基于MCR的建设用地扩展边界划定研究

在生态文明建设背景下，科学划定建设用地扩展边界是提高城镇化质量、协调人地关系、改善城市生态环境的关键。基于最小累计阻力模型(MCR)，将建成区和生态保护用地作为两类扩展源，通过构建自然、区位、环境和政策4个阻力因子体系，采用层次分析法(AHP)获取各个因子阻力系数，得到两类用地扩展的最小累计阻力值，根据阻力差值划分适宜性分区，并利用Hydrology扩展模块确定建设用地适宜扩展路径和隔离带。结果表明：(1) 越靠近扩展源，其阻力值越小，建设用地源与生态用地源由于空间分布不一致，各阻力值之间差异较大；(2) 基于MCR模型对两类用地扩展的阻力面差值进行建设用地适宜性划分，可分为重点建设区(65 771.64 km²)、优化建设区(51 103.28 km²)、限制建设区(21 001.54 km²)、禁止建设区(17 150.01 km²)和生态恢复区(11 894.70 km²)，不同适宜性分区对土地开发建设的要求不一样；(3) 应用Hydrology扩展模块得到的“谷线”可引导建设用地优化开发，避免盲目的“摊大饼”式蔓延格局； “脊线”可控制建设用地扩展的隔离带，从而打破适宜性区域集中连片的扩展态势。研究结果可为建设用地的科学规划和合理布局提供建议，促进城市建设和环境保护的协同发展。     

基于最小累积阻力模型的农村居民点用地生态适宜性评价——以都江堰市为例

农村居民点用地是乡村聚落景观的重要组成部分，其新建或重建过程从空间上来看是其与内部和周围环境之间相互竞争控制与覆盖的过程。在我国城市化加速推进的背景下，农村居民点用地却不降反升，其空间布局与扩张对自然生态环境的影响及反馈还考虑不足。借鉴景观生态格局的相关理论与方法，运用最小累积阻力模型，以都江堰市为例进行农村居民点用地的生态适宜性评价与分析。结果表明：（1）近十年来，研究区各土地生态适宜性分区空间分布相对集中，生态较适宜与高度适宜区域有一定程度的收缩，而较不适宜与不适宜区域则扩张明显，“一减一增”的鲜明对比表明人类活动对当地景观生态格局的干扰在明显增强；（2）不同时间段农村居民点用地的生态适宜性变化存在明显差异，在生态不适宜区，农村居民点的数量与面积始终保持了较高的增长势头，而中等适宜及以上等级区域的农村居民点数量与面积则经历了先增加后减少的变化趋势；（3）农村居民点用地的生态适宜性处于不断变化之中，2005~2010年和2010~2015年，分别有559.39和781.11 hm2的农村居民点生态适宜性等级发生了变化。研究结果对于加强当地重要生态景观单元的保护，协调人与土地、人与自然之间的矛盾，提高农村土地资源的利用效率和制定村庄建设发展规划等具有一定的实践指导意义。     

页岩气开发对乌江沿岸景观与生态格局的影响研究

景观生态格局是区域生态安全和可持续发展的基础。以乌江沿岸页岩气开发区为例，基于2010、2020年两期遥感影像、页岩气开发规模等相关数据，应用移动窗口获取景观格局指数，计算景观生态风险指数；构建生态网络，探究页岩气开发对区域景观格局的直接影响和生态格局的间接影响。结果表明：(1)2010～2020年，乌江沿岸页岩气开发区内林地、耕地分别减少了约52.78、43.78 km²,建设用地增加92.04 km²,草地和水域用地基本保持不变。页岩气矿区内景观聚集指数、最大斑块指数降低，降幅分别为9.38%～30.61%、14.36%～57.69%;斑块密度、分离度指数上升，增幅分别25.29%～55.39%、2.57%～5.11%,景观生态风险指数增幅0.20%～0.52%。(2)井场、管线、道路等基础设施建设带来的土地损毁，影响周边景观生态。其中道路沿线斑块密度指数、景观生态风险指数增幅最大，分别为50.95%～54.28%、0.59%～0.62%,对生态环境影响明显。(3)10年间，乌江沿岸生态源地面积减少250 km²,生...     

