长株潭都市圈“三生空间”用地转型及生态环境效应

在构建“三生空间”用地类型划分体系的基础上综合运用土地用地转移矩阵、生态环境质量指数及土地利用转型生态贡献率等方法,定量分析2000—2020年长株潭都市圈“三生空间”用地的转型特征及其生态环境效应。结果表明,2000—2020年,长株潭都市圈“三生空间”用地中生态用地为主要用地类型,生活用地和生产用地数量动态变化幅度大;从“三生空间”用地转型结构来看,以农业生产用地和林地生态用地的相互转化为主导,同时农业生产用地和林地生态用地大量转为工矿生产用地和城镇生活用地;长株潭都市圈生态环境质量总体呈逐渐减缓的下降趋势,其中2005—2010年恶化程度最突出,研究期内低质量区和较低质量区不断扩张;影响生态环境改变的主导因素是农业生产用地和林地生态用地的相互转换以及城镇生活用地和工矿生产用地的对外扩展侵占了大量的林地生态用地。     

2000—2018年成都平原国土空间格局演化及驱动力研究——基于“三生”空间多功能视角

【目的】测度与分析国土空间格局演化特征及驱动机制,不仅能揭示国土空间格局时空演化规律,并能为优化区域国土空间结构提供理论依据。【方法】本文基于"三生"空间多功能视角,对2000—2018年三期成都平原用地类型进行划分,首先利用转移矩阵及动态度方法,探究成都平原国土空间格局在时间上的数量结构变化;接着采用地学信息图谱法、标准差椭圆以及重心迁移模型,分析成都平原国土空间格局在时空上的演化规律;最后借助地理探测器模型,揭示成都平原国土空间格局变化驱动力特征。【结果】(1)2000—2018年成都平原生产生态空间面积减少174 108 hm~2,生活生产空间面积增加73 806.3 hm~2,其中2000—2010年成都平原国土空间的变化程度整体高于2010—2018年。(2)2000—2018年生态空间向生产生态空间转移面积最大,转移面积为2410.03 hm~2,其次为生态生产空间向生态空间的转移,转移面积为2310.74 hm~2;动态度较高的地区位于研究区中部,且超过50%的区县动态度低于1.2。(3)2000—2018年稳定型国土空间面积占研究区总面积91.09%,前期变化型占比为5.49%,主要分布于成都市中心城区、绵阳市以及雅安市;后期变化型与变化型分别占比3.04%与0.38%。(4)2000—2018年研究区生产空间标准差椭圆面积以及扁率增加,长轴长度减小,其重心向东北地区偏移;生活空间长轴长度、短轴长度均呈现增加趋势,且转角减小;生态空间标准差椭圆呈扁率下降特征。(5)社会经济因子是成都平原国土空间变化的主导因子,其人口密度q值最高,为0.7816;各驱动因子间的交互作用呈非线性加强,其中人口密度与路网密度的交互式作用影响最强,为0.8646。【结论】协调各用地间的矛盾与冲突,减轻人类活动对于用地的改造,是优化成都平原国土空间,实现可持续发展的必要途径。     

"三生空间"视角下的土地利用转型与生态环境效应研究 ——以江西省鹰潭市为例

[目的]在"三生空间"视角下,定量分析鹰潭市土地利用转型及其生态环境效应,为协调市域国土空间规划、土地政策实施、生态环境保护提供借鉴.[方法]基于鹰潭市2010、2014、2018年3期土地利用现状数据,按"生产—生活—生态"土地利用主导功能进行分类,运用土地利用转移矩阵、生态环境质量指数模型、土地利用变化生态贡献率等方法,定量分析2010—2018年鹰潭市土地利用转型的时空演变格局、生态环境效应.[结果](1)2010—2018年,鹰潭市"三生空间"用地结构发生显著变化.土地利用转型主要表现为生态用地减少,生产、生活用地增加.土地转出面积最多的为林地,共计3860.60 hm2,转入面积最多的为农业生产用地,共计1581.72 hm2.(2)生态环境质量指数呈现波动的趋势,在2010年为0.6055、2014年为0.5962、2018年为0.5980,生态环境质量指数在2010—2014年间降低,但在2014—2018年间上升.(3)2010—2018年,鹰潭市的生态环境质量同时存在生态改善与恶化两种趋势,最终抵消呈现出一定的下降趋势,林地大量转为建设用地是生态环境恶化的主要原因,农业生产用地等生态环境质量较低的生产用地转为林地和草地是生态环境改善的主要因素.[结论]鹰潭市生态环境自2014年开始得到有效改善,但总体看来生态环境恶化的趋势大于生态改善的趋势,定量研究鹰潭市过去9年的土地利用转型及其生态环境效应,能为鹰潭市的生态建设提供数据、理论支撑.针对生态用地减少等问题,鹰潭市未来要科学规划土地转型的方向,合理划定生态保护红线,以江西省"生态文明建设试验区"为主导,协调区域经济与生态的同步发展.     

