吉林省中部地区后备城镇建设用地潜力及空间分布研究

后备城镇建设用地潜力及空间分布研究是科学制定区域空间发展战略和优化城镇发展格局的基础。以吉林省中部地区为例,主要利用GIS空间分析方法,综合考虑地形、土地利用类型、基本农田分布、土地利用规划、人口及城镇发展等因素,对区域后备城镇建设用地极限潜力和有效潜力的数量及空间分布进行分析。研究表明:(1)吉林省中部地区后备城镇建设用地极限潜力规模为14 913.32 km~2,丰富程度由北向南呈降低趋势,主要受行政区规模、气候条件和地理环境特征的影响;(2)极限潜力利用优势度指数为0.467 8,偏北区域利用优势度整体高于偏南区域,空间分布格局与地形和城镇密集程度密切相关;(3)有效潜力规模为2 214.91 km~2,丰富程度为中间区域高,西北和西南区域低,东部边缘区域为中等水平,空间分布格局与城镇化水平和城镇密集程度联系紧密;(4)人均有效潜力规模为106.65 m~2/人,丰富程度整体为中间区域高,西部边缘区域低,北部、东部及南部3个地区的边缘区域为中等水平,空间分布格局除受城镇化水平和城镇密集程度的影响外,与人口分布特征也有一定关系。     

皖江城市带生态安全时空演化特征研究

城市生态安全是保证城市资源可持续利用和区域可持续发展的基础和前提。皖江城市带是长江经济带“承东启西”的关键部位,为促进皖江城市带生态环境与区域经济高质量协调发展,采用DPSR模型构建生态安全评价体系,利用熵权法与标准差系数法确定指标权重,采用综合指数法、空间变差模型与灰色GM(1,1)模型等方法分析了皖江城市带生态安全时空演变特征、影响因素与发展趋势。结果表明：(1)皖江城市带生态安全综合指数随时间变化呈波动增长趋势,研究时段内,合肥生态安全指数年增长率最高,为1.14%,马鞍山年增长率最低,为0.77%;(2)南部的池州和宣城两`市总体生态安全等级较高,北部的滁州和合肥逐渐向理想安全等级转化,中部的沿江城市马鞍山、芜湖、安庆和铜陵的生态安全处于较差等级;(3)皖江城市带生态安全格局演化具有一定的延续性和规律性,空间分异层次特征显著,整体上呈现出从“南部>北部>中部”向“北部>南部>中部”的空间演变格局;(4)驱动力与响应层指标对生态安全具有较好的推动作用;(5)预测结果表明,2020～2030年皖江城市带生态安全重心将进一步向“西南-东北”格局转变。     

近56 a来中国东部地区雨涝事件时空演变特征

采用1961~2016年1 638站的雨涝次数和雨涝日数年值数据,利用多种数理统计方法,诊断中国东部地区雨涝事件时空演变规律。结果表明：（1）在时间上,1961~2016年中国东部地区的年总雨涝次数和雨涝日数均在波动中呈现出增加趋势。在年代际变化上,1990s的雨涝次数和雨涝日数最多,而1960s~1980s,中国东部地区的雨涝次数和雨涝日数均呈减少趋势。中国东部地区年雨涝次数和雨涝日数存在6 a和30 a的周期振荡特征,并在1991年发生突变。（2）在空间上,1961~2016年中国东部地区气候态和各年代的雨涝次数和雨涝日数主要集中分布在华南、云南西部和南部、江西北部、浙江南部、福建北部、湖南和重庆交界地区、四川北部和辽宁东部地区。（3）在变化趋势和波动特征空间分布上,1961~2016年中国东部地区雨涝次数和雨涝日数在东南沿海地区呈明显增加趋势,而1961~2016年中国东部雨涝次数和雨涝日数波动特征则呈东南低-西北高的空间分异格局。     

