湖北省耕地非农化压力的时空演变格局

耕地非农化压力及其区域差异是建设用地指标区际配置的基础。湖北省社会经济发展与城镇化水平存在显著的区域差异,耕地非农化压力区际差异明显。通过对比人均建设用地指标的理论值与实际值之间的差异开展湖北省耕地非农化压力的时空格局研究,结合重心迁移模型,采用Arc GIS空间分析方法揭示了湖北省耕地非农化压力的时空演化路径。结果表明:(1)湖北省耕地非农化压力存在显著的区域差异,西部地区中恩施市的耕地非农化压力较大,其他城市耕地非农化压力较小且相对变化较小;东部地区的耕地非农化压力较大且相对变化较大;(2)2000~2011年,湖北省耕地非农化压力的重心总体向东北方向迁移,表明湖北省东部一些城市的耕地非农化压力相对西部一些城市的增长较大。(3)重心迁移距离为17.37 km,相对较小,表明湖北省耕地非农化压力于2000~2011年整体变化相对稳定。     

基于地块尺度的耕地非农化驱动力空间异质性研究——以武汉市为例

土地用途管制和基本农田保护制度下,耕地非农化概率值和其驱动力的空间作用强度分布在土地资源配置和耕地保护方面有积极的指示性。基于武汉市2000~2011年耕地非农化地块的微观数据,通过比较分析Logistic回归模型和地理加权Logistic回归模型参数估计结果,验证了耕地非农化驱动力的空间异质性,并对异质性的空间分布规律和政策涵义做出总结分析。研究表明:1耕地间的空间依赖效应和建设用地对耕地的空间溢出效应在耕地非农化过程中具有显著影响力,且耕地非农化驱动力存在显著的空间异质性;2地理加权Logistic回归模型由于考虑到数据的空间非平稳状态所以比Logistic回归模型有更好的拟合效果;3耕地非农化驱动力的异质性在空间上呈现出一定规律,这些受到产业布局、经济和城市发展特点等的影响,根据不同驱动力空间异质性产生的原因进行差异化土地管理可以解决耕地保护和建设用地供给间的矛盾。研究结果能从地块尺度上反映出耕地非农化驱动因素的空间异质性,实现了驱动因素作用强度空间分布的可视化,并能为国土资源差异化管理提供理论和实践参考。     

中国耕地非农化压力时空格局的演变分析

社会经济和资源禀赋的区域差异导致耕地非农化压力表现出明显的空间异质性。开展耕地非农化压力测算并揭示其时空格局演变,是实现土地资源优化配置的基础。从经济因素、社会因素、产业结构和资源禀赋4个方面构建耕地非农化压力指数评价指标体系,采用熵值法计算各指标权重,继而计算1990~2014年中国31省的耕地非农化压力指数,并在此基础上开展了耕地非农化压力的时空格局分析。结果表明:(1)从空间格局分布来看,中国耕地非农化压力空间分布呈现明显的地理梯度,总体上呈现从东到西依次递减的态势。(2)从时间变化趋势来看,不同地区各省份之间的耕地非农化压力指数变化呈现多元化趋势。东部沿海地区,山东、浙江、江苏的耕地非农化压力指数处于上升阶段,上海、福建的压力指数变化趋势逐渐趋稳,广东的压力指数呈现下降趋势。中部地区,河南、河北、山西、江西的耕地非农化压力指数趋稳,陕西、湖北以及四川、重庆等西南地区省份的压力指数呈上升趋势。西部沿边3省(云南、西藏、新疆)的耕地非农化压力呈现了一致的下降趋势。(3)从时空格局结合来看,耕地非农化压力不同的省份其变化趋势呈现出截然不同的走向。在耕地非农化压力较大的地区,耕地非农化经历了从制度驱动向发展推动的阶段,经济增长的倒"U"型轨迹明显,经济增长与耕地非农化之间的关系逐渐脱钩。在耕地非农化压力居中或较小的地区,产业发展滞后,土地比较收益较低,耕地的社会保障作用、生态作用对耕地非农化的影响较大,从而增加了部分省份的耕地非农化压力。     

