土地利用结构、经济发展与土地碳排放影响效应研究——以乌鲁木齐市为例

[目的]在测算乌鲁木齐市土地利用碳排放的基础上,分析其土地利用结构、经济发展与土地碳排放间的关联效应,为乌鲁木齐市低碳土地利用提供参考。[方法]改进型灰色关联度模型、环境EKC模型。[结果](1)土地利用净碳排放总量递增趋势,净碳放量的持续上升显著地受建设用地碳排放增长的影响;(2)不同地类结构变化对土地利用碳排放影响效应呈现不同特点,建设用地对碳排放影响效应呈下降趋势,而耕地则在上升;(3)经济发展促进了碳排放增长,但在2014~2015年之间达到拐点,验证了环境库兹涅兹曲线的存在。[结论](1)推动增汇减排工作,抑制农用地转用,增加陆地生态碳吸收量;(2)发展低碳经济,提高能源利用效率和改善能源利用结构,降低建设用地碳排放;(3)深入推行"多规合一",提高土地利用宏观调控效率和低碳生态城市建设。     

城市土地利用碳排放系统动力学仿真研究——以武汉市为例

研究目的:从系统角度分析土地、人口、社会、经济、能源对碳排放的影响作用,并对武汉市2017—2030年不同政策情景下的土地利用碳排放进行模拟,为其低碳发展战略和低碳土地利用规划提供决策依据。研究方法:系统动力学方法。研究结果:(1)建立的城市土地利用碳排放系统动力学模型是有效的;(2)按照目前的发展趋势,武汉市的碳排放总量将保持逐年攀升的趋势;(3)经济的快速发展对武汉市土地利用碳排放量的增加具有显著的影响作用;(4)调整土地利用结构、调整产业结构以及提高能源利用效率都能够有效的减少武汉市土地利用碳排放量,其中调整土地利用结构和调整产业结构的作用效果相对来说更加明显。研究结论:转变经济增长方式、升级产业结构、调整土地利用结构和积极研发先进的低碳科学技术是武汉市低碳发展的重要途径。     

以低碳为目标的正宁县土地利用结构优化

为了提高土地利用的低碳化水平,保障低碳经济和积碳减排效益,分析土地利用与碳循环之间的关系,以低碳化为目标对土地利用结构优化配置有着重要意义。本文以甘肃省正宁县为例,运用线性规划的方法建立最大化碳储量和最小化碳排放目标函数,构建土地利用结构优化模型,研究土地利用结构优化问题。结果显示:最小化碳排放优化方案优于最大化碳储量方案,最小化碳排放方案到2020年,正宁县碳储量达到786.36万t,碳排放则压减到48.91万t,净增量为737.45万t,较现状相比碳积储量净增12.19万t。研究表明:低碳优化确定的土地利用结构可以有效增加区域碳积储量,低碳优化方法是开展土地利用结构优化的有效方法,为土地利用结构优化提供了新的思路和方法。     

南昌市新建县土地利用结构变化、影响因素及优化分析

分析了南昌市新建县的土地利用现状及1997～2004年间的土地利用结构变化构成,可见农用地面积减少迅速,建设用地急剧增加;分析了经济、城市化、区位、土地制度政策等因素与土地利用结构的关系;提出了优化土地利用结构的合理化建议。     

基于土地利用变化的南宁市碳排放效应分析

为助力构建可持续发展土地利用格局和建设低碳城市，本文以南宁市为研究对象，根据2005年，2010年，2015年，2018年的土地利用和能源消耗数据，运用土地利用转移矩阵、碳足迹压力指数和灰色关联度等方法，分析南宁市不同土地利用类型及其碳排放效应在时间和空间上的变化，探究其与碳排放量之间的关系。研究结果表明，（1）2005—2018年间，南宁市的土地利用结构发生了明显的变化，呈现出一种地类转向多种地类的特征。（2）时间上，南宁市碳源、碳汇和碳排放量均呈现先上涨后下降的趋势，碳排放风险、碳足迹压力指数呈上升趋势；空间上，南宁市碳排放量点密度主要集中在市区部分，而周边五县较为稀疏。碳风险压力与碳排放量的空间分布类似，随着碳排放量的增加而增加。（3）在不同的年份，各类型土地与其碳排放量之间的平均关联度不同，其中最大的是耕地，其次是林地，其他地类平均关联度一般。     

