季土壤水分空间变异性较强;低海拔地区空间变异性达到了19.6%,强于高海拔地区;坡度较缓地区土壤水分变异性较强.【结论】暖季降水、海拔和气温因子与土壤水分的相关性分别高达0.68、-0.55和0.51,并且降水和海拔因子的累计贡献率达到了68.38%,得出暖季影响土壤水分分布和空间变异的环境因子强弱表现为降水海拔气温NDVI坡度;而寒季的主要影响因子为海拔.     

蒙古栎?糠椴天然混交林空间格局研究

【目的】天然林的可持续经营是我国乃至世界林业研究的重点。本文以北京市怀柔区渤海镇三岔村蒙古栎-糠椴天然混交林为研究对象,以探究该地区蒙古栎和糠椴天然混交林的空间分布格局及其关联性为目的,为天然林的保护、管理以及抚育间伐等提供科学依据和理论参考。【方法】根据北京市怀柔区渤海镇三岔村蒙古栎-糠椴天然混交林1 hm2样地数据,采用单变量O-ring函数分析方法研究蒙古栎和糠椴的空间分布格局,采用双变量O-ring函数分析方法研究蒙古栎和糠椴的空间关联性,并统计分析其径级结构。【结果】(1)蒙古栎和糠椴的径级结构均呈倒J型分布。(2)林分整体水平、蒙古栎以及糠椴在小尺度上均呈聚集分布;随着尺度增加,聚集强度减弱,逐渐趋于随机分布。(3)蒙古栎与糠椴在小树和中树阶段小尺度上主要表现为聚集分布;随着树木的生长发育,聚集强度减弱,到大树阶段主要表现为随机分布。(4)蒙古栎和糠椴种间空间关联性主要表现为小尺度上负相关为主,随着尺度增加,逐渐趋于不相关。(5)蒙古栎不同生长阶段之间种内关联性主要表现为小尺度负相关为主,其他尺度不相关。(6)糠椴不同生长阶段之间种内关联性主要表现为小尺度正相关为主,大尺度不相关。【结论】该地区蒙古栎和糠椴天然混交林林分结构比较稳定,属于增长型种群;从天然林可持续性经营角度出发,可以进行适当的人为干扰,采用抚育间伐,使林分结构更加合理稳定。     

川西北低山丘陵区贫困村落空间分布特征及影响因素研究——以绵阳市为例

【目的】贫困村落空间分布特征的研究,能够为地方制定"精准扶贫"政策与贫困村落实现现代化转型提供助力。【方法】本研究以绵阳市域贫困村落为研究对象,运用地理集中指数、不均衡指数及核密度估计等方法,对绵阳市贫困村落分布特征及形成因素进行分析。【结果】绵阳市贫困村落集中分布在北部山区和南部低洼地区,中部分布较少;贫困村落数量在各区县(市)分布不均衡,平武县、北川县、三台县、江油市和盐亭县集聚了近90%的贫困村落;以市域内县级行政区为研究单元,绵阳市贫困村落在三台县出现1个高度集聚区和5个低度集聚区,三个中度集聚区位于安县和盐亭县。【结论】经济、教育、城乡距离、地形起伏及交通等因素对贫困村落的空间分布特征具有重要影响。     

黄土高原沟壑区土壤养分空间变异及其与地形因子的相关性

【目的】研究黄土高原沟壑区土壤养分空间分布特征及变异规律,分析地形因子对土壤养分空间分布的影响,为土壤养分的有效利用与管理提供理论依据。【方法】运用地统计学和GIS技术相结合的方法,研究地处黄土高原沟壑区的安塞县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的空间变异特征,并利用数字高程模型(DEM)提取坡度、水平曲率、垂直曲率、地形湿度指数和河流动能指数等5个地形因子,分析土壤养分含量与这些地形因子之间的相关性。【结果】(1)土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种土壤养分的变异系数为14.14%～26.84%,块金效应值为16.45%～45.87%。(2)研究区西南部土壤养分含量较高,北部土壤养分含量相对较低。(3)坡度与有机质、碱解氮和有效磷含量呈显著或极显著负相关;水平曲率与有机质和速效钾含量呈显著负相关;地形湿度指数与有机质和速效钾含量呈显著正相关。【结论】安塞县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾养分均具有中等变异性,速效钾具有很强的空间相关性;坡度较小、土壤水分较多、水土流失较轻微的地区,土壤养分含量较高;在施肥时,应增大研究区北部氮、磷的施用量。     