不同城市化水平旅游城市景观动态对比研究——以丽江和厦门为例

为探寻中小城市的可持续发展，借鉴沿海经济发达地区的经验，选择丽江及厦门作为研究对象，基于3个时相的TM/ETM+遥感影像数据，在遥感与地理信息系统技术支持下，研究了厦门市和丽江盆地在城市化过程中的景观格局演变。结果表明：1987~2007年厦门市景观格局演变明显，建设用地大幅度增加，从1987年的67.9 km²增加到2007年的284.2 km²，而耕地面积则从1987年的729.0 km²减少到2007年的442.7 km²。1989~2006年丽江盆地建设用地从1989年的1140 km2增加到2006年的25.39 km²，耕地面积从1989年的137.48 km²增加到2000年的154.72 km²，2006年又降到146 km²，先升后降，呈明显波动。两个城市扩展的途径类似：主要通过侵蚀耕地为主要特征。景观格局演变对区域水环境质量影响较大，对旅游业的影响较小。
     

基于GIS空间分析的县域建设功能空间分区研究——以江苏省昆山市为例

在新一轮土地利用规划启动的背景下,建设功能空间分区研究迅速成为当前关注的热点。在GIS数据库和空间分析方法支持下,采用综合指标评价方法定量评价县域尺度建设用地适宜性程度和生态限制性程度,并结合矩阵判断方法进行建设功能空间分区。在此基础上,以县域经济快速发展、建设用地供需矛盾突出的昆山市为例进行实证研究,将昆山划分为允许建设区、控制建设区、限制建设区和禁止建设区4类区域,并提出不同类型区建设用地布局的对策和建议。在允许建设区,鼓励产业和城镇集聚,鼓励高密度、高强度的开发建设;在控制建设区,控制开发建设活动类型,以对生态环境影响较小的开发建设活动为主;在限制建设区,不仅控制开发建设活动类型,而且限制开发建设规模;在禁止建设区,除生态环境保护必要的基础设施建设外,禁止其他任何开发建设活动。     

基于GIS空间分析的县域建设功〖JP2〗能空间分区研究——以江苏省昆山市为例

在新一轮土地利用规划启动的背景下，建设功能空间分区研究迅速成为当前关注的热点。在GIS数据库和空间分析方法支持下，采用综合指标评价方法定量评价县域尺度建设用地适宜性程度和生态限制性程度，并结合矩阵判断方法进行建设功能空间分区。在此基础上，以县域经济快速发展、建设用地供需矛盾突出的昆山市为例进行实证研究，将昆山划分为允许建设区、控制建设区、限制建设区和禁止建设区4类区域，并提出不同类型区建设用地布局的对策和建议。在允许建设区，鼓励产业和城镇集聚，鼓励高密度、高强度的开发建设；在控制建设区，控制开发建设活动类型，以对生态环境影响较小的开发建设活动为主；在限制建设区，不仅控制开发建设活动类型，而且限制开发建设规模；在禁止建设区，除生态环境保护必要的基础设施建设外，禁止其他任何开发建设活动。     

