南京市生态保护红线与建设用地空间协调性研究

基于遥感数据提取了南京市建设用地分布信息,通过建立互斥分类矩阵,对南京市划定的生态保护红线与建设用地进行空间协调性评价,研究了两者之间的协调性.结果表明:南京市生态保护红线与建设用地空间分布总体协调.协调区域面积占比为77.64％,较协调区域面积占比为9.84％,较不协调区域面积占比为12.29％,不协调区域面积占比仅...     

兰州—西宁城市群城乡建设用地开发强度空间格局变化及影响因素分析

明确土地开发强度空间格局特征和演变规律,对城市发展边界、生态安全红线和耕地保护红线划定具有重要的指导意义。以1995、2005、2015和2018年兰州—西宁(兰西)城市群39个县级单元为研究区,运用趋势面分析、空间自相关和地理探测器等方法,分析兰西城市群城乡建设用地开发强度空间格局特征及其影响因素。结果表明:(1)兰西城市群城乡建设用地开发强度均值总体呈增长态势,由1995年的2.74%增长到2018年的4.45%,在空间上呈现兰州—西宁2个中心高、外围地区依次降低的"核心—外围"空间分布格局。(2)东西方向和南北方向空间差异较大,且呈现出扁平的倒"U"型曲线分布态势。(3)城乡建设用地开发强度空间上存在显著正相关性且集聚特征明显,冷热点区的空间分布具有相对稳定性。(4)1995—2018年城乡建设用地开发强度受人口集聚水平、经济发展水平、产业结构水平和海拔等要素综合影响。研究结果可为兰西城市群以及同类型地区城乡建设用地管控和高质量发展提供决策参考。     

广东省乡村聚落用地演变及其主控因子分析

进行乡村聚落用地演变主控因子识别与分析可推动乡村转型发展与空间重构的理论研究和行动实施。利用景观扩张指数,揭示1980—2015年广东省乡村聚落用地演变的扩张模式,借助地理探测器识别主控因子并进行机理分析。研究结果表明:(1)广东省乡村聚落用地呈现以珠三角为主、东西两翼为辅的空间扩张格局;(2) 1980—2015年乡村聚落用地扩张以边缘式为主,并与填充式、飞地式交替变化;(3)人均GDP、人均粮食产量、人均农业总产值等社会经济因子为各时段乡村聚落用地演变的主控因子;(4) 1990—2000年乡村处于工业化和城镇化高度发展期,形成了景观要素复杂化、空间结构分化和地域功能多元化的态势,乡村聚落用地面积增加较为明显,2000—2015年乡村规划集中化和一体化趋稳,乡村聚落用地变幅较小。因此,为推进我国乡村振兴与新型城镇化战略的实施,需要深入研究区域社会经济与乡村聚落用地变化之间的关系,多视角剖析其作用机理。     

基于时空理念的区域协调度模型及实证分析

以区域关系的实质为着眼点,将协调度的内涵界定为度量系统之间或系统内部之间协调状况好坏的定量指标,以此为基础,从社会经济和资源环境2个子系统之间的协调性入手,选择指标构建评价模型,对1990-2003年新疆区域发展的协调性进行了阶段性分析,结果表明社会经济子系统及资源环境子系统发展水平在波动中提升,2个子系统之间的协调性整体上在逐步改善;从空间上对新疆87个县市协调性进行了对比分析,结果表明空间差异性较大.     

江西省农村居民点时空特征及其影响因素研究

利用2005、2010、2015年江西省农村居民点矢量数据,借助网格统计、样带分析及地理探测器等方法,结合网格和县域2种尺度,刻画了农村居民点数量及规模的时空格局特征;并利用地理探测器定量识别县域层面农村居民点用地面积的影响因素。研究表明,江西省农村居民点数量多、规模小,呈现出在大尺度空间离散而在局部区域集聚的特征,农村居民点数量和面积均具有北多南少的空间分异特征,城市周边、平原地区、中心村镇等是农村居民点高度集聚和扩张的主要区域。在乡村人口持续向城镇转移背景下,农村居民点斑块数量和面积不降反增,细碎化特征更为突出,空间变化上以围绕城镇与交通线的居民点扩张和土地整治及生态移民导致的居民点收缩并存。在农业发展及人口增长、县域经济发展及投资带动、地形制约3类因素综合作用下,形成了江西省农村居民点用地面积格局。     

