城市区域土地利用变化及驱动机制研究 --以长江三角洲地区为例

以正处于一个新的成长期的城市群——长江三角洲地区为例,分析其工业化、城市化进程中的城市区域土地利用变化态势及内在驱动机理。通过对长江三角洲地区城市区域各地类面积比例的动态分析,发现研究区土地利用变化的主要方面是建设用地比例的增加以及耕地和水域面积比例的减少。在此基础上建立驱动因素体系,利用相关分析和主因子分析方法,并构建城市区域土地利用变化驱动力模型,得出长江三角洲城市区域土地利用变化的主要驱动因素是人口的增长和非农化、经济总量的增加以及劳动力的非农化。但是不同的时期,主要驱动力随着社会经济发展的特点和土地利用的特点不断变化：人口的非农化(城市化率)的作用不断增强;经济总量增长的作用明显的减弱;第三产业的发展对建设用地比例增加的驱动作用越来越强。     

安徽省近10年能源足迹测度及驱动因子分析

安徽省为生态建设省,随着中部崛起战略与皖江城市带承接产业转移示范区建设的实施,能源消费给当地生态环境形成了较大压力. 依据生态足迹模型对安徽省2000—2009年能源足迹进行了时间序列测度,基于STIRPAT模型揭示了能源足迹驱动因子的边际贡献,运用灰色GM(1,1)模型预测了2015年与2020年能源足迹. 结果表明:安徽省人均能源足迹由2000年的0500 8 hm2增至2009年的1043 5 hm2,人均能源足迹赤字由2000年的0432 9 hm2扩至2009年的0975 5 hm2;煤炭足迹对能源足迹平均贡献率为7629%,占主导地位;能源足迹强度由2000年的1083 3 hm2104元降至2009年的0704 7 hm2104元;研究时段内,能源足迹生态压力指数均大于5 人均GDP和第二产业在经济中所比例均与能源足迹呈正相关,二者边际弹性系数分别为0000 073 57和0006;而单位工业增加值能耗与能源足迹呈负相关,其边际弹性系数为-0186.      

基于多时相遥感数据的典型区生态格局变化分析

利用1985、2000、2013年遥感影像提取的土地覆盖数据,通过景观格局指数、动态度计算、转移矩阵等,分析1985—2013年我国典型地区各类型生态系统景观格局及其动态变化特征、生态系统相互转化时空变化特征等,揭示1985—2013年生态环境格局变化的特点和规律:一级分类生态系统综合变化率,赣江、闽江、白龙江和岷江上游流域分别为4.7%、3.9%、3.3%和1.7%,生态系统变化强度1985—2000年较缓,2000—2013年更剧烈。1985—2013年典型区生态系统的主要转化方向具有持续性和双向性特征,岷江、白龙江和赣江上游流域退耕还林还草政策效果明显,出现较高比例的耕地转为森林和草地;面积占67.4%生态系统类型变化与耕地生态系统和人工表面生态系统变化有关;生态系统变化具有明显的区域差异,生态变化主要表现为沿主要河流谷地的线状延伸,主要城镇居民点附近生态系统类型变化较为突出,人类活动是典型地区生态系统类型格局变化的主要驱动力;典型区尤其是敏感区应加大退耕还林还草政策,减少人类经济活动,降低洪水泥石流灾害发生的概率和程度。     

主体功能区视角下的环境污染时空格局及驱动因素——基于广东省121个县域的实证分析

基于县域污染物排放和人口社会经济数据库,运用熵权法构建水气污染综合指数测度广东省水气环境污染状况,在解析2012—2016年水气环境污染时空变化与主体功能区分异特征的基础上,采用空间计量模型考察水气环境污染的驱动因素及其在不同类型主体功能区之间的差异.研究结果表明：① 2012—2016年,广东省水气污染综合指数降幅达到46.93%,处于污染指数高值区间的县域数量大幅减少,并呈现由边缘向核心收缩的空间变化特征;② 4类主体功能区的水气环境污染均有明显改善,但相对而言,城市化地区和农产品主产区仍是广东省水气污染物排放的主要承压区;③人口规模是各类主体功能区水气环境污染的共性驱动因素,此外,城市化地区、农产品主产区和重点生态功能区还分别受到工业化水平、社会固定资产投资和财政收入分权程度的影响.建议从引导城乡居民绿色生活、持续提升清洁生产技术、增加地方财政分权激励机制中的环境效益考核入手强化区域环境污染综合治理.     

