基于分形理论的巫山县农村居民点空间特征研究

以重庆市巫山县为研究区,基于分形理论的聚集维数、关联维数和形态维数,从县域和乡镇两个尺度对2010、2015年巫山县农村居民点空间结构和形态特征进行综合分析。研究结果表明:巫山县农村居民点空间结构和形态分形特征显著;县域尺度上,聚集维数、关联维数随时间变化而减小,形态维数值持续增大,农村居民点空间结构以巫峡镇为中心向四周衰减,凝聚态发展趋势明显,但空间形态愈加不规则,稳定性减弱;乡镇尺度上,一些乡镇农村居民空间结构不紧凑,相互关联程度有待提高。今后可通过公路交通等基础设施建设,增强农村居民点空间相互作用,优化空间布局;依据社会经济发展现状和农村用地自然历史特性开展乡村土地利用规划,提高农村土地利用效率。研究结果可为巫山县农村居民点用地资源分配及土地利用合理组织提供参考。     

基于分形理论的土地利用时空变化特征分析——以常宁市松柏镇为例

文章对来自遥感影像建立起的常宁市土地利用空间数据库进行提取,然后运用土地利用空间格局的分形模型,获得了2005年和2007年两个时期各个土地类型的分形维数和不稳定性指数,对土地利用空间格局变化进行了定量分析,得出松柏镇耕地、林地、建筑用地、未利用土地,形态复杂程度呈上升趋势,而草地形状趋向简单化。为区域土地资源合理利用以及区域景观格局的持续发展提供参考。     

基于分形理论的昆明市土地利用空间结构及重点审计地类分析

为揭示被审计地区土地利用空间结构变化特征,确定重点审计地类,提高土地资源审计效率,为自然资源资产审计提供新思路。本文基于昆明市2015年和2018年两期土地利用现状数据,利用GIS技术、统计分析软件以及分形理论对2015-2018年该区域的土地利用类型形态复杂度和结构稳定性进行研究,以深入揭示该区域土地利用分形动态特征,从而掌握土地资源变化情况,更好地服务于自然资源资产审计。结果表明,(1)基于分形理论构建的分形维数和稳定性指数能够表达土地利用类型的总体特征与空间形态结构变化,能够揭示被审计地区各地类土地资源资产的变动趋势,从而确定土地资源重点审计地类;(2)昆明市各土地利用类型分形维数都存在不同程度的变化,水域分形维数最大,土地利用类型形态最为复杂,但结构也最为稳定;建设用地、耕地、草地、园地及未利用地分形维数都呈上升态势,土地利用类型形态趋向复杂,结构趋向不稳定;林地分形维数减小,土地利用类型形态趋向规则,结构趋向稳定。结构不稳定的地类应该作为自然资源资产审计的重点关注内容。基于土地利用分形动态特征确定重点审计地类具有可操作性,能够提高土地资源的审计效率,可以作为自然资源资产审计的新思路。     

基于GWLR模型的不同栅格尺度下城市用地空间扩张驱动力研究——以徐州市为例

城市用地扩张驱动力存在空间异质性,从局部视角分析城市用地扩张驱动力对深入认识城市用地扩张过程及城市规划与管理具有重要意义。然而,在采用栅格数据分析城市用地扩张驱动力时,栅格尺度往往会影响驱动力研究的可靠性。因此,本文以徐州市中心城区为例,基于遥感影像解译数据,在分析研究区城市用地扩张特征基础上,分别采用30m×30m、60m×60m、90m×90m、120m×120m和150m×150m分辨率的栅格数据,运用能够反映驱动力空间异质性的地理加权Logistic回归模型(GWLR)对2005~2015年研究区城市用地空间扩张的驱动力进行分析,通过对比不同栅格尺度回归模型拟合效果确定最优栅格尺度,并分析最优栅格尺度下城市用地扩张驱动力。结果表明:GWLR模型可解决全局模型难以克服的空间异质性问题,GWLR模型结果优于Logistic回归模型;研究区城市用地空间扩张驱动力的最佳栅格尺度为90m×90m;2005~2015年研究区城市扩张为外延式扩张和飞地式扩张,主要沿交通干线向对外交通轴线及水系方向扩张;其城市扩张最主要受到高速公路、高速出口、一般公路、区中心和水系的距离的影响,到高速公路的距离对于研究区东部地区影响较强,到区中心和高速公路出口的距离在南部地区影响较强,到一般公路、水系的距离在北部地区影响较强,其余各变量也在不同的区域对城市用地扩张产生不同程度的影响。     

