基于地理加权和元胞自动机的建设用地发展模拟

为了防止建设用地的肆意扩张,缓解经济和生态平衡之间的矛盾,为政府部门的前期规划工作提供更合理的借鉴。为此以大连市某区域为研究区,将地理加权回归的思想融入到元胞自动机中,实现了城市空间发展的模拟,并与二次logistic回归模型作了对比。结果表明,在土地利用格局与影响因素建模过程中,存在着不同程度的空间自相关性,并在空间结构上不是单一趋势分布的,体现着空间不稳定性。将地理加权回归和元胞自动机的结合,不仅体现了空间分异特征,而且模拟精度也有所提高。     

农户宅基地退出意愿的空间分异与影响因素分析——以洪泽湖和高邮湖农区为例

[目的]厘清乡村地域环境与农户宅基地退出意愿间的异质性关系对因地制宜制定乡村发展政策具有重要意义。[方法]文章基于感知价值理论构建乡村地域环境对农户宅基地退出意愿的影响机制，以洪泽湖和高邮湖农区全体农户为研究对象，运用空间自相关、多尺度地理加权回归模型（MGWR），刻画农户宅基地退出意愿的村际分异，定量分析乡村地域环境对农户宅基地退出意愿影响的空间异质性及作用机理。[结果]（1）研究区域农户宅基地退出意愿具有显著的空间分异和空间关联并存特征，热点集聚于县域门户地区呈团块状、冷点分布于灌溉干渠两侧呈条带状。（2） MGWR结果显示，17个因子中，10个因子的带宽较大，为全局驱动因子；其余7个为局部驱动因子。（3）全局驱动因子中影响力较强的依次为至市区便捷度、高层次就医机会、与河湖的距离；局部驱动因子均具备双向驱动效应，自然村平均规模的驱动力异质性及强度在17个因子中最大，规模上工业总产值、至幼儿园便捷度、抚养比等因子也处于较高水平。[结论]应完善乡村普惠性设施，因村制宜解决地域性顽疾，科学进行村镇规划布局。     

基于地理探测器的典型喀斯特地区贫困空间分异特征与影响因素分析

[目的]为研究喀斯特地区贫困空间分异特征及其影响因素,文章以典型喀斯特区安顺市为研究区域,基于2015年安顺市村域贫困发生率数据,选择9个地理因素研究其对贫困空间分异的影响。[方法]综合运用核密度分析、空间自相关分析、地理探测器等方法,定量评估了喀斯特地区农村贫困空间异质性的成因。[结果](1)安顺市南部较北部贫困程度高、贫困规模大,且存在空间贫困陷阱;(2)从各因子对贫困发生率的解释力看,耕地占比(q=0.28)、平均高程(q=0.2)和平均坡度(q=0.19)是决定贫困发生率空间异质性的主导因子。平均高程与耕地占比因子耦合作用对贫困发生率空间异质性的解释力最大(q=0.34);(3)分贫困程度后,除石漠化的决定力增强外,其他各因子的决定力均减少。平均高程对轻度和重度贫困的决定力均最大(q=0.12,q=0.09)。[结论]在典型喀斯特地区,耕地资源和高程是贫困空间异质性的主要原因,石漠化对贫困的影响随贫困程度的增加而增强。因子间的耦合作用程度在不同贫困程度区域的差异显著,重度贫困地区的致贫因素更为复杂。因此,喀斯特贫困地区实施乡村振兴战略,应综合考虑不同贫困程度区域贫困形成机制,基于案例推理构建各贫困程度地区的定量化情景模拟模型是今后工作的重点。     

多尺度下农村居民点空间分布特征及其影响因素研究

[目的]为更精细、更科学地了解农村居民点空间分布特征及其影响因素,从多尺度角度进行对比分析,为农村居民点整理提供依据。[方法]基于空间自相关、核密度分析等方法,以广水市为例,从多尺度角度对2016年广水市农村居民点分布空间分布状况进行对比分析,并引入空间计量回归模型对其影响因素进行探究。[结果](1)对广水市农村居民点进行核密度分析时,搜索半径为1 800m最合理,广水市农村居民点核密度最大值为14. 26个/km~2;(2)对广水市农村居民点核密度估计值从县级、乡镇级、村级3个尺度分别进行全局空间自相关分析,Moran's I县级=0. 642 4、Moran's I乡镇级=0. 694 3、Moran's I村级=0. 808 2,全部表现为空间正相关,村级的空间集聚特征最显著、乡镇其次、县级相对最小;(3)局部自相关分析显示农村居民点核密度估计值高值区分布在城郊乡、骆店乡、马坪镇、长岭镇4乡镇,与该研究的核密度分析结果一致。(4)通过空间计量回归模型分析,农村居民点的影响因素:地形位指数到城镇距离到道路距离到水系距离。[结论]文章从多尺度角度对农村居民点分布特征及其影响因素对比研究,以期为今后同方向的研究提供借鉴,为农村居民点整治、农村居民点空间演变研究、村镇规划、农村土地集约利用、乡村振兴等提供理论方法的支撑。     