基于CLUE-S和GMOP模型的青龙满族自治县土地利用情景模拟

[目的]对青龙满族自治县未来土地利用格局进行多情景预测模拟,并探索土地经济和生态综合效益双提升目标下的土地利用发展格局,以期为区域土地资源优化配置和国土空间规划的编制提供参考。[方法]基于土地利用现状数据和社会经济统计资料,分别利用CLUE-S单模型、灰色多目标优化(GMOP)+CLUE-S模型对研究区进行了土地利用情景模拟。[结果](1)所选驱动因子对土地利用类型的解释能力较好,ROC值均大于0.7,满足Auto-Logistic回归要求,模拟检验的Kappa系数为91.03%,模拟效果比较理想;(2)到2020年,基于CLUE-S单模型的自然发展情景,研究区建设用地扩张占用耕地和林地现象突出,土地经济效益提升较大,但生态效益却呈现负增长;基于GMOP+CLUE-S模型的多目标优化情景,研究区建设用地扩张趋势得到控制,耕地、林地面积有所增加,未利用地得到较大程度开发,实现了土地经济和生态效益双提升,分别比2015年提升了3.12%和1.96%。[结论]GMOP+CLUE-S模型能够发挥两个模型各自在结构优化和空间分配方面的优点,有利于实现区域土地利用数量结构、空间布局和综合效益的协同优化。     

土地利用对碳排放影响的作用机制和传导路径分析 ——基于结构方程模型的实证检验

研究目的：探索土地利用对碳排放影响的作用机制和传导路径,为制定土地调控碳减排政策体系提供科学依据,服务于碳中和目标。研究方法：理论框架构建法与结构方程模型相结合。研究结果：（1）农地非农化、土地出让市场化和土地开发强度是作为土地利用对碳排放影响的有效观测变量,我国省际层面土地利用对碳排放影响的总效应、直接效应和间接效应均表现为促进作用,总效应表现为土地利用水平提升1个单位,将促进碳排放增加0.159个标准单位,间接效应明显大于直接效应。（2）土地利用通过城市化、产业结构和经济增长三条路径对碳排放产生间接影响,其中,通过城市化和经济增长对碳排放表现为促进效应,影响大小分别为0.173和0.058个标准单位,通过产业结构对碳排放表现为抑制效应,影响大小为0.101个标准单位。研究结论：建立土地调控碳减排政策体系是推动碳中和目标实现的一项可行的重要手段,一方面可通过国土空间优化、生态红线划定和自然保护地整合等手段减少土地利用对碳排放的直接影响,另一方面可通过调控土地利用方式、规模、强度、结构等减少土地利用对碳排放的间接促进影响,激发土地利用的正向连锁效应。     

土地利用隐性转型与土地利用碳排放空间关联研究

研究目的：探究土地利用隐性转型和土地利用碳排放的空间关联及其分异特征,助推土地利用低碳减排和土地资源可持续利用。研究方法：土地利用隐性形态评价模型、土地利用碳排放强度测算模型、核密度估计和双变量空间自相关。研究结果：（1）我国土地利用隐性形态水平持续升高并呈现由单核集聚式向双核均衡式空间格局演变趋势;（2）我国土地利用碳排放强度持续增长并呈现“点状、团状、面状”的空间格局演变趋势;（3）土地利用隐性形态高阶转型与土地利用碳排放具有显著空间正相关关系,土地利用产出和土地利用强度与土地利用碳排放强度的空间正相关关系强于土地利用投入和土地产权变化;（4）土地利用隐性形态及其不同维度与土地利用碳排放强度的局域空间格局呈现“高—高集聚和低—高集聚区连片分布、低—低集聚区分散分布”特征。研究结论：应依据土地利用隐性转型与土地利用碳排放的空间关联格局,因地制宜调控土地利用转型以实现经济增长与低碳减排平衡发展。     

基于GIS的辽河三角洲土地利用动态变化研究

本文以2000年、2009年和2013年辽河三角洲地区土地利用数据为基础,采用动态度、土地利用程度指数,研究13年间研究区土地利用动态变化特点。结果表明:(1)建设用地、耕地增加显著,未利用地、林草地和水域呈减少趋势;(2)土地利用程度得到显著提升,沿海湿地景观遭到一定程度的破坏。     

关中城市群土地集约利用与碳排放关系演化特征研究

研究目的:探究关中城市群土地集约利用与碳排放关系,梳理二者演化特征。研究方法:脱钩分析,面板数据模型构建。研究结果:(1)2000—2014年关中城市群土地集约利用水平与碳排放水平均呈上升趋势,城市间差异明显;(2)关中城市群整体土地集约利用与碳排放尚未脱钩;(3)关中城市群土地利用集约度与碳排放强度曲线呈现倒N型。当土地利用集约度达到临界值后,碳排放强度将会逐步递减,并趋于平稳。研究结论:关中城市群土地集约利用与碳排放尚未脱钩且土地利用集约度未达到临界值,土地低碳集约利用还有待进一步优化。     