厦门岛土地利用格局空间尺度分析

基于SPOT2.5m遥感影像数据和地理信息系统技术,运用景观生态学原理,通过分析不同粒度条件下景观格局指数的变化特征,研究厦门岛土地利用景观格局对于空间尺度变化的响应,以期寻找研究区土地利用景观格局分析的适宜粒度。结果表明:除面积比例对粒度变化弱敏感外,其余所选景观指数对粒度变化相对敏感,体现出一定的尺度依赖性,因而在进行景观格局分析时要考虑尺度效应;在研究区进行土地利用景观格局分析的适宜粒度为10m。     

中国土地利用空间均衡度时空特征分析

研究目的:探究中国土地利用空间均衡度时空分异格局和动态变化,为深入理解土地利用空间均衡发展规律,加强土地利用科学管控提供参考。研究方法:指数模型,马尔科夫链。研究结果:(1)中国土地利用空间均衡度总体呈平稳波动,省份间土地利用空间均衡度差异逐渐缩小,阶段性变化以土地利用空间均衡度下降为主要特征;(2)中国土地利用空间均衡度空间分布不平衡,且地区差异显著,具有东、中部地区高,西部地区低的特征,土地利用空间均衡度在空间上整体表现出从集中到"分散化集中"的演变过程;(3)土地利用空间均衡度的4种状态中,优质均衡的稳定性强,中度均衡次之,勉强均衡和失衡状态的稳定性较弱。研究结论:土地利用强度和区域土地供给能力的相对关系变化会引起土地利用空间均衡度的变动,进而推动土地利用空间均衡度分布格局的演变。     

农村建设用地整治潜力规模与空间格局协同模拟研究 ——以湖北省宜城市为例

研究目的:提出一种农村建设用地整治潜力规模与空间格局协同预测模拟模型,为国土空间规划和全域土地综合整治提供更加准确的决策依据。研究方法:首先对社会经济宏观因素影响下的区域农村建设用地整治潜力规模进行分析,进而利用土地利用时空建模方法对农村建设用地图斑的整治概率进行预测,实现潜力规模约束下的整治潜力空间格局模拟,并以湖北省宜城市为案例区对模型的性能进行验证。研究结果:(1)宜城市2021—2035年农村建设用地整治的理论和现实潜力规模分别为4912.46 hm²和2201.94 hm²;(2)模型对宜城市农村建设用地图斑的整治潜力格局模拟准确率为81.58%,召回率为0.9879。研究结论:模型实现了对农村建设用地整治潜力规模与空间格局的协同预测与模拟,能为国土空间规划和全域土地综合整治等专项规划提供更加精细的决策依据。     

淮海经济区城市土地集约利用时空分异研究

文章应用GIS空间分析技术并采用综合指数法、变异系数法、重心转移分析等方法研究了淮海经济区土地集约利用水平的时空变化与分异,结果表明:(1)2000—2015年研究区20个城市土地集约利用水平均有不同程度的增长;(2)从时空分布来看,研究区土地集约利用水平分化程度呈现逐年增大的趋势,位于区域东部及北部江苏和山东下辖城市土地集约利用水平增长速度快于西部及南部城市;(3)2000—2015年研究区城市土地集约利用水平重心多数年份位于徐州,迁移方向向东向北;(4)2000—2011年研究区土地集约利用水平变异系数整体呈现出增大的趋势,2012—2015年变异系数差距虽未增加,但依然较大;(5)土地集约利用水平一定程度上反映了经济发展的水平,经济发展水平具有时间的滞后性。     

长江经济带城市土地资源尾效测度及其时空格局演变

研究目的:从时空二维视角刻画和识别长江经济带城市土地资源尾效时序动态演进规律和空间格局演变特征。研究方法:土地资源尾效模型、空间变系数模型、核密度估计和探索性空间数据分析方法。研究结果:(1)2003—2017年长江经济带城市土地资源尾效总体呈上升态势,低尾效城市主要分布于经济发达区和生态旅游资源丰富区。(2)长江经济带城市土地资源尾效差异经历了扩大—缩小演进特征,并伴随着轻微多极分化现象。三大流域核密度曲线在位置、峰度、峰数和拖尾上具有各自形态和变化轨迹。(3)长江经济带城市土地资源尾效存在正向全局空间自相关性,并呈现出强弱交替变化特征。局域空间格局特征呈现为高值集聚型、低值塌陷型、低值集聚型和高值凸起型4种集聚类型,数量上呈现出LLHHLHHL特征。地理上存在空间邻近同伴效应和空间邻近溢出效应,形成了"城以群聚群分"的空间格局特征。研究结论:根据长江经济带不同城市空间集聚类型实施差异化的土地配置和产业布局政策,发挥各城市在降低土地资源尾效上的合作联动作用。     