省际物流业绿色全要素生产率时空差异及空间收敛性研究

将中国30个省市分为八大区域,基于2007～2017年省际物流业面板数据,构建考虑非期望产出的三阶段Super-SBM模型和Malmquist指数模型,对物流业绿色全要素生产率进行测算,并运用ESDA和空间收敛模型进行时空差异和空间收敛分析。研究结果表明:(1)剔除了管理无效率和外部环境因素的制约后,全国GTFP均值下降至0.985,南部沿海、北部沿海、西北、东部沿海区域的GTFP值上升,长江中游、东北、西南、黄河中游区域的GTFP值下降;(2)在时间差异上GTFP指数分三个时段,2007～2012年,GTFP指数大于1,2012～2014年,GTFP指数小于1,2014～2017年,GTFP指数大于1,总体呈上升-下降-上升的趋势;(3)全国各省市间物流业GTFP全局空间相关性逐渐增强,东北、北部沿海、黄河中游、长江中游、西南区域体现出了正相关拉动作用,北京、天津、山东始终是高绿色全要素生产率的核心带动地区。全国物流业发展不平衡,各地区间发展差异大,两极分化现象严重;(4)我国物流业GTFP水平呈现"M型"波动变化,最后逐渐趋于收敛态势。八大区域可分为两类,北部沿海、东部沿海、南部沿海、长江中游区域趋于收敛态势;黄河中游、东北、西南、西北区域趋于发散态势。     

江南水网区域复合型生态网络构建初探 ——以常州市金坛区为例

随着城市化进程的加快，江南水网区域原有的自然生境和生态过程遭到破坏，城市生态安全受到威肋、地域特色景观风貌逐渐丧失，构建复合生态网络对区域生态保护和可持续发展具有重要意义。该研究综合考虑生物过程、水文过程和人文过程，基于累积阻力模型构建生境网络和游憩网络，利用ArcGIS水文分析构建水绿网络，通过GIS空间叠加构建多目标融合的生态网络框架，以常州市金坛区为案例区进行复合网络构建探索。研究结果表明：（1）研究区单目标生态网络源地面积表现为水绿源地>生态源地>游憩源地；双目标生态源地面积中生态水绿源地>水绿游憩源地>生态游憩源地，源地面积在区域总面积中占比较小，主要分布在西部茅山和南部长荡湖区域；（2）研究区三重功能廊道主要分布在中部与西侧茅山之间，除此之外，西南部还分布大量生态和水绿廊道；东北部还分布较多游憩廊道；（3）后期应对源地和廊道分布较多的西部和南部等重点生态功能区加强保护，而对东部和北部等生态脆弱区重点建设，提升其生态功能；（4）经案例验证，构建复合型生态网络可以联系区域中相对孤立的景观斑块，有利于保护生物多样性、改善城市生态环境、维护区域景观格局、引导区域空间合理发展。     

近50年来川渝地区夏季高温及严重干燥事件分析

利用川渝地区1961~2006年145个台站夏季的逐日降水和最高气温资料,分析了该地区夏季高温和严重干燥事件的时空演变特征,结果表明：川渝地区夏季高温日数与严重干燥事件的空间分布比较相似,除重庆东南部以外,基本呈自西向东阶梯状递增趋势,高值中心集中在重庆中部、西南部以及四川省东南部;从长期变化趋势来看,川渝地区大部夏季高温日数与严重干燥事件的发生频次以增长趋势为主,呈减少趋势的若干站点分布较零散,且减少趋势不显著;除小片区域以外,川渝地区大部夏季高温日数和严重干燥事件发生频次经历了“1960s〖FY（〗增〖FY）〗1970s〖FY（〗减〖FY）〗1980s〖FY（〗增〖FY）〗1990 s〖FY（〗增〖FY）〗2000～2006”的年代际变化过程;21世纪以来,在全球气候变暖的大背景下,川渝地区大部无论是夏季高温还是严重干燥事件都进入了近50年来最显著的高发期,气温和降水特征变化所造成的干旱压力大增,必然导致夏季旱灾发生几率的增大     

