基于多元数据的景观格局演变及其影响因素——以流沙河流域宜东段为例

利用1985年和1994年两期土地利用现状图及2003年遥感资料，在ArcGIS 9．0平台上，选取多样性、均匀度、破碎度、分离度和分维数等指数，分析了流沙河上游汉源县宜东乡的景观格局演变特征及其影响因素。结果表明，景观整体多样性指数和均匀度指数增大，优势组分有林地对景观的控制作用不断减弱；景观整体破碎度增大，斑块间离散度增大，景观形状变得较为复杂。影响因素分析表明，集镇和主要公路的影响使得其周围景观的分布以人为景观旱地为主。地形因素中，居民点、水田在坡度15^o以下区域和平地、阴坡上广泛分布；有林地、灌木林和荒草地等景观在15^o以上坡度级分布较广，其中有林地阴坡分布稍高于其余坡向，灌木林分布阳坡多于阴坡，旱地在半阳坡出现分布峰值。     

长江经济带城市创新能力差异的时空格局演变

以长江经济带130个城市作为空间观测单元,以专利申请量作为衡量各城市创新能力的指标,对长江经济带各城市2000~2014年创新能力的空间分布及演化进行分析。研究表明:(1)从时空总体演变来看,长江经济带城市创新能力表现出非常显著的区域差异,且呈现出由渐进式集聚向缓慢扩散的发展趋势。(2)从空间聚类分布来看,长江经济带创新能力较高的城市主要分布在东部的长三角地区和中西部的省会城市地区。(3)从空间分布演变来看,长江经济带城市创新能力表现出显著的空间自相关,空间分布集聚态势增强,但在地理空间的差异上呈现出缩小的趋势,且不同集聚区在不同空间范围上都表现出一定的扩展与收缩态势。(4)城市的经济发展水平、创新主体、创新投入及创新基础设施的差异性,对长江经济带城市创新能力呈现出不均衡的空间分布产生重要影响。     

中国耕地非农化压力时空格局的演变分析

社会经济和资源禀赋的区域差异导致耕地非农化压力表现出明显的空间异质性。开展耕地非农化压力测算并揭示其时空格局演变,是实现土地资源优化配置的基础。从经济因素、社会因素、产业结构和资源禀赋4个方面构建耕地非农化压力指数评价指标体系,采用熵值法计算各指标权重,继而计算1990~2014年中国31省的耕地非农化压力指数,并在此基础上开展了耕地非农化压力的时空格局分析。结果表明:(1)从空间格局分布来看,中国耕地非农化压力空间分布呈现明显的地理梯度,总体上呈现从东到西依次递减的态势。(2)从时间变化趋势来看,不同地区各省份之间的耕地非农化压力指数变化呈现多元化趋势。东部沿海地区,山东、浙江、江苏的耕地非农化压力指数处于上升阶段,上海、福建的压力指数变化趋势逐渐趋稳,广东的压力指数呈现下降趋势。中部地区,河南、河北、山西、江西的耕地非农化压力指数趋稳,陕西、湖北以及四川、重庆等西南地区省份的压力指数呈上升趋势。西部沿边3省(云南、西藏、新疆)的耕地非农化压力呈现了一致的下降趋势。(3)从时空格局结合来看,耕地非农化压力不同的省份其变化趋势呈现出截然不同的走向。在耕地非农化压力较大的地区,耕地非农化经历了从制度驱动向发展推动的阶段,经济增长的倒"U"型轨迹明显,经济增长与耕地非农化之间的关系逐渐脱钩。在耕地非农化压力居中或较小的地区,产业发展滞后,土地比较收益较低,耕地的社会保障作用、生态作用对耕地非农化的影响较大,从而增加了部分省份的耕地非农化压力。     

2000~2014年武汉市城市扩展时空特征分析

基于不同时相的高分辨率遥感影像,采用面向对象的解译方法提取了武汉市2000、2005、2010和2014年的土地覆被信息,从城市扩展强度指数,城市中心坐标迁移和分形维数等方面分析了武汉市2000～2014年城市扩展时空特征。结果表明：2000～2014年间,武汉市城市扩展强度指数为1.41,各主城区城市扩展强度不一,洪山区建设用地的增加对主城区城市扩展的贡献最大;在扩展过程中,武汉市城市分形维数增加,城市空间形态变复杂;其扩展呈现核心-放射扩展模式,并逐渐转向圈层式;自然条件、经济、人口、交通、政策和城市规划是武汉市城市扩展的主要驱动力,但随着交通的发展,自然条件和经济对武汉市城市扩展的驱动作用正逐渐减弱。     

