湖北省道路网络中心性与土地利用景观格局关系分析

深入理解道路网络与土地利用之间的关系有助于开展可持续的土地利用与道路网络规划。引入多中心性评价模型,对临近中心性、中介中心性、直线中心性3个指标,运用UNA对湖北省道路网络中心性进行测度;选取景观百分比,香农多样性指数,平均斑块大小,平均形状指数4个景观格局指数计算土地利用景观格局特征,并通过斯皮尔曼相关方法对两者之间的关系进行探讨。结果表明:(1)湖北省道路网络中心性格局和空间特征各异,整体上东高西低,临近中心性呈现条带状分布,中介中心性呈孔隙状分布,直线中心性呈片状分布;(2)景观层面上,土地利用景观破碎化和多样化对直线中心性最为敏感,而临近中心性与中介中心性与景观格局指数关系相对复杂;(3)在类型层面上,道路网络中心性与各类土地利用景观格局相关性各异,其中高中心性区域对林地表现为鲜明的排斥和破碎化效应,而对建设用地表现为强烈的吸引和空间集聚现象。该研究以道路网络中心性视角探讨道路网络与土地利用景观格局之间的关系,为区域空间形态和构成及其相关影响因素提供了新的视角。     

基于CE的不同流向下农地城市流转负外部效应研究

发展与保护的权衡是土地资源配置中难以回避的棘手问题。农地城市流转在为城镇化的快速推进提供土地要素的同时,却也在社会、生态方面引起一系列外部性损失,已有研究认为该损失的大小与农地城市流转的用途和周围环境有关,但并未进一步定量揭示其关联程度。鉴于此,本文将农地城市流转的去向归纳为住宅及商服用地、工矿仓储及交通运输用地、公共管理与公共服务用地三类,以武汉市和鄂州市作为研究区域,运用选择实验法(CE)以及多元Logit模型(MNL)识别了受访者对于农地城市流转负外部效应治理方案的偏好,从而间接测度了不同流向下农地城市流转负外部效应的经济总量,以期为实施农地城市流转的用途和规模管制提供依据。结果表明:1不同流向下农地城市流转产生的交通状况恶化、噪音污染、公共设施不足等七种类别负外部效应在类型和强度上有所差异;2绝大多数居民对治理农地城市流转的负外部性具有支付意愿,且在参与程度和参与强度(支付额)方面因农地城市流转的不同流向而有所区别,并且居民的受教育程度和家庭收入水平对选择效用的影响具有显著性且呈正相关关系;3不同流向下农地城市流转所产生的负外部效应的经济总量不容忽视,三种流向的负外部效应从大到小依次为农地流转为工矿仓储及交通运输用地、公共管理与公共服务用地、住宅及商服用地。因此,作为农地城市流转的管制主体,各级政府应当采用经济性管制与社会性管制并举的多样化管制手段对农地城市流转的用途和规模予以调控和管制。     

不同主体功能区农户家庭耕地利用功能对土地流转行为的影响

城乡经济转型及农村人口快速城市化促使农户家庭耕地利用功能较传统利用方式发生转变,农户家庭耕地生存依赖度弱化促进土地流转市场发育。以湖北省重点开发区、农产品主产区和生态功能区的1 146户农户调查数据为实证,运用Biprobit模型分析不同主体功能区农户家庭耕地利用功能对土地流转行为的影响。研究表明:(1)调研区域41.10%的农户家庭参与土地流转,土地流入转出租金分别为2 751.12元/hm~2、4 391.33元/hm~2,土地流转发生率较高但租金水平整体偏低,且在区域间存在显著差异。重点开发区土地流转市场发育较好,流转参与率及租金水平较高;农产品主产区流转参与率较高,但租金水平较低;生态功能区土地流转参与率及租金水平较低,流转市场发育迟缓。(2)区域间功能定位、经济发展水平的差异导致农户家庭耕地利用功能空间差异明显。其中,生态功能区农户耕地资源利用的食物生产功能弱化明显,而重点开发区和农产品主产区则明显弱化耕地资源的养老就业功能。(3)整体而言,农户家庭耕地利用功能对土地流转行为影响显著。其中,家庭耕地利用在经济贡献、养老就业及食物生产等方面承担的功能越强,其家庭做出土地转出决策的可能性愈小;而选择土地流入的可能性也越大,而家庭耕地利用所表征的选择馈赠功能越强,其家庭越倾向于留存土地,且区域差异明显。重点开发区的相关系数及显著程度较高,作用方向与整体基本一致;生态功能区的相关系数及显著程度最低,且作用方向偏离整体幅度较大。表明经济发展程度越快的地区,土地流转发育受耕地利用功能的影响越明显。     

