实现可持续的城市发展:从褐色地带到环境管理

因重新开发受实际或觉察到的环境问题的阻碍而被废弃的土地或建筑物，是已经经历了工 业、人口等疏散和经济衰落或城市中心土地利用发生变化的城市的一个共同特点.把广泛的 土地利用与重新利用这些褐色地带所必需的环境补救结合起来的规划过程，在力图减少城市 无计划蔓延的情况下，可以促进重新开发.     

结构方程模型在城市环境管理中的应用

针对城市经济增长与环境污染负荷之间的耦合关系,选取45个样本城市,采用2004年的截面数据,开发了结构方程模型研究环境污染负荷、环境基础设施、土地利用、工业化程度和经济发展5个结构因子之间的关系。结果表明:环境污染负荷与经济发展和环境基础设施建设直接相关,而与土地利用没有明显相关,建议城市管理者应当重点调控环境基础设施、工业化发展等结构因子,以实现城市环境污染负荷的削减目标。     

土地利用差异与变化对区域热环境贡献研究——以京津冀城市群为例

人类活动改变土地利用、土地覆被,造成下垫面属性变化,直接引发区域热环境变化。采用2004—2006年、2014—2016年京津冀城市群MODIS地表温度产品,结合2005年和2015年土地利用数据,分别从行政区划和土地利用角度定量计算地级市和土地利用类型在不同季节、昼夜条件下对城市群热环境的贡献度指数(CI),归纳不同城市和土地利用类型对城市群热环境贡献的角色特征,度量不同土地利用类型对城市群和地级市热环境贡献度强度差异及变化。结果表明:(1)不同城市在白天和夜晚作为城市群热环境源汇角色不同,根据贡献度指数的昼夜差异可分为昼夜热源型城市(CI0)、昼汇夜源型城市(白天CI0,夜间CI0)和昼夜热汇型城市(CI0);(2)2005—2015年各土地利用类型对城市群热环境的贡献度指数绝对值增大,对城市群热环境的源汇作用强度增加;(3)耕地和林地分别为京津冀城市群热环境最主要的源汇景观。在春、秋、冬季夜间,耕地对城市群热环境贡献由源转为汇。(4)城市受内部土地利用空间配置和自身发展条件影响,不同土地利用类型对城市热环境贡献度存在显著的时空差异,如林地在春、夏、秋季夜间对不同城市热环境分别表现为源汇景观。区别源汇景观的依据在于判定其是否能够降低区域热环境,因此源汇景观在空间尺度或时间尺度上可能会发生角色转变。研究结果对于基于植被分区的城市设计所进行的热环境调控具有理论意义。     

城市生态系统代谢的能值研究进展

城市环境问题的深层原因是城市代谢过程出现了问题.城市代谢研究,是分析城市在人类各种活动影响下,如何将取自生态系统的物质和能量进行转换、利用与处理的过程,成为评价城市可持续发展的重要依据.早在19世纪末,就有有关能量流分析社会代谢的概念;近期最具代表性的是HowardT.Odum.首先从城市代谢研究的兴起和发展出发,然后分环境评价、空间层面、动态模拟三方面,对Odum的能值方法在城市代谢分析中的应用进行了回顾.环境评价方面以生态经济学为理论基础,提出发展具有生物物理基础的能值方法,对城市代谢的生态评估更为恰当;空问层面结合景观生态学,为区域空间规划提供了参考,并指出土地利用变迁与社会代谢间的相关性研究为当前的核心问题;动态层面仍以系统生态学建立整合性系统模型为基础,但空间系统模拟方法的发展仍处于起步阶段.各个学科与方法的整合促进了城市代谢研究的进一步深化.最后,建议未来应用能值研究城市代谢的4个研究方向有:(1)城市代谢与可持续发展之间相互关系的研究;(2)城市代谢与土地利用变迁相互驱动的模型发展;(3)基于代谢过程的城市管理对策研究;(4)全球环境变迁对土地利用和城市代谢的影响.     