长江中游城市群城市创新差异的时空格局演变

以专利申请总量为主要指标,采用地理集中指数和马尔可夫链方法,从时间、空间和地理临近性视角来分析2000~2014年长江中游城市群城市创新差异的时空格局演变。研究结果表明:(1)城市群城市创新差异呈现由高度集中向渐进式分散,由核心城市向外围城市缓慢扩散的演变趋势,出现高水平和低水平趋同俱乐部强化锁定,中低水平趋同俱乐部局部变动的趋势。(2)城市群城市创新类型发生空间转移与城市创新发展水平紧密相关,城市创新发展水平差距越小,发生转移的概率越高;反之,发生转移的概率越低;(3)邻域创新环境影响城市群城市创新差异的演变,地理临近性在低水平、中低水平城市创新类型表现不明显,而在中高水平城市创新类型显著增加。     

基于灯光数据的中国县域城市规模时空格局分析

为掌握城市规模时空格局演化规律,促进区域协调发展,以平均灯光强度表征城市规模,采取探索性时空数据分析(exploratory time-space data analysis,ESTDA)的研究框架对我国1992～2015年的县域城市规模时空格局进行分析。结果发现:(1)中国县域城市规模的核心-边缘结构与局部空间关联格局较为稳定但趋向动荡,城市规模变化呈现出"稳步增长"、"逐级递增"的特点,城市局部关联较弱,缺乏共同向上跃迁的动力;(2)京汕断裂带、110°E与100°E三条LL断裂带将城市规模空间格局割裂,阻碍了区域协调发展,但城市规模空间格局有可能突破胡焕庸线;(3) 2003年后城市规模的局部空间动态性、增长波动性与局部依赖性增强。东部的局部空间动态性趋于稳定,中西部局部空间动态性开始增强,城市规模增长波动性与局部依赖性重心向南方与东北方向转移;(4)自然因素、交通状况、城市行政级别、政策导向、经济发展水平、人口规模与空间临近效应是影响县域城市规模时空格局的主要因素。研究表明利用灯光数据进行城市规模研究具有科学性与可行性,未来应该着力构筑东中西部互联互动的网络通道,实现区域协调发展。     

长江经济带城市对外服务能力时空演变分析

基于城市流强度模型测算2000年以来长江经济带126个地级以上城市在全国范围内的对外服务能力,进而采用改良锡尔系数、马尔可夫链和ESDA方法对城市对外服务能力的时空演变特征进行探讨。结果表明:研究时段内长江经济带各市城市流强度都有显著提升,但区域间的非均衡现象明显,城市对外服务能力呈现出由东部向西部的梯度递减;省内差异对城市对外服务能力的差异贡献率最高,是空间尺度差异的主要来源;对外服务能力存在明显的俱乐部趋同现象和空间自相关性,对外服务能力相似的区域聚集分布,东、中、西部分别形成长三角、武汉-长沙、成渝等对外服务区域中心;时空演变表现出阶段性特征,经历由极化向均衡的转变。最后指出多中心发展和寻找新增长点应成为长江经济带城市对外服务能力提升的方向。     

2015年长三角地区城市PM2.5时空格局及影响因素分析

PM_2.5浓度值增加对大气能见度、人体健康和气候变化有着重要影响。采用2015年长三角地区监测数据,运用探索性空间数据分析法和相关系数法,分析长三角地区城市PM_2.5污染的时空格局和影响因素,结果表明：（1）2015年长三角地区城市PM_2.5年均浓度值为54.54 μg/m³,季节变化总体呈现春冬高夏秋低的季节性周期变化规律,1月和12月为一年中PM_2.5污染最严重的月份,污染范围最广,5~9月是PM_2.5浓度值优良时段,日均值春季和冬季的波动周期较短而剧烈,夏季和秋季波动周期相对较长而平缓。（2）2015年长三角地区城市PM_2.5年均浓度值整体上从江苏到浙江呈减少趋势,具有北高南低,局部突出的特征。（3）长三角地区城市PM_2.5浓度空间上存在集聚现象,低值集聚主要分布在浙江沿海地区,高值集聚主要分布在苏南地区。（4）燃烧排放的烟尘和前体物的二次转化对长三角地区PM_2.5浓度有显著影响。风速和降水量是影响PM_2.5浓度的两个重要气象因素。     

