长江经济带城镇化协同演化时空格局研究

在"一带一路"战略背景下,推动长江经济带发展是中国一项重大区域发展战略,全面把握其城镇化发展规律对于统筹谋划整个区域经济发展具有重要意义。选取2000~2013年长江经济带城镇常住人口、城镇建成区面积、二三产业增加值作为城镇化扩张指标,通过构建耦合协调模型,对其上中下游地区的人口城镇化、空间城镇化、产业城镇化耦合协调时空演化格局进行系统研究。研究表明:在时间维度上,长江经济带各地区城镇化耦合度整体呈上升趋势,但地区间耦合协调性差异特征依然存在,其上游城镇化耦合协调度波动最剧烈。长江经济带各地区"人口-空间"城镇化耦合协调度普遍滞后于"空间-产业"城镇化耦合协调度,空间城镇化快于人口城镇化过程,人口城镇化、空间城镇化、产业城镇化的协调性有待优化。在空间维度上,长江经济带各地区的"人口-产业"城镇化、"人口-空间"城镇化和"空间-产业"城镇化耦合协调性存在空间分异现象,总体呈东高西低态势。     

快速城市化对滨海城市景观格局演变的影响

本文综合应用面向对象的决策树和景观格局指数方法,分析厦门城市景观格局演变过程,旨在揭示快速城市化背景下的滨海城市景观格局时空演变格局。研究结果表明:11987—2007年20年间厦门城市景观整体破碎度增加,景观最大斑块指数先小幅增加而后逐年递减,各斑块类型分布趋于均匀,反映了随着社会、经济发展对土地资源需求程度加大,人类在本地区的开发活动增强。2在斑块类型指数中,森林面积先减后增,退耕还林、荒山及城市绿化等措施使得森林景观趋向良性发展;建设用地和水域面积持续递增,农田面积单调递减,反映城市建成区大肆扩张占用农田,以及受经济利益驱使的水产养殖业围田造湖、造塘的突出问题,城市、郊区建成区有连接成片的趋势。3森林于2007年超越农田成为滨海城市厦门的优势景观类型。4景观指数法适用于在快速城市化中景观格局时空演变的定量分析,可为相关滨海城市景观生态学研究提供方法借鉴。     

县域农村居民点景观格局指数的空间粒度效应

利用ArcGIS 93软件从2009年全国第二次土地调查成果数据库中提取丰县农村居民点数据作为数据源，采用中心属性值原则得到20种空间粒度下的农村居民点景观格局，借助Fragstats 33软件对选取的8个景观指数进行计算，分析农村居民点景观格局的粒度效应并据此确定适宜粒度范围。研究表明：除景观面积指数及景观分离度指数外，其他景观指数的粒度效应较明显，即景观格局对空间粒度的依赖性较强，若避开粒度谈论景观格局意义不大；空间粒度由10 m增大到200 m，斑块个数、斑块密度、景观形状指数、景观结合度指数、景观聚集度指数均下降，最大斑块指数上升，说明最大斑块的优势度上升，斑块破碎化程度降低，斑块形状趋于规则，景观斑块间连接程度降低且分布趋向分散；综合各个景观指数的第一尺度域，研究确定丰县1〖DK〗∶10 000比例尺精度下农村居民点景观格局分析的适宜粒度范围为50～60 m，最佳粒度为60 m     

DMSP/OLS夜间灯光数据在城镇体系空间格局研究中的应用与评价——以近16年江西省间城镇空间格局为例

通过分析1994～2009年16 a逐年DMSP/OLS的静态平均灯光数据的DN值分布情况，考虑实际空间格局分布数据需求和数据质量，选择1994、2000、2005、2009年4个年度为代表，进行江西省城镇空间格局分布应用研究，并对数据质量进行评价。结果表明：1994～2009年度江西省城镇建设用地总量数值尽管与统计数据之间存在一定的波动，但总体扩展趋势基本一致；在城镇化增长速度上，2000～2005年比1994～2000年大29.53%，2005～2009年比1994～2000年大4357%，说明江西省城镇化发展正逐步提速，并有加快发展的趋势；景观指数分析表明江西省城镇化扩张过程中，面积越来越大，城镇间聚集度越来越高，相互影响也越来越大；城镇化形状越来越复杂；城镇间联系越来越紧密，破碎度逐步减小，城镇斑块形状变化逐步加大，发展无序程度加重。最后，针对江西省城镇空间格局发展现状，研究提出了积极发展中型城市、集约化发展特大城市、稳步扩大小城镇发展规模的建议     