长江流域土地利用结构及其空间自相关分析

按照中国科学院资源环境分类系统,将WESTDC_Land_Cover_Products2.0数据集重分类为耕地、林地、草地、水域、城乡建设用地和其它未利用土地等6类,借助GIS平台研究了长江流域土地利用数量结构特点及其空间自相关特征。结果表明,长江流域的主要土地利用类型为林地、耕地和草地,三者占流域总面积的90%以上,而水域、城乡建设用地和其它未利用土地所占比例较小。各省市之间土地利用结构差异较大,与一定的空间格局相联系,并形成了土地利用结构特征不同的4个大的区域。各土地利用类型比重属性值相似的省市在长江流域全局空间内聚集分布、空间邻接,呈极显著的全局空间正自相关。其中耕地、林地、草地、城乡建设用地和其它未利用土地分布特征的空间正自相关极显著,水域分布特征的空间正自相关显著,但各种土地利用类型空间分布的重心、格局、空间自相关构成及回归机制不同。各种土地利用类型空间分布的局部空间自相关为高高(H-H)聚集或低低(L-L)聚集,高值为低值所包围或低值为高值所包围的空间孤立点(Spatial Outlier)不显著。研究表明各种土地利用类型在长江流域的空间分布具有明显的聚集性和区域特征。     

基于空间格局视角的武汉市土地生态系统服务价值研究

为区域生态环境质量提升和土地合理利用提供参考,以LandsatTM影像解译数据为基础,采用当量因子修正的生态系统服务价值评估模型、空间分析等方法,分析了武汉市1990～2016年4个时期土地生态系统服务价值变化特征及空间演变规律。结果表明:(1)武汉市生态系统服务价值呈先减少后增加态势,不同时期河流湖泊的生态系统服务价值始终最高,农田和坑塘湿地次之,这三类生态系统提供了武汉市85%以上的生态系统服务价值;(2)各乡镇生态系统服务总价值的空间分布特征表现为空间集聚,且相关性程度有递增的趋势;(3)各乡镇生态系统服务价值变化率的空间相关性在不断减弱,后期扩散效应显现;(4)中心城区生态系统服务价值空间分布不均衡的趋势在向郊区蔓延,乡镇的区位条件以及河流湖泊的占比与其地均生态系统服务价值的变化有密切的关系。研究显示,城市生态系统服务价值的空间分布受城市发展方向和土地利用结构影响较大,河流湖泊在改善城市生态环境方面具有重要作用。     

长江经济带城市土地价格空间分异特征及其影响因素

以2016年长江经济带129个城市的土地出让平均单价为基本数据,采用趋势分析与空间自相关分析探索长江经济带城市土地价格的空间分布和关联特征,并运用在分析共线性因素方面具有优势的地理探测器模型来测算长江经济带及其东、中、西部三大区域子市场中各地价影响因素的强弱差异,进一步探讨区域内城市地价空间分异的形成机制。结果表明:(1)以长江经济带城市地价分级为统计依据,城市数量与城镇人口呈现出中间大两头小的"纺锤型"等级分布;(2)长江经济带城市地价的行政等级差异明显,地价水平按"直辖市—副省级城市—非副省级省会城市—地级市—地级州"逐级递减;(3)从整体来看,长江经济带城市地价在东西方向上呈现出东部高、中西部低的趋势,在南北方向上呈现近江区域高、远江区域低的"倒U型"结构。从局部来看,长三角城市群高值聚集、武汉城市圈高低异质等空间聚集和异质的特征丰富;(4)影响东、中、西部城市地价空间分异的主导因素各不相同。房地产开发投资、第三产业增加值与城镇常住人口对东部地区地价的影响较大;第三产业增加值是中部地区地价分异的核心因素,城市等级的作用也在中部凸显;西部地区地价主要受到城市等级、第二产业增加值与城镇常住人口的影响。     

21世纪以来环渤海地区耕地生产潜力时空动态

以桑斯维特纪念模型为基础,利用空间统计分析方法,测度并分析了环渤海地区2000—2010年耕地生产潜力变化及其空间自相关特征。结果表明,21世纪以来:1环渤海地区耕地生产潜力呈下降趋势,重心南移;2环渤海地区耕地生产潜力区域差异显著,山东省和京津冀地区耕地生产潜力较高且降速较快,辽宁省耕地生产潜力较低且降速较慢;3环渤海地区耕地生产潜力呈显著空间自相关,高—高集聚区主要由河北省南部和山东省北部向山东省全域移动,低—低集聚区主要由河北省北部和辽宁省北部向河北省西北部移动。     