基于最小累积阻力模型的贵阳市景观生态安全格局构建

贵阳市是我国典型的喀斯特地区,水土流失严重,生态环境脆弱。在生态重要性、景观连通性和生态需求分析的基础上进行生态源地识别,根据土地覆被状况、人为干扰程度和夜间灯光数据构建了生态阻力面,基于最小累积阻力模型识别生态廊道网络,在此基础上构建了贵阳市域和市区的景观生态安全格局。结果表明:(1)贵阳市最重要和重要生态斑块总面积5 393.43 km2,主要分布在西部和北部;生态用地斑块的景观连通度总体较高,其中园地最好,林地最差;生态需求较高的区域主要分布在人口密集的城市建成区周边。生态源地占总面积的18.56%,集中分布于北部及西南部红枫湖、百花湖等区域;(2)贵阳市生态廊道总长为933.58 km,其中关键廊道长287.6 km,沿东北向西南方向延伸。现状廊道遍布市域,主要为河流水系;潜在廊道和关键廊道98%都为林地,主要分布于北部和西部生态环境较好的山地丘陵区;(3)市区景观生态安全格局中,生态源地主要集中在百花湖、红枫湖、香纸沟、相思河等风景区,花溪湿地和南明河作为市区关键廊道纵贯南北。最后,在此基础上提出了"保护和建设并重、区县间统一规划的"生态系统管理对策,为贵阳市生态环境建设提供切实可行的科学指导。     

环太湖城市群土地利用转型及其生态环境效应

探讨土地利用转型所引发的生态环境效应对于推动区域经济可持续发展,改善生态环境具有重要意义。以环太湖城市群为例,利用GIS空间分析方法,综合生态环境质量指数和生态系统服务功能测度结果,揭示土地利用转型所带来的生态环境效应并识别其显著区域。结果显示：(1)2000～2018年,农业生产用地转为生活用地是研究区土地利用转型的主要特征,共计转出3 054.3 km²。生态用地总体变化缓慢,但水域生态用地面积波动较大。苏南城市郊区土地系统有序程度快速提高,研究区东北部和南部土地利用无序程度增强;(2)区域生态环境质量从0.407持续下降至0.392。区域生境质量由0.328降至0.303;固碳服务高值区主要分布在湖州西南部,低值区主要集中在苏州东北部;水资源供给总量由157.33亿m³升至165.41亿m³;游憩服务高值区主要分布在湖州西南部和太湖周边,低值区主要分布在太湖中心以及嘉兴东南部;(3)区域生态综合指数均值下降0.026,苏州中部下降最为严重,形成大面积块状冷点,张家港市东部、溧阳市西部生态环境状况有所改善,形成多个局...     

1980~2010年江苏沿海城市土地利用变化及其与环境因子关系分析——以东台市为例

2009年江苏省沿海开发规划上升为国家战略,了解江苏沿海城市过去土地利用变化轨迹以及驱动因子是未来江苏省沿海城市土地利用规划的重要基础性工作。基于5期TM30 m×30 m RS遥感影像和GIS技术,分析东台市1980~2010年土地利用结构与变化轨迹,并通过典型对应分析(CCA)分析其与环境因子之间的关系。结果表明,东台市1980~2010年主要土地利用类型为耕地(2029.02 km²)、建设用地(155.31 km²)、草地(60.41 km²)和水域(56.56 km²)。近30年土地利用变化量占总面积的16.98%,其中耕地、草地和建设用地变化量最大。土地利用变化最主要轨迹为耕地转建设用地,主要位于市区及周边地区,其次为草地转耕地,主要位于海岸带地区。东台市土地利用变化热点区域分别为市中心和海岸带,二者相距较远,相对独立。CCA分析显示城镇、交通和斑块形状复杂程度等是影响沿海城市土地利用变化的重要因子,海岸线作为沿海城市主要特征,随着海岸滩涂围垦开发,到海岸距离也是沿海城市土地利用变化的重要影响因子。因此,在沿海城市土地利用规划中需要重点考虑城镇布局、交通等基础设施分布、斑块的形状等因子,通过海岸带土地利用方式转变来加强市区与海岸带之间联系,促进社会经济转变,进一步保护海岸生态环境,提高海岸开发综合效益,引导土地利用走向可持续发展道路。     