土地利用规划中资源环境承载力的内涵与评价方法研究——以四川省泸州市为例

作为连接资源环境要素与社会经济发展之间的桥梁,资源环境承载力在土地利用规划中的作用,日益受到学术和行政的重视。在总结土地利用规划中资源环境承载力内涵的基础上,融合社会经济条件、资源条件、和环境条件,设计了基于空间尺度的资源环境承载力评价方法,并以泸州市为例进行了实践。研究发现泸州市的资源环境承载力具有以下分布特点:(1)在社会经济格局、资源格局和环境格局的共同影响下,呈现北高南低、西高东低的基本格局;(2)受交通线路和水系的影响,表现出带状分布特征;(3)受资源条件的限制,市中心建设用地开发的承载力不高。研究从理论和实践意义上证明了在土地利用规划中开展基于空间尺度量化式资源环境承载力评价必要性和合理性,为用地布局优化理论和建设用地精准布局实践的提供了有效支撑。     

大城市郊县改区土地利用空间格局演化与驱动因素研究——以山东省济南市长清区为例

土地利用空间格局演化研究对于实现土地资源最佳综合效益以及保障城市可持续发展意义重大。利用2000年、2007年和2015年这3期TM遥感影像解译的土地利用现状数据,对济南市长清区2001年从郊县改为市区之后的土地利用空间格局演化进行深入分析。结果显示:长清区土地利用变化具有明显的时空分异特征。从时间维度看,各种土地利用类型的动态度在这期间也相对较大,其中,水域、林地、建设用地呈现较为明显的增长趋势,其他用地、草地和耕地呈现递减趋势。从空间维度看,土地利用结构变动明显,呈现明显的非农化趋势,耕地面积减少,城镇用地、交通用地等用地规模快速增长。另外受期内生态退耕政策影响,林地面积也持续增长。从土地利用类型转换角度来看,耕地是其他用地类型最主要的补给来源。最后主要从经济因素、社会因素、制度因素和自然因素四方面进行土地利用空间格局演化驱动力分析。     

规划情景约束下山地丘陵区土地利用空间格局模拟*——以重庆市綦江区为例

[目的]以重庆市綦江区为研究对象,通过模拟预测2010—2020年规划调控影响下研究区的土地利用空间格局变化特征,以期为目标情景下土地利用规划的空间实施提供技术支持。[方法]文章通过构建Dyna-CLUE模型分别模拟研究区在自然增长和规划约束引导下的土地利用空间格局,并对照自然情景进而分析规划约束下土地利用空间格局的表现特征。[结果]比较AutoLogistic模型与传统Logistic模型回归结果发现,除建设用地外,其他地类的ROC值都有显著提升;对比两种情景模拟结果发现,到2020年,研究区内耕地、农村居民点、未利用地较自然情景显著减少,林地、园地显著增加,城镇建设用地增长规模较自然增长情景减少171.86hm~2;规划情景约束下,2010—2015年研究区地类转移以耕地转建设用地为主,2015—2020年以耕地转林地为主,耕地转建设用地次之,再次为农村居民点转耕地。[结论]Dyna-CLUE模型模拟中,运用添加自相关因子的AutoLogistic模型代替传统Logistic模型进行空间驱动力分析,能够显著提升模型模拟精度;规划约束下,退耕还林、农村居民点复垦和农业结构调整等工作的开展是耕地减少、林园地显著增加,建设用地规模得以控制的重要原因;退耕还林成果在规划约束情景中得到较好体现,表明规划目标对于引导土地利用空间格局定向变化有重要作用,但是丘陵山地的耕地减少态势也需得到足够重视,建议推进耕地产能建设从而协调生态保护与粮食安全间的用地需求。     

基于不同Logistic模型的土地利用格局模拟对比研究——以湖北省宣恩县和咸丰县为例

模拟土地利用空间格局分布规律对合理利用土地资源、制定土地利用规划、协调土地与经济、环境的关系具有十分重要的意义。土地利用格局存在空间异质性,对比不同地区格局特征规律对加深土地利用格局的认识具有重要意义。以邻接的湖北省宣恩县和咸丰县为研究对象,通过对比基于局地因子、自相关因子和邻域因子的3种Logistic模型的模拟参数的一致性和异质性来对比研究两地的格局分布规律。实验与分析结果表明,宣恩县和咸丰县的土地利用格局特征存在共同的驱动因子和聚集效应,具有共性;不同模型的模拟结果表明驱动因子在作用方向,大小方面存在差异,邻域因子在邻域尺度上表现出不同特征。研究结果对加深理解不同地区的土地利用分布格局特征的差异性,促进区域土地利用的规划、土地资源的合理开发与可持续发展战略的顺利实施具有一定的参考价值。     