成都都市圈县域经济时空差异及空间结构演变

区域经济空间结构和区域经济差异历来是国内外学者关注的热点问题。在特定的时间背景下，区域经济差异在空间上就表现为该区域某一时段的经济空间结构，区域差距变化在空间上就表现为区域经济空间结构的演变趋势。运用变差系数和空间自相关模型，以县域为基本空间单元，以人均GDP为衡量指标，对成都都市圈县域经济发展差异和经济空间结构演变的时候特征进行了分析。变差系数分析表明，成都都市圈县域经济差异在研究时段内大致沿“倒U型”的变化轨迹，县域经济差异不断缩小。通过县域人均GDP的全域自相关分析发现，Moran’s 从1999年的070下降到2007年的066，说明从总体上，成都都市圈经济空间结构的集聚效应是减弱的。局部自相关分析将成都都市圈59个县分为4种县域类型（HH、HL、LL和LH），HH和LL型县域数量在研究时段内有所增加，HH县域绝大部分都集中分布在成都和德阳两市所辖的县域内，而LL型县域分布在距成都较远的区域，表明成都都市圈县域经济空间相关程度有所提高，形成了较为明显的发达地带和边缘贫困地带.     

武汉市耕地资源非农化过程的时空变化特征分析

耕地非农化现象是实现工业化和城市化所必须付出的一种代价，已经成为经济发展和城市化，工业化进程中的一个普遍现象。根据武汉市1988-2002年来耕地资源变化的详查数据资料，分析其耕地资源非农化过程的时空变化特征。结果表明：①1988-2002年武市非农建设用地扩张占用耕地面积16394.57hm^2，占耕地资源减少面积的48.75%,耕地非农化成为耕地资源减少的一个重要的原因。②近年来城市非农建设基本上是占用质量较好的耕地，以灌溉水田和菜地为主。③随着城市化进程的加快，耕地非农化的速度在加快。④耕地非农化的区域差异明显，主要集中颁在城市主城区的新区及城郊区。⑤耕地非农人的区域指向性变化明显，主城区扩展的建设用地主要以城市、建制镇、村庄等居民点用地为主，城郊区以交通用地及工矿用地为主。     

武汉市耕地景观游憩功能与可达性的空间匹配格局

揭示耕地景观游憩功能的供给能力与其可达性的空间匹配格局,可以为耕地景观游憩功能的合理布局、开发与利用提供依据。以武汉市为例,采用指标评价法和专家打分法,结合GIS空间分析,建立了耕地景观游憩功能的空间格局研究框架,对耕地景观游憩功能的供应潜力、可达性、及两者空间匹配等方面开展了研究。结果表明:(1)武汉市耕地景观游憩功能供应潜力的空间分布呈现从中心城区边缘向外逐渐降低的格局;(2)武汉市耕地景观游憩功能可达性呈现"中西部高,边缘低"的分布格局;(3)根据耕地景观游憩功能的供应潜力与可达性的空间匹配关系,将武汉市耕地景观游憩服务分为四类:高供应-高可达,高供应-低可达,低供应-高可达,低供应-低可达;这四类面积分别占研究区域的26.17%、25.24%、17.33%、31.26%。对耕地景观游憩功能的合理开发与利用、促进耕地利用的多功能化具有重要的现实意义。     

1998~2016年中国大气PM2.5污染浓度空间格局演化 ——基于339个城市的实证研究

摘要： 近年来,与PM2.5相关的大气环境质量状况和改善问题一直是社会和公众关注的热点话题。通过选取中国339个地级市为研究对象，采用重心模型和局部空间自相关的研究方法，对中国339个城市大气PM2.5污染浓度空间格局演化进行实证分析。结果显示：（1）从重心分析来看，1998~2016年内的中国大气PM2.5污染浓度几何重心位于渭河平原附近以及中国东部和北方的大气PM2.5污染程度分别相对高于西部和南方地区。（2）从局部空间自相关分析来看，1998~2016年期间“高-高”类型的空间正相关的地区主要集中在华北地区、华中地区、华东地区、长江中下游沿岸城市及四川盆地；“低-低”类型的空间正相关的地区主要集中在西南和西北地区，也零星出现在东北和福建的部分城市中。最后对中国大气PM2.5污染空间格局进行初步成因探析。     