长三角地区城市人口-面积异速增长时空格局及演变规律

城市人口增长与城区面积扩展的关系问题,是城市乃至城市群实现高质量发展的重要问题。以长三角地区为例,根据趋势面和位序-规模法则分析2000～2018年城市人口与用地的分布演化特征,并探究其异速增长的时空演变规律。结果表明:(1)长三角地区城市人口与用地的分布态势呈"东高西低,中间高南北低",人口规模逐渐由均衡化向集中化分布模式转变,用地规模一直为均衡化分布模式。(2)从两者异速关系来看,长三角地区城市人口-面积异速增长为负异速的人口扩张弱型阶段,其中2008年前70%以上的城市以正异速为主,2008年后80%以上的城市以负异速为主。(3)在各城市异速类型变化上,正异速城市向下变动率较高,且多数转变为负异速类型,负异速城市保持稳定率较高,反映出长三角地区多数城市城镇化动力逐渐由土地扩张推动转变为人口增长推动。城市人口-面积异速增长规律的研究可以为长三角地区城镇化要素流动和城市群高质量发展提供理论基础,并对区域一体化推进提供实践依据。     

武汉城市圈人口分布的时空格局

基于1990~2010年人口统计数据,结合数理统计分析方法和GIS空间分析方法,探讨了武汉城市圈人口空间分布的时空格局分异规律,得出以下结论：（1）圈域人口规模持续稳步增长,可划分为1990~1999年剧增阶段、1999~2006年滞涨阶段和2006~2010年稳步增长3个阶段;（2）圈域人口格局表现为东西向的交通廊道（宜黄 黄黄 黄小高速）指向且不断得到强化;（3）人口密度的空间变异系数先升后降,圈域人口分布的空间差异先扩大后缩小,但空间差异的绝对水平即空间异质性特征仍较为突出;（4）人口分布的动态变化格局表现为“圈层式”空间分异,圈域人口分布的主要方向为西北 东南向,且在进一步的往东南方向集聚;（5）圈域人口格局是自然地理条件、区域公共政策、社会经济发展和交通运输条件共同作用的结果     

西南地区PM2.5人口暴露风险时空演变及与景观格局关联分析

大气PM_2.5污染是我国重大的生态环境问题之一,分析PM_2.5污染及其人口暴露风险时空演变特征,揭示景观格局对大气PM_2.5浓度变化的影响,对揭示大气污染格局,进而改善人居环境具有重要意义。以PM_2.5、人口格网数据为基础,采用暴露风险模型、趋势分析模型探究西南地区2000～2020年PM_2.5人口暴露风险的时空演变特征,并基于3期土地利用数据,在最佳移动窗口的基础上测算景观格局指数,运用相关系数法揭示景观格局与PM_2.5及其人口暴露风险关系。结果表明：(1)研究期内西南地区及各省年均PM_2.5浓度整体呈先缓慢上升再快速下降的特点,其空间分布存在显著的东西差异。(2)PM_2.5人口暴露风险空间分布格局各年均较为相似,较高、高和极高风险区多分布于人口集中的城镇地区。从空间变化看,PM_2.5人口暴露风险极显著下降区多出现在各地级市中心城区,极显著上升区多出现在城区边缘及中小城镇。(3)在各类型景...     

浙江省人口分布的空间格局及其时空演变

改革开放以来,随着经济社会的快速发展,浙江省各地区人口分布发生了明显的变化。文章运用空间自相关、不均衡系数、人口重心和偏移增长法,对浙江省69个县级行政单元人口分布的空间格局及其在1985-2007年间的时空演变特征进行了深入分析,并得出以下几点结论:①浙江省人口密度分布具有"点—带—区"结构特征,即以经济发展水平高的地区为高值点,通过杭甬高速和甬台温高速将各高值点连接成带,其他地区则形成人口密度低值区;②浙江省人口分布存在一定的空间关联性,在浙东北环杭州湾地区和浙东南沿海地区呈现高高集聚,在浙中和西南内陆地区呈现低低集聚;③浙江省人口呈不均衡分布状态,并且人口不均衡系数不断增大;④浙江省人口偏移增长在三大区域之间具有明显差异,浙东南沿海地区人口总偏移量为正,浙东北环杭州湾地区基本稳定、浙中和西南内陆地区为负,人口重心逐渐向东南沿海偏移。     