基于CA-Markov模型的哈尔滨市土地利用变化预测研究

[目的]研究土地利用变化特征并预测未来变化趋势,为土地资源合理利用提供科学的依据。[方法]以哈尔滨市为例,基于1992、2003和2014年3期遥感数据,建立以经济生态为主的转换规则,采用MCE模型、土地利用重心迁移模型和CA-Markov模型分析研究区22年土地利用动态变化特征,并对2025年土地利用变化进行预测。[结果](1)1992~2014年,耕地迅速减少,林地和水域波动变化,草地缓慢减少,建设用地由于耕地的转入不断扩张,未利用地大量转出成为耕地。耕地和建设用地重心具有明显的方向性移动,两者重心呈远离趋势。(2)试验得到的2014年土地利用结果和实际解译数据Kappa系数达0.878 0,表明转换规则的制定可行,模型可信度较高。(3)2014~2025年土地利用变化趋势较1992~2014年存在差异,耕地持续减少,且减少速度加快,林地基本处于动态平衡状态,草地空间位置变化活跃,水域面积增加,建设用地仍然保持增长。耕地重心加快向城市边缘区移动,建设用地重心向西南方向移动速度降低。[结论]运用CA-Markov模型对哈尔滨市土地利用变化进行科学合理的分析和预测,对哈尔滨市的土地资源的合理高效利用具有重要意义。     

基于MCCA的上海市土地利用结构变化预测及分析

城市土地利用结构的模拟预测,能够有效推测城市各类用地的增减趋势,支持城市的区域规划及政策制定.本文基于四期土地利用数据,结合社会经济与环境数据,运用MCCA模型预测了上海市2025年和2035年土地利用结构变化与分布情况.结果表明,建设用地未来将沿着"南—北"与"东南—西北"两条轴线向外扩张,建设用地的增加将会导致耕地...     

区域土地利用/覆被时空动态变化研究——以四川省金堂县为例

土地利用/覆被变化动态监测是掌握土地资源数量、进行土地利用评价的重要依据。基于遥感和GIS技术提取金堂县2001、2007、2010和2013年4期土地利用变化信息,并应用模型对研究区土地利用时空变化进行分析。结果表明:(1)土地利用类型以耕地和林地为主,建设用地和林地的单一土地利用动态度为正,面积显著增加;耕地、草地、水体和其他的土地利用动态度为负,面积减少;综合土地利用动态度由6.12%增加到13.81%,土地利用变化强烈。(2)土地利用空间变化显著,土地利用空间变化主要发生在金堂县城、赵镇、三星镇和淮口镇等地;土地利用转化明显,耕地和建设用地的变化最强烈,建设用地、耕地和林地之间的相互转化尤其显著。(3)地形因子对土地利用变化具有较大影响,土地利用变化随高程、坡度的增加而减少,且表现较强的相关性,符合二次变化曲线的特征;阳坡较阴坡对土地利用变化的影响大。这一研究结果为区域土地利用评价提供重要依据,有利于实现土地利用的合理布局和调控管理,对区域土地资源的合理开发利用具有重要意义。     

碳中和目标下土地利用碳排放效率及其时空格局 ——以黄河流域72个地级市为例

研究目的：构建面向碳中和的土地利用碳排放效率测度评价指标体系，揭示黄河流域土地利用碳排放效率时空格局，为面向碳中和目标的土地利用管制和国土空间优化调控提供实践指导。研究方法：碳收支核算、非期望产出SBM模型和探索性空间数据分析。研究结果：（1）黄河流域碳收支时空差异明显，碳汇量相对稳定，净碳排放量呈明显上升态势，这表明区域碳排放压力不断增加；（2）黄河流域土地利用碳排放效率总体呈上升趋势，在空间上表现出“东南高、西北低”的特征，中游碳排放效率明显高于上游与下游；（3）碳排放效率空间集聚特征明显，主要包括4种集聚类型，其中低—低集聚和高—低集聚区面积呈扩张态势。研究结论：黄河流域碳收支状况和土地利用碳排放效率区域差异明显，未来应以“碳中和”目标为导向，因地制宜优化国土空间格局，加强土地利用管制，推动流域协同减排和高质量发展。     

土地利用结构与能源消耗碳排放的关联测度及其特征解释

研究目的:测度土地利用结构与能源消耗碳排放的关联度,解释地区内与地区间的两者关联差异,利用关联差异寻找可以控制能源消耗碳排放实现土地低碳利用的路径。研究方法:灰色关联分析,演绎法。研究结果:土地利用结构与能源消耗碳排放关联度存在差异。东、中部居民点及独立工矿用地与能源消耗碳排放的关联度最高,建设用地的关联度明显大于农用地;西部耕地与能源消耗碳排放的关联度最高,建设用地关联度大于农用地,但两者接近。东、中、西部之间,除耕地外,各地类与能源消耗碳排放的关联度东部大于中部,中部大于西部。研究结论:调整土地利用结构控制能源消耗碳排放是可能的,因地制宜地控制建设用地蔓延,优化居民点及独立工矿用地利用,注意农用地利用中的碳排放作用,有助于实现土地低碳利用。     