珠江三角洲土地利用变化及其对城市化发展的响应

城市化程度跟城市的土地利用变化关系密切,是城市可持续发展的重要研究内容之一。珠江三角洲是中国第二大经济区,研究其土地利用变化对城市化发展的响应对于珠江三角洲乃至中国沿海地区的生态环境可持续发展以及城市规划具有重要意义。利用珠江三角洲2000、2005、2010、2015年4个时期土地利用数据,从土地利用动态度、面积转移矩阵与城市化水平等角度,采用曲线回归分析了土地利用变化对城市化发展的敏感度。结果表明:(1)珠江三角洲在2000—2015年期间,耕地减少2.66%,建设用地增加1.75%;(2)根据城市化水平和发展阶段将珠江三角洲城市分为三类,分别是处于后期成熟阶段的A类城市(如广州、珠海、深圳、佛山)、从中期加速阶段跨入后期成熟阶段的B类城市(如中山、东莞)以及一直处于中期加速阶段的C类城市(如肇庆、江门、惠州);(3)从土地利用变化对城市化发展的敏感度来看,A类城市中广州、深圳、佛山的草地敏感度最大,珠海的建设用地敏感度最大,B类城市中山和东莞的建设用地敏感度最大,C类城市中江门、肇庆建设用地的敏感度最大,惠州从林地逐渐过渡为建设用地敏感度最大。2000—2015年珠江三角洲经济越发达的城市,其发展过程对土地利用变化的影响逐年降低,中期加速阶段跨入成熟阶段的城市发展过程对土地利用变化的影响最显著,城市化更加理性的发展,与土地利用变化相互制约相互促进。     

城市地区的空间结构及其应用

区域组成要素之间的空间联系是城市与其外围地区进行生态建设的主要依托。城市与区域因结构单元的镶嵌性、物质系统的流动性以及整体与局地功能的多样性而具有紧密的联系。城市生态规划是一种生态调节手段,规划的重点是评价各种发展政策或开发任务可能造成的环境与生态后果,确定人、资源、环境之间的适宜关系及其相应的配套对策或补偿措施。区域生态建设应该以为境内城市提供良好的生境网为目标,作到点与面协同有序。     

三峡库区万县市城市景观的生态研究

通过比较万县市不同时期的城市景观，分析其发展变化过程，表明该市景观形状不规则，边缘效应强，道路网络简单，流的运动不畅；土地利用不合理，存在环境污染严重等生态问题，并且有逐渐恶化的趋势。三峡工程使该市景观发生大的变化，城市环境将明显改善。     

昆明市主城区热环境及其影响因素的时空演化特征

为了明确城市化发展所导致的城市地表变化对城市热环境时空变化的影响,基于2002年、2008年和2014年的三期遥感影像,采用辐射传输方程法和ISODATA非监督分类法对城市地表进行了地表温度反演和土地利用分类,同时利用NDVI像元二分线性模型法计算了地表的植被覆盖度,最后,通过对研究区域的土地利用、植被覆盖和热环境进行时空变化的统计分析和对比分析,得到如下结果,(1)2002—2014年,城镇用地面积共增加了295.18 km~2,相比2002年,2014年城镇用地面积增加了1.62倍,所占比重增长了10.98%;(2)大量中低植被覆盖度区域转换为中高植被覆盖度区域,植被覆盖度大于0.6的区域面积共增加了220.26km~2;(3)较高温区面积持续增加,共增加841.78km~2,与之相反的是低温区和较低温区面积持续减少,共减少701.71 km~2;(4)城市热环境虽然受到植被覆盖度等地表特征因素的影响,但是城市热环境的持续增高并非完全由于城市化导致的城市地表特征变化所致,全球变暖大环境的影响也是其均温大幅增高的主要原因之一。研究结果可作为改善城市热环境和缓解其负面效应的空间优化与规划的重要科学依据,也可为将来昆明城市发展战略提供科学参考。     

近50年来三江平原北部土地利用/土地覆被变化及生态效应分析

土地利用/覆被变化在全球变化中占有重要地位,对于综合模拟和评价环境问题非常重要。区域案例研究方法是土地利用/土地覆被的研究核心,以中尺度的三江平原北部作为研究区域,重建并分析了自1954年以来该地区4个时段的土地利用/土地覆被格局及其时空演化过程,在此基础上重点分析了20世纪50年代以来耕地的开发过程。结果表明1954年到2000年期间,以湿地、草地和林地转换成耕地为该区域土地利用/土地覆被变化的主要形式,耕地面积由占总面积的5.29%上升到51.81%,同时湿地占总面积的52.49%下降到15.71%,并指出人类的农垦活动是湿地减少和生态环境恶化的根本原因。     

城市土地利用生态经济适宜性评价—以天津居住新区为例

土地利用生态经济评价是近年来国际上进行土地开发与规划,合理利用土地资源的一种重要手段.土地利用不仅要考虑经济上的合理性,而且要考虑与其相关的社会效益和环境效益.本文运用城市复合生态系统理论,采用计算机辅助支持下的定性与定量分析相结合方法,通过专家咨询对评价指标体系中的关键指标进行筛选,在上地利用生态潜力与限制性分析的基础上,采用等级合并规则的选图分析法,得到天津市居住新区土地利用生态适宜性等级.该项结果可为天津市有关决策部门进行居住新区规划提供科学依据.     