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。     

福建省耕地质量空间自相关分析与耕地保护分区

[目的]耕地保护是我国的一项基本国策,为更加高效地保护耕地资源,提升耕地保护的成效,文章从耕地质量的内涵出发,研究福建省耕地自然、利用以及经济质量等别的数量特征,[方法]引入全局空间自相关分析与局部空间自相关分析方法探索耕地质量在省域层面上的空间分异规律,根据局部空间自相关分析并结合空间极化理论提出了4种基于耕地质量的耕地保护分区方案,为耕地保护分区提供参考。[结果]研究表明福建省省域层面的耕地自然等、利用等以及经济等质量等别分别为6. 77、8. 12、8. 34,耕地自然等、利用等、经济等的全局空间自相关指数(Moran's I)分别为:0. 425、0. 341、0. 319;耕地质量局部空间自相关分析表明耕地质量等别的空间分布呈现出集中分布的态势,其中,自然等和利用等较为明显。[结论]福建省耕地质量处于中等水平,各等别面积也大致呈正态分布,在省级域层面,各质量等别的全局空间自相关表现出较明显的空间自相关特征和空间聚集特征。     

空间关联视域下河南省农民工返乡创业外部环境评价研究

［目的］鼓励农民工返乡创业是实施乡村振兴战略的根本措施之一，良好的外部环境为农民工返乡创业发展提供了际遇。以河南省为研究对象，展开对农民工返乡创业外部环境的综合评价。［方法］基于人口省内流动的前提条件，依据“就地就近就业”的基本原则，即承认外部资源在局部范围内可共享，运用空间自相关分析法探索外部环境在县域、市域和省域三级尺度下的空间关联变化，剖析农民工的潜在流动趋势，运用地理加权回归解释各类型因子影响程度的空间分异特征。［结果］河南省农民工返乡创业外部环境随尺度增大，集聚程度减弱，局部关联性增强； 基本形成以郑州、开封和洛阳东西一线的两个内向引力区和豫南地区的两个外向扩散区。经济、生活、劳动力和基础设施4类制约因素影响程度空间分异特征明显。［结论］为省域层面和农民工返乡创业试点县外部环境分类优化提供了科学依据。     

武汉市房价的空间分布格局及其影响因素分析

本文利用网络爬虫技术搜集武汉市主城区房价样本,采集2014年9月-2015年9月的房价数据和相应的社会经济地理数据。本文首先探索武汉市主城区住宅价格的空间分布形态;然后,根据模型比较选取最优空间模型,并筛选影响房价空间分异的显著性因子。研究结果表明:(1)武汉市主城区房价主要呈现多中心集聚的空间格局。(2)地理加权回归模型比克里格插值和多元线性模型更准确地捕捉房价空间分异特征。(3)总楼层因子,城市中心、轨道交通、主干道、综合商场、基础教育、开敞空间(包括长江、湖泊、公园绿地、城市广场)的可达性因子能够显著影响房价的梯度变化,其影响系数的空间波动也证明影响因子在不同城市区位对房价变化的影响程度的差异性。     

乌蒙山区NDVI时空演变及驱动力研究

乌蒙山区地处中国西南部的喀斯特地貌区,开展植被变化相关研究有利于生态保护和区域经济发展。基于归一化植被指数(NDVI)数据,运用一元线性回归模型监测NDVI变化趋势及显著性,应用地理加权回归模型(GWR)分析NDVI时空变化驱动机制。研究表明:2000—2015年乌蒙山区NDVI整体呈增长趋势,变率为0.007 1/yr;植被环境改善是空间分布的主体,68%的区域发生极显著改善,28.62%的区域呈不显著或显著改善趋势,3.38%的区域发生不显著退化;NDVI空间变化与驱动因子交互作用呈现出不同的空间分异特征,驱动因子按作用强弱排序为气温、高程、坡度、人类活动和降水。针对NDVI变化趋势,建议坚持NDVI改善区的自然因素动态监测,在NDVI退化区因地制宜调控人类活动影响。     