苏州市非农用地扩展的驱动因素时空变化研究

利用1984—2003年间4个时段的TM影像解译获得该时期苏州市非农用地扩张变化规律,并结合大量的社会经济资料,定量分析了过去20 a间苏州市非农用地扩张与社会经济因素的关系,筛选出非农用地高速增长的主导驱动因素,揭示了主导驱动力在不同时期的时空变化规律。结果表明,非农用地扩张的社会经济驱动因素随社会经济发展的不同阶段而显著变化,GDP、上海对苏州的经济辐射作用和人口增长是过去20 a间苏州市非农用地急剧扩张的3个主要驱动力。     

快速城市化背景下上海绿色空间景观格局梯度及其多样性时空动态特征分析

以上海典型快速城市化地区为例,基于遥感影像数据,综合运用RS/GIS技术和Fragstats 3.3移动窗口法对1997年、2000年、2005年、2008年和2015年5个年份上海绿色空间的景观格局梯度及其多样性时空动态进行分析。随城市发展的绿色空间梯度变化和景观多样性的空间显式化研究可以帮助理解景观格局-过程关系,同时为城市景观格局优化和管理提供支持。结果表明,(1)1997—2015年间,研究区总体上以建设用地的增加和绿色空间的总量减少为典型特征,农田景观面积比例PLAND减少了32.85%,森林绿地PLAND增加了9.44%,水体PLAND增加了1.58%,建设用地PLAND增加了28.59%。(2)研究区绿色空间的景观格局随着城市空间多方向的扩张变化明显,同心矩形带梯度模式分析和多向梯度模式分析结果显示,近20年来,在矩形环4以内中心城区森林绿地PLAND、斑块数量NP、斑块密度PD、景观形状指数LSI的增加,表明中心城区森林绿地景观破碎化越来越严重,人工痕迹较重。在矩形环5以外区域森林绿地PLAND、LPI的增加及NP的下降表明郊区森林绿地景观表现出一定的集聚性;在矩形环5以外区域农田PLAND、最大斑块指数LPI的下降和PD、LSI的升高表明建设用地的扩张使原本均一化的农田景观越来越破碎,形状也越来越复杂。(3)景观多样性时空动态变化分析表明,1997年仅中心城区景观多样性SHDI较低,而2015年SHDI在整个研究区均呈下降趋势。     

中国不同城市群的经济社会与环境可持续发展协调度分析

采用定量为主和定量定性相结合的分析方法,研究了中国不同城市群的经济社会与环境协调度。通过分析发现：第一,中国城市经济社会环境整体协调度不高,绝大部分属于轻度失调类,经济发展是其主要影响因素;第二,协调度呈现出由东部沿海城市向内陆城市递减的梯度变化,而社会与经济的滞后性影响力却呈现出东高西低的现象;第三,协调度呈现＂三高两低＂的城市集聚格局,其中3个协调度高值城市集聚群分别位于珠三角、长三角、环渤海地区;2个协调度低值城市集聚群位于内陆中部地区。     

关中-天水经济区人口-经济-生态协调发展研究

在经济迅速发展的背景下,我国人口、经济和生态的矛盾日益突出。选择关中-天水经济区为研究对象,基于变异系数的协调函数模型对其人口-经济-生态协调度进行了测算。结果表明：1）1999—2008年,关中-天水经济区各地市人口-经济-生态协调度整体呈现上升的趋势,总体由失调状态转向勉强协调,其中天水市呈直线上升趋势,咸阳、宝鸡、铜川3市的协调度在波动中有所增加,西安市变化幅度不大;2）人口、经济、生态3个子系统的变化都会影响到整个系统的变化,西安市生态子系统协调度的下降,制约了整个系统的协调发展;3）协调度在空间上表现为关中-天水经济区中部地市的协调度较高,渭南和天水市的协调度始终处于该地区的较低水平。     