上海城市景观生态格局演变与生态网络结构优化分析

为了优化上海城市生态网络结构,综合应用景观格局、景观格局指数以及景观生态网络分析方法,提出上海城市生态品质提升途径。首先,应用面向对象的遥感图像分类方法获得了2008年和2015年上海市建设用地、农业用地、水域和绿地等景观类型分布,应用Fragstats软件获得景观格局指数,比较了城市景观格局和景观格局指数的演变;其次应用最小成本路径方法构建城市生态网络,与城市道路交通网络叠置,确定了生态网络结构的间断点;最后与《上海市基本生态网络规划》比较,提出了城市生态网络发展建议。本研究获得如下结论:(1)2008～2015年,上海市建设用地、农业用地、绿地和水域的面积比例由38∶51∶5∶6演变为46∶39∶7∶8。(2)上海市景观格局日趋破碎化、复杂化,连通性下降;建设用地的优势景观类型地位强化,郊区建设用地呈现破碎化入侵,农业用地面积减少且破碎化;绿地系统面积增大,但连通性不足,结构待优化。(3)经最小阻力分析获得上海市105条潜在生态廊道线路,在浦东新区、奉贤区、金山区、松江区和青浦区具有较好的环状度;经叠置分析识别出上海市骨干生态廊道的62个间断点,主要分布在青浦区、松江区、浦东新区以及奉贤区。(4)经比较分析发现,城市生态网络规划的生态网络骨架基本保持,但局部的生态网络结构存在问题,上海西北部和北部的生态廊道空间萎缩,东南部生态空间出现碎片化。     

近10年长江经济带上游地区“三区空间”时空演化特征及机制分析

在国土空间规划体系构建与生态文明建设的战略交汇期,现有研究对地形复杂、生态脆弱且经济高速发展的长江经济带上游地区的国土空间格局演化缺乏关注。分析长江经济带上游地区329个县区级行政单元在2010～2019年土地利用结构和“三区空间”的时空演化特征,从人地关系视角探究演化的驱动机制,为优化国土空间格局、统筹生态保护和经济发展,实现高效可持续发展提供经验参考。结果表明：(1)近10年,长江经济带上游地区城镇空间持续扩张,分别占用2 191.25 km²农业空间和413.19 km²生态空间,4 223.89 km²农业空间转为生态空间。(2)2010～2015年,以农业空间转城镇空间为主导,主要分布在成渝、黔中和滇中城市群地区;2015～2019年,以农业空间转生态空间为主导,主要分布在云贵高原东侧山区。(3)“三区空间”交叉转换受到客观承载环境(地)、人类发展活动(人)以及两者的交互影响,体现为人类社会发展的空间需求,受土地使用的价值观与社会客观运行规律约束,在自然环境现状承载与发展适宜性格局的基础上,驱动“三区空间”演化...     

城市绿色空间时空演变及其生态效益研究——以合肥市区为例

城市绿色空间是生态系统的重要组成部分，研究城市绿色空间演变及其生态效益，揭示两者之间的作用机制，能够为改善生态环境、协助城市可持续发展提供理论依据。基于合肥市区的遥感影像图，借助ENVI、ARCGIS、ArcView等相关软件，利用监督分类法对其进行解译分类，分析绿色空间演变及其在固碳、空气净化、暴雨径流削减、热岛效应等方面的生态效益变化情况。结果表明：(1)合肥市区绿色空间面积降低516.59 km²,其中大部分转变为建设用地，转化面积占据了2020年建设用地面积的74.9%,无植物覆盖、低植被覆盖度地区增加255.5 km²,景观格局向破碎化且异质化发展；(2)合肥市区绿色空间生态效益在总量上共计减少4.2亿元，固碳、大气污染物去除、暴雨径流削减分别减少了1.77亿元、548.9万元以及2.61亿元，同时生态系统服务需求增至原来的700倍；(3)原围绕中心城区、长江西路等地的高温区，随城市空间扩展而不均匀的扩散到合肥市区范围内的大部分地方，同时研究区域内地表温度随区域植被覆盖度降低而增高，呈现出明显的负相关。合肥市区城市绿色空间面积随着城...     

