城市土地生态适宜性分区划分研究

在新型城镇化与生态文明建设背景下,城市发展迫切需要合理布局以实现城市土地的节约集约利用,降低城市化过程中因建设用地肆意蔓延所导致的土地资源浪费与生态环境破坏影响。以常州市武进区为例,采用地形地貌、生态环境、交通设施、建设密度4类因子建立景观过程阻力赋值体系,结合GIS空间分析技术,以垂直生态过程的多因素多因子综合判别得到的生态保护用地扩张和城镇用地扩张阻力基面为基础,再以描述水平生态过程的最小累积阻力模型计算两种扩张过程的最小累积阻力值,并依据二者的最小累积阻力差值表面,从空间上将武进区划分为4个等级的城市土地生态适宜性分区,分别为优先建设区118.39 km²、适宜建设区233.60 km²、生态缓冲区777.91 km²、生态控制区115.90 km²,明确指出了各分区的空间布局,提出了相应的发展建议,以期为武进区未来城市发展提供科学合理的空间布局参考。同时考虑了垂直生态过程和水平生态过程,一定程度上弥补了传统方法只从景观单元垂直过程研究的不足之处,为生态适宜性分区划分的方法研究提供了有益的尝试和补充。     

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〖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。     

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...     

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。     

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...     

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...     

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AHP-GIS的重庆市山洪灾害风险区划研究

山洪灾害风险评估与区划是山洪风险管理和决策的重要依据，可有效指导山洪灾害防治工作。利用重庆市2013~2015年山洪灾害调查评价数据，融合降雨条件、下垫面、人口条件、经济财产等多元参数，嵌入抗灾能力修正系数，建立重庆市山洪灾害风险性评价指标体系。利用层次分析法(AHP)确定各指标权重，并依托ArcGIS空间分析叠加功能得到重庆市山洪灾害危险性、易损性、风险性分布图。经多目标图层综合叠加与非监督聚类分析，将境内山洪灾害风险强度分为微、低、中、较高、高5个等级，其面积比例分别为14.97%、25.19%、24.41%、22.2%及13.23%。据此，将重庆市山洪灾害风险划分为渝东北高海拔山地较高风险区（1.42 km²）、渝东北中海拔山地中低风险区（1.12 km²）、渝东南中海拔山地高风险区（1.69 km²）、渝中部低海拔山地低风险区（2.07 km²）、渝西中低丘陵低微风险区（0.59 km²）及渝西低丘平坝较高风险区（1.34 km²）6个分区，风险度分布与分区结果客观反映了山洪灾害发生特点、分布情况、易发程度和防治迫切程度的区域差异。     

区域空间管制约束下的建设用地动态变化分析——以常州市为例

在建设用地受到土地利用总体规划空间管制分区约束的背景下,参照“三界四区”的划定位置,从规模布局、结构变化和扩展方向等多方面出发,通过GIS空间分析技术和统计分析等方法,对比分析空间管制约束前后常州市建设用地的动态变化,此举有利于提高城市发展的规划管理效率。研究结果表明:(1)空间管制对建设用地的约束作用受时间和地域影响;(2)建设用地空间管制分区的划定在不同时期对不同建设用地类型产生的影响各异;(3)受允许建设区和有条件建设区空间分布的影响,常州市建设用地扩展方向由前期的东北-西南转变为后期的正北方向,有效缓解了“摊大饼”式盲目开发的趋势。     

武汉市湖泊水域利用转变及其碳排放影响

考虑到湖泊水域面积与土地面积的相互变迁进程,以及土地利用变化已成为仅次于化石能源燃烧的第二大温室气体排放源的客观现实,首次尝试分析特定区域湖泊水域的变化以及间接产生的碳源碳汇影响。根据2005、2010和2015年遥感影像获取武汉市湖泊水域利用转变的数据,采用国际通用的土地碳排放测算模型,评估武汉市湖泊水域转变为4类用地产生的碳排放量及碳强度变化情况。研究显示:(1)2005～2015年武汉市湖泊水域面积整体减少超10 km~2,且2010年后呈现加速萎缩趋势, 2010～2015年的减少值约为2005～2010年减少值的2.04倍;(2)虽然部分耕地、林地和草地转化为湖泊导致湖泊水域的增加,但湖泊大面积转变为建设用地导致水域面积的显著较少;(3)从碳排放总量来看,变动面积区域内呈碳源区,后5年碳源值是前5年的1.45倍;前后5年湖泊水域变化的碳排放强度分别为0.03和0.04 t/km~2,碳排放强度明显增加。针对武汉市湖泊水域利用的现实状况,提出把"山水林田湖草"放到统一的管理机制中进行考虑、规范土地资源利用、限制建设用地过度扩张等措施。     

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。     

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。     

吉林省中部地区后备城镇建设用地潜力及空间分布研究

后备城镇建设用地潜力及空间分布研究是科学制定区域空间发展战略和优化城镇发展格局的基础。以吉林省中部地区为例,主要利用GIS空间分析方法,综合考虑地形、土地利用类型、基本农田分布、土地利用规划、人口及城镇发展等因素,对区域后备城镇建设用地极限潜力和有效潜力的数量及空间分布进行分析。研究表明:(1)吉林省中部地区后备城镇建设用地极限潜力规模为14 913.32 km~2,丰富程度由北向南呈降低趋势,主要受行政区规模、气候条件和地理环境特征的影响;(2)极限潜力利用优势度指数为0.467 8,偏北区域利用优势度整体高于偏南区域,空间分布格局与地形和城镇密集程度密切相关;(3)有效潜力规模为2 214.91 km~2,丰富程度为中间区域高,西北和西南区域低,东部边缘区域为中等水平,空间分布格局与城镇化水平和城镇密集程度联系紧密;(4)人均有效潜力规模为106.65 m~2/人,丰富程度整体为中间区域高,西部边缘区域低,北部、东部及南部3个地区的边缘区域为中等水平,空间分布格局除受城镇化水平和城镇密集程度的影响外,与人口分布特征也有一定关系。     