重庆市生态系统服务价值与区域经济增长的时空动态关系研究

投资自然资本（NC）、提升生态系统服务价值(ESV)是协同推进经济增长和环境保护的重要举措，其关键之一在于测算生态系统服务价值。基于2009～2016年重庆市各类土地利用类型面积的调查数据，测算了全市ESV，并结合研究期间各区县经济水平，系统分析了ESV与经济增长时空动态关系的演变。研究结果表明：（1）全市ESV在2009、2012和2016年分别是 4 011.29、4 000.63 和4 037.24 亿元，呈先降后升的U型变动。（2）变动的主要原因在于林地面积的变化，建设用地对林地等的占用导致了前期的下降，而退耕还林、天然林资源保护、三峡后续植被恢复等生态工程的实施促进了后期的上升。（3）从空间自相关关系来看，全市人均GDP与地均ESV负相关关系减弱，表现为“低高组合为主，双低双高为辅”，低-高聚类分布在渝东北和渝东南地区，高-高聚类分布在渝西地区。最后，因地制宜地提出实现经济和生态双增长的对策与建议。     

河流廊道的城市景观生态意义分析——以四川省邛崃市为例

为更好地理解河流廊道对城市景观生态的意义，研究计算了四川省邛崃市景观类型多样性空间聚类特征和河流廊道景观格局特征。结果表明：（1）局部空间自相关指数Getis Ord Gi*显示研究区土地利用景观类型多样性存在高值聚类区，其形状与研究区河流廊道分布格局近似。（2）河流廊道主要与农田和林地景观毗邻，其两侧300 m缓冲区内主要景观类型为农田和林地，且林地破碎度小；而道路廊道主要与农田和建设用地毗邻，其两侧缓冲区内主要景观类型为农田和建设用地，其景观更为破碎化。（3）地形因素对研究区西部山区土地利用景观格局影响较大，景观类型多样性统计热点区域分布于西部河流台地。邛崃市河流廊道在提高该地区土地利用景观类型多样性中起到积极作用，需要保护邛崃市河流廊道景观多样性，加强河流与自然景观的连通性     

上海市人口分布变动的空间特征分析

空间自相关分析是一种空间统计的方法。可以揭示区域变量的空间结构形态。通过对2000-2003年期间上海市乡镇人口密度变化率的空间相关性分析，发现上海市近几年人口分布空间变动格局表现为以中心城区为中心的环状分布模式，中心城区和远郊区人口密度变化小。人口增长缓慢，而近郊区人口密度变化大，人口增长迅速。全市人口密度变化率存在着显著的空间集聚现象。四种类型的空间关联在空间分布上具有明显的规律性。研究结果表明，目前上海市人口郊区化趋势明显。高人口密度区域在不断向外扩张，人口分布与经济、交通等社会发展因素的关系日益密切。这些研究结果说明利用空间自相关统计方法能够扩展和加强对人口分布空间模式的研究．从而为经济总体布局和城市化建设提供辅助参考作用。     

南昌市中心城区城市建设用地集约利用特征及空间相关性分析

城市化进程不可避免的要占用大量土地资源,当前城市土地集约利用已经成为地理学、土地科学等相关学科研究的热点问题。为了从中观尺度科学分析城市土地集约利用空间分布规律和趋势,以南昌市中心城区为研究对象,在城市建设用地集约利用评价的基础上,运用全域Moran's I和局域Moran's I系数分析建设用地集约度的空间自相关格局(依赖性),揭示建设用地利用集约度的空间局部聚集和局部异常特征。结果表明:建设用地利用集约度全域空间相关性和局域空间相关性指标均显著,从城市边缘到中心区(或副中心)呈现递增的空间形态,其中居住功能区集约度空间相关性最高,教育功能区则最低;各功能区都存在正局域相关,空间分布呈现典型的空间聚集现象。对于高值聚类区应以结构挖潜为主,通过旧城改造和用地置换优化用地布局,低值和高低值聚类区应以管理潜力挖潜为主,通过规划管理和政策引导提高集约度,达到经济社会生态效益相统一的目标,可为南昌市城市建设用地集约利用提供必要的支撑和依据。     