基于适宜性分区的规划用地协调性与合理性评估

城市总体规划、土地利用总体规划（简称“两规”）是我国目前主要空间规划，但随着城市化的推进和建设用地的扩张，“两规”之间的矛盾和冲突加深。空间适宜性分区的提出，缓解了“两规”矛盾的升级，极大促进了“两规”之间的联系，也为其协调提供基础依据。从城市总体规划与土地利用总体规划编制方案评估出发，探索基于空间开发适宜性的规划协调评估方法，并以无锡为例开展实证研究。评估结果分析表明：无锡远景规划在环境敏感地区建设用地增长较快，适宜开发地区增长缓慢；土地利用总体规划建设用地指标不能满足未来用地需求，约束建设用地扩张，不符合无锡现实发展情况     

基于多情景模式的兰州新区生态适度人口测度

适度的人口规模是城市可持续发展的关键,城市生态适度人口的确定取决于区域生态承载力与区域人口对生态资源的需求,生态敏感性分区和区域可利用土地资源评价是生态适度人口测算的前提。本文以兰州新区为例,针对新区存在的主要生态环境问题,在GIS支持下对其生态环境敏感性进行综合评价,明确了生态环境敏感性分布规律。利用数字高程模型、遥感影像解译土地利用图和国土部门土地利用数据,测算和评价了兰州新区可利用土地资源的数量和空间分布特征。基于多情景模型方法,从用地空间、可供水量、绿地指标、生态足迹和生态敏感性分区5个方面测算了兰州新区的生态适度人口与最大人口规模。结果表明:兰州新区生态适度人口规模为82.28万人-119.93万人,生态环境和用地空间对兰州新区人口容量规模的限制作用较其它因素强烈,2030年新区人口将达到或接近适度人口规模。新区发展应统筹城乡各类资源的利用,提高土地节约集约利用水平,提升土地生态承载力。     

基于最小累积阻力模型的江南水乡河网分区保护研究

河网水系是江南水乡重要的自然与历史文化遗产。但近年来,随着城市化进程的快速发展,人类活动对河网的干扰日趋严重,村镇小水体出现大面积填埋,部分地区河网结构趋于简单,非主干河道不断减少。以上海市青浦区为研究区域,采用最小累积阻力模型对河网水系分区保护问题进行探讨,以期为江南水乡风貌保护提供参考。结果显示：（1）河网水系在江南水乡具有明显的廊道效应;（2）青浦区可划分为河网特殊保育区、河网重点保护区、河网风貌保留区、河网生态建设区和河网景观恢复区5个区域,并由此提出具有针对性的水系分区保护方案;（3）最小累积阻力模型在江南水乡河网水系保护方面具有较好的适用性     

长春市生态功能区划及其调控对策研究

城市生态功能区划是建设生态城市的基础和科学依据。该文提出城市生态功能区划的理论和方法,并以东北地区典型城市—长春市为例进行研究。在长春市生态环境调查的基础上,分析长春市生态系统敏感性、生态系统服务功能价值、土地利用生态适宜性和景观格局特征等,揭示了生态系统的空间分域规律。综合考虑生态系统结构和功能,利用GIS和RS技术,把长春市划分为4个一级、3个二级、9个三级生态功能区,最后结合当地社会经济发展状况和生态环境特点等因素,提出了各生态系统分区调控对策,为长春市生态城市建设提供了科学指导。     

基于生态—经济协调发展的乡镇空间功能分区

按提供产品的类别,乡镇尺度空间由生态空间、农业空间和建设空间组成,这3部分空间共同承载着乡镇社会经济发展的重任。坚持生态保护对发展的约束与支撑功能并存的理念,建立以生态约束为前提,并与开发建设协同推进的分区指标体系、技术方法及应用模式,是生态文明战略下空间功能分区的有益探讨。以南京市六合区雄州街道为案例,借助Arc GIS空间分析工具,采用互斥性矩阵分类法,通过对生态约束、农业发展、工业发展与人居环境等建设开发适宜性的单项与综合评价的集成,构建生态、农业和建设空间布局的总体架构,实现了街镇空间功能的整合与科学定位;划分禁止建设区、限制建设区、适宜建设区和已建设区等四大类功能区,并提出各功能区的生态环境保护措施与产业发展导向,为实施区域发展与生态保护的协同推进提供了依据。     