山区县域“生产-生活-生态”空间格局演化及其生态环境效应——以豫西登封市为例

为探究山区"生产-生活-生态"空间格局变化及其生态环境效应,以豫西山区典型县域河南省登封市为实证研究对象,基于1990—2019年4期遥感卫星影像进行解译并提取各期土地利用数据,按照"生产-生活-生态"(简称三生)功能,划分一级和二级土地类型,并通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、用地转移的生态贡献率、自相关分析等方法,定量探讨登封市"三生"空间演化及其生态环境效应。结果表明:1)1990—2019年,农业生产用地、林地生态用地和牧草生态用地持续减少,而城镇生活用地、乡村生活用地和工矿生产用地增幅明显,城镇生活用地增幅最高。2)一方面导致登封市生态环境质量逐年恶化的原因为低质量区面积持续扩张,研究期内面积由228.96增至256.41km~2;另一方面导致生态环境质量持续改善的原因主要为农业生产用地转化为水域生态用地,以及牧草生态用地转化为林地生态用地。总体来说,生态环境恶化的趋势远高于改善趋势。生态环境质量重心主要分布在东金店乡,研究期内持续向西北方向转移。3)县域生态环境质量具有较强的空间正相关性。其中,"高-高"型区域集聚在北部的嵩山和南部大熊山等山区,"低-低"型聚集区多分布在登封市区及大冶镇—阳城工业区形成的工业走廊沿线。综上,该研究可为豫西山区"三生"空间优化提供参考,也可以为同类地区国土空间规划和生态文明建设提供决策依据。     

神经网络支持下的乌鲁木齐市土地利用格局及其模拟

基于2000年、2010年和2018年的土地利用数据,揭示乌鲁木齐市土地利用格局演变特征;在此基础上运用FLUS模型,模拟研究区2035年在3种情景下土地利用类型的发展趋势。结果表明,2000—2018年乌鲁木齐市土地利用面积呈“三增三减”的变化特征;其中,建设用地面积增长动态度最大,为7.79%,耕地面积减少动态度最大,为1.02%;18年间,草地向未利用地转移面积最多,为435.40 km²,其次是林地向草地和草地向耕地的转移;自然发展情景下,草地转为耕地面积最多,为105.26 km²,其次是未利用地转为草地、草地转为未利用地和草地转为建设用地。基本保护情景下,草地转为建设用地面积最多,为59.91 km²,其次是草地转为耕地、草地转为未利用地和林地转为草地。生态保护情景下,未利用地和林地面积均向草地转移,分别为36.83和25.34 km²。该研究为土地利用规划、可持续发展与资源管理统筹决策提供科学依据。     

三生视角下土地利用转型及优势测度分析 ——以宁夏盐池县为例

以宁夏盐池县为研究区,构建三生空间分类体系并采用转移矩阵模型、比较优势指数(NRCA)来研究乡镇空间功能比较优势测度.结果表明:①2000—2019年,盐池县生产用地面积和生活用地面积呈"W"形变化趋势;生态用地面积呈"M"形变化趋势.②研究期内,生产用地及生活用地以转出为主,生态用地以转入为主,且生态用地内部二级类型...     