普定县岩溶洼地的景观格局分析

岩溶洼地是我国西南地区典型的岩溶地貌类型之一,是国家进行环境治理和扶贫的重点区域。采用GIS与景观格局指数分析相结合的方法,对贵州省普定县岩溶洼地景观空间格局进行研究。依据各洼地斑块的面积大小,将洼地分成大型、中型和小型洼地3类。选取斑块数、斑块密度、面积周长分维数、平均临近指数、蔓延度指数、连接度指数、聚集度指数、散布与并列指数、Shannon多样性指数等9类景观格局指数,从整体景观水平和斑块类型水平这两个方面对岩溶洼地景观格局进行了分析。研究结果表明:普定县的洼地集中分布在南部和西北部;从总体景观水平上来看,景观受干扰的程度较大,结构比较复杂,类型比较丰富,异质性较强,整体景观分布较为离散,但各景观类型分布较为聚集;从斑块类型水平上来看,洼地景观类型相比非洼地景观类型、小型洼地景观类型相比大型洼地景观类型均呈现出斑块数多、破碎化程度高、聚集度略低、受自然条件制约程度高的特点。     

典型流域土地利用/覆被变化预测及景观生态效应分析——以太湖上游西苕溪流域为例

以太湖上游西苕溪流域为研究区，基于1985和2002年土地利用空间数据，结合土地利用变化的驱动因子，运用马尔科夫模型和CLUE S模型，模拟了研究区2020年土地利用的空间格局；在此基础上，通过对斑块类型和景观水平上格局指数的变化分析， 揭示研究区未来土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明： 按照1985～2002年土地利用变化的发展趋势，未来研究区土地利用变化主要表现为建设用地面积大幅度增加，耕地、林地面积减小，研究区未来景观格局指数将发生较大的变化。在景观尺度上，斑块数量、边缘密度、多样性指数、均匀度指数、分维数等指标都呈增加趋势，而斑块平均面积减小，表现出景观结构破碎化、斑块形状复杂化、景观向多样性和均匀化发展的特点；而从斑块类型水平上看，各景观类型之间的景观格局指数变化差异较大，反映了生态系统的复杂性.     

聚落景观格局的空间粒度转换响应及其机理分析——以江苏省镇江地区为例

以镇江地区第二次土地调查（2009年）1〖DK〗∶10 000土地利用现状数据为主要数据源,运用GIS和景观格局分析方法,研究了按照中心属性值法和面积最大法从现状数据粗化为30 m、100 m、500 m和1 000 m栅格和矢量数据的聚落景观格局变化特征及机理。结果显示：最大面积值法生成数据各景观类型的面积相对误差较大,特别是其它土地,在空间粒度为1 000 m时消失,中心属性值法在空间粒度转换中的面积相对误差较小,并且是随机的;在聚落景观变化方面,研究区斑块密度、聚集度指数和斑块结合度指数降低,分维数、最大斑块指数和平均邻近距离升高,说明聚落景观斑块破碎化降低、斑块面积扩大并趋于成片成团、空间分布更为离散等特征;聚落景观格局变化表明最大面积值法突出整体分布规律,中心属性值法突出聚落景观的空间分布特性;基于最大面积值法的聚落景观格局的空间粒度转换响应与其斑块面积结构和空间邻接有所关联     

城市主要功能用地景观格局的演变特征——以江苏省淮安市为例

基于GIS平台，提取了淮安市主城区城市用地的矢量数据，借助Fragstats3.3软件，计算了主要功能用地的景观格局指数，并对城市功能用地景观格局演变的特征进行了分析。研究表明：自1982年以来，城市功能用地斑块数量增多，斑块面积逐渐增大，面积差异不断缩小，用地斑块空间聚集程度渐渐上升，连通性水平逐步提高，功能用地斑块的形状特征与规整性变化明显；居住用地呈现出大分散、小集中的空间格局特征，斑块面积由小变大，斑块之间距离增大，密度降低，用地斑块的规整性与形态变化较大；工业用地由分散布局逐渐趋向于集中，斑块面积规模由小变大，完整性与集聚程度不断提高，相互连通性明显增强，斑块形态复杂性低；城市公共设施用地表现出大分散、小集中特点，用地斑块面积由大变小，面积差异较大，斑块形态与规整性变化明显     