耕地细碎化对农户劳动生产率影响的空间计量分析

[目的]耕地细碎化是制约现代农业发展的重要因素之一,探讨耕地细碎化与农户劳动生产率的空间关系,为小农经济与现代农业协调发展提供借鉴。[方法]文章以湖北省江夏区等4区县为研究区域,基于农户调查数据首先运用空间自相关模型判断农户劳动生产率在地理空间上是否存在空间集聚,而后运用空间滞后模型(SLM)和空间误差模型(SEM)从乡镇层面上计量分析耕地细碎化对农户劳动生产率的影响。[结果](1)农户劳动生产率在地理空间上具有显著的正向空间溢出效应;(2)耕地细碎化与农户劳动生产率呈显著的空间负相关关系;(3)农户特征及耕地生产环境特征对农户劳动生产率具有显著的影响,具体表现为:农业劳动力平均年龄和非农收入比重均与农户劳动生产率呈显著的空间负相关关系,而农机服务率、耕地规模及耕地质量均与农户劳动生产率呈显著的空间正相关关系。[结论]应因地分类治理耕地细碎化,加强农户间的信息交流平台建设,促进耕地资源向有长期稳定务农意愿的种植大户流转,加强农业生产社会化服务体系建设,进而提高农户劳动生产率。     

中国耕地非粮化空间格局分异及驱动机制

研究目的：摸清耕地非粮化的总体态势,揭示非粮化空间分异及驱动机制,为国家粮食安全和耕地保护政策调整提供科学依据。研究方法：空间自相关分析法、多重共线性诊断与多元回归分析方法。研究结果：（1）2018年耕地非粮化面积约为54.47×106 hm2,占耕地总面积的32.29%;（2）非粮化面积主要集中于中南部和北部,但高非粮化率主要集中于新疆、贵州和东南沿海。非粮化面积与非粮化率呈现显著不同的空间集聚特征;（3）农业实际利用外资额、城乡居民可支配收入比、农业机械总动力、乡村劳动力、土地流转面积与非粮化面积对数呈显著性正相关关系,共同驱动了全国非粮化的空间格局。但不同尺度、不同区域耕地非粮化驱动因子的空间异质性显著。研究结论：受经济、社会、政策和资源配置等多重因素影响,中国不同尺度下非粮化时空格局差异悬殊、驱动因子空间异质性显著。今后应科学设定非粮化底线、优化农业资源配置、推进农业差别化补贴,严控非粮化无序增长、稳固国家粮食安全的基石。     

耕地“非农化”的时空格局演变及其驱动因素研究 ——基于影响分析与组态分析的双重视角

研究目的：探究中国耕地“非农化”时空演变特征及其压力、状态与响应因素的多重并发影响和因果组态复杂机制。研究方法：基于多元线性回归模型、时空地理加权回归（GTWR)模型的影响分析和基于模糊集定性比较法（fsQCA)的组态分析。研究结果：（1)2004—2020年中国耕地“非农化”面积总体呈增长态势，不同地区、不同类型城市和不同单元分别表现出“东多西少”“阶梯递增”“中西扩散”特征。（2)社会经济驱动因素对耕地“非农化”的影响体现出明显时空异质效应，其中人口城镇化、土地城镇化和产业结构是普遍性的因素。（3)压力、状态与响应中单因素并不构成影响耕地“非农化”的必要条件，不同地区耕地“非农化”的实现是诸多因素构成的不同组态构型并发协同作用的结果，但在不同组态构型的核心因素和辅助因素会发生角色和地位的转换。研究结论：耕地“非农化”受经济、社会和资源配置等多重因素影响，地方政府在制定调控管理政策时需着眼于不同组态路径中压力、状态及响应多重条件的适配关系，加强城市建设占用耕地的空间规划管控。     

基于空间自相关的征地补偿标准分区可塑性面积单元问题效应研究

[目的]为探究征地补偿标准制定过程中分区存在的可塑性面积单元效应以及分区所依赖的评价单元级别的选择问题。[方法]该研究以甘肃省陇南市两当县为研究区域,以人均耕地面积为研究对象,借助Geo Da和Arcgis软件,运用空间自相关理论并引入可塑性面积单元问题效应,揭示人均耕地面积因评价单元粒度和区划方式不同而变化,进而影响征地补偿标准的制定。[结果]行政村和乡镇2种评价单元级别下,人均耕地面积的空间分布存在空间自相关性;2种评价单元级别分区的人均耕地面积存在较大差异,选择行政村级评价单元分区能够使征地补偿倍数更合理,特别是对于人均耕地面积异常高或低的行政村;在对人均耕地面积自然分级的基础上,结合LISA聚集图中高值聚集区和低值聚集区的范围调整自然分级区间进行分区,为土地利用分区研究提供新思路。[结论]研究结果可为征地补偿标准的制定提供参考。     

