四川省广安市古树名木树龄估算及空间分布特征

  目的  广安市古树名木众多。研究古树名木地理分布特征、树龄与生长环境及生态因子间的关系,对古树名木保护具有重要意义。  方法  利用标准差椭圆了解古树名木分布特征,通过地理加权回归模型(GWR)和多元线性回归模型(MLR)模拟树高、胸围、平均冠幅、海拔和坡度对树龄的回归强度。  结果  ①广安市古树名木沿水系、山脉、交通线呈线状分布;政府驻地、红色旅游区向外扩散呈圈层结构;乡村多于城市,平地占主导;正常株多于衰弱株,生长环境适中;高海拔区多于低海拔区,垂直差异明显。②地理加权回归模型优于普通最小二乘法模型(OLS),平均冠幅、胸围、树高是影响树龄的关键因素,坡度对树龄影响较小,海拔与树龄呈负相关关系。③多元线性回归模型相关系数比地理加权回归模型高0.297,各解释变量与回归变量的系数强度同地理加权回归模型高度一致,且对300 a以下的古树树龄估算精度较高。  结论  标准差椭圆可定量分析古树名木的空间分布特征,地理加权回归模型和多元线性回归模型可准确估算古树树龄。图4表3参21     

湖南省城镇土地利用多样性对人口密度的影响研究

城镇人口密度降低已经成为制约部分城镇发展的重要因素之一。选取湖南省为案例区,在定量刻画湖南省城镇人口密度与土地利用多样性格局基础上,运用地理加权回归模型探索两者的关系,并构建压力-状态-响应模型探索湖南省城镇土地利用多样性对人口密度的影响路径。结果表明：(1)湖南省城镇人口密度、城镇建设用地土地利用多样性均存在明显的空间正相关性,但聚集趋势相反;(2)单一化的城镇建设用地利用方式既不利于湖南省城镇土地利用多样性的提升,也不利于湖南省城镇人口密度的提升,工业布局可以引导湖南省城镇人口密度的提升,注重经济发展、提高城镇公共服务能力是提高城镇土地利用多样性进而提高城镇人口密度的有效方法;(3)湖南省二、三产业增加值与城镇人口密度呈现弱负相关且呈现“南高北低”的格局;(4)湖南省城镇居民可支配收入与城镇人口密度的相关性呈现出“西北高、东南低”的格局,并在长沙市中心城区一带出现正相关与负相关的分界。最后,从优化城镇职能体系对应对历史遗留问题、促进人口密度有序提升方面提出了政策建议。     

基于地理加权回归的区域森林碳储量估计

森林碳储量与其调查因子之间的关系及其空间相关性特征是区域森林碳储量及其分布估计模型建立的基础,然而某一调查因子在不同空间位置对森林碳储量估计的影响程度存在差异。地理加权回归方法考虑了调查因子作用的空间异质性,进行局部回归估计。以浙江省台州市仙居县森林资源二类调查样地实测数据为数据源,利用地理加权回归方法结合陆地探测卫星系统Landsat TM影像数据进行森林碳储量及其密度的分布估计,并检验地理和海拔加权回归在地势平缓的区域是否可用。结果表明:1仙居县森林地上部分总碳储量3.132×106Mg,与样地实测统计得到的全县碳储量3.192×106Mg相差1.880%;地理加权回归模型估计结果与实际碳密度分布情况相一致,研究区内碳密度的取值范围为0~89.964 Mg·hm-2,保留了70%以上的空间异质性特征;基于地理加权回归的森林地上部分碳储量估计方法是有效的,地理加权回归在区域碳储量方面估计结果合理且精度较高。2在地势较为平缓的地区,海拔对植被的影响不显著,地理和海拔加权回归并不适用;若将海拔作为解释变量加入建模,能够提高估计精度,但存在多重共线性问题。     

南京市住宅价格的空间回归分析

简要介绍了空间滞后模型(Spatial Lag Model,SLM)和空间误差模型(Spatial Error Model,SEM)及其估计与检验方法,应用南京市住宅小区均价数据运行特征价格模型,并根据拉格朗日乘数检验以及空间回归模型选择原则,选择空间滞后模型进行了回归分析,结果表明,在分析住宅小区均价的影响因素时,空间滞后模型比特征价格模型具有更强的解释能力.     