赣东北低山丘陵区农村居民点时空演变格局及影响因素研究——以江西省贵溪市为例

科学辨识农村居民点的空间分布特征及其影响因素是研究城乡建设用地合理利用、农村居民点优化布局和村级土地利用规划的基础。选取赣东北低山丘陵区——贵溪市为研究区,综合运用空间自相关、标准距离、标准差椭圆及核密度分析等空间统计方法,全面分析了贵溪市2005—2015年农村居民点规模结构和空间分布的演变特征及其驱动因素。结果表明:2005—2015年贵溪市农村居民点空间分布模式的全局Moran’s I指数均表现出显著的空间正相关集聚态势;近10年来,农村居民点主要以东南-西北轴为扩展方向,东南、中部、西北3个方向为2005—2015年重点发展方向,西北方向最为突出,新增农村居民点主要集中分布在研究区中部和西北部区域;对比分析2005年和2015年农村居民点核密度分布情况,两个时期贵溪市农村居民点有集中收缩的趋势,均呈现"东南-西北密,西南-东北疏"的空间分布格局,空间形态表现为"大分散、小集聚"的分布特征。2005—2015年研究区农村居民点空间分布主要集中在海拔低、坡度缓、近河流、沿交通道路、距城镇近、无土壤侵蚀和地质灾害的区域。分析表明,研究区农村居民点是自然环境因素、自然灾害因素和社会经济因素共同作用的结果,农村居民点受到高程、坡度、河流、地质灾害、水土流失、交通道路、城镇、政策与规划导向等因素的显著影响,交通道路、城镇、政策与规划导向是影响贵溪市农村居民点空间分布格局的主要因素。     

基于MGWRK的土壤有机质制图及驱动因素研究

【目的】空间预测是一种获得有机质空间局部细节的重要方法,其准确性对于农田合理管理有着重要意义。本研究通过对比不同的土壤有机质空间制图方法以获得更优的预测精度,在预测的同时揭示环境协变量的空间非平稳性特征及不同环境协变量关系的空间尺度。【方法】选取晋中盆地的7个乡镇作为研究区,对比普通克里金（OK）、回归克里金（RK）、地理加权回归克里金（GWRK）和多重尺度地理加权回归克里金（MGWRK）4种不同方法对土壤有机质的预测能力和效果,并探究影响因子在空间分布中对有机质的影响效应变化和这种影响效应的空间尺度。MGWRK是一种多重尺度地理加权回归（MGWR）与普通克里金方法相结合的方法。【结果】选取坡向、坡度、年均降水量、年平均温度、海拔、植被年总初级生产力、年蒸散量、地形湿度指数、平面曲率、汇流动力指数、地形指数、地形粗糙指数、年平均NDVI为环境协变量参与建模,在多元线性回归建模中,模型统计学意义显著,这表明模型具备统计学意义。从Radius指数来看,各模型模拟效果由好到差依次为RK、OK、GWRK、MGWRK;从制图效果来看,MGWRK与GWRK制图效果相当,从有机质的空间预测图可以看出,土壤有机质在研究区呈现东西两侧偏低、中部偏高的空间格局,其中汾河以东、昌源河流经区域土壤有机质普遍偏高。坡向、年均降水量、年平均温度、海拔、地形指数、年平均NDVI对研究区东部有机质的影响强于西部,而坡度、植被年总初级生产力、年蒸散量、平面曲率、汇流动力指数、地形粗糙指数则表现出截然相反的空间非平稳性特征,地形湿度指数对有机质的影响则体现为北部强南部弱。【结论】MGWRK方法的空间预测精度分别达到了RK方法的69%、OK方法的71.74%、GWRK方法的71.17%。MGWRK在空间非平稳性特征的解释能力和空间可视化表现良好,为有机质的预测和空间非平稳性特征的描述提供方法借鉴。     

基于地形梯度的贵州省土地利用时空变化分析

【目的】探讨贵州省不同地形梯度上的土地利用变化特点。【方法】采用遥感解译和GIS统计分析相结合的方法,从高程、坡度、地形起伏度、地形位指数视角,分析了1990-2010年贵州省土地利用变化的地形梯度特征。【结果】研究期间贵州省土地利用类型分布表现出明显的梯度性。在坡度、地形起伏度和地形位梯度上,耕地、建设用地和水域主要分布于低梯度带。林地、草地和未利用地集中于高梯度带。在高程梯度带上,高海拔梯度带是耕地、草地和未利用地的优势区,低海拔梯度带是建设用地、水域和林地的优势区。1990-2010年各地形梯度带的耕地和未利用地面积降低,而林地、草地、建设用地和水域面积增加。主要表现为大量耕地和未利用地转为林地和建设用地。其中,耕地、草地、林地和未利用变化集中于中等及以下梯度带。建设用地和水域变化主要分布于中等高程带以及其他低地形梯度带。【结论】研究区土地利用变化地形梯度差异突出。自然条件,社会经济因素以及退耕还林还草政策是其主导因素。     