基于MGWR模型的天目-怀玉山区生境质量 对土地利用变化的响应

基于1980年、1990年、2000年、2010年和2018年土地利用变化数据,借助InVEST模型评估天目-怀玉山区生境质量时空分布特征,并采用多尺度地理加权回归模型（MGWR）,对研究区耕地、林地、草地和建设用地的变化与生境质量变化的空间关系进行显式化分析,结果显示：（1）1980—2018年间,天目-怀玉山区耕地持续减少,林地和草地先增加后减少,水域面积增加幅度最大,建设用地变化较小,土地利用转移主要以耕地向林地、草地和建设用地转换、林地向建设用地转换和草地向林地转换为主。（2）1980—2018年间,天目-怀玉山区生境质量水平波动较小,且常年处于较高水平,总体上先增加后减少。（3）MGWR模型计算结果显示1980—2018年间,耕地、林地、草地和建设用地在812、194、1 166和512的较大尺度上影响着生境质量,而1990-2000年间,则在51、45、43和123的局部尺度上影响着生境质量。模型回归系数显示,1980—2018年间,林地和草地的变化与生境质量的变化呈现正相关关系,耕地和建设用地的变化与生境质量变化呈现负向关关系;1990—2000年间,4种土地利用类型的变化对生境质量的影响呈现较为明显的两极化空间格局,其主要取决于土地利用类型转换的方向。研究结果将为天目-怀玉山区土地资源合理利用和生态环境保护提供可靠的理论依据。     

荒漠绿洲区“三生空间”用地与生态系统服务价值的动态变化

[目的]研究乌鲁木齐市“三生空间”用地与生态系统服务价值(ESV)的动态变化。[方法]基于乌鲁木齐市1990、2005和2018年3期遥感解译数据，建立“三生空间”分类体系，从面积与功能值方面进行分析，再利用基尼系数、空间异质系数、社会经济调整系数、资源稀缺系数构建适用于研究区的ESV模型，分析乌鲁木齐市1990—2018年“三生空间”及ESV的时空动态变化。[结果]1990—2018年生产空间面积表现为先增长后减少的态势，累计减少16.62 hm²;生活空间面积呈不断增长趋势，主要源于生产空间优质耕地的转移；生态空间面积呈不断减少的趋势，29年间共减少了396.65 hm²。生产空间功能总值处于增长的状态，变化幅度小，增幅17.38%;生活空间功能总值呈不断增长的趋势，2018年的功能总值是1990年的2.8倍；而生态空间功能总值为减少状态，减幅4.04%。乌鲁木齐市生产空间1990—2005年分布差距大，2018年才得以改善；生活空间分布差距悬殊；生态空间分布绝对均衡。29年间乌鲁木齐市ESV呈显著时空变化，草地、冰川雪地等高生态价值区域...     

长江经济带土地利用转型及生态环境效应

研究1990—2015年长江经济带县级尺度下土地利用转型与生态环境效应变化特征,为长江经济带土地利用与生态环境保护提供参考。研究结果如下:(1)1990—2015年,长江经济带土地利用转型的总体特征为耕地、林地和未利用地面积减少,草地、水域和建设用地面积的增加。(2)在1990—2000年、2000—2010年、2010—2015年3个研究期中,长江经济带土地利用动态变化强度从大到小依次是1990—2000年、2010—2015年、2000—2010年。(3)1990—2015年,长江经济带生态环境质量小幅下降;长江经济带生态环境质量空间分布呈现出以长江为分界线北低南高的空间格局。(4)1990—2015年对长江经济带生态环境质量贡献率较高的土地利用类型依次是林地、草地和耕地,而水域、建设用地、未利用地对区域生态环境质量的贡献较小。(5)1990—2015年,导致长江经济带生态环境恶化的主要原因是耕地和林地转型为建设用地、林地转型为耕地以及林地的内部转型。     