基于珞珈一号的珠三角地区GDP空间化研究

灯光数据与人类社会经济活动有很强的相互关系,因此基于灯光数据构建GDP预测模型与GDP空间化具有重要的研究价值。以珠三角地区为研究区,基于珞珈一号(LJ1-01)与索米国家极轨道伙伴关系卫星(NPP-VIIRS)这2种夜间灯光数据,提取区县级夜间灯光总强度(TNL)、综合灯光指数(CNLI)、平均相对灯光强度(I)以及灯光面积比(S)这4种灯光指数,分别构建其与GDP的线性、对数、幂指数和指数模型,并据此进行GDP空间化。结果表明,LJ1-01夜间灯光在数据空间分辨率、数据细节特征及灯光强度识别精度方面优于NPP-VIIRS夜间灯光数据,更能够体现城市结构与城市肌理;对比2018年珠三角地区GDP与LJ1-01、NPP-VIIRS灯光指数间的相关性,发现LJ1-01数据较NPP-VIIRS更适合进行珠三角地区的区县级GDP空间化,其中根据LJ1-01夜间灯光数据的TNL灯光指数所构建GDP的线性模型拟合效果较好;通过构建密度图发现,GDP较高值像元高度集中分布于广州和深圳这2个副省级城市的市中心,呈典型的"双核"布局。     

基于1998—2017年夜间灯光数据的粤港澳大湾区核心区城市建成区时空动态研究

随着城市化进程的推进,城市扩张加剧了人地关系的矛盾,调整和优化城市空间格局成为城市发展的重要举措。基于DMSP-OLS和NPP-VIIRS夜间灯光数据,利用GIS空间分析方法和城市扩张指标,揭示了粤港澳大湾区核心区城市建成区1998—2017年间的时空变化过程,并定量分析了其驱动机制。结果表明:研究区城市建成区面积总体呈现上升趋势,但扩展速度呈现明显的下降趋势。整体上,粤港澳大湾区核心区城市建成区的紧凑度随时间推移而降低,分形维数虽处于波动状态,却基本保持不变。1998—2017年间,粤港澳大湾区核心区城市建成区扩张在空间分布上呈"西北—东南"方向,重心逐渐向西北移动。此外,城市扩展模式呈现"扩散-凝聚-扩散"的波动状况。自然因素和社会经济因素均与城市建成区的扩展具有明显的相关关系,并且在不同时期其影响程度也存在差异。     

南京市土地利用的生态环境问题及对策

在综合分析南京市土地利用与生态环境关系的基础上,提出南京市目前土地利用的主要生态环境问题包括:工业与城镇集中区水环境污染比较严重,在一定程度上威胁饮用水源;重化工业及交通的快速发展导致部分地区空气污染问题突出;城市点源与面源污染物排放导致局部地区土壤污染问题严峻;建设用地与人口集聚区热岛效应明显;生态用地破碎化导致生态系统服务功能下降。结论认为环境友好型土地利用模式是协调土地利用与生态环境关系的关键对策,为协调两者关系,必须实施集约利用建设用地、发展绿色工业、划定生态敏感区、实施土地利用分区管制、构建区域生态安全格局等措施。     

浙江省近20年植被变化趋势及驱动因子分析

浙江是长江三角洲经济区的重要组成部分,该区域植被变化受到生态气候条件以及人类活动等多种因素的影响。利用多源遥感和地面观测2000—2019年生态植被参量、气象和气候因子以及夜间灯光数据等,分析浙江区域生态植被变化及其驱动关系;利用一元线性回归和Mann-Kendall趋势检验探讨植被变化趋势,采用Pearson相关分析和多元回归方法等研究多元因子贡献率。结果表明,浙江区域近20年增强型植被指数(EVI)呈现显著增长趋势,总增长趋近年均值的7.66%,而总初级生产力(GPP)的增加总量约为多年均值的1.48倍。森林和城市区植被分别呈现显著增长和减少趋势(森林EVI:0.60×10~(-3)a~(-1)。城市EVI:-1.11×10~(-3)a~(-1))。气温、日照和降水共同影响植被变化特征,其中气温变化是引起区域近20年植被变化趋势的主要气候因子(r=0.54,P0.01)。夜间灯光变化代表的城市扩张等人为活动是引起城市及周边植被减少的主要原因(r=-0.60±0.13),而远离城市的人类活动对植被生长具有一定的促进作用(r=0.56±0.13)。植被年际变化的多变量贡献分布表明,表征人类活动的夜光数据在全省范围具有重要的影响,而气候因素则会影响局部地区。其中近20年浙江区域气温升高和城市扩张分别对省内植被具有显著的促进和抑制作用。因此,区域气候条件变化以及人类活动是影响浙江省植被生长趋势变化的重要因素。该研究对区域生态文明建设具有重要的参考价值。     