多情景下珠江三角洲地区土地利用变化对生态系统服务的影响预测

土地资源的有序开发是区域可持续发展的基础,针对未来不同情景下土地利用变化对区域生态系统服务的影响进行科学评估与预测,可以为城市可持续发展规划提供科学参考。以珠江三角洲(珠三角)地区为研究区域,采用PLUS模型模拟不同情景下土地利用变化,结合InVEST模型对各情景下产水量、土壤保持量、生境质量、碳储量和水质净化服务及其变化进行预测,构建综合生态系统服务指数从空间上反映各生态系统服务供给量,分析2040年不同情景下土地利用变化对生态系统服务的综合影响。结果表明：(1)PLUS模型模拟精度较高,可用于合理预测珠三角土地利用变化。(2)在自然发展情景下,仅土壤保持服务供给水平得到提高;在城市发展情景下,除水质净化服务损失严重外,其他服务供给损失变化与自然发展情景相似;在生态保护情景下,生境质量和碳储量提升幅度最大,而产水量下降幅度最大;在可持续发展情景下,水质净化能力损失最严重。(3)2040年不同情景下珠三角综合生态系统服务指数空间分布格局相似,与2020年相比,生态系统服务总体水平将有所提高,但整体上预测平均值较低。该研究可为未来珠三角土地利用规划提供参考建议,为协调土地利用与生态保护管...     

土地利用/覆被变化（LUCC）与土壤重金属积累的关系研究进展（Research Review of the Relationship between Land Use/Cover Change and Heavy Metal Accumulation in Soil）

土壤重金属污染是世界性环境问题之一.土地利用/覆被变化(LUCC)是最主要的环境演变驱动因子之一.为明晰LUCC对土壤重金属积累和污染的影响,根据前人研究,从场地、县域和流域/区域尺度总结了LUCC和土壤重金属污染的关系.研究发现,三个尺度上土地利用方式和覆被类型/格局是控制土壤重金属空间积累和分布的重要因子,土地利用/覆被可以直接吸纳或吸附重金属,亦能通过改变土壤物理、化学和生物性质从而控制重金属在土壤中的移动性和活性,造成土壤中重金属的积累直至污染.此外,论文阐明了LUCC在土壤重金属污染风险预测、规避和污染土壤修复中的重要作用,最后提出了在实践中通过调整土地利用/覆被类型进行污染土壤修复的建议.寓景观生态学思想于土壤重金属污染防治过程是一种新的有效途径.     

微观尺度城市热环境影响因素分析研究——以深圳市罗湖区为例

城市热环境状况是衡量城市生态环境状况的重要指标之一,直接关系到城市人居环境质量、居民健康状况,以及城市的可持续发展。以人口、经济、产业、建筑等为代表的的社会因素是影响城市热环境的主要驱动力因素之一,然而目前相关研究仍主要集中在宏观尺度。以Landsat-8 TIRS为数据源,以深圳市罗湖区为研究区,研究微观尺度多种社会因素对城市热环境的影响机制,揭示城市内部空间热环境的成因。首先,通过计算热岛强度与热岛比例指数分析罗湖区热环境空间分布;然后,应用Pearson相关系数分析微观街区尺度建设用地比率、绿地比率、毛容积率、人口密度等自然、社会因素与城市热环境的相关性;最后,基于统计直方图分析具有不同人文功能属性建设用地对城市地表热环境的影响机制。研究结果表明:由于罗湖全区的生态用地比例较高,热环境状况总体较好,然而由于生态用地分布极不均匀,建成区内的部分区域热岛比例指数较高,城市热岛效应较严重;在微观街区尺度,4种指标与热岛比例指数的相关性由大到小依次为:绿地覆盖率(-0.91)、毛容积率(0.76)、人口密度(0.67)、建设用地比率(0.64);对7种具有人文功能属性的土地利用类型,其对地表热环境的影响由大到小依次为:物流仓储用地、交通设施、工业用地、商业服务业用地、公共管理与服务、居住用地、市政公用设施。研究成果不仅能为快速发展城市土地利用规划提供参考,也对城市热环境管理和城市热岛效应减缓措施的提出与施行具有实践意义。     