全球变暖背景下长江三角洲夏季高温时空演变研究

基于国家气候中心提供的2000站逐日地面气温资料,运用高温日数、平均高温度数以及日最高气温这3个指标刻画1961~2015年长江三角洲（简称长三角）地区的夏季高温时空演变,并在对上述指标进行突变检测的基础上,比较其转折前后的夏季高温空间分布特征。结果表明：（1）长三角夏季高温指标在2000年左右存在气候突变,2000年以后夏季高温日数和强度出现显著上升;（2）较之2000年前,2000年后的高温度日数的分布型更为集中,前三个EOF模态解释方差均有所上升,EOF1分布较为相似,EOF2不再呈现带状分布,EOF3局地性特征减弱;（3）2000年后的长三角夏季高温日数增长明显,年平均高温日数达到20 d以上的区域向北扩展至32°N附近,向东扩展至往浙江东部沿海;年平均高温日数达到30 d以上的区域更扩展至31°N以南、121°E以西所有地区,高温日数最多可达近50 d;（4）2000年后高温度日数呈明显增加,从2000年前的10~20℃·d增加到20~50℃·d,以30~31°N一带增长最为显著。浙江中部和南部地区在2000年后高温日数增长明显,但高温强度增长较弱;安徽东部、浙江北部和上海地区高温日数和强度均增长明显。     

台湾旅游气候舒适度分析与评价

基于台湾中央气象局近30 a（1971~2000年）的气候统计资料,采用温湿指数、风效指数和着衣指数3个指标,对台湾25个地区全年各月旅游气候舒适度进行分析评价。结果表明,台湾全省旅游气候舒适期较长,大部分地区可达8个月,旅游气候最舒适月份可从11月持续到翌年3月份,不适宜期主要集中在夏季的6、7、8月,且受台风影响较大。在此基础上,运用聚类分析法将台湾划分为北部海滨近岸岛屿区、北部 中部山地区、南部海滨近岸岛屿区、中部高山区等4个旅游气候舒适度区域。其中,北部海滨近岸岛屿区的旅游适宜期主要分布在1~5月、10~12月,全年较舒适期长达8个月;北部 中部山地区旅游气候舒适期为全年,可开展的旅游活动时间最长;南部海滨近岸岛屿区旅游舒适期为1~4、10~12月,共7个月时间;中部高山区尽管全年均没有适宜旅游的时间,但其独特的自然景观,对游客有着强烈的吸引力,建议游客到此观光游览时注意添衣防寒     

贵州喀斯特山区近30 a景观格局脆弱性时空演化研究

研究景观格局脆弱性,对提高生态保护意识、促进生态文明建设有重要意义。运用景观指数和空间自相关分析方法,探究了贵州典型喀斯特山区近30 a的景观格局脆弱性时空演化特征。结果表明：(1)研究区最佳分析粒度是150 m、幅度为900 m;(2) 1990～2018年景观格局脆弱性以低和较低类型为主,面积均占70%以上;转化类型主要发生在低和较低及中等脆弱度间,且集中于海拔800～1 400 m和坡度6°～25°范围;(3)1990～2018年景观格局脆弱性存在明显的正向空间自相关关系,其中,高-高集聚主要在中部贵阳、西部六盘水、西南兴义、东北部思南及东南荔波县等区域,低-低集聚区主要在北部余庆县和南部紫云县等地;(4)国家政策和人类活动等综合作用是引起景观格局脆弱性变化的重要因素。研究区近30 a景观格局脆弱性略有增加且空间上有分散趋势。     