生态足迹改进模型在可持续发展评价中的应用研究

生态足迹分析通过计算生物物理量来衡量人类经济活动对自然生态系统服务的需求与自然生态系统承载力之间的协调程度,因为该方法思路新颖、计算简便而被广泛应用于国家和地区的可持续发展评价中。文章针对Rees W E等提出的生态足迹模型中存在的问题与不足(如:产量因子和当量因子参数选取偏差,生态功能差异表现不充分,模型不具动态性等)提出了改进生态足迹模型。利用改进后的生态足迹模型计算天津市1995—2005年的生态足迹及其动态变化值,天津市耕地、牧草地、林地、水域和化石能源用地人均生态足迹盈亏分别为0.0009,-0.3224,-0.1991,0.0255,-1.9600hm2·人-1,除耕地和水域略有盈余外,牧草地、林地和化石能源用地人均生态赤字均呈递增趋势。1995—2005年间天津市单位产值能耗居高不下、人口规模增长与建筑用地扩张是导致人均生态赤字扩大的根本原因。文章提出的生态足迹改进模型可以动态指示区域或城市经济发展水平与自然生态系统承载力之间的协调程度,为区域可持续发展战略制定和实施提供决策依据。     

长三角区域地方生态环境标准发展的时空格局演变及其影响机制研究

地方生态环境标准在地方环境管理、产业升级与绿色发展中起着重要作用,推动长三角地方生态环境标准的发展有助于推动区域生态环境一体化保护和高质量发展。通过采用主成分分析、空间自相关检验等分析法,探索长三角区域地方生态环境标准发展时空格局演变特征及其影响因素。研究表明：自“十二五”时期以来,长三角省级层面年均发布的生态环境标准数量由6.4上升至33,市级层面由0.2上升至13.5,增长趋势显著。现阶段约60%的水、气、土及生态领域的地方标准在省级层面制定发布,40%的地方标准由市级部门制定发布,研究领域不同,地方标准的发展速度与发展水平差异显著。Moran’s I指数分析显示地方市级生态环境标准在空间上呈现自相关较弱、相邻市域发展不平衡的特征,长三角南部地区地方标准发展增幅相对较快;区域绿色发展全局空间集聚效应显著,发展低值区主要聚集在长三角北部,高值区域同样聚集在南部地区,但城市绿色发展与地方生态环境标准之间的空间相关性显著性较弱。地方标准与经济发展显著相关,地方标准总量增加1%,上海、江苏、浙江与安徽的经济分别增长0.952%、0.766%、0.883%与0.915%,长三角区域经济增长为...     

在城市新区开发建设过程中生态规划与提升的策略研究——以深圳国际生物谷坝光核心启动区为例

随着中国城市化进程的加快,城市新区开发成为人口与产业向外扩张的主要方式,大量建设用地挤占原本的自然生态空间引发自然资源减少、生态系统退化等问题,因此,通过生态规划与提升策略平衡经济发展与自然生态,达到人与自然和谐共存的目标,是城市新区开发中需要关注的重要生态议题。以深圳国际生物谷坝光核心启动区为研究对象,运用GIS空间分析方法,定量评估生态环境质量,将生态敏感性、开发适宜性和自然资源承载力的分析结果与现有控规相结合,提出系统优化提升策略,包括建立“一核两区十三廊多节点”的生态安全格局、划定四大生态功能区、优化绿地系统布局。研究结果显示,在该系列策略指引下,建成区绿地率将提升2.4%,人均公共绿地面积提高11.1%,500 m范围的绿地可达性增长5.3%,景观连接度提升4.4%,形成良好的生态效益和生态文明建设示范作用。     

城市扩张对热环境时空演变的影响——以哈尔滨为例

城市发展过程中土地利用类型及其景观格局的变化是影响城市地表温度的主要原因,为定量揭示城市扩张过程中土地利用景观格局的变化对夏季地表温度的影响及作用机制,以哈尔滨为例,基于1984—2015年Landsat数据,通过分析城市建筑用地和地表温度的时空演变特征,以及地表温度与建筑用地、植被和水体之间的关系,揭示哈尔滨城市扩张过程中夏季城市热岛格局的演变特征及影响因素,为政府部门制定城市热岛效应的缓解措施提供参考。结果表明,1984—2015年哈尔滨市建筑用地面积由187 km~2扩大到571 km~2,平均扩张速度为13 km~2·a~(-1),建筑用地重心向东南方向移动了1.01 km。与1984年相比,2015年哈尔滨市有44.84%区域地表相对温度升高,有10.63%区域地表相对温度下降;从空间分布看,2015年中心城区出现热岛效应减弱、热岛斑块面积减小的趋势,周边区域出现热岛效应加强、热岛斑块面积增大的趋势。城市建筑用地与地表温度之间存在正相关关系,水体和植被与地表温度之间存在负相关关系,建筑用地的增温效应远远大于水体和植被的降温效应。在城市热岛效应分析中,应用Shannon熵的研究结果与景观指数的研究结果具有很好的一致性。在城市建设中,减小集中连片的建筑用地,增加城市绿地面积,是缓解城市热岛效应的有效手段。     