川西林盘景观格局变化及驱动力分析

【目的】分析林盘景观格局动态变化特征及其影响因素,为林盘景观保护与生态规划提供借鉴。【方法】基于2001、2005、2011、2015年成都市第二圈层Landsat TM遥感影像数据解译的土地利用图,采用梯度分析法、Logistic回归模型,定量分析2001—2015年成都市林盘景观空间变化特征及其驱动力。【结果】2001—2015年,在成都市第二圈层,林盘景观面积呈逐年减少的趋势,其形态逐渐向单一化转化,并呈现聚集分布的特征,景观趋同现象明显。类型及景观水平上,在景观样带西部(-4~-6 km),东部(7~10 km),南部(6~10 km)区域内,林盘景观异质性增强、破碎化程度增大,空间形态表现出不规则性且趋于复杂化,人为干扰对林盘景观的影响相对减弱。此外,不同时期内林盘景观变化的驱动因子及其影响力存在一定的差异。林盘景观呈减少变化趋势的主导驱动因子包括居民收入与消费水平、人口密度、到城镇的距离,产业结构等,其变化主要受到社会经济因素及人为干扰的交叉影响。【结论】综合考虑林盘景观格局动态变化特征及影响因素,从林盘聚落及林盘景观单元入手,对林盘景观规划提出相应的生态策略。     

东北三省乡村旅游重点村的空间分布及其影响因素分析

以东北三省3批共260个乡村旅游重点村为研究对象,运用ArcGIS软件,采用最近邻点指数、核密度估计、多尺度地理加权回归模型等方法,对其空间分布特征、目的地类型和影响因素进行了分析。研究发现：东北三省乡村旅游重点村空间分布表现为1个高密度区和5个次高密度区。乡村旅游重点村的分布整体上表现出“西多东少、南密北疏、西南多于东北”的特点。4类乡村旅游重点村分布核密度呈“一高三低、分异明显”的特征。乡村旅游重点村空间分布格局是多种因素综合作用的结果。其中,第三产业比重有显著的正向影响,水源距离和高级别景区距离为负向影响因素。     

粤港澳大湾区蔬菜生产时空格局演变及其影响因素分析

【目的】粤港澳大湾区人口众多，蔬菜需求旺盛。研究蔬菜生产格局演变及其影响因素，为大湾区蔬菜产业空间布局优化和高质量发展提供参考。【方法】利用 2010—2020 年粤港澳大湾区县域蔬菜统计数据和当年行政区划图，计算每年蔬菜产量的全局自相关指数，判断蔬菜生产的区域相互关联关系；借助局部自相关指数探索分析县域蔬菜生产的聚集区域及其空间格局演变过程；运用空间回归模型分析蔬菜生产在空间相关作用下的社会经济影响因素。【结果】2012—2020 年全局自相关指数通过检验且数值大于 0，表明县域蔬菜生产形成空间正向相关格局，蔬菜生产在空间上具有一定程度的聚集现象，并随年际变化不断增强。通过局部空间自相关检验和分析，发现龙门、博罗、惠城等蔬菜生产区域呈现“高 - 高”聚集格局，并逐渐在大湾区东北部形成聚集格局。而蔬菜生产“高 - 低”“低 - 高”空间格局逐渐受相邻区域的正向相关作用影响，最终与周边区域形成相同格局。通过空间回归模型分析影响蔬菜生产的主要因素，发现 2012 年主要因素为土地、经济水平、劳动力和农业技术投入；2016 年后主要因素为土地，而其他因素的影响作用不显著，说明蔬菜种植规模的扩大是产量增加的第一因素。【结论】粤港澳大湾区蔬菜生产存在正向空间关联，并逐渐形成产业核心区。今后需在博罗、龙门、惠城、从化等蔬菜生产核心区域，加强农业科技投入，进一步提升生产的现代化水平，不断带动周边区域提升产业综合效益，推进蔬菜产业高质量发展。     