面向碳排放效率的多目标土地利用结构与布局优化研究 ——以杭州市萧山区为例

研究目的：基于碳排放效率设置经济效率优先与碳排放效率优先两种发展情景，探究经济发展目标与碳减排目标不同优先序组合时，土地利用结构和土地利用布局差异性优化结果。研究方法：多目标规划模型、GeoSOS-FLUS模型。研究结果：（1）经济效率优先情景下，研究区总经济效率和总碳排放效率比现状分别提高了43.32%与3.53%；城镇工矿用地、其他农用地以及园地的面积比现状有显著的增加，景观以集中的空间形态扩张；耕地和农村居民点比现状有较大幅度的减少，景观呈现破碎化分布。（2）碳排放效率优先情景下，研究区总经济效率比现状减少了3.02%，总碳排放效率比现状提高了8.23%；园地、林地以及其他农用地面积比现状有显著的增加，景观以集中的空间形态扩张；城镇工矿用地和农村居民点面积有适度缩减，景观呈现集中布局。研究结论：在耕地保护任务和“三区三线”管控等约束下，兼顾经济发展目标与碳减排目标的“多目标发展导向”国土空间治理应该耦合土地政策协同管控土地利用结构和布局，合理满足受发展目标优先序驱动的用地需求。     

武汉城市圈土地资源优化配置研究

研究目的:分析武汉城市圈土地利用现状,构建武汉城市圈土地利用结构优化模型,基于两型社会建设目标优选方案,以实现城市圈土地资源优化配置。研究方法:通过设置决策变量、建立约束方程,构建多目标模型;应用matlah软件和灰色预测方法等求解模型,获得土地利用结构调整方案;采用灰色关联分析方法选择最优方案。研究结果:在充分考虑土地利用与社会、经济和生态效益相互协调的情况下,建立土地利用结构优化方案评价指标体系,得到最优方案。研究结论:武汉城市圈土地利用结构优化方案兼顾各业用地需求,优化各类土地资源配置,符合两型社会目标的发展要求。     

基于多目标线性规划的濮阳市土地利用优化分析

选择濮阳市作为分析对象，综合考虑经济、生态、社会效益目标，通过构建多目标线性规划模型，对2016年末濮阳市土地利用现状以及2020—2025年的社会发展趋势进行分析，并对主要指标做出了预测，在此基础上建立土地利用的经济效益和生态效益目标函数，同时采用制约条件反映社会效益目标。将效益最大化作为指导原则，得到经济效益最大化、生态效益最大化、经济效益和生态效益并重三个备选方案。结果分析表明，经济效益与生态效益并重是最佳方案，优化后得到耕地面积是270 980.5公顷，满足了濮阳市土地利用规划中耕地保有量的要求，林地面积增加了17 180.61公顷，达到了林木覆盖率30.8%的要求。另外，城镇工矿用地面积以及交通运输用地面积增加，农村居民点面积减少，促进了城市的开发。该方案不仅提高了土地利用的综合效益，也实现了土地利用的绿色发展和可持续发展。     

土地利用变化与碳循环

研究目的:分析土地利用变化与碳循环之间的关系,提出减少碳排放、适应"低碳经济"发展要求的土地资源管理建议。研究方法:文献分析法,归纳总结法。研究结果:(1)土地利用变化与碳循环的关系表现在两个方面,一是土地利用变化会增加碳排放,如土地利用非农化、土地开发、农地利用集约化等;二是土地利用变化会减少碳排放、增加碳汇,如植树造林、退耕还林还草、农地利用粗放化等;(2)土地利用行为与碳循环的作用机制可从土地利用的个体行为和社会群体行为及其相互关系中寻求解释。研究结论:为减少碳排放,一方面应限制建设用地过度扩展,着力推进节约集约用地;另一方面在农村地区应落实和巩固退耕还林还草成果,并加强农田的科学管理。     

快速城市化地区土地利用动态变化及结构效率分析——以江苏省为例

研究目的:利用江苏省1997-2006年土地利用变更调查数据,分析江苏省近10年间的土地利用动态变化及土地利用结构效率.研究方法:土地利用动态变化数量模型和数据包络分析.研究结果:(1)1997-2006年,江苏省各地市中扬州市的土地利用最为活跃,而连云港市的土地利用最不活跃.(2)全省土地利用程度不断增强,区域土地利用程度存在差异.(3)全省区域间土地利用变化的空间差异明显.(4)DEA弱有效和DEA非有效区域应通过土地利用结构调整,提高土地利用的投入产出水平.研究结论:DEA方法能较好地应用于区域土地利用结构效率分析并有效揭示区域土地利用结构调整的方向.