基于地理加权回归的天然次生林进界木空间分布模拟

【目的】研究天然次生林的进界木数量和空间分布格局,分析进界木株数与各个变量间的响应关系,探索应对处理空间非平稳数据的可行办法,构建最优的进界木株数模型形式,以期为天然次生林的生长动态研究提供更为精确的技术手段,从而为指导天然次生林的森林质量精准提升提供参考依据。【方法】以吉林省汪清林业局塔子沟林场的天然次生林为研究对象,基于106块1997年和2007年两期的局级固定样地,以林分因子、地形因子和土壤因子为影响因子,分别构建常规泊松回归模型(PR)、地理加权泊松回归模型(GWPR)、半参数地理加权泊松回归模型(SGWPR)对研究区的进界木株数和分布情况进行模拟估测;采用决定系数(R2)、均方误差(MSE)和赤池信息准则(AIC)对3种模型的拟合效果进行评价;利用全域和局域Moran’s I对比分析3种模型残差的空间自相关性和局域空间聚集情况;运用半参数地理加权泊松回归模型的拟合结果绘制研究区的进界木空间分布图,分析进界木在研究区的分布规律。【结果】(1)在3种模型中,林分因子和地形因子均对塔子沟天然次生林进界木株数产生较大影响,其中林分平均胸径是影响最大的变量,两者之间呈显著的负相关关系...     

火烧迹地遥感指数与地表温度空间差异性

以2003年根河和金河林业局森林火灾火烧迹地作为研究区,以2000年、2004年的landsat影像为数据源,运用辐射传输方程反演地表温度,提取影像12种常见的遥感指数。分析火烧强度与地表温度的关系、不同遥感指数对地表温度的解释效果以及不同尺度下遥感指数与地表温度的空间差异性,建立遥感指数和地表温度的最小二乘拟合模型(OLS)和地理加权回归模型(GWR)。结果表明:(1)火烧迹地的火烧强度对地表温度具有明显的解释效应,重度火烧具有较强的热聚集效应;(2)火烧迹地地表温度的解释因素主要为下垫面状况的因素,从12种宽带波段遥感指数对地表温度的解释模型中,发现差分归一化火烧指数(IDNBR)、归一化不透水面指数(INDIS)、植被归一化水体指数(IVNDW)、归一化植被指数(INDV)、绿度总和指数(ISG)、改进型归一化水体指数(IMNDW)等6种指数对地表温度的解释效应更好;(3)不同尺度下,地表温度与遥感指数具有空间差异性,不同指数空间相关性随尺度增大而减弱。(4)在解释地表温度模型选择上,局部回归GWR模型比全局回归OLS模型的回归结果好。     

基于STWR模型的森林病虫影响因素研究

【目的】探究森林病虫害时空动态变化特征及关键因素驱动力的空间分布,为森林病虫害防控与治理提供参考。【方法】采用空间联系局部指标（LISA）和Mann-Kendall(M-K)趋势检验,分析2008-2018年福建省县域森林病虫害发生率时空变化特征,利用夏季均温、冬季均温、月均降水量、夜间灯光均值等变量构建时空加权回归（STWR）模型,分析各变量与森林病虫害发生率之间的时空异质性。【结果】①2008-2018年福建省有16个县域森林病虫害发生率呈下降趋势,空间分布以“低 低”聚集的空间聚集类型为主,空间分布范围先缩小后扩张。不同变量对森林病虫害发生率的影响程度从强到弱依次为夜间灯光均值、月均降水量、夏季均温、冬季均温。②4种不同变量的影响机制有明显的时空分异性,其中夜间灯光均值、夏季均温、冬季均温对森林病虫害发生有正向促进作用,月均降水量对森林病虫害发生有负向抑制作用。③在森林病虫害高发生率县域中,夜间灯光均值为最大的负向影响因素,月均降水量也通常为负向影响因素。【结论】STWR模型的拟合性能优于地理加权回归（GWR）模型与普通线性回归（OLS）模型,且STWR模型预测能力比GWR模型更佳,能更精细地分析4个变量对县域森林病虫害发生率影响的时空变化过程。     