基于地理探测器的区域植被覆盖度的定量影响——以京津风沙源区为例

植被覆盖度（FVC）是衡量生态环境优秀的重要指标.本文基于MODIS NDVI数据,运用像元二分法模型,估算了2000~2018年京津风沙源区FVC,分析了其时空变化特征.在此基础上,基于地理探测器模型,定量分析了自然因素和人类活动因素等12个因子对京津风沙源区FVC空间分布的影响.结果表明,近20a来京津风沙源区FVC整体上呈增加趋势,增加率为8.2%.空间上,研究区73.7%的区域FVC在增加,其中显著增加的区域主要集中在晋北山地丘陵亚区、燕山丘陵山地水源保护亚区、大兴安岭南部亚区和科尔沁沙地亚区的南部.2000~2018年,降水是影响京津风沙源区FVC空间分布的主要自然因子,解释力为63.3%;年末大牲畜头数是影响FVC空间分布的主要人为因子,解释力为34.8%.自然因素和人类活动之间的双因子交互作用以双协同作用和非线性协同作用为主,表明相对于单因子,自然因素和人类活动间的交互作用对FVC的解释力更强.其中,降水与其他11个因子的交互作用对研究区FVC起主导作用,解释力超过60%.     

基于STIRPAT模型的环境压力空间差异分析——以能源消费为例

定量分析区域人文驱动力对环境的影响,对认识我国区域环境压力及其影响因素具有一定的科学意义.利用STIRPAT模型,以人口数量、富裕度为自变量,以能源消费总量为因变量,应用岭回归函数拟合得到环境压力模型.以研究结果为依据.利用Mapinfo7.0 软件分别绘制人口数量和富裕度对环境压力影响的空间差异图.结果显示,不同省份间人口数量和富裕度对环境压力影响存在显著差异.尽管各省份人口数量对环境压力都产生线性正效应影响,但影响强度有明显差异,最大者是最小者的8.079倍.富裕度对环境压力影响,有正效应或者负效应;有线性作用或者弹性作用.30个考察对象中,北京、上海、四川、新疆4个省市的富裕度二次项系数为负,这说明,在数据观测范围内以上4个省市的结果支持富裕度与环境压力间存在倒"U"型环境库兹涅茨曲线的观点;但这4个省市的环境压力并没有出现下降,这是由于各种人文驱动力影响的净效应决定了环境压力变化趋势.人口数量的增长对环境压力的上升存在较强正效应.因此,控制人口数量的速度对改善环境压力将起到关键作用.     

湖北省土地利用结构变化及其驱动机制分析

采用1996～2004年的统计资料,分析了湖北省土地利用结构变化,研究发现全省耕地大幅度减少,其次是未利用地和牧草地;林地则迅速增加,其次为居民点及独立工矿、园地、其他农用地、交通用地和水利设施用地。随后运用典型相关分析法,以湖北省76个县级行政单位为研究单元,进一步对湖北省土地利用结构变化的驱动因子进行了统计分析,定量诊断出各驱动因子对湖北省土地利用结构变化贡献作用的大小。结果显示,湖北省土地利用结构与社会经济因素之间关系可以用4对典型相关变量表示,耕地、居民点及工矿用地、林地、交通用地、水利设施用地的发展变化分别对应于不同的社会经济驱动因子。     

A Methodology Framework for Regional Land-use Change Studies based on Landsat TM images: A Case Study in Northeast China