长江中游地区多尺度耕地景观格局演变特征

揭示区域耕地景观格局多尺度演变特征有助于从区域层面全面解读耕地利用状况，可为区域耕地保护和生态环境建设提供重要参考。采用景观格局指数分析方法和数理统计手段，选取10个景观指数，从城市群、省域、流域3个不同空间尺度分析了长江中游1995~2014年耕地景观格局变化特征。结果表明：（1）1995~2014年间，长江中游耕地总面积以平均每年30821 km2的降速大量减少。其中，湖北、湖南、江西3省年均降速分别为18512、7026、5276 km2/a，武汉城市圈、长株潭城市群、环鄱阳湖城市群三大城市群年均降速分别为18003、4819、5616 km2/a。（2）不同省份耕地景观变化的方向和程度存在较大差异。湖南省耕地连通性先增后减，景观的破碎度先减后增，而湖北省和江西省耕地景观的连通性和破碎度变化趋势则与湖南省恰好相反，且变化强度明显弱于湖南省。（3）不同城市圈（群）耕地景观变化的方向和程度差异明显，作为工业化快速发展地区，长株潭城市群耕地景观变化的剧烈程度明显高于长江中游经济带内的其他两大城市圈（群）。（4）不同尺度耕地景观格局在数量、面积、聚集度、多样性方面差异较大。而城市圈（群）作为省内重点发展区域，其耕地景观格局及其变化与其所处省份大致相同     

高原环湖城镇聚落的景观格局及空间形态演变特征 ——以滇池为例

城镇景观格局及空间形态的演变是对快速城镇化的响应，西部高原环湖地区特殊地理环境下的城镇聚落时空演变特征明显有别于平原、山地等地区。以Landsat TM/ETM+/OLI影像为数据源，解译了滇池1990、2000、2010及2018年4期城镇斑块，并采用景观格局指数深入分析16个城镇的演变特征与形态规律。结果表明：（1）1990～2018年城镇聚落经历了“低速增长-高速增长-理性增长”的演变波过程，2000～2010年城镇扩张最快且速率为54.2%，不同时期不同方向演变模式差异显著；（2）城镇斑块的空间特征与发展方向具有明显的依赖性和紧凑，且K-means聚类将城镇斑块分为4种类型，大斑块主导型占6.7%、高密度团簇型占35.8%、中密度团状型及低密度散点型占48.6%和8.9%；（3）城镇斑块在空间上表现为“中心-外围”的扩张特征，前卫、矣六等街道扩张迅速，而碧鸡、海口等街道增长缓慢，五华、官渡区域内城镇斑块数量、聚合度和凝聚度呈递增趋势，且各乡镇间的连通性和聚集性随斑块增长对破碎化影响较小；（4）基于影响因素，城镇斑块主要分布在海拔1 900~2 100 m和坡度小于9°的地区，并与人口和GDP具有强相关性，体现出强烈的交通指向性和河流指向性。     

三峡库区重庆段人类活动强度的景观格局梯度响应

基于三峡库区重庆段1995、2005、2015年土地利用图像，利用ArcGIS和FRAGSTATS软件，并结合夜间灯光数据构建人类活动强度带，分析了三峡库区重庆段在不同人类活动强度带3个时期的景观格局变化特征，并进一步研究了2015年研究区4种面积变化较大的景观类型格局特征随人类活动强度的梯度变化规律。研究结果表明：（1）人类活动的空间分布差异显著，强度由西向东逐渐递减，长江干线流域的人类活动强度相对周边区域更强;（2）在景观水平上，随着人类活动强度的增加，研究区景观斑块数大幅减少，多样性和均匀度指数先增加后减少，连通性有所下降；景观聚集度先减后增，破碎化程度有所增加，但在2015年得到一定改善;（3）在类型水平上，建设用地、水域、草地、低密度植被覆盖林地这4种景观类型能较好地反映景观格局变化特征，其中各景观类型的斑块密度、形状指数和分维数随人类活动强度的变化表现出较为明显的波动；除建设用地外其余景观类型的最大斑块指数和面积变化幅度较小，在人类活动强度最大时的建设用地面积占比和斑块指数分别达到71.2%、35.72%;（4）三峡工程、移民工程、城市化推进以及“退耕还林”等政策实施是三峡库区景观格局演变的重要驱动力。揭示了20a来三峡库区重庆段景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律，可为研究区自然资源的合理开发及区域可持续发展提供参考。     