基于MSPA的内蒙古生态用地及其连通性时空动态

基于1980—2018年8期土地利用数据,结合内蒙古自治区实际和相关文献对生态用地进行界定与提取;通过形态学空间格局分析(Morphological spatial pattern analysis,MSPA)划分生态用地连通性类型,借助转移矩阵等方法得到生态用地及其连通性的时空动态特征。结果表明,1980—2018年内蒙古自治区生态用地面积占比减少了3.459个百分点,主要原因是草地明显减少;非生态用地面积占比增加,但仍低于生态用地的面积占比。较多连通性功能类型转移为非生态用地,保留下来的生态用地连通性降低,核心区内部聚集程度下降,出现穿孔。空间上,北部地区连通性比南部地区好,由东到西主要的生态用地组分不同;构成结构上,低覆盖草地对提升区域生态用地连通性意义重大。城镇化速度加快、资源粗放式开发经营加上特殊的自然条件是造成生态用地面积减少、连通性下降的主要原因,内蒙古自治区仍需因地制宜加强生态保护;MSPA方法可以有效地识别生态用地连通性的整体水平和空间分布特征。     

基于土地利用的北方农牧交错区碳固定和土壤保持时空变化

为探讨农牧交错区土地利用变化及其对生态系统服务的影响,以内蒙古达茂旗为研究区,通过土地利用转移矩阵和变化动态度的计量,采用模型模拟生态系统服务碳固定、土壤保持功能的方法,分析2000—2015年该旗碳固定和土壤保持演变特征。结果表明：草地、未利用地和耕地是主要的土地利用类型,16年间,草地、建设用地、未利用地、林地面积明显增加,耕地面积显著减少。土地利用类型变化主要是从耕地向草地、从草地向建设用地转移。2000—2015年,全旗碳固定量从183.25万t减少到181.65万t,土壤保持量从170.58万t减少到107.32万t,这一变化主要是由于研究区草地质量的降低使得单位面积提供的生态系统服务减少。各土地利用类型提供的碳固定和土壤保持均表现为草地 > 耕地 > 未利用地 > 建设用地 > 灌木林 > 林地 > 盐碱地 > 水域 > 沙漠。综上,在今后的生态治理中,应考虑在扩大草地面积、保护农田的基础上,适度利用草地、农田等生产生活用地,提高草地质量,科学优化土地利用结构,保障生态系统良性演化,提高生态系统服务功能。     

新疆于田县20a土地利用和覆被变化及预测

基于2000、2005、2010、2015和2020年5期遥感影像数据和社会经济数据,运用土地利用动态度、土地利用转移矩阵和Markov-FLUS模型,探究了于田县2000—2020年土地利用和覆被变化及其2030年演变趋势。结果表明：于田县主要土地利用类型是未利用地。2000—2020年,耕地、草地、水域和建设用地呈增加趋势,林地、冰川和未利用地呈减少趋势。各土地利用类型变幅程度不同,其中建设用地变幅最大。耕地和建设用地持续增加,主要来源是未利用地;2030年在惯性发展情景下,耕地和建设用地将大幅度增加,林地、水域和冰川变化微弱,草地和未利用地大幅度减少;而在生态保护情景下,耕地和建设用地的扩张将得到制约,增加幅度明显降低,林地、草地和水域面积全部呈增加趋势且增加幅度上升。     

