基于主体功能区划的规划布局优化调整方法——以博鳌亚洲论坛特别规划区规划环评为例

针对规划环境影响评价所面临的关键问题之一,即规划布局的优化调整问题,以海南博鳌亚洲论坛特别规划区为研究对象,综合考虑该地区的功能定位及其生态环境特征,筛选出具有代表性的生态适宜性评价因子和生态敏感性评价因子,利用地理信息系统空间分析工具对该地区生态适宜性和敏感性进行评价。根据生态适宜性与敏感性评价结果,进行案例区主体功能区划分。在此基础上,通过比较主体功能区划与案例规划布局,从建设用地地块层面提出具体的规划布局优化调整建议。研究结果表明:规划的141个建设用地地块中,约四成位于禁止开发区和限制开发区,建议控制项目规模或者取消项目。通过基于主体功能区划的规划布局优化调整方法及其案例研究,从环境保护与生态建设角度指导该地区规划布局,同时也丰富和发展了规划环境影响评价技术方法。     

基于GIS的土地适宜性评价决策支持系统--以南京市江宁区淳化镇为例

传统的基于GIS建立的土地适宜性评价系统缺乏对空间问题决策的支持能力,而GIS与DSS技术集成建立土地适宜性评价决策系统一方面可以实现对空间数据的管理和分析,另一方面可以利用模型进行辅助决策,有利于解决与空间有关的决策问题。以MapInfo Professional 6.0为基础平台,以Visual 〖XC夏敏字1.TIF,JZ〗6.0为开发工具,建立了一个土地适宜性评价决策支持系统,该系统包括数据库系统、模型库系统、知识库系统以及人机接口4个部分,具有数据输入输出、图属互查、数据空间分析和辅助决策等功能。系统成功应用于南京市江宁区淳化镇农地适宜性评价实践中,应用结果表明系统能为决策者提供多种决策方案,同时又集成了GIS的数据管理和空间分析功能,满足土地适宜性评价的要求,有推广使用的价值。     

基于GIS和组合赋权法的农村生态功能适宜性评价及管制分区

在村级土地利用规划过程中进行生态功能适宜性评价,以了解农村生态质量状况、明确农村生态功能适宜程度及空间分布,为村级土地利用规划中土地利用方向的确定和空间布局的划分提供科学的生态适宜依据,从而更好地协调农村发展建设和生态环境保护的关系有着至关重要的作用。以岩南村为例,开展了农村生态功能适宜性评价及应用研究。以高分辨率航空影像为数据源,从地形条件、土壤资源、生物资源、水资源、人类干扰5个方面建立了评价指标体系;利用组合赋权法确定各评价因子的权重值,构建了生态功能适宜性评价模型;以栅格为评价单元,在GIS支持下,对岩南村进行生态功能适宜性评价。并根据评价结果划分了生态功能适宜等级,制定了分区管制措施,提出了土地利用建议,旨在为岩南村土地利用规划提供指导     

Discovering and characterizing farm households’ resilience under water scarcity

Water scarcity at an alarming rate has been a limiting factor for sustainable agriculture in arid and semi-arid environments of the world. It has resulted in a number of problems such as poverty and food insecurity among farm households. Therefore, building and improving resilience, as a way to mitigate the impacts of water scarcity, is important for farm households. But one of the significant steps for planning to improve farm households’ resilience under water scarcity is investigation of the current level of resilience of these households and understanding their variances. Therefore, this study offers a classification of farm households’ diversity based on resilience. Primary data were collected from 260 randomly selected farm households in 21 villages around Parishan wetland, Iran. Farm Household Resilience Scale was used to measure resilience. Cluster analysis suggested three groups: highly, medium-, and low-resilient farm households. The results of comparing three groups revealed that highly resilient farm households characterize with higher risk management, more agricultural water security, more positive psychological traits, and better knowledge management. Also, they had better water quality, attended more agricultural extension activities, and used modern irrigation systems. Farm households’ resilience map using GIS software illustrated that there is a relationship between resilience and farm location from the wetland. The findings of this study could be used by planner and policy-makers to improve farm households’ resilience in arid and semi-arid environments. Improvement in knowledge management system is recommended as one of the most effective policy instruments in building resilience.     