基于ESDA-GWR的四川省耕地时空演变特征及成因分析

以四川省市域为研究单元,计算21个市州2000-2013年耕地丰度指数及耕地变化指数,在借助空间自相关及重心模型基础上研究其耕地时空演变特征,并应用灰色关联模型和地理加权回归(GWR)模型探讨影响耕地变化的驱动力和影响程度。结果表明,四川省耕地资源表现出明显的空间异质性,耕地丰富区主要集中在川东地区和四川盆地,耕地稀疏区集中在川西高原区;耕地重心呈L形移动轨迹。四川省耕地总量在减少;变化剧烈(high-high)区在成都和眉山周边;耕地重心向南偏移。人口增加和经济发展因素是影响耕地变化的主要驱动力,人口因素影响程度最大的是攀西地区,经济发展因素影响最大的是川东北地区。     

北部湾城市群耕地集约利用空间异质性及其影响因素分析

为探究城市群耕地集约利用的空间异质性及影响因素与作用机理,本研究在综合评价框架下,从自然和人文两方面构建评测体系,运用主成分分析、Dagum基尼系数和地理加权回归模型,对2021年北部湾城市群进行实证分析。结果表明：耕地集约利用指数为0.334,基尼系数为0.183,以低度集约为主且存在明显的空间非均衡性,超变密度（50.33%）和省域内差异（45.60%）是空间非均衡的主要来源。气温（0.491）、农业播种面积占比（0.273）、高程（0.165）和城镇用地集约度（0.146）的地理加权回归系数相对较大且为正,降水（-0.440）、城镇化率（-0.207）和建设投入强度（-0.170）的回归系数相对较小且为负,各因素存在空间非平稳性。研究表明,北部湾城市群耕地集约利用空间异质性表现为格局的空间非均衡性和因素的空间非平稳性,多因素之间体现了耕地利用自然因素是基础本底、农用土地集约经营正向促进、非农用土地集约利用负向抑制的作用机理,提高城镇用地集约度、统筹农业播种规模、量化耕地报酬是提升耕地集约利用的关键抓手。     

林木调查数据的随机、空间、时间特征的模型处理

林木调查数据常具有随机性、空间性和时间性3种特征,这些特征造成了传统林木模型精度不高、应用不稳定。尽管已有多种建模方法可处理这些特征,但很少有研究界定这些方法在林木数据的适用范围。介绍混合效应模型、空间回归、地理加权回归、回归克里金4种建模方法在林木因子上的应用,分析它们对林木调查数据的随机效应、空间相关性与异质性、时间相关性与异质性上的适用度。结果表明,混合效应模型能有效处理林木数据的随机效应、空间相关与异质性、以及时间相关性;地理加权回归主要解决数据的随机效应、空间相关与异质性;空间回归与回归克里金只能处理数据的空间相关性;但这4种方法均无法有效处理数据的时间异质性。在实际研究中,可以依据这4种建模法对林木数据随机、空间和时间特征的适用度,分析数据特征来选择合适的建模方法,从而提高研究效率与精度。     

1990～2010年榆次区城市扩张与驱动力分析

城市空间格局的演变可以明确反映城市化的过程。以Landsat TM和ETM+为数据依托,采用GIS的空间分析功能,从空间扩张视角分析榆次区城市扩张过程,进而讨论影响城市发展的驱动因素。结果表明:榆次区城市为外向型扩张,主要向北部和西部方向扩张,且1990至2000年城市扩张的速度低于2000至2010年。地理位置和政策导向对榆次区城市扩张作用显著。研究结果可为研究榆次区规划发展及中心城区用地布局提供必要的数据支撑。     

厦门市城市扩展遥感动态监测及其驱动力分析

基于最大似然法、空间叠加技术和转移矩阵,提取1993、2001和2007年厦门市遥感影像土地利用信息．分析城市建设用地变化、城市扩展空间特点及其驱动力,探讨优化厦门市城市空间扩展的策略．结果表明：1993--2007年,土地利用发生变化的面积高达35．79％,其中1993--2001年的变化面积为2001--2007年的两倍多;14年间,建设用地面积扩展年变化率为6．35％,扩展面积中耕地所占比例超过50％;城市扩展的主要驱动力来自经济发展、人口增长、外商投资、政策法规及自然地理环境．     