西北旱区土地利用变化的时空异质性研究——以陕西铜川耀州区为例

【目的】从土地利用变化程度、过程及空间转移3个维度揭示西北旱区典型县域土地利用时空变化过程及特征,为区域土地政策的制定与实施提供参考依据。【方法】以陕西铜川耀州区为例,用2000年5月、2008年7月以及2015年8月的Landsat遥感影像为主要数据源,根据土地资源及其利用、自然属性状况,将研究区土地利用类型共分为7种（林地、耕地、草地、农村居民点、城镇用地、其他建设用地和水库坑塘）,采用土地利用程度指数、土地利用转移矩阵和土地利用重心迁移模型,分析2000-2015年陕西铜川耀州区主要土地利用类型的时空格局变化特征。【结果】(1)从利用程度来看,2000,2008及2015年耀州区土地利用程度综合指数依次为252.65,247.69和250.66,其中2000-2008年耀州区土地利用程度变化量为－4.97,处于调整期;2008-2015年耀州区土地利用程度变化量为2.97,处于发展期;2000-2015年,耀州区土地利用程度变化量为－2.00,土地利用总体处于调整期,仍有较大开发利用空间。2000-2015年,耕地利用程度变化量间呈持续下降趋势,开发利用水平较低,呈衰退趋势;林地利用程度变化量先上升后下降,总体呈持续发展趋势;而农村居民点、城镇用地及其他建设用地的利用程度变化量则呈持续增长趋势,处于发展阶段;水库坑塘和草地的利用程度变化量呈先下降后上升趋势。(2) 从转移过程来看,在2000-2008和2008-2015年耀州区不同土地利用类型之间发生转移的面积分别为23 362.44和21 579.20 hm²,其中耕地和林地发生转移面积占总转移面积的比例均最高,其次是农村居民点用地、草地、其他建设用地和城镇用地,水库坑塘转移面积占比最小;各土地利用类型均进行了一定程度的相互转移,其中耕地与林地相互转化以及耕地向农村居民点、其他建设用地和城镇用地转化成为主要趋势。(3)从空间变化来看,在2000-2015年,耀州区各土地利用类型重心均进行了一定程度的空间迁移,其中其他建设用地和草地的重心转移距离均较大,林地的重心转移距离最小。【结论】2000-2015年陕西铜川耀州区土地利用变化存在明显的空间分异特征,土地利用格局演变加速。     

基于土地利用变化的抚州市生态系统服务价值变化研究

基于2010年的土地利用现状变更数据以及2020年的第三次国土调查变更数据对江西省抚州市域的生态系统服务价值及其变化进行了研究。结果表明，2010—2020年抚州市水域和建设用地面积增量及单一动态度最大，未利用地、草地和湿地减少幅度较大，耕地减少面积最大，以草地、耕地转为林地，耕地、林地转为建设用地的土地转移方向为主；2010—2020年抚州市生态系统服务价值呈上升趋势，净增加量为136.68亿元，其增加主要来源于水域与林地面积的增加；生态系统服务价值的增值区与减值区在空间上呈分布不均匀的特点，对此应加强生态环境建设补偿机制建设，促进抚州市未来生态环境的平衡与协调发展以及经济的可持续发展。     

基于遥感和GIS的贵州省涟江流域土地利用时空变化研究

在遥感和GIS技术的支撑下,基于1995年、2005年和2017年遥感影像目视解译获得3期土地利用数据,结合土地利用动态变化和土地利用转移矩阵的方法,对贵州省涟江流域1995—2017年土地利用时空变化特征进行分析。结果表明:近20a来,涟江流域的土地利用以灌木林地、耕地、林地和草地为主,灌木林地和耕地的面积呈下降趋势,林地呈略微增加趋势,草地先增加后下降,其他用地和水域面积呈下降后又保持平稳趋势,建设用地的面积则持续增加;各土地利用类型在2005—2017年的变化程度比1995—2005年更剧烈,从1995—2017年整个研究时段来看,建设用地的增加趋势最明显,主要分布在流域中部的惠水县和北部的花溪区党武镇、青岩等地;在1995—2005年,土地利用转移主要表现为耕地转为草地和林地灌木林地转为林地,说明退耕还林还草、石漠化治理等生态建设效果比较明显;而在2005—2017年,耕地、草地和水域转为建设用地较为明显,流域近年的城镇化进程在逐步加快;建设用地和耕地主要在研究区中部偏东呈纵列分布,林地主要在研究区中部呈块状分布,草地和灌木林地遍布全区,且两者差别不大,除此之外部分耕地在研究区零星分布。研究结果为涟江流域的生态文明建设、城镇化发展和土地资源利用规划等提供重要的数据基础与理论依据。     

国土空间格局演化特征分析 ——以贵州省黔东南州为例

探索国土空间格局演变规律有助于优化国土空间布局,对人们合理有效的开发利用土地有重要意义。以贵州省黔东南苗族侗族自治州作为研究区,选取其1990年、2000年、2010年和2018年的土地利用数据分析国土空间分布格局和演化特征。结果表明:黔东南州国土空间在1990至2018年间,生态空间和生产空间一直是主导空间;生态空间和生产空间之间的相互转移是黔东南州国土空间格局演变的主要类型;生活空间和生产空间逐渐增加,生态空间逐渐减少。     