Association between esophageal cancer and drought in China by using Geographic Information System

The objective of this ecological study was to discover associations between selected climate variables and esophageal cancer (EC) mortality in China using a Geographic Information System (GIS). A digital distribution map of EC mortality in China was established in GIS, which was based on one-tenth of nationwide population cause-of-death surveys conducted in mainland China in 1990-1992. Selected climate variables such as 30-year annual average precipitation and evaporation data of the sample areas were extracted from the environmental databases by zonal statistics finished in Spatial Analyst module of ArcInfo 9.0. Drought Indexes were calculated by using the precipitation and evaporation data and a digital distribution map of them was created to compare with the distribution of EC mortality. Correlation and regression analyses were applied to evaluate associations between the EC mortality rates defined at the sample areas and selected climate variables from the raster datasets. The results of the digital GIS maps of EC mortality and Drought Index show that the high EC mortality mostly occurred in areas with high Drought Index. Correlation and regression analyses also show weak negative correlation between precipitation and EC mortality (p<0.001), and weak positive correlation between Drought Index and EC mortality (p<0.001). This study presented a unique model for the link of cancer and climate using a GIS. The study suggests that drought plays a role in the occurrence and development of EC in China, however, other environmental, biological and genetic factors should not be ignored. There is need for further studies using multiple factors and more accurate and detailed environmental and health data.     

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。     

Ecological risk as a tool for evaluating the effects of offshore wind farm construction in the North Sea

Offshore wind power generation represents a chance to supply energy in a more sustainable way; however, the ecological risks associated with the construction and operation of offshore wind farms are still largely unknown. This paper uses the concept of ecological risk for analysing ecological changes during construction of offshore wind farms. “Ecological risk” is defined as the potentially reduced ability of providing ecosystem services. The ERSEM ecosystem model allows assessing ecological risk based on a number of selected variables (integrity indicators) and under the assumption that increased suspended matter concentration during construction of wind farms affects ecosystem functioning. We conclude that ecological risk is adequate to describe the effects of wind farm constructions, although the computation procedure still needs to be refined and the choice of indicators further optimised. In this context, the choice of indicators available in modelling as well as in monitoring time-series may offer the way forward.     

精伊霍铁路工程建设的土壤侵蚀评价

精伊霍铁路所经地区地处西部干旱内陆，生态环境恶劣、脆弱，对人类扰动极其敏感。敦煌铁路的建设必将在一定程度上加剧沿线地区的土壤侵蚀现象。利用遥感与地理信息系统技术，结合野外调查分析结果，编制了精伊霍铁路两侧30k。范围土壤侵蚀现状图。根据铁路沿线土地退化现状和工程建设活动对地表生态系统的影响分析，对施工期土壤侵蚀类型与强度的变化以及工程造成的水土流失总量进行了预测，据此分析了工程可能造成的土地退化危害，并就此提出了相应的防治措施。     

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。     

A geographic information system-based socioeconomic impact assessment of the broadening of national highway in Sikkim Himalayas: a case study

Socioeconomic impact assessment (SEIA) is an undermined area of environmental impact assessment of highway projects. The problem becomes even more pronounced in remote and difficult terrains. The challenge in data gathering and impact prediction in mountainous areas can be mitigated using Geographic Information System (GIS). In this paper, an attempt has been made to apply the techniques of GIS and Analytic Hierarchy Process (AHP) to perform a rapid SEIA on broadening of national highway in a mountainous terrain like Sikkim. The proposed spatial impact model shows the distribution of impacts of highway broadening on socioeconomic attributes and generates a composite impact inventory map. The composite impact is found to be slightly to moderately beneficial for the study area. Cross-validation of Empirical Bayesian Kriging (EBK) and sensitivity analysis have also been carried out for model evaluation. Cross-validation results show a reliable spatial interpolation. Sensitivity analysis shows a robust decision model and identifies the socioeconomic attributes to which the spatial impact model is sensitive. The study presents a novel methodology of rapid spatial SEIA.     

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。     

Vulnerability and adaptation of European farmers: a multi-level analysis of yield and income responses to climate variability

Climate change will affect crop yields and consequently farmers’ income. The underlying relationships are not well understood, particularly the importance of crop management and related factors at the farm and regional level. We analyze the impacts of trends and variability in climatic conditions from 1990 to 2003 on trends and variability in yields of five crops and farmers’ income at farm type and regional level in Europe considering farm characteristics and other factors. While Mediterranean regions are often characterized as most vulnerable to climate change, our data suggest effective adaptation to variable and changing conditions in these regions largely attributable to the characteristic farm types in these regions. We conclude that for projections of climate change impacts on agriculture, farm characteristics influencing management and adaptation should be considered, as they largely influence the potential impacts.     