Water Use for Hydraulic Fracturing of Oil and Gas in the South Platte River Basin,Colorado

Water use for oil and gas development (i.e., hydraulic fracturing) is a concern in semiarid basins where water supply is often stressed to meet demands, and oil and gas production can exacerbate the situation. Understanding the impacts of water use for hydraulic fracturing (HF) on water availability in semiarid regions is critical for management and regulatory decisions. In the current work, we quantify water use for HF at several scales — from municipal to state‐wide — using the IHS Enerdeq database for the South Platte Basin. In addition, we estimate produced water (a by‐product of oil and gas production), using data from the Colorado Oil and Gas Conservation Commission to explore reuse scenarios. The South Platte River Basin, located in northeastern Colorado, encompasses the Denver‐Metro area. The basin has one of the most productive oil and gas shale formations in Colorado, with much of the production occurring in Weld County. The basin has experienced higher horizontal drilling rates coupled with an increasing population. Results show water use for horizontal and vertical wells averages 11,000 and 1,000 m³, respectively. Water use for HF in the South Platte Basin totaled 0.63% of the basin's 2014 total water demand. For Weld County, water use for HF was 2.4% of total demand, and for the city of Greeley, water use was 7% of total demand. Produced water totaled 9.4 Mm³ in the basin for 2014, which represents 42% of the total water used for HF.     

Enhancing the Ability of a Soil Moisture‐based Index for Agricultural Drought Monitoring by Incorporating Root Distribution

Agricultural drought differs from meteorological, hydrological, and socioeconomic drought, being closely related to soil water availability in the root zone, specifically for crop and crop growth stage. In previous studies, several soil moisture indices (e.g., the soil moisture index, soil water deficit index) based on soil water availability have been developed for agricultural drought monitoring. However, when developing these indices, it was generally assumed that soil water availability to crops was equal throughout the root zone, and the effects of root distribution and crop growth stage on soil water uptake were ignored. This article aims to incorporate root distribution into a soil moisture‐based index and to evaluate the performance of the improved soil moisture index for agricultural drought monitoring. The Huang‐Huai‐Hai Plain of China was used as the study area. Overall, soil moisture indices were significantly correlated with the crop moisture index (CMI), and the improved root‐weighted soil moisture index (RSMI) was more closely related to the CMI than averaged soil moisture indices. The RSMI correctly identified most of the observed drought events and performed well in the detection of drought levels. Furthermore, the RSMI had a better performance than averaged soil moisture indices when compared to crop yield. In conclusion, soil moisture indices could improve agricultural drought monitoring by incorporating root distribution.     

The role of participation in the planning process: examples from Sweden

Participation in decision-making has successively developed into a guiding principle at both EU and national level. However, diverse perspectives exist on what the role of different interests in participative processes should be, and the legal rules regarding participation varies between different sectors; from clearly defined to virtually non-existent requirements. This may have adverse effects on the legitimacy of decisions and decision-making. This paper reviews the role of participation in the planning process in relation to natural resource development in Sweden, as guided by EU and international law. Based on the notion of effective participation, the study illustrates the potential clashes that may result from different conceptions of participation, for instance, at various levels of governance, as well as from disparate principles for implementation in different sectors.     