Abstract

Land-use change is an important aspect of global environment change. It is, in a sense, the direct result of human activities influencing our physical environment. This paper analyzed the land- use change in Northeast China during 1985–2000 based on Landsat TM images. It divides Northeast China into five land-use zones based on the dynamic degree model of land-use: woodland/grassland-arable land conversion zone, dry land-paddy field conversion zone; urban expansion zone, interlocked zone of farming and pasturing and reclamation and abandon zone. The findings include the obvious increase of cropland area, paddy field and dry land increased by 75 and 276 thousand hm² respectively; urban areas expanded rapidly, areas of town and rural residence increased by 76.8 thousand hm²; areas of forests and grassland decreased sharply with the amounts of 1399 and 1521 thousand hm² respectively; areas of water body and unused land increased by 148 and 514 thousand hm² respectively. This paper also discusses the driving forces in each land-use dynamic zone and finds that some key biophysical factors affect conspicuously the conversion of different land-use types. The relation between land-use conversion and DEM, accumulated temperature (≤10°C) and precipitation was analyzed and represented. The land-use changes In Northeast China resulted from the changing macro social and economic factors and local physical elements. Rapid population growth and management changes can explain the shaping of woodland/grassland-cropland conversion zone. The conversion from dry land to paddy field in the dry land-paddy field conversion zone, apart from the change of physical elements promoting the expansion of paddy field, results from two reasons: one is that the implementation of market economy in China has given farmers the right to decide what and how they plant their crops, the other factor is originated partially from the change of the dietary habit along with the social and economic development. The conversion from paddy field to dry land is caused primarily by the shortfall of irrigation water, which in turn is caused by poor water allocation managed by local governments. The shaping of the reclamation and abandon zone is partially due to the lack of environment protection consciousness among pioneer settlers. The reason for the conversion from grassland to cropland is the relatively higher profits of farming than that of pasturing in the interlocked zone of farming and pasturing. In Northeast China, the rapid expansion of built-up areas results from two factors: the existence of a small number of towns and the huge potential for expansion of the existing towns and cities. The urban land expanded mainly in areas with a gentle topographic relief and low population density.     

Quantitative Appraisement on Ecological Carrying Capacity in Coastal Rapid Developing Region of Hainan Province

Abstract

The ecological carrying capacity, an important indicator to evaluate the sustainable development of the ecosystem, means the potential ability of the natural ecosystem to carry socioeconomic development while the ecosystem is healthy. It is limited by the carrying capacity of natural resources and environment and the elasticity of the ecosystem. It will be greatly significant to study the ecological carrying capacity of Hainan Province, the first ecological province admitted by the State Environmental Protection Administration in China. Not only is the natural ecosystem reflected, but also the effects of human activities are emphasized by integrating the ecosystem health analysis into the ecological carrying capacity research. The research results, using the Factor Analysis tools of software SPSS, indicate that the ecological carrying capacity of Hainan Province fluctuated obviously from 1996 to 2005. The level of the ecological carrying capacity of Hainan Province was relatively high in 1996, and reached into trough from 1997 to 1999. It has steadily ascended to be above the middle level since the 21st century. The results also show that policy factors, especially the implementation of the ‘Ecological Province’ strategy, were important driving forces to influence the ecological carrying capacity. With the population rapidly increasing, the land and water resources per capita have decreased quickly. The amount of the ecological carrying capacity was promoted remarkably by socioeconomic development especially economic growth and technology applications. All of these will provide useful suggestions to establish and enact regional development policies, especially for protecting and reconstructing the ecology and environment of Hainan Province.     

1979—2006年泰安市建成区扩展特征及影响因素分析

在遥感和GIS技术支持下,采用扩展强度指数、紧凑度指数、象限分割方法研究了泰安市建成区1979—2006年的时空扩展变化特征及形态模式。结果表明,泰安市建成区自1979年以来呈现快速扩展趋势,建成区紧凑度指数呈现逐渐下降趋势。对自然和社会经济发展资料分析后认为,泰山对建成区北部的扩展形成天然屏障,而其他方位的快速扩展与泰安市固定资产投资、旅游业发展和人口增长等社会经济发展因素具有密切联系。针对紧凑度指数逐渐下降趋势,提出今后泰安市城市建设应当在城市合理布局的前提下,进一步加强土地的集约利用。