东北地区森林的空间分布格局及影响因素

东北地区是我国主要的森林分布区之一,近年来森林面积逐渐减少,对生态环境造成严重影响.利用“3S”技术和逐步回归分析方法,对该地区森林资源的空间分布格局及影响因素进行量化分析.分析结果表明:东北地区森林资源空间分布呈现北多南少、东多西少的趋势,主要集中分布于山区;东北地区森林高—高聚集类型主要集中分布于大小兴安岭和长白山地的一些县市,而低—低聚集类型主要分布于松辽平原;森林的空间分布格局主要受地形、气候和人为因素等条件的制约,其中海拔、气温、坡度、坡向、日照时数、人口密度与森林率相关性较强.     

北京市紫椴种群空间分布格局研究

【目的】揭示北京市紫椴种群空间分布格局的形成机制、种群分布规律和动态变化。【方法】在北京玉渡山和雾灵山设置有代表性的紫椴样方(20m×20m)12个,按照胸径(DBH)将样方内的紫椴划分为幼树(0cmDBH≤8cm)、小树(8cmDBH≤16cm)、中树(16cmDBH≤24cm)和大树(DBH24cm)4个年龄阶段,应用偏离指数、Morisita指数、扩散系数及负二项参数、Cassie指标、平均拥挤度和聚块性指标等聚集强度参数,分析不同生长阶段和不同尺度(1m×1m,2m×2m,2m×4m,4m×4m,5m×5m,5m×10m,10m×10m)下紫椴种群的格局类型及聚集强度,并采用双项轨迹方差法(TTLV)分析其格局规模。【结果】大多数样方中的紫椴均呈聚集分布。在"幼树-小树-中树-大树"的生长过程中,紫椴种群均为聚集分布,但聚集度由大变小。聚集强度随取样尺度的变化而变化,在5m×5m的取样尺度下聚集强度最大;空间分布的小斑块直径为35m,大斑块直径为270m。【结论】紫椴种群的分布格局以聚集分布为主,随着林层的增高由聚集分布逐渐向随机分布过渡。种群管理应以聚集规模为依据,促进团块状更新,保持种群的聚集性生长,还需加强对幼树的抚育和对老龄个体的病虫害防治。     

广西兴安地区中稻田白背飞虱若虫空间分布研究

【目的】研究广西兴安地区中稻田白背飞虱空间分布格局,为提高其监测预警及有效防控提供依据。【方法】采用GS+软件建立不同时期中稻田白背飞虱若虫种群密度的半方差函数模型,并利用ArcGIS软件普通克立格插值法对白背飞虱若虫种群密度进行插值和模拟。【结果】广西兴安地区中稻田白背飞虱若虫种群密度从7月初中稻分蘖期到9月上旬中稻收获,随时间呈现双峰型。田间分布格局随时间表现出聚集分布-随机分布-聚集布集-随机分布的趋势。在呈现聚集分布的各次调查中,白背飞虱若虫空间相关范围为7.32～36.93m,结构性强度为50.5%～97.4%,具有较强的空间相关性。【结论】白背飞虱若虫种群具有空间异质性和时间异质性。     

不同林火烈度对大兴安岭兴安落叶松天然林林木空间分布格局的影响

【目的】林木空间分布格局对于评估森林是否需要经营至关重要，判断林木处于哪种分布状态（聚集分布、随机分布或者均匀分布）是制定合理的森林经营方案的前提。中重度林火会直接导致林木大量死亡，进而改变林分直径分布特征及林木空间分布格局。本文主要研究了达尔滨湖国家森林公园林火发生一年后，不同火烧烈度下兴安落叶松林的林分状态。【方法】通过比较林分直径分布、不同类别树木空间格局及其关联性，分析林火对林木空间格局的影响。【结果】火烧烈度高的区域，小径级林木存活数量少，小死树的聚集半径相对小。与未过火样地相比，发生火烧的区域，中活树均出现中等尺度的聚集。中度火烧样地内的中树和小树存在关联性，中死树与周围的小死树在4～8 m范围内呈正相关，中活树与周围的小死树在8～20 m范围内呈负相关。【结论】火烧烈度会影响树木的空间格局以及不同大小不同存活状态树木之间的关联性。针对不同火烧烈度下林木的聚集尺度选择适合的抚育措施对火后森林恢复具有重要意义。本研究可为兴安落叶松林的火后恢复提供科学依据。