基于Markov-PLUS模型的福州市土地利用变化及情景模拟

为探究福州市土地利用变化规律,基于2000、2010和2020年GlobeLand30数据集,运用土地利用动态度和转移矩阵对2000—2020年土地利用演变进行剖析,采用Markov-PLUS模型对2030年土地利用的多情景变化趋势进行模拟。结果表明：2000—2020年,建设用地和水域面积增加,建设用地主要由耕地转入,其他用地面积减少。Markov-PLUS模型模拟总体精度为0.89,Kappa值为0.80,模拟效果较好。自然发展情景延续历史发展趋势,建设用地持续增长,以市辖区和闽侯县扩张最为突出,其他区(县、市)建设用地侵占周边耕地且集聚特征明显;城镇发展情景下,耕地、林地和草地均大面积减少,建设用地大幅增加,耕地和建设用地重心分别向东南和东北方向偏移,空间集聚特性进一步增强;耕地保护情景下,耕地主要向林地和建设用地转化,面积缩减的态势得到有效控制,重心迁移幅度较小;生态保护情景下,林地、草地和水域面积显著增加,建设用地增速得到有效控制,此情景更符合研究区区域发展和生态保护的双重诉求。研究可为福州市未来土地利用规划编制和土地可持续利用情景预测提供科学参考。     

基于GIS的昌都市土地利用动态变化研究

基于昌都市2000、2005、2010和2015年Landsat遥感影像土地利用情况,研究2000—2015年土地利用的变化情况与土地利用变化的空间格局特征.结果表明,昌都市以草地占主要优势,各地类面积比例从大到小依次为草地>林地>未利用地>水域>耕地>建筑用地.2000—2015年草地面积减少量最多,减少101.89 km2;未利用地面积增加量最大,增加118.42 km2,主要由草地转入;水域与耕地面积变化量很小,几乎维持不变.2010—2015年土地利用变化范围较前10年更广,有向内部方向变化的趋势.     

黄河源区玛多县土地利用时空格局分析

为了给黄河源区生态环境保护和建设提供科学依据,基于GIS技术,利用3期(1985、1995和2000年)Landsat TM图像解译结果,分阶段分析了玛多县土地利用变化格局特征。结果表明,玛多县土地覆被系统变化具有稳定微动的特征,但其在1985~1995年和1995~2000年两个研究时段的变化特征差异明显,尤其是中、低覆盖草地的变化具有数量巨大且反复多变的特点。1985~1995年,土地利用转移主要发生在疏林地与低覆盖草地、低覆盖草地与未利用地之间以及草地内部的转化,其转移面积占总转移面积的93.03%,其中中覆盖草地-低覆盖草地、草地-未利用土地面积分别占总转移面积的26.14%和18.99%,100%的疏林地向低覆盖草地转移,表明生态环境严重退化;1995~2000年,草地和未利用土地间的转移以及草地内部的转移面积占总转移面积的97.26%,其中未利用土地向低覆盖草地净转移面积及低覆盖草地-中覆盖草地面积分别占总转移面积的18.15%和27.46%,表明生态保护初显成效;从空间格局看,玛多县东部和中部,土地覆被系统变化较明显。     

滇池流域土地利用演变及景观生态安全评价研究

以1995年、2005年、2015年3期Landsat卫星遥感影像为基础,分别对滇池流域土地利用数量变化、空间变化和景观生态安全3个方面开展研究,分析滇池流域土地利用演变特征及景观生态安全格局。结果表明:1995—2015年,研究区土地类型以建设用地、耕地、林地和水域为主,其中林地、耕地和湿地面积减少,建设用地及未利用地面积增加,水域和灌草地面积波动变化;1995—2015年,研究区耕地转移面积最多,20 a缩减46%,主要转变为建设用地。建设用地新增面积最多,2015年面积是1995年的1.6倍,转入源主要来自耕地、湿地及林地;1995—2015年,研究区面积以较高安全区及中度安全区为主,3个时期景观生态安全指数均值分别为38.16、41.50、42.19,安全等级呈缓慢增长趋势。