1961~2010年中国大尺度区域暴雨时空分布特征研究

长时间大范围的区域暴雨作为一种极端天气气候事件,是人民生产生活的一大威胁,已成为社会和学界的关注焦点之一,亟需研究中国长时间序列区域暴雨的时空演变特征。通过定义的区域暴雨事件,选取持续天数、影响站点数、最大日降雨量和最大累积降雨量4项指标,统计分析了1961~2010年中国区域暴雨的时空变化格局。结果表明：在空间格局上,1961~2010年中国区域暴雨主要分布在黑龙江漠河至云南腾冲一线以东的东部沿海季风区,而西北内陆则无区域暴雨发生;在省际分布上,多集中发生在以广东为首的东部沿海省市;在时间序列上,中国区域暴雨存在准10a（6.5a和13a）的周期振荡,以1997年前后年份发生次数较多,年内多集中在5~9月,且4项指标均在6月份达到最高。     

三峡库区重庆段人类活动强度的景观格局梯度响应

基于三峡库区重庆段1995、2005、2015年土地利用图像,利用ArcGIS和FRAGSTATS软件,并结合夜间灯光数据构建人类活动强度带,分析了三峡库区重庆段在不同人类活动强度带3个时期的景观格局变化特征,并进一步研究了2015年研究区4种面积变化较大的景观类型格局特征随人类活动强度的梯度变化规律。研究结果表明：（1）人类活动的空间分布差异显著,强度由西向东逐渐递减,长江干线流域的人类活动强度相对周边区域更强;（2）在景观水平上,随着人类活动强度的增加,研究区景观斑块数大幅减少,多样性和均匀度指数先增加后减少,连通性有所下降;景观聚集度先减后增,破碎化程度有所增加,但在2015年得到一定改善;（3）在类型水平上,建设用地、水域、草地、低密度植被覆盖林地这4种景观类型能较好地反映景观格局变化特征,其中各景观类型的斑块密度、形状指数和分维数随人类活动强度的变化表现出较为明显的波动;除建设用地外其余景观类型的最大斑块指数和面积变化幅度较小,在人类活动强度最大时的建设用地面积占比和斑块指数分别达到71.2%、35.72%;（4）三峡工程、移民工程、城市化推进以及“退耕还林”等政策实施是三峡库区景观格局演变的重要驱动力。揭示了20a来三峡库区重庆段景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律,可为研究区自然资源的合理开发及区域可持续发展提供参考。     

东洞庭湖湿地景观变化研究

在遥感和地理信息系统的支持下,对东洞庭湖1989和2001年两个时段的TM（ETM）卫星影像进行了遥感解译。应用景观生态学的理论和方法,对不同景观类型的斑块和面积大小、形状特征进行分析,计算了湿地景观多样性、优势度、均匀度、破碎度及斑块分形维数。定量分析和〖HJ〗研究了1989~2001年东洞庭湖湿地景观的动态变化,结果表明,由于泥沙淤积,东洞庭湖湿地的面积正在日益缩小,湿地景观多样性和均匀度下降,景观优势度和破碎化程度增加,说明东洞庭湖部分湿地景观逐渐从以小斑块、多种景观类型共同控制的景观格局向大斑块、类型较单一的景观格局演变。     

聚落景观格局的空间粒度转换响应及其机理分析——以江苏省镇江地区为例

以镇江地区第二次土地调查（2009年）1〖DK〗∶10 000土地利用现状数据为主要数据源,运用GIS和景观格局分析方法,研究了按照中心属性值法和面积最大法从现状数据粗化为30 m、100 m、500 m和1 000 m栅格和矢量数据的聚落景观格局变化特征及机理。结果显示：最大面积值法生成数据各景观类型的面积相对误差较大,特别是其它土地,在空间粒度为1 000 m时消失,中心属性值法在空间粒度转换中的面积相对误差较小,并且是随机的;在聚落景观变化方面,研究区斑块密度、聚集度指数和斑块结合度指数降低,分维数、最大斑块指数和平均邻近距离升高,说明聚落景观斑块破碎化降低、斑块面积扩大并趋于成片成团、空间分布更为离散等特征;聚落景观格局变化表明最大面积值法突出整体分布规律,中心属性值法突出聚落景观的空间分布特性;基于最大面积值法的聚落景观格局的空间粒度转换响应与其斑块面积结构和空间邻接有所关联     