GIS技术在三峡库区滑坡灾害研究中的应用

对三峡库区选定的研究区域,建立地质、地形等滑坡因子空间数据库和滑坡空间分布数据库（比例尺均为1：10 000）,利用GIS技术对滑坡和各影响因子相关性进行了统计分析。计算得出滑坡发生的主要影响因子类属：Q\-4、J\-1x, J\-1z、S岩性岩组;90 m以下、90~135 m和135~175 m三个高程带;15~20m局部高差;10°~15°、15°~20°和20°~25°坡度;北向、南向和西北向方向和 1～1曲率范围。研究的结果是进行滑坡易发性评价的基础,可以帮助指导库区滑坡灾害管理、土地利用等。     

基于最小累积阻力模型的农村居民点用地生态适宜性评价——以都江堰市为例

农村居民点用地是乡村聚落景观的重要组成部分,其新建或重建过程从空间上来看是其与内部和周围环境之间相互竞争控制与覆盖的过程。在我国城市化加速推进的背景下,农村居民点用地却不降反升,其空间布局与扩张对自然生态环境的影响及反馈还考虑不足。借鉴景观生态格局的相关理论与方法,运用最小累积阻力模型,以都江堰市为例进行农村居民点用地的生态适宜性评价与分析。结果表明：（1）近十年来,研究区各土地生态适宜性分区空间分布相对集中,生态较适宜与高度适宜区域有一定程度的收缩,而较不适宜与不适宜区域则扩张明显,“一减一增”的鲜明对比表明人类活动对当地景观生态格局的干扰在明显增强;（2）不同时间段农村居民点用地的生态适宜性变化存在明显差异,在生态不适宜区,农村居民点的数量与面积始终保持了较高的增长势头,而中等适宜及以上等级区域的农村居民点数量与面积则经历了先增加后减少的变化趋势;（3）农村居民点用地的生态适宜性处于不断变化之中,2005~2010年和2010~2015年,分别有559.39和781.11 hm2的农村居民点生态适宜性等级发生了变化。研究结果对于加强当地重要生态景观单元的保护,协调人与土地、人与自然之间的矛盾,提高农村土地资源的利用效率和制定村庄建设发展规划等具有一定的实践指导意义。     

基于GIS的金沙江流域（云南段）生态潜力空间分布特征

生态潜力是衡量多种生态因子综合配合效果的指标。金沙江流域（云南段）从上游到下游地貌类型多样,地形、土壤物化特性差异明显,导致流域内各地貌单元的生态潜力值空间分布特征不一样。GIS的强大空间分析功能,为流域内复杂的生态潜力空间分布规律研究提供了快捷的分析工具。利用ArcGIS空间分析软件,在植被分类图的基础上,对金沙江流域（云南段）生态潜力进行三维透视、空间变异规律等研究。并在此基础上,选取土壤因子,分别对流域内不同地貌单元的生态潜力与土壤空间分布相关性进行了对比研究。结果表明,流域的生态潜力总体上往西北方向递增;变异函数分析得出流域内的生态潜力具有各向异性特点,且生态潜力沿流域走向具有很好的空间自相关性;土壤类型在生态潜力的空间分布特征上具有一定的控制作用。研究中所使用的GIS技术与方法,特别是三维透视与变异函数的应用,为其它地区的类似研究提供了参考;另外,计算得出的金沙江流域生态潜力的分布规律,为该区域的生态保护提供了一定的理论依据.     

基于MCR模型的农村居民点布局适宜性分区及优化模式研究——以南京市六合区金牛湖街道为例

农村居民点布局适宜性分区是实现布局优化的基础,也是改善农村生产生活条件、实现耕地占补平衡、统筹城乡发展的重要途径。以南京市六合区金牛湖街道为例,利用GIS技术分析了研究区农村居民点分布现状,采用最小累积阻力模型（MCR）实现了农村居民点布局适宜性分区,从而为农村居民点整理项目实施和村镇建设规划提供了科学依据。研究结果表明：（1）金牛湖街道农村居民点现状在整体上存在“布局松散、面积零碎”的问题;各村（社区）之间地域差异明显、分布不均衡;在空间布局上呈现出沿“低坡度、低高程、交通便利”地带分布的显著特征;（2）按农村居民点布局适宜性程度,可将金牛湖街道划分为5种适宜性分区。其中,高度适宜区占街道总面积的165%,总体上能满足农村居民点用地需求;（3）基于农村居民点现状分析及适宜性分区结果,将各村（社区）划分为“就地城镇化”、“内部整改”、“逐步迁村并点”3种优化模式,并从宏观层面上提出优化路径     