嘉陵江流域植被景观的空间格局特征

在遥感影像基础上利用景观指数从斑块特征、景观异质性、多样性与均匀性以及空间相互关系4个方面比较和分析了嘉陵江流域植被景观的空间格局特征。结果表明：“一年一熟作物田及耐寒经济作物田、落叶果树园” 在流域中的分布面积最大,是整个流域的基质,其它景观要素镶嵌其中。“亚热带常绿、落叶阔叶混交林”分布面积最小,分化程度最弱,异质性最低。 “裸地/城镇”的斑块间距最大,相似性程度低,聚合性弱,异质性最高。 “温带落叶阔叶林”的斑块间隔小,分布紧密,相似性程度高,聚合性强,但自然连接性较低。整个植被景观体现出要素众多、间隔紧密、自然连接性好、景观破碎化程度较高的分布特征,同时也反映出类型丰富、比例协调、均匀性和多样性程度较高的总体特点。     

金沙江虎跳峡-旭龙河段水电建设景观多样性影响评价

金沙江中游水电建设因其对流域生物多样性的影响受到社会各界广泛关注。应用景观生态学方法，选择淹没区面积、斑块数、景观多样性、均匀性、聚集度、蔓延度、形状指数、分维数等指数，构建了由10个一级指标、14个二级指标组成的景观多样性影响评价指标体系，对金沙江“虎跳峡 旭龙河”段适宜水电建设的龙盘、塔城和其宗3个坝址、5套建设方案淹没区景观层次生物多样性的影响进行了比较研究。结果显示，江段往下游方向，景观多样性、均匀性、连通性逐渐降低、破碎化程度加剧；各方案对陆地生物多样性保护价值的影响：其宗下坝＞其宗上坝＞塔城坝＞龙盘高坝＞龙盘低坝。研究结果为深入评价金沙江中游水利水电开发的生物多样性影响提供了借鉴和基础。〖     

长江经济带入境旅游经济时空格局动态性——基于ESDA&GWR法

以5 a为时间间隔，运用ESDA法采用旅游外汇收入平均增长量和平均增长率指标，研究长江经济带126个市域单元2000~2015年入境旅游经济的空间格局演化特征，运用GWR法分析入境旅游经济影响因素的空间异质性。结果表明：（1）长江经济带旅游外汇收入平均增长量莫兰指数经历了 0.164 6~0.164 1~0.057 2的变化趋势，增量相似市域由较强集聚向较弱集聚转化，市域旅游经济增长趋于均衡。一级热点区始终位于江浙沿海市域。一级冷点区由研究区中部向苏北转移，空间范围大大缩小。（2）长江经济带旅游外汇收入平均增长率莫兰指数表现为 0.098 6~0.293 1~0.198 9 的变化趋势，市域之间旅游经济增长关联程度增强，总体差异逐渐缩小。一级冷热点区大幅度转移，同时热点区范围大幅度扩大。后期热点市域数量大大超过冷点市域数量。（3）入境旅游发展较为落后的湖南省、云南省增长速度最快，长三角城市群所属市域始终是入境旅游经济增长最活跃的地区。     

长江中游城市群人口分布与城镇化格局及其演化特征

城市群日益成为我国人口集聚和城镇化发展的重要载体,2015年4月《长江中游城市群发展规划》的提出标志着长江中游城市群建设正式上升为国家发展战略。基于2014年长江中游城市群人口和城镇化格局现状分析,采用湘鄂赣3省第四、五、六次人口普查数据,分析了1990~2010年长江中游城市群人口与城镇化格局的空间变化。研究发现:(1)1990~2010年,长江中游城市群人口分布不均衡,武汉、长沙、南昌3大省会城市一直是人口的主要集中地,人口集聚水平不断提升,但城市群整体的人口集聚水平有所下降,人口分布的空间格局呈现出由单核心结构向多核心结构的发展趋势;(2)人口"镇"化是长江中游城市群城镇化发展的主要驱动力,城镇化水平经历了由以长江为界北高南低分布向沿长江、京九和浙赣沿线地区分布的发展过程,形成了多核心结构的城镇化格局;(3)对比人口分布与城镇化格局的演变过程,反映出人口集聚度对城镇化格局的形成有着重要影响,但区域城镇化同时受到经济发展水平、工业化水平、基础设施等多种因素影响,其格局变化更加复杂、显著。     