黄河流域资源型城市高质量发展的时空演变

黄河流域是巩固小康社会建设成果的重要战略区,实现黄河流域资源型城市高质量发展有助于提高流域地区经济实力、落实区域协调发展战略。该研究通过改进的CRITIC赋权法对黄河流域资源型城市高质量发展水平进行测定,然后利用均衡熵模型、基尼系数和核密度估计进行时间分析,在此基础上通过障碍度模型分析影响其高质量发展的因素。通过研究发现：(1)黄河流域资源型城市高质量发展水平整体上呈现平稳波动的发展趋势,黄河流域资源型城市的均衡熵存在较为明显的时空差异。(2)黄河流域资源型城市高质量发展整体差异正在逐年下降,河段内差异贡献率变化比较平稳,河段间差异有所下降,超变密度贡献率有所上升。(3)黄河流域资源型城市整体密度函数在研究期内变化较小。函数曲线拖尾情况较不明显,呈单峰形态,并且峰值有所增加,极化现象逐渐增强。(4)黄河流域资源型城市高质量发展影响最大的前5位障碍因子随时间变化有所变动。经济、社会和生态三大发展维度对黄河流域资源型城市高质量发展的障碍度具有明显差异,其中生态发展对整体城市高质量发展的障碍度最小。根据研究结论提出以下建议：(1)加强黄河流域顶层设计,理顺经济发展与生态保护间的关系,应从国家...     

长江经济带城市土地利用效率格局演变及驱动机制研究

以长江经济带为研究区域,综合运用DEA模型、ESDA统计指数及Tobit线性回归模型等方法对长江经济带城市土地利用效率格局演变及驱动机制进行了初步地分析。结果表明:(1)2000~2012年长江经济带城市土地利用效率总体上呈上升趋势,存在显著区域差异,且技术效率高于综合效率和规模效率;(2)全局上城市土地利用效率呈现出正的空间自相关,效率高(低)的城市相互空间邻接;局部上城市土地利用效率的L-L类型主要集中在川西高原区,空间分布形态较平稳,而效率H-H类型主要分布在上海及苏南地区,并逐渐向绍杭、皖江地区演化,从"一字形"转向"Z字形"分布;(3)城镇化、经济发展、产业结构、科技水平及土地市场化是研究期长江经济带城市土地利用效率格局时空演变主要驱动力。     

基于景观格局演变的城市湿地景观生态规划途径

 综述城市湿地景观格局演变研究和城市湿地景观生态规划研究进展,认为城市湿地对城市可持续发展有重要意义,必须对其进行具有前瞻性的景观生态规划。分析景观过程和景观格局相互关系,结合目前城市湿地景观生态规划多流于现状的局限,提出基于景观格局演变的城市湿地景观生态规划途径,将城市湿地景观格局演变研究和城市湿地景观生态规划研究结合起来,使城市湿地景观生态规划包含时、空二维信息。该途径提出的目的是使城市湿地景观生态规划更具前瞻性,对城市可持续发展起到更大作用,并对构建城市湿地景观生态规划研究理论框架有积极意义。     

中国城市土地消耗强度的时空格局与收敛性分析

基于中国31个省份2000~2012年共13年的面板数据,分析了中国城市土地消耗强度的时空格局,并引入空间效应对其收敛性进行了检验。研究结果表明:1中国城市土地消耗强度的变化趋势是发散的,中、西部地区在缩小与东部地区经济差距的过程中,其经济增长是建立在高土地资源消耗的基础上的;2从时空格局看,城市土地消耗强度有收敛的可能,但随时间序列的移动,收敛迹象逐渐模糊;3空间模型估计结果表明城市土地消耗强度存在空间溢出效应,某省份城市土地消耗强度下降受到其他省份城市土地消耗强度下降的影响;同时其空间自相关性受到未被观测的解释变量的冲击,从侧面反映出除土地要素投入外,资本、劳动力和科技等要素投入,对提高单位建设用地的经济效益同样具有明显的影响。研究成果为促进土地资源节约集约利用提供科学依据。     