北京城市空间扩展的生态环境响应及驱动力

城市土地利用变化及其生态环境响应是全球环境变化研究的重要组成部分,是可持续发展研究的核心问题。大都市作为人口和产业密集地区,城市土地利用变化剧烈,由此带来的生态环境问题更为显著。在新型城镇化建设背景下,研究大都市城市空间扩展及其生态环境响应,对提高大都市土地利用效能,转变经济增长方式和实现可持续发展具有重要指导意义。文章基于北京市遥感影像数据及相关社会经济数据,构建北京市空间扩展的生态环境响应评价指标体系和模型,对1995─2010年北京市空间扩展的生态环境响应进行了综合评价并分析其驱动力。研究认为:1995─2010年北京市各区县空间扩展的社会经济压力指数不断增大,首都功能核心区和城市功能拓展区各区县社会经济压力指数上升幅度最大,城市发展新区和生态涵养发展区各区县上升趋势较为平缓;除东城区和西城区外,各区县土地利用状态指数有所下降,降低幅度较大的区县有通州、顺义、大兴、平谷和昌平,较小的区县有朝阳、海淀、丰台、石景山和密云;除通州和大兴外,各区县空间扩展的生态环境响应指数均呈上升趋势,净变化量较大的区县主要位于首都功能核心区,生态涵养区和城市发展新区各区县净变化量较小;除通州、顺义、延庆和昌平外,各区县城市空间扩展的生态环境响应综合指数均有所提高,其中东城、西城、海淀和朝阳净变化量较大,顺义、平谷和怀柔净变化量较小,空间格局表现出"中心低、外围高、东南低、西北高"的特征;人口增长、城市化、经济发展、建设用地高速扩展、生态用地减少等对北京城市空间扩展的生态环境响应具有重要影响。     

苏州花桥国际商务城生态用地时空动态特征

以快速城镇化的小尺度区域——苏州花桥国际商务城为研究区,基于高分辨率遥感影像和GIS技术,利用土地利用转移矩阵、重心计算、景观格局指数和平均等效面积法分别对研究区生态用地时空动态、景观格局动态和土地生态质量空间格局动态特征进行研究。结果表明:(1)2005—2015年,研究区建设用地在快速城镇化进程中迅速扩张,而生态用地总面积减少913.11 hm~2,同时生态用地重心逐渐向南迁移。(2)2005—2009年,研究区耕地优势度下降,其他生态用地优势度未出现较大波动;2009—2015年,随着政府生态建设力度加大,研究区斑块破碎化程度降低,景观复杂程度降低,除耕地外其他生态用地优势度迅速提升。(3)2005—2015年研究区平均等效面积由0.28增至0.31,总体生态质量得到改善;全区有57.01%的土地生态质量获得提升,且主要分布于南北两端吴淞江附近,仅有17.22%的土地生态质量下降。这表明近年来在城镇生态用地紧缺的情况下,研究区城镇生态建设对生态环境改善起到重要作用。建议研究区未来重点提升中部区域土地生态质量,进一步优化土地资源配置,以实现土地生态质量全面提升。     

基于生态系统服务供需关系的安徽省空间分异研究

生态系统服务供需存在的空间异质性可以造成地区发展的不平衡。以安徽省各区县为研究单元,基于土地利用和夜间灯光数据,揭示安徽省生态系统服务供需关系空间分异特征,并划分各区县的管控类型,提出各类型的国土空间发展策略。结果表明:(1)安徽省各地区土地利用类型存在明显差异,生态系统服务价值呈南高北低的状态;(2)安徽省各区县生态系统服务需求差异明显,沿江、皖中和皖北区域生态系统服务需求较高,而皖西和皖南区域需求较低;(3)安徽省生态系统服务供需关系区域性差异明显;(4)基于生态系统服务供需关系分析,安徽省各区县可划分为生态协调型、生态控制型、生态重建型和生态保育型4种管控类型。研究结果可为安徽省生态用地配置和区域土地资源规划提供科学依据。