基于GWR模型的成渝城市群生态系统服务时空演变及驱动因素研究

【目的】对成渝城市群自然生态系统服务时空演变特征与驱动因素进行研究,有助于规划者从宏观尺度上掌握其自然资源存量情况与发展趋势,合理拟定成渝城市群规划建设策略,从而推动我国西部大开发平台建设。【方法】选择成渝城市群为研究对象,以144个市、县、区作为研究单元,通过当量因子法量化其生态系统服务,建立"自然-社会"驱动因子指标体系,在此基础上运用最小二乘法(OLS)模型筛选具有显著相关性的驱动因子,运用地理加权回归(GWR)构建回归模型,研究成渝城市群自然社会因素对生态系统服务的驱动作用。【结果】(1)成渝城市群生态系统服务总量劣化趋势显著,1995-2015年间(1995、2000、2005、2010、2015年,共5期)成渝城市群生态系统服务价值分别为3 470.53亿、3 464.08亿、3 452.43亿、3 438.02亿和3 423.92亿元,分别比前一期下降6.45亿、11.65亿、14.40亿和14.10亿元;(2)成渝城市群生态系统服务空间分布以成都、重庆两处核心城市中心区与缙云-中梁山脉中心区呈现显著区域化分布特征,全域超过90.38%的区域生态系统服务均处于下降趋势;(...     

黄土高原沟道农地转换特征及影响机制初探

生态建设和土地整治工程驱动黄土高原沟道土地利用及农业生产发生较大变化，为探讨其农地转换特征及影响机制，以延安市地处黄土高原丘陵沟壑区的8个区县为研究区，选取2000—2005、2005—2010、2010—2018年3期24幅Landsat TM/OLI数据，采用CART决策树分类方法提取出研究区的沟道农地分布并分析其空间变化，构建时空地理加权回归模型，挖掘延安市沟道人地系统特征，探究其空间要素沟道农地的时空转换及其影响机制。结果表明：近20年延安市沟道农地呈现发散式分布、阶段性扩展且总体波动式收缩趋势，重心整体向北迁移；加入时间序列坐标的时空地理加权回归在沟道农地转换研究中具有较强的适用性，社会经济因素是近20年延安市沟道农地转换的主要驱动力，且影响效应呈现逐年上升态势；延安市沟道农地转换的不同驱动因子系数时空分布各异，人口因子和坡度因子的作用强度始终处于主导地位，地均GDP因子高值分布区在北部和中西部地区，形成“核心边缘”的漏斗状格局，其变化趋向于核心“流动”。黄土高原沟道农地发展变化受多种因素驱动，地区本底差异及不同的行为主体促使沟道农地发展变化趋于不同方向，但根本上均受国家及区域重大发展政策导向的影响。     

福建西部地区林火发生格局及驱动因子分析

福建省西部地区森林覆盖率高,且是中国的林火高发区之一,但关于该地区的林火发生格局和预测预报的研究还不完善。以2000—2010年福建林火数据为基础,运用Ripley's K-function和逻辑斯蒂回归模型,综合考虑地形、气象条件、植被条件及人口密度4类因素,对福建西部地区林火分布格局及主要影响因子进行综合分析并建立预测模型。结果表明:福建西部地区2000—2010年间林火发生主要为聚集分布;海拔、日平均气温、日平均相对湿度、日降水、植被覆盖度、人口密度6个因子是福建西部地区林火发生的主要驱动因子;模型预测准确率接近70%且模型内自变量均显著。林火风险概率和火险等级显示,福建西部地区林火发生主要集中在西北部和中部地区。     