城市化背景下喀斯特流域生态服务价值时空分异特征——以贵阳市南明河流域为例

以贵阳市南明河流域1990、2000和2013年遥感影像数据为基础,通过多尺度空间单元格及空间自相关分析,结合GIS空间分析技术,定量描述了南明河流域生态系统服务功能的时空分异特征,进一步揭示了喀斯特区域城市发展引起的生态服务价值变化。结果表明:1990~2013年,南明河流域生态服务价值增加6.87亿元,林地生态服务价值增加,而耕地、建设用地的变化造成生态服务价值的损失;流域生态服务价值存在较强空间聚集性,生态服务价值"热点"区主要分布在流域中下游,"冷点"区主要集中在流域中游;随着研究尺度的增加,流域生态服务价值的空间自相关性增强;流域生态服务价值对价值系数缺乏弹性,林地敏感性最高,对流域生态服务价值贡献最大,而城市化进程加快使得建设用地对总生态服务价值的影响程度增加。     

三峡库区腹地规模农地空间分布规律

山区农业转型对于我国山区耕地可持续利用效率、土地整治方向以及生态建设方向具有一定的指导意义,渝东北生态涵养发展区是重庆市农用地整治项目的主要分区,通过定义作为农业转型产物的"规模农地"相关概念及其判读标准,旨在提出一种新的研究路径对重庆市典型山区地貌的耕地利用现状给予指导和改善意见。首先选取三峡库区腹地5个区县为研究区,并结合研究区实际对"规模农地"进行等级划分,利用Arc GIS10.2等软件通过景观格局指数、核密度测算、空间自相关等方法从斑块特征、数量分布、空间格局三方面对研究区内规模农地的空间分布规律进行探讨。研究表明:(1)不同类型规模农地斑块特征呈现一定的规律性,小规模农地斑块密度最大为6.004,大规模农地平均最近指数MNN值最低为643.401,且农地规模越大,面积加权平均斑块分维数AWMPFD值和聚集度AI值越高;(2)中、大规模农地数量多集中在奉节县,微、小规模则多集中在巫山县,且规模农地自身及其相互之间存在固定的邻接性规律,即同类斑块之间的邻接性与其斑块大小成反比,不同类型斑块之间则与之相反;(3)研究区规模农地整体空间分布主要集中在奉节县中部以及巫溪县东部,沿江流域的平坝地区分布相对密集,且不同类型规模农地在空间上存在明显的自相关性。     

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。     

武汉城市圈产业发展的空间优化

武汉城市圈是指以武汉市为中心,包括黄石、鄂州、黄冈、孝感、咸宁、仙桃、潜江和天门等周边8市共同组成的城市密集区。该区域具有悠久的产业发展传统,其历史轨迹可分为3个阶段：第一阶段（1840~1949）为产业发展起步时期,第二阶段（1949~1994）为产业结构强化时期,第三阶段（1994~）为产业体系调整时期;与此相适应,区域产业的部门结构和空间结构均呈现典型的集中特征,以2003年区域制造业的增加值为指标,武汉市的空间集中度为50.5％,前10类制造业的产业集中度为60.6％。据此,目前的武汉城市圈是一个松散的“经济联邦”,但存在区域整合的产业、空间和创新基础。以2001~2004年武汉城市圈9城市的统计资料为基础,以制造业分行业的年均增加值和增长率为指标,计算和分析其区域产业发展潜力,结果表明：以钢铁、汽车和电子及通讯设备制造业等为依托,构建区域集群网络,能够充分发挥武汉市的产业组织和创新扩散功能。武汉城市圈应进一步调整产业发展思路,坚持创新驱动路径,通过完善集群网络规划、强化区域空间关联和引导产业集聚发展等政策措施,有效推动具有区域竞争优势的特色产业发展。