土地流转视角下耕地“非粮化”时空格局演变及驱动因素

该研究对2009—2020年中国流转耕地“非粮化”的时空格局进行量化测度,利用Tobit模型、空间计量模型和工具变量法,从“人”“地”“钱”多视角探析流转耕地“非粮化”的驱动因素及其空间异质性。结果显示：(1)流转耕地“非粮化”具有阶段性和区域性,非粮食主产区的流转耕地“非粮化”是全国层面流转耕地“非粮化”加剧的主要原因。(2)土地流转是耕地“非粮化”的重要驱动因素。提高土地流转面积和将土地流转给生活型经营者,有利于抑制耕地“非粮化”发展,但土地流转租金上涨会难以避免地加剧耕地“非粮化”程度。(3)土地流转与耕地“非粮化”关系存在区域异质性。在粮食主产区,土地流转面积提高对流转耕地“非粮化”的抑制作用更强;在非粮食主产区,生产型农业经营者采取“非粮化”种植行为的倾向更强。因此,为应对流转耕地“非粮化”现象,应健全耕地保护补偿制度,对防止流转耕地“非粮化”目标完成好的地区给予奖补;重点规范非粮食主产区的工商资本流转土地行为,对农户粮食种植行为给予奖励;进一步推进粮食主产区的土地流转和整治工程,发展耕地适度规模化经营;完善农地流转交易平台,继续加强土地流转价格监控。     

长江经济带土地城镇化时空格局及其驱动力研究

研究长江经济带土地城镇化时空格局演变及驱动因素,对长江经济带新型城镇化建设具有重要的理论及实践意义。测度了1994~2014年长江经济带121个地级市土地城镇化水平,并利用探索性空间数据分析方法(ESDA)探究其时空格局演变特征,最后运用偏最小二乘回归分析模型(PLS)探讨了土地城镇化空间格局差异形成的主要驱动因素。研究结果表明:时序演变上,长江经济带土地城镇化水平总体上呈现不断上升的趋势,并表现出阶段性变化特征;空间演化上,长江经济带土地城镇化水平空间差异明显,主要表现为:空间自关联性显著,且土地城镇化热点区域作为极化的核心,集聚趋势由东北向西南方向逐渐递减;长江经济带土地城镇化水平时空差异受到经济发展水平、产业结构升级、人口规模、固定资产投资和区位条件等因素的共同作用影响。     

三峡库区水源涵养重要区生态系统格局动态演变特征

利用三期遥感分类数据为基础数据源,结合野外地面核查和生态空间分析方法,对三峡库区水源涵养重要区2000~2010年生态系统格局时空动态变化进行了分析。结果表明:研究区内各类生态系统空间分布差异较大,以森林和农田为主体生态系统;10a间,由于三峡水库蓄水淹没了大量农田和林地,导致森林生态系统和农田生态系统分别向湿地生态系统转化了179.99km2和191.27km2;其他生态系统(主要是人工表面)面积在时段内增加了506.63km2,主要是城镇建设占用部分森林和农田转换而来;时段内森林生态系统总的面积未发生较大减少主要是由于近年退耕还林、森林工程等生态工程的实施获得了大量补充;研究区后期的生态系统转化强度在逐渐增强,生态系统动态类型相互转化强度也显示出研究区生态系统类型的转化总体变差。     

城市主要功能用地景观格局的演变特征——以江苏省淮安市为例

基于GIS平台。提取了淮安市主城区城市用地的矢量数据,借助Fragstats3．3软件,计算了主要功能用地的景观格局指数,并对城市功能用地景观格局演变的特征进行了分析。研究表明：自1982年以来,城市功能用地斑块数量增多,斑块面积逐渐增大,面积差异不断缩小,用地斑块空间聚集程度渐渐上升,连通性水平逐步提高,功能用地斑块的形状特征与规整性变化明显;居住用地呈现出大分散、小集中的空间格局特征,斑块面积由小变大,斑块之间距离增大,密度降低,用地斑块的规整性与形态变化较大;工业用地由分散布局逐渐趋向于集中,斑块面积规模由小变大,完整性与集聚程度不断提高,相互连通性明显增强,斑块形态复杂性低;城市公共设