城市周边高标准基本农田建设时序研究——以重庆市南岸区为例

高标准基本农田建设是夯实农业基础,保障国家粮食安全的重要抓手。以重庆市南岸区为研究对象,从基础地力、利用条件、区位条件3方面筛选出12个指标,构建高标准基本农田建设综合评价体系,引入熵权法、障碍度模型等测算各评价单元的建设潜力和建设难度系数,最后以行政村为评价单元耦合两者评价结果,提出了南岸区高标准基本农田建设时序。结果表明:南岸区已基本具备高标准基本农田条件的耕地面积约76.6 hm~2,占永久基本农田总量的11%,其余624.19 hm~2耕地可通过土地整治逐步建成高标准基本农田。在空间上,建设潜力较高的区域主要集中在东北部广阳镇,建设难度等级呈现出"南高北低"的分布规律,按照先易后难的建设原则,建设时序也需遵循从北向南的规律依次开展整治工程。研究结果可为南岸区高标准基本农田规划实施提供参考。     

长江经济带后备适宜建设用地潜力

随着中央政府将长江经济带发展提到国家区域战略的新高度,其对建设用地的需求将进一步增加。作为客观反映地区剩余或潜在建设用地对未来人口集聚、工业化和城镇化发展承载能力的指标,后备适宜建设用地潜力成为决定研究区域能否持续稳定发展的关键因素。基于此,本文根据后备适宜建设用地的计算方法和评价技术流程,测算了长江经济带后备适宜建设用地潜力,并对其空间分布特征进行了分析。结果表明:长江经济带后备适宜建设用地面积为85 672.35 km2,约占研究区总面积的4.18%,总体潜力不大,空间上呈现出长江北部高于南部,中游、下游、上游地区依次递减的分布趋势;人均后备适宜建设用地0.22亩/人,下、中、上游地区呈现出依次递减的趋势;四川盆地、两湖平原、皖北等区域的后备适宜建设用地潜力较大,长三角、大城市市辖区以及川西地区不仅后备适宜建设用地较缺乏,人均后备适宜建设用地面积也较低。     

长江中游经济带交通区位条件变化与建设用地扩张时空耦合规律

揭示区域交通区位变化与建设用地扩张的时空差异特征，是探索建设用地扩张驱动力，提升区域建设用地管控成效，推进区域协同可持续发展的重要基础。基于长江中游地区1990~2015年遥感和交通数据，通过空间计量方法揭示区域交通区位和建设用地扩张的时空分异特征，并从时序和空间两个层面探索了二者之间的相关性。研究表明：（1)交通通达度呈快速增长过程，县域平均交通通达度从1990的0.76增长到2015年的1.14，平均年增长幅度为1.52%，其中1990~1995年增长速度最快，而2005~2010年增长较慢，且较高水平通达度区域呈由零星点状分布向沿长江及其支流的线性分布转变的态势。(2）1990~2015年研究区建设用地面积总增加量达7 851.24 km²，扩张强度变化趋势为先减后增，其高值区也表现出类似的由零星点状转变为沿长江及其支流分布的空间变化趋势。（3)区域建设用地扩张不仅与其自身交通区位有关，受其邻域交通区位的影响也较大。各时段(1990~1995年、1995~2000年、2000~2005年、2005~2010年、2010~2015年)扩张强度取对数后与交通通达度的Pearson相关系数分别为0.577、0.567、0.470、0.591、0.501，扩张强度与交通通达度的Moran’s I指数分别为0.235、0.278、0.251、0.298、0.278。(4）不同时段交通通达度与建设用地扩张强度的空间聚集特征存在相似性：省会城市及其近邻地区因其区位优势，呈高-高聚集状态，而丘陵山地区因其经济活跃程度较低，地形条件所限，呈现低-低聚集状态。明确区域交通区位变化和建设用地扩张时空耦合关系，对于新时代背景下区域融合发展战略规划具有重要指导意义。     

繁昌县后备土地资源多宜性评价

合理评价后备土地资源适宜性是有效进行后备土地资源的开发利用和农业结构调整的前提。以繁昌县后备土地资源为例,以区域自然与人为因子对其进行初步筛选,在此基础上建立适宜性评价指标体系,结合生态位适宜度理论构建多宜性评价模型,运用加权平均模型和限制因子模型,对后备土地资源评价单元耕地、园地和林地3种土地利用类型的生态适宜度及限制性生态因子进行评价。结果表明:(1)繁昌县59.38%的后备土地资源不能进行开发,能够开发且对生态环境影响较小的后备土地资源为387.03hm2;(2)繁昌县生境环境较为良好,对各土地利用类型的适宜性较强;单一土地利用类型评价中后备土地资源生态位适宜度值最大值为0.966 5。其中,耕地适宜性最高,林地次之,园地最低;(3)多宜性评价表明繁昌县后备土地资源中耕地适宜性面积最大,林地次之,园地最小;(4)限制繁昌县后备土地资源开发利用的生态因子主要为:排水条件、pH值、障碍层深度。为改善后备土地资源开发利用的生境条件,今后应重视土地质量管理,加强农田水利设施建设,使其适合开发利用的需要。