基于GIS和组合赋权法的农村生态功能适宜性评价及管制分区

在村级土地利用规划过程中进行生态功能适宜性评价，以了解农村生态质量状况、明确农村生态功能适宜程度及空间分布，为村级土地利用规划中土地利用方向的确定和空间布局的划分提供科学的生态适宜依据，从而更好地协调农村发展建设和生态环境保护的关系有着至关重要的作用。以岩南村为例，开展了农村生态功能适宜性评价及应用研究。以高分辨率航空影像为数据源，从地形条件、土壤资源、生物资源、水资源、人类干扰5个方面建立了评价指标体系；利用组合赋权法确定各评价因子的权重值，构建了生态功能适宜性评价模型；以栅格为评价单元，在GIS支持下，对岩南村进行生态功能适宜性评价。并根据评价结果划分了生态功能适宜等级，制定了分区管制措施，提出了土地利用建议，旨在为岩南村土地利用规划提供指导     

基于生态适宜性的昆明城市空间增长边界研究

城市空间增长是城市发展中的重要研究内容,基于生态适宜性评价的刚性增长研究还未得到充分的关注。研究结合昆明高原山地生态环境的脆弱性和独特性特点,选取地形、地质、河湖水库、历史文化遗产保护区、自然保护区、土地覆被等指标,运用层次分析法进行土地生态适宜性评价,研究划定昆明城市空间刚性增长边界范围面积为782.45 km~2。研究表明:(1)对比刚性UGB范围和昆明城市总体规划的中心城区空间管制范围(852.93 km~2)发现,城市总体规划应制定更为严格的生态环境保护措施,尤其是滇池沿岸的水资源环境保护;(2)现状建设用地超出刚性UGB的总面积为27.74 km~2,占总体建设用地面积的6.49%,主城区发展空间受限,未来建设用地最大增长余量为355.21 km~2,主要集中在呈贡新区和空港新区。需要从区域的角度进行宏观调控,进一步降低资源、产业、人口在主城集聚的程度;尤其是结合滇池流域水资源供给现状合理制定人口规模和产业规划等内容。提出规划建议:(1)加强生态管控和土地利用结构整合。在滇池沿岸及面山生态敏感区周边建立生态保护缓冲区(带),保护生态脆弱区的生态安全;(2)严格控制城市建设用地开发时序,分期完成城市内部更新及新区建设;(3)分阶段将超出刚性UGB范围的建设用地进行退让转移,保证生态安全本底边界和城市周边生态环境的完整性。     

城市生态用地时空动态及其相关驱动力——以武汉市为例

城市生态用地是维持城市生态安全和可持续发展的重要屏障,研究其动态变化特征及相关驱动力,将为城市规划和生态环境保护决策提供依据。该文以武汉城区为实证区,采用1990、2002、2014年等3期Landsat遥感影像为数据源,采用土地利用变化矩阵量化数量变化,景观格局指数量化空间格局变化,生态服务价值系数和InVEST模型量化质量变化,利用二元逻辑回归模型和梯度分析法量化相关驱动力。研究结果表明:武汉市生态用地总面积持续下降,累计减少239.55 km~2,其中水域为主要转出地类;生境质量下降24%;生态用地斑块破碎度提高,"孤岛化"现象逐渐显现;坡度、建设用地的最小距离、建设用地增长、GDP增长和道路密度是驱动生态用地变化的主要因素,随着城市向三环线外扩张,三环线以外的生态用地面临较高的生态转化风险。