基于生态安全格局的湖州市城乡建设用地空间管制分区

生态安全格局对于指导城乡建设用地布局具有重要意义。选择地形条件、地质灾害、土壤侵蚀、生物保护、一般水体保护和太湖湖体保护6个要素作为城乡建设用地空间扩展的生态约束条件,基于GIS空间分析方法和“水桶效应”原理,对湖州市综合生态安全进行评价,制作了湖州市综合生态安全格局即安全区、临界安全区、较不安全区和不安全区的空间分布图,比照湖州市现状建设用地分布图与综合生态安全等级分布图,得到湖州市现状城乡建设用地生态安全格局,根据湖州市生态安全格局,确定湖州市城乡建设用地优先建设区、条件建设区、限制建设区和禁止建设区面积及其空间分布,对湖州市城乡建设用地边界即挖潜边界、扩展边界、整理边界和禁建边界等进行了界定,从而为湖州市城乡建设用地的优化配置和差异化管理决策提供依据     

基于湖泊形态分析的旅游开发适宜性评价——以大梁子湖为例

在旅游开发建设压力下,湖泊生态环境面临巨大挑战。湖泊旅游开发适宜性评价鲜少从湖泊形态入手,而湖泊形态参数所揭示的湖泊水文特征会在一定程度上对旅游开发造成影响。以GIS技术为工具,选取大梁子湖分形几何维数和欧式几何形态指标（岸线发育系数、形状率、近圆率、紧凑度、空间包容面积）作为湖泊形态参数,通过Mapgis软件分析,获得大梁子湖湖泊形态分形维数为1.549,同时进一步计算出构成大梁子湖的6大湖泊的欧式几何形态指标,以此构建基于湖泊形态的旅游开发适宜性评价指标体系,建立湖泊形态和旅游开发适宜性关系模型,揭示湖泊水文特征与景观吸引力、生态脆弱程度、旅游环境安全性以及游客环境容量等旅游开发适宜性指标的内在联系,为湖泊旅游开发决策提供科学依据     

基于生态敏感性分析的湖泊保护与利用——以湖北省斧头湖为例

为了湖泊生态系统健康及功能的可持续性，需要根据湖泊的具体情况加强对湖泊生态系统的管理，建立在湖泊生态敏感性分析基础上的生态功能分区，可为湖泊生态管理的具体措施的实施提供依据。以斧头湖为研究对象，在进行斧头湖生态环境调查基础上，选择有代表性的生态因子，利用GIS技术，采用因子叠加法，对其进行生态敏感性分析。结果表明:极高和高生态敏感区面积占斧头湖面积的32.0%，中度敏感区占斧头湖面积的57.1%，说明斧头湖生态敏感性总体上很高；同时根据生态敏感性分析结果对斧头湖保护与开发提出建议。首次将GIS矢量技术应用于湖泊生态敏感性区划，使生态敏感性因子空间叠加分析更为有效。同时，建议选取更多的因子如水生生物多样性、生物量等因素作为评价指标，可得到更全面的生态敏感性分区结果。     

基于MCR的建设用地扩展边界划定研究

在生态文明建设背景下,科学划定建设用地扩展边界是提高城镇化质量、协调人地关系、改善城市生态环境的关键。基于最小累计阻力模型(MCR),将建成区和生态保护用地作为两类扩展源,通过构建自然、区位、环境和政策4个阻力因子体系,采用层次分析法(AHP)获取各个因子阻力系数,得到两类用地扩展的最小累计阻力值,根据阻力差值划分适宜性分区,并利用Hydrology扩展模块确定建设用地适宜扩展路径和隔离带。结果表明：(1) 越靠近扩展源,其阻力值越小,建设用地源与生态用地源由于空间分布不一致,各阻力值之间差异较大;(2) 基于MCR模型对两类用地扩展的阻力面差值进行建设用地适宜性划分,可分为重点建设区(65 771.64 km²)、优化建设区(51 103.28 km²)、限制建设区(21 001.54 km²)、禁止建设区(17 150.01 km²)和生态恢复区(11 894.70 km²),不同适宜性分区对土地开发建设的要求不一样;(3) 应用Hydrology扩展模块得到的“谷线”可引导建设用地优化开发,避免盲目的“摊大饼”式蔓延格局; “脊线”可控制建设用地扩展的隔离带,从而打破适宜性区域集中连片的扩展态势。研究结果可为建设用地的科学规划和合理布局提供建议,促进城市建设和环境保护的协同发展。