长江中下游流域人类活动强度及其对湿地景观格局影响研究

目前关于大尺度下人类活动强度对湿地景观格局影响的研究较少,为揭示长江中下游流域湿地景观格局与人类活动强度的关系,以1995～2015年的土地利用数据为基础,综合运用人类活动强度模型和景观指数等方法,分析研究区人类活动强度演变特征、湿地景观格局特征及人类活动强度对湿地景观格局的影响。结果表明:(1)人类活动高强度带面积增加,低强度带面积减少;1995～2015年,各强度带的人类活动强度平均值均呈增长趋势,强度带等级越高,平均值增幅越大。(2)20年间,湿地面积不断增加,占比分别为5.14%、5.27%和5.30%;湖泊和沼泽地分别减少了70.73 km~2和216.53 km~2,而水库坑塘面积增加了1 155.32 km~2,对湿地增加的贡献率达94.75%,研究期主要是人工湿地在扩张,而自然湿地在萎缩;湿地景观的破碎度减弱,景观多样性减少。(3)伴随人类活动强度的增强湿地相对变化呈"收缩"效应,且在人类活动强度越高的区域,"收缩"效应越明显;随着人类活动强度降低,湿地景观破碎度减弱,聚集度下降,景观多样性增强,景观形状趋于复杂。研究结果可为长江中下游湿地保护和人类活动管控提供决策支持。     

平行岭谷区都市城郊耕地景观演变案例研究——以重庆市沙坪坝区为例

为研究都市城郊耕地景观的演变历程,总结耕地景观演变模式进而为未来研究区的农业资源合理利用和优化调控提供可借鉴性措施,以重庆市沙坪坝区为例,按其地貌特征从东至西划分为东部丘陵A区、岩溶低山B区、中部浅丘C区、西部岩溶低山D区4个区域,以1979年的MSS影像、1988、1995、2001、2007和2010年5个时期的TM影像为基本数据源,采用景观指数和定量表征指标,分析了沙坪坝区耕地景观空间格局演变、空间分布变化幅度及其种植结构引起的耕地景观功能变化。结果表明：A、B、C、D 4区耕地平均斑块面积在1979～2010年有了较大程度的减小,相应的斑块数目有了显著的增加,斑块密度呈现逐步增加的趋势,多样性指数和均匀度指数除了A区在逐步减小外,其他3区均呈增大趋势,耕地景观总体的破碎化程度增加了。2001年以前,除了A区快速减少外,各区耕地面积相对稳定;2001年为界限至今,A、C两区耕地演变属于快速消退型,B、D区则属于逐渐消退型。从2003年到2007年研究区种植作物类型及各区功能定位有所变化,研究区正处于从传统都市城郊农业向现代都市农业的转变中。研究区耕地景观从东部主城核心区到西部缙云山区,呈现跳跃突变式演变的特殊模式     

基于“三生功能”的长江上游城市群国土空间特征及其优化

国土空间是人类生产、生活活动及生态文明建设的载体,如何促进国土空间有序、适度和可持续开发利用,是当前亟待解决的科学问题。基于"三生功能"视角,通过熵权法和功能评价分析长江上游城市群国土空间特征,并利用空间功能比较优势指数、系统聚类等方法,探讨其国土空间优化方案。结果表明:(1)长江上游城市群"三生功能"呈"少强多弱"的特征,空间上城市生产、生活功能测度值自核心城市区向外围区域呈递减的趋势,且低值区总体成片分布;(2)生态功能测度值自核心城市向外围区域总体呈递增的趋势,区域生态安全格局构建与经济发展矛盾明显;(3)将长江上游城市群国土空间划分为4种优势功能区,并提出了长江上游城市群国土空间优化方案。