近48年来湘江流域极端降水事件特征分析

基于湘江流域44个气象站1960~2007年的逐日降水资料,将第95个百分位值定义为各台站极端降水事件的阈值。同时,采用线性回归、突变分析和相似系数等方法,分析了该流域极端降水事件的变化特征,研究了不同强度降水事件的时空分布特征。结果表明：湘江流域近48 a来极端降水事件的各指标（降水量、降水日、降水强度、降水指数、日最大降水量）均呈增加趋势。但在不同时期,极端降水事件表现了不同的变化趋势。1970s以前多大雨事件,1970s~1980s各类极端降水事件相对偏少,进入1990s开始明显增加,尤其是暴雨和大暴雨事件显著增多。此外,极端降水事件的分布还表现出明显的区域性特点：湘江上游多暴雨事件,中游多大雨事件,下游多大暴雨事件。
     

1961～2018年河南省暴雨初终日和暴雨日数的时空变化规律分析

利用1961～2018年河南省111个气象站逐日降水资料,采用气候倾向率、相关分析和多元逐步回归等数理统计方法,分析了河南省暴雨初终日和暴雨日数的时空变化规律。结果表明:(1)河南省各站平均暴雨初日为5月19～7月16日,最早暴雨初日为1月28日～5月25日,均由南向北明显推迟,由西向东明显提前,由平原向山区明显推迟。(2)河南省各站平均暴雨终日为8月5日～8月30日,最晚暴雨终日为9月9日～11月29日,均由南向北明显日期提前,由西向东明显推迟,由平原向山区最晚暴雨终日明显提前。(3)河南省各站年平均暴雨日数为0.7～4.3天,由南向北明显减少,由西向东明显增多,由平原向山区明显减少。(4)河南省平均暴雨初日和平均暴雨终日均有提前趋势,气候倾向率分别为1.2和0.2 d·(10 a)~(-1);平均暴雨日数呈阶段性变化,特别是2000年以后呈明显减少趋势;各站暴雨初日、暴雨终日和暴雨日数的气候倾向率分别在-9.3～9.3、-2.4～5.4和-3.0～3.2 d·(10 a)~(-1)之间,但仅有少数站点通过显著性水平检验。     

杭州湾南岸滨海平原土地利用/覆被空间格局变化分析

杭州湾南岸滨海平原位于沪、杭、甬经济金三角的中心地带,是我国沿海经济最发达的地区之一。研究其土地利用/覆被空间格局变化对合理利用土地资源,促进沿海地区的可持续发展具有重要意义。利用1987年和2000年2个时期的TM影像,分析了杭州湾南岸滨海平原土地利用/覆被数量及空间格局变化特征。结果表明,杭州湾南岸滨海平原建设用地、水体和养殖用地呈现明显的增长趋势,水田、旱地、滩地、林地和盐田呈减少趋势。受自然和人类活动的共同影响,土地利用/覆被类型斑块平均面积由0.245 km2降至0.173 km2,斑块密度则由4.081个/km2提高到5.781个/km2,斑块数量增加了42%。由于斑块的破碎化,大部分土地利用/覆被类型的边界密度、形态指数、分维数和斑块密度都有不同程度的增加。城市化和非农化的发展使得建设用地格局指数变化表现出一定的特殊性。     

Application of Remote Sensing Detection and GIS in Analysis of Vegetation Pattern Dynamics in the Yellow River Delta