绵阳市城市扩展及其驱动力分析

以遥感影像为数据源,借助GIS的空间叠加分析技术和多要素综合分析功能,提取1985、1990、1995、2000、2005、2010、2014年7个时期绵阳市建成区的扩展信息,并结合绵阳市经济社会数据,从扩展数量、扩展形态、扩展合理性、扩展空间差异4个方面对绵阳市城市建成区扩展情况进行分析;选取自然因素、经济和产业结构因素等方面指标,分析绵阳城市扩展的驱动力。结果表明,1985~2014年绵阳市建成区面积增加了126.27 km2,1985~1995年以中心区为中心呈外延式多方向扩展,1995~2010年呈多方向廊道式扩展,2010~2014年以内部结构调整为主;经济发展和人口增长是绵阳市城市扩展的决定因素。研究结果可为政府提供科学的决策依据,为绵阳市今后的城市规划和生态保护提供指导。     

快速城镇化地区土地利用动态变化的空间测算分析——以北京市顺义区为例

为深入探索城镇化空间推进的过程及其特征,利用顺义区1992、1999和2009年3期遥感土地利用/覆盖解译数据,采用土地利用动态度和土地利用变化空间分析模型,以及土地利用空间变化率指数,并运用900m×900m网格分析方法,对研究区土地利用空间动态变化和建设用地扩张进行定量、定位分析。研究发现:1)耕地在研究期间减少突出,减少幅度达24.26%,建设用地和林地增加幅度明显,分别上升了15.34%和11.37%;其他土地、水域和林地的动态度相对突出,分别为5.82%,4.16%和2.78%;林地在空间上新增和减少的规模变化最为明显,空间分析模型显示为20.52%;相对于整个研究区而言,耕地和建设用地的空间变化率突出,分别为1.98%和1.21%。2)网格分析显示,由城镇化推动的土地利用变化在1999—2009年间表现突出,在西南部区域呈现集中爆发态势。3)顺义区建设用地扩张呈现出由西南向中西部区域推进的空间特征,其城镇化进程带有明显的"摊大饼"式的特征。     

基于SLEUTH模型的鄂尔多斯城市扩张模拟分析

为准确获取城市扩张信息,预测城市扩张趋势以指导城市规划,优化城市空间结构,以鄂尔多斯市为研究区,通过解译2000、2005、2010和2015年遥感影像,获取研究区土地利用分类信息,进而采用面积数量、扩张强度指数分析城镇用地历史变化特征及扩张模式,在此基础上利用SLEUTH模型开展城市空间扩张的长时间序列模拟预测。结果表明:研究时段内城镇用地持续增长,其扩张态势大致经历了"平稳-快速急剧-低速"的发展阶段,在平稳阶段,扩张强度适中,城市呈现出显著的外延式扩张模式;在快速急剧阶段,扩张强度最大,城市在南北方向上呈星状蔓延式扩张模式,并出现了新的增长中心;低速发展阶段,扩张强度最小,以外延-内部填充式的模式进行扩张;模型预测结果发现2020—2030年城市扩张态势将呈现出各功能片区平稳对接、条带状发展的空间格局,以内部填充为主。     

基于面板数据的江苏耕地社会经济模型

在界定了面板数据含义的基础上,介绍了面板数据回归模型及其具体估计方法。结合江苏省耕地利用现实情况,选取了总人口、地区生产总值、农业产值、固定资产总投资、社会消费品零售总额、城镇居民人均可支配收入、农民人均村收入7个对耕地变化有影响的社会经济因子作为解释变量,耕地作为被解释变量。利用江苏省13个市2000～2008年的面板数据,根据Hausman检验结果选用了固定系数、变截距的固定效应模型,并运用该模型构建了江苏省13个市的耕地社会经济模型。结果表明,人口因素是江苏省耕地变化最重要的驱动力因子,社会经济因素对耕地的固定效应较弱,农业产值的回归系数不显著,地区生产总值的模型系数所反映的经济含义与现实不符,模型从经济意义上来说总体是显著的。     

大都市区域农业空间布局规划的影响因素研究——以郑州市为例

以郑州市都市型现代农业空间布局规划为例,采用环境条件分析法与因素分析法,假设了城市空间拓展、经济社会转型、现代农业发展、生态休闲融合4个方面的影响因素,并运用因子分析法对上述4个影响因素进行了验证;运用灰色关联度法分析了郑州市不同空间地区的都市型现代农业受4种驱动力影响,形成4类差异化空间的格局,并对不同的空间布局提出了主导产业、发展功能的引导性规划建议。