丹东沿海地区土地利用变化对生境质量的影响研究

土地利用变化与生态效应影响研究是全球环境变化的热点.以丹东沿海地区2000—2018年土地利用景观格局为基础,运用GIS技术和InVEST模型对丹东沿海地区生境质量进行定量评估,并结合土地利用变化规律分析了土地利用变化对生境质量的影响.丹东沿海地区作为连接海陆的重要过渡带,研究其土地利用变化对生境质量的影响,对于权衡生...     

基于层次全息模型的农业土地利用环境风险识别

提出了基于层次全息模型(HHM)框架识别农业土地利用环境风险的方法:通过构建农业土地利用环境风险识别的HHM框架,从多维度描述农业土地利用过程中存在的9大类别风险源,并应用双重标准风险矩阵方法对各类别风险源进行初步筛选、过滤和分级;在此基础上,依据多重准则标准和定量化风险矩阵进一步对各个环境风险因子进行定量评估.以湖南省桃江县为例,应用HHM风险识别方法对该县农地利用的环境风险进行系统识别,结果表明桃江县农地利用的主要环境风险源包括重金属污染、水体富营养化、污水灌溉和工厂排污.     

桂西北环境移民工程土地利用类型及产业化发展

在桂西北喀斯特地区的环境移民工程中,对不同坡面及土地利用类型,连续4a定位监测移民开发活动造成的土地利用类型变化对土壤养分、水分及生态安全的影响,初步揭示了开发过程中水土流失、土壤水分、土壤养分的动态变化,提出了减少降水径流系数与土壤流失量,以及增加土壤有效水分和培肥土壤的调控措施,为土地类型的合理利用及产业化发展,提供了科学依据.     

建三江城区用地评价与绿地生态系统分析

根据现状基础数据,以及城市发展对土地利用的需要,对建三江城区绿地和土地利用状进行了分析与评价。通过对现有林地、水系生态要素的有机组织和改造,确定了建三江城区绿地生态系统用地规划目标和绿地生态系统布局,＂一廊、两环、三楔、多点、网络＂,为北方寒地城市建三江城区的生态宜居城市建设提出了建议。     

珠江口沿岸土地利用变化及其地表热环境遥感分析

以遥感和GIS为技术手段,选择四期TM/ETM＋影像为数据源,对珠江口沿岸区域的土地利用及其地表热环境的变化进行了定量分析。1990—2008年期间,建设用地扩展是珠江口区域土地利用变化最为显著的特征,建设用地从1990年的605.50km^2增加到2008年的2394.26km^2。土地利用变化导致区域热环境效应增强,并促使不同土地利用类型在7个热力区间中的组成发生变化。珠江口东岸建设用地在数量上的优势使得珠江口的热力重心始终分布在东岸。研究结果表明,以建设用地扩展为突出特征的土地利用变化,深刻影响着区域热环境。     

贵州水城盆地人类活动及其地质环境效应

由于强烈的人类活动：过量开采地下水、工业三废和城市生活垃圾的任意排放以及其它一些工农业活动，贵州水城盆地岩溶环境问题十分突出，如地下水严重污染、岩溶塌陷、水土流失、土地石漠化以及频繁的旱涝灾害。通过分析水城盆地主要人类活动，评价其负面地质环境效应，为规划岩溶区土地利用、指导人类行为提供决策依据。     

农业土地利用系统的环境风险分析与评价方法研究:以湖南省桃江县为例

通过对农业土地利用系统的过程和输入-输出特征解析,构建了农业土地利用系统概念模型,从系统输入、土地利用过程和输出3个方面分析了农业土地利用过程中的环境风险源,探讨了针对农业土地利用系统的环境风险识别与评价方法。在此基础上,以乡镇为评价单元,逐一识别相应的环境风险因子,评价各类环境风险水平,并依据每个评价单元需要关注的风险种数评价其综合风险水平。以湖南省桃江县为例,对该县农业土地利用系统中的污水灌溉、肥源投入、农药投入、地膜施用和秸秆焚烧等人为因素带来的环境风险进行评价,结果表明,由于该县南部地区的工厂和采矿活动密集以及土地利用集约度高,农业土地利用系统的综合环境风险程度呈南高北低的趋势。