基于RS与GIS唐山市工业用地空间扩展模式研究

研究目的:揭示唐山市1993—2003年工业用地数量变化、时空变化特征、扩展模式和景观指数变化。研究方法:以1993年和2003年两期LandsatTM/ETM遥感影像为主要数据,借助唐山市城市土地利用现状图及统计资料,运用Erdas软件进行人机交互解译,并借助GIS软件进行分析。运用土地转移矩阵、重心转移、扩展速度、景观指数计算等方法。研究结论:(1)研究区内工业用地规模不断扩大,主要增加源为耕地。(2)工业用地空间结构发生变化,工业重心向西北方向移动。(3)工业扩展模式主要有飞地式跳跃扩展和同心圆式蚕食性扩展两种,其中以飞地式跳跃扩展为主。(4)工业用地斑块增加,平均面积减小,分形维数变大,破碎度增加,工业分布趋于分散。     

中国城市工业用地配置的空间错位研究

研究目的：本文以中国345个地级以上城市为空间分析单元,构建了工业用地配置与工业经济发展的空间错位指数,探索2000—2018年中国城市工业用地配置空间错位的时空格局变化及影响因素。研究方法：空间自相关、地理探测器。研究结果：（1）全国城市工业用地配置空间错位指数呈波动下降趋势。（2）各城市工业用地配置空间错位指数贡献度的差异减小,总体呈现从沿海城市向内陆递减的特征;正向错位区域增加,分布从东部沿海扩张到中西部地区;负向错位区域减少,零星分布在西部和东北地区。（3）城市工业用地配置空间错位呈现集聚格局,且集聚格局变化较大;高值集聚区在长三角和环渤海区域加强,低值集聚区由四川周边城市集聚转变为以四川为中心的周边省市集聚的格局。（4）土地利用政策、市场规模以及区域经济发展水平对城市工业用地配置空间错位的影响变强,而劳动力规模、交通条件、技术创新对城市工业用地配置空间错位影响变弱。研究结论：城市工业用地配置与工业经济发展存在空间错位现象,土地利用政策、市场规模以及区域经济发展水平对城市工业用地配置空间错位存在较强影响。     

石林风景区土地利用现状格局初步研究

石林风景区是典型的喀斯特地貌区,也是多种自然因素和人文因素强烈作用的区域,利用ArcView软件,把该区划分为10种土地利用类型;以一系列土地利用格局指标,对该区土地利用现状格局进行定量分析并探讨其成因机制;选取乃古石林和大小石林景区进行空间统计分析,结果表明:土地利用现状格局呈明显的破碎现象,云南松林是景观的基质,乃古石林景区随空间幅度的扩大出现较明显的格局分异点,石林、石芽地一直是该区的主导土地类型,草地面积则呈线性增加。     

常州地区耕地利用空间分异及影响因素分析

[目的]通过分析常州地区耕地总面积时空格局进行分析,并利用耕地区位指数模型测算各子区域耕地面积的空间差异,并在此基础上,分析常州地区耕地利用的影响因素。[方法]文章运用地理综合分析方法分析1985—2015年常州地区耕地利用空间分异;选取人口、社会、经济、环境、科技5方面共12个指标,分析常州地区耕地空间分异的影响因素。[结果]从常州地区耕地面积时间变化来看,1985—2015年常州地区耕地总面积整体呈现出递减趋势;从常州地区耕地面积空间变化来看,总体来说,常州南部地区(溧阳区)为耕地密集区,北部(新北、钟楼、天宁、武进)为耕地稀疏区;从影响因素的效用来看,经济因素的影响效用大,尤其是人均GDP和地均GDP的比重,而社会因素的影响较小,尤其是房屋竣工面积、公路里程。[结论]总体而言,受区域经济发展影响,常州地区耕地面积呈下降趋势,但近年来下降幅度已基本得到控制。     

丘陵地区中小城市城乡结合部土地利用变化特征*——以内江市四合乡为例

［目的］探究城乡结合部土地利用方式在城市急剧扩张过程中的变化特征,对统筹城市产业布局和城乡一体化发展具有重要意义。［方法］文章以2009年和2014年内江市城乡结合部的四合乡土地利用数据为研究对象,利用分形理论和景观生态学方法,分析其一级地类分维数、数量及空间分布变化。［结果］四合乡土地利用数据具有分形特征, 2014年与2009年相比,分维数值由1267~1612缩小至1170~1463,除园地外,其余地类分维数值均呈下降趋势,各土地类型轮廓更趋规则; 5年间多种土地利用类型快速更替,面积增减明显,主要表现为耕地大量减少,交通、建设用地明显增多,园地、林地、水域缩减较少,其他土地类型有少量增加。［结论］在乡镇尺度上,城乡结合部受其区位和城市布局共同影响,耕地被建设用地大量侵占,造成农用地减少; 因农村劳动力向城市转移,亦有耕地被撂荒现象。该研究结果可为类似区域土地资源管理提供实践参考。