Abstract

Regional vegetation pattern dynamics has a great impact on ecosystem and climate change. Remote sensing data and geographical information system (GIS) analysis were widely used in the detection of vegetation pattern dynamics. In this study, the Yellow River Delta was selected as the study area. By using 1986, 1993, 1996, 1999 and 2005 remote sensing data as basic information resource, with the support of GIS, a wetland vegetation spatial information dataset was built up. Through selecting the land-scape metrics such as class area (CA), class percent of landscape (PL), number of patch (NP), largest patch index (LPI) and mean patch size (MPS) etc., the dynamics of vegetation pattern was analyzed. The result showed that the change of vegetation pattern is significant from 1986 to 2005. From 1986–1999, the area of the vegetation, the percent of vegetation, LPI and MPS decreased, the NP increased, the vegetation pattern tends to be fragmental. The decrease in vegetation area may well be explained by the fact of the nature environment evolution (Climate change and decrease in Yellow River runoff) and the increase in the population in the Yellow River Delta. However, from 1999–2005, the area of the vegetation, the percent of vegetation, LPI and MPS increased, while the NP decreased. This trend of restoration may be due to the implementation of water resources regulation for the Yellow River Delta since 1999.     

基于DMSP-OLS夜间灯光数据的长江经济带城镇体系空间格局演变（1992～2013）

研究长江经济带城镇体系空间格局演变,对于透视长江经济带城镇体系空间格局演变特征和规律以及促进长江经济带城镇体系空间格局优化发展有着重要意义。利用多时相同期Landsat卫星数据以及运用聚类分析方法对长江经济带夜间灯光数据进行校正,并采用其他辅助数据法对比分析获取城镇建成区面积的阈值,在此阈值基础之上选取景观总面积、总斑块数量和聚集度指数等总共8个典型景观格局指标, 继而使用FRAG-STATS 4.2 软件对1992~2013年间长江经济带城镇发展的空间格局变化进行计算分析。研究结果表明：(1）1992~2013年间,长江经济带城镇化快速扩展,城镇建成区面积增加了9.68倍,斑块数量增加了2.39倍,斑块密度也得到较大的增加,反映出长江经济带城镇数量不断增加和城镇建成区面积不断扩大;（2）景观斑块形状复杂度逐渐上升,中小城市不断壮大,同时出现了较多的新兴小城镇,总边界长度和平均边界密度的年均增长速度分别为21.56%和21.58%,体现了长江经济带城镇间聚集度越来越高,相互影响也越来越大;(3）最大斑块指数和聚集度指数两个指标在整体上呈现出逐年下降的态势,但是景观总面积、总斑块数量和斑块密度等8个指标在演变过程中均存在一定的波动和无序化,反映出长江经济带在城镇化过程中呈现出不规则和无序化的特征。     

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;城市公共设施用地表现出大分散、小集中特点,用地斑块面积由大变小,面积差异较大,斑块形态与规整性变化明显     

三峡库区腹地规模农地空间分布规律

山区农业转型对于我国山区耕地可持续利用效率、土地整治方向以及生态建设方向具有一定的指导意义,渝东北生态涵养发展区是重庆市农用地整治项目的主要分区,通过定义作为农业转型产物的"规模农地"相关概念及其判读标准,旨在提出一种新的研究路径对重庆市典型山区地貌的耕地利用现状给予指导和改善意见。首先选取三峡库区腹地5个区县为研究区,并结合研究区实际对"规模农地"进行等级划分,利用Arc GIS10.2等软件通过景观格局指数、核密度测算、空间自相关等方法从斑块特征、数量分布、空间格局三方面对研究区内规模农地的空间分布规律进行探讨。研究表明:(1)不同类型规模农地斑块特征呈现一定的规律性,小规模农地斑块密度最大为6.004,大规模农地平均最近指数MNN值最低为643.401,且农地规模越大,面积加权平均斑块分维数AWMPFD值和聚集度AI值越高;(2)中、大规模农地数量多集中在奉节县,微、小规模则多集中在巫山县,且规模农地自身及其相互之间存在固定的邻接性规律,即同类斑块之间的邻接性与其斑块大小成反比,不同类型斑块之间则与之相反;(3)研究区规模农地整体空间分布主要集中在奉节县中部以及巫溪县东部,沿江流域的平坝地区分布相对密集,且不同类型规模农地在空间上存在明显的自相关性。