基于RS和GIS的2008年长江中下游雪灾监测——以湖北省为例

2008年1月中旬至2月初,我国长江中下游地区出现了大范围持续低温、雨雪、冰冻天气气候事件,造成了特大积雪灾害。以湖北省为例,基于RS和GIS技术对这次雪灾进行了动态的监测评估。利用连续多天的卫星遥感资料和积雪深度观测资料,在GIS的支持下,计算归一化差分积雪指数（NDSI）,提取积雪分布信息,并根据不同海拔高度,确定了积雪深度的NDSI分层阈值,实现了3层积雪深度(0～10、10～20 和20～30 cm)的判识。针对积雪区内不同的土地利用类型,统计了不同深度的积雪面积。结果表明：湖北省近90%面积被雪覆盖,其中江汉平原、鄂东北和鄂东南等地雪灾最为严重,部分地区积雪深度在20 cm以上;水田、旱地等农业用地以及湖泊、水库、河渠等水系积雪最为严重,居民点用地也有较大范围的积雪,居民生活受较大影响;2月2日以后积雪面积逐日减少,到2月8日,积雪基本融化。在上述研究基础上形成了基于RS和GIS的长江中下游积雪监测的业务流程.     

典型流域土地利用/覆被变化预测及景观生态效应分析——以太湖上游西苕溪流域为例

以太湖上游西苕溪流域为研究区,基于1985和2002年土地利用空间数据,结合土地利用变化的驱动因子,运用马尔科夫模型和CLUE S模型,模拟了研究区2020年土地利用的空间格局;在此基础上,通过对斑块类型和景观水平上格局指数的变化分析, 揭示研究区未来土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明： 按照1985～2002年土地利用变化的发展趋势,未来研究区土地利用变化主要表现为建设用地面积大幅度增加,耕地、林地面积减小,研究区未来景观格局指数将发生较大的变化。在景观尺度上,斑块数量、边缘密度、多样性指数、均匀度指数、分维数等指标都呈增加趋势,而斑块平均面积减小,表现出景观结构破碎化、斑块形状复杂化、景观向多样性和均匀化发展的特点;而从斑块类型水平上看,各景观类型之间的景观格局指数变化差异较大,反映了生态系统的复杂性.     

长江流域能源利用效率研究

考察长江流域四川、重庆、湖南、湖北 、江西、安徽、浙江、江苏、上海七省二市能源利用效率,比较分析其差异以及原因,寻求提高能源利用效率的途径。首先定义能源利用效率为能源通过要素优化配置产生的技术效率,然后利用数据包络DEA和全要素效率SFA方法进行测度,最后通过比较拉氏指数与迪氏指数的优劣,采用迪氏指数法对能源利用效率影响因素进行分解。计算出七省二市及六部门1997~2006年GDP能耗、能源技术效率和能源利用效率,并分析了结构调整、技术进步和制度进化对能源效率的影响程度。研究表明：（1）结构调整是提高能源利用效率的有力措施;（2）技术进步和制度进化是提高能源利用效率的关键;（3）能源利用效率研究方法应尽量统一并不断改进.     

基于生态系统服务价值的土地利用结构优化——以重庆万州为例

基于中国陆地生态系统服务功能价值研究成果,以及重庆市万州区生态环境建设与经济社会发展水平,对不同土地利用类型单位面积生态服务价值进行修正,形成万州区土地利用结构优化灰色线性规划模型中决策变量的生态经济参数。计算结果表明：（1）规划期内万州区耕地面积略有减少,建设用地面积有所增加,林地面积有较大幅度增加,大规模增加湿地面积提高土地生态功能价值则难以实现;（2）地质灾害与水土流失综合治理、草地生态系统修复以及适当增加园地面积,能够提高万州区土地生态功能价值;（3）万州区土地生态经济理论价值为11888亿元/a,修正价值为10644亿元/a,均高于现状值9653亿元/a,土地生态修复与建设的生态经济效益可观;（4）基于生态系统服务价值的土地利用结构优化,能够满足社会经济发展对土地的需求并同步实现生态经济效益的最优,为解决土地利用规划中的关键技术问题提供新的方法。