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。     

左右江革命老区耕地破碎化及空间集聚格局分析

为探究耕地破碎化的空间分异程度和集聚格局,基于2013年Landsat TM影像的耕地数据,构建基于景观格局指数的耕地破碎化综合评价体系,采用空间自相关的空间统计方法定量描述耕地破碎化的空间分布特征。结果表明:左右江革命老区耕地破碎化综合值呈现东高西低的分布格局;耕地破碎化分布具有空间正相关性且集聚程度由高到底的指标有:破碎化综合值斑块密度聚合度连通度,空间负相关性的指标只有斑块平均最邻近距离;表明耕地破碎化空间分布具有负相关性的指标只有平均最邻近距离。LISA聚集图表明,H-H型集中分布在区域东部,L-L型主要分布区域西部,而H-L型分布于西南部。该研究对土地整治、耕地可持续利用和农村经济发展提供决策参考。     

广西边境地区耕地非农化的空间特征与迁移路径

目的 耕地非农化影响1.2亿hm²（18亿亩）耕地保护红线现象引起了政府和学界的高度重视，有效掌握耕地非农化演变空间特征是保护耕地的重要前提。方法 文章以广西边境3个地级市的23个县域地区为研究区，通过构建重心模型、标准差椭圆模型分析刻画1980—2018年耕地非农化速度与方向，并利用空间自相关分析其空间特征。结果 （1）1980—2018年4个时期内耕地非农化面积呈“N”型波动增长的趋势，其中2010—2018年耕地非农化面积最大，为49 367 hm²；1990—2000年耕地非农化面积最小，为5 270 hm²，耕地非农化面积高值区主要集中在城镇化水平较高的区域城市中心。（2）耕地非农化速度具有空间非均衡性，标准差椭圆面积往东南方向持续扩张，耕地非农化空间上总体由西北部往东南方向迁移，区域之间的差距逐渐扩大。（3）广西边境地区耕地非农化面积存在显著的空间正相关关系，但集聚优势逐渐下降，“高—高”聚类的空间变化主导了耕地非农化面积的空间自相关关系的格局演变。结论 研究揭示了广西边境地区耕地非农化空间格局演变过程，可为边境地区制定耕地非农化管控机制和优化国土空间结构提供参考。     

遥感数据辅助下县域耕地质量评价与空间分布研究

目的 耕地质量监测与评价是实现耕地科学管护的重要前提。方法 文章以河南省安阳县为研究区,依据“状态—压力—响应（PSR）”框架,构建遥感数据辅助下的耕地质量评价指标体系和模型,分析耕地质量空间分布特征和障碍因素。结果 研究区耕地质量空间分布呈现出聚集性和空间变异性交错耦合的分布特征,耕地质量由东向西逐渐降低,一等、二等、三等、四等、五等耕地质量分别占比7.45%、12.34%、17.83%、33.40%、28.89%;有机质、碱解氮、NDVI_DRY为研究区耕地质量主要障碍因子;随着耕地质量等级的升高,不同等级中小麦产量的均值也随着逐渐升高,说明耕地质量越好,耕地小麦产量越高。结论 遥感数据辅助下的县域耕地质量评价具有系统性、科学性和可靠性,安阳县耕地质量提升重点在于提升丘陵地区土壤肥力和农田水利基础设施。     

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。     

基于空间自相关的丘陵山区耕地质量保护分区

在中小尺度区域内采用空间分析方法对耕地质量分布规律开展研究,可以为地形地貌条件较为复杂的丘陵山区永久基本农田划定、退耕还林计划、国土空间综合整治与生态修复等工作提供理论和实践支撑。采用空间自相关分析的方法,对重庆市南川区的质量等指数进行空间自相关分析,并根据局部空间自相关结果的组合对全域耕地进行保护分区。实验结果表明:(1)研究区域耕地质量指数在空间上呈现集聚特征,集聚程度大小关系为利用等指数>经济等指数>自然等指数;(2)高值集聚区(HH型)主要分布于西北部,低值集聚区(LL型)主要分布东南部,实验结果与南川的地形、水系、交通设施布局等自然经济条件相吻合;(3)划分的4个耕地保护分区与研究区域的实际情况相匹配。