国土空间系统“三生”功能协同演化机制研究——以阜新市为例

研究目的:探索优化国土空间系统"三生"功能协同演化机制的理论框架、分析模型和实现途径。研究方法:通过构建系统动力学模型实现对国土空间系统"三生"功能演化的仿真,将仿真模型中测算的"‘三生’功能指数"动态变化值作为关键变量带入哈肯模型中,从而实现序参量的识别和协同演化机制的分析。研究结果:(1)"驱动—反馈"机制和"协同作用—序参量—支配原则"机制,共同组成了国土空间系统"三生"功能的协同演化机制,序参量的产生是系统协同演化机制形成的标志。(2)1990—2016年,在成立的运动方程中,γ_1为0.204,γ_2为0.697,γ_2γ_1,说明土地生产功能是土地生活功能的序参量;a和b均大于0,说明二者形成具有偏利共生关系的协同演化机制;但二者与土地生态功能子系统并未形成协同演化机制。(3)2017—2030年"三生"功能形成了三者协同演化机制,但其中未形成土地生产功能子系统与土地生态功能子系统的直接协同演化机制,这是未来进行协同演化机制优化的关键问题。研究结论:国土空间系统"三生"功能协同演化机制的建立和优化,是实现国土空间系统整体功能稳定发展和提升的前提和基础,也将是未来国土空间统筹规划实践的重点。     

省级国土空间“三生”功能分区研究 ——以河南省为例

研究目的：准确评价省级国土空间“三生”功能特征,并在保证空间邻接性和区域完整性前提下实现功能分区,为国土空间规划编制提供支撑。研究方法：GIS空间评价法与两维图论聚类算法。研究结果：豫中、豫中北和豫东地区的国土空间生产和生活功能值偏高,但生态功能偏弱,豫西和豫南地区生态条件较好,生态功能值高,但生产和生活条件较差;河南省国土空间可划分为8个功能区,Ⅰ区和Ⅶ区应注重生产与生活功能的同步发展,Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区应有所侧重地利用与维持生态功能,Ⅴ区和Ⅵ区应分别以农业和工矿生产功能发展为导向,促进国土空间功能的综合协调发展。研究结论：两维图论聚类算法能够解决传统分区难以保证空间邻接性和行政完整性问题,同时分区因子明确、分区方法简洁清晰,易被推广,在省级国土空间功能分区中具有较好的应用前景。     

河南省“三生空间”分类与时空格局分析

[目的]"三生空间"是十八大提出的政策性指导,对河南省进行三生空间研究可为该省优化国土空间开发和"三线划定"提供参考依据。[方法]文章在探索"三生空间"理论内涵的基础上,遵循土地的多功能性原则,依据国家土地利用现状分类标准,构建了三生空间分类体系及其评价标准,运用地理信息系统中的空间分析功能揭示了1990—2015年河南省三生空间的格局及其演变特征,并对其进行了可视化表达。[结果](1)生产空间主要分布在河南省的中北部地区,南阳市也有零星分布; 2015年每个省辖市的生产生态空间明显比1990年范围有所缩小,郑州市最为明显。其扩张区域主要分布在河南省中部地区,减少区域主要分布在各省辖市的城镇地区,其中信阳南部山地有较大区域生产空间呈减少状态。(2)生活空间主要分布在平原地区,两期生活空间基本保持一致,但是生活生产空间2015年较1990年有较明显的增加。扩大区域主要是生活生产空间,分布在各省辖市的城镇地区,郑州市扩张面积最大。(3)生态空间主要分布在西部山地和南部山地区域,两期生态空间格局基本一致,呈现出"西高、南高、东低"的格局特征。扩大区域主要集中在崂山东西两坡、伏牛山、大别山等区域;减少区域主要在嵩山、黄河沿岸区域、桐柏山、信阳南部丘陵区域、崂山大部区域。[结论]经济的快速发展、城镇化进程的加快和人口的大量增加是河南省三生空间发生变化的主要驱动力,其中郑州市是变化最大一个地区,这是由郑州市的政治和经济地位决定的。     

都市圈“三生”功能空间关联网络特征与形成机制分析 ——以杭州都市圈为例

研究目的：以杭州都市圈为例,探究都市圈国土空间“三生”功能空间关联网络特征及其形成机制,为促进区域国土空间功能协同提升、完善国土空间开发保护策略提供参考依据。研究方法：综合评价法、社会网络分析法、QAP回归模型。研究结果：（1）2000—2020年杭州都市圈生产功能呈现先升后降的态势,生活功能快速提升,生态功能稳中有降;生产和生态功能的空间分异特征显著,生活功能表现出日益均衡的空间分布特征。（2）研究期内,杭州都市圈生活功能网络密度持续提升,生产功能网络密度先升后降,生态功能网络密度保持稳定,在空间上形成了以杭州和绍兴主城区为核心节点的复杂、稳定的网络结构形态。（3）地理空间邻近性对“三生”功能空间关联网络的形成均产生正向影响,耕地和林地资源禀赋差异、经济发展水平差距、产业结构差异、固定资产投资差异等因素在不同程度上对“三生”功能空间关联网络的形成产生显著影响。研究结论：应以网络化思维促进都市圈“三生”功能协同提升,依托一体化建设统筹资源优化配置,并通过因地制宜、优势互补促进区域空间协调发展。     

“三生”用地结构的空间格局及影响因素研究*——基于284个城市面板数据

[目的]探究城市"三生"用地结构空间格局及影响因素,为城市土地利用格局优化和城市发展提供参考。[方法]基于284个地级市面板数据,利用GIS空间分析法揭示城市"三生"用地结构空间格局并运用主成分法和多元线性回归模型定量分析其影响因素。[结果](1)城市"三生"用地结构在全国尺度下呈现以不同城市群为中心集聚的空间分布规律;(2)城市生产用地结构呈现"东高西低、沿海高于内陆"的空间分布特征,城市生活用地结构呈现"中部高,东西部低"的空间分布特征,城市生态用地结构呈现"东低西高"的空间分布特征;(3)经济因素、产业结构、基础设施水平、生态环境和城市人口等是城市"三生"用地结构的主控因素,且各因素因城市等级差别而产生不同程度的影     

基于格网尺度的密云水库区域“三生”空间功能测度与时空变化分析

[目的]为有目标地进行土地利用调整、科学合理促进区域生态景观建设和生态环境保护提供参考。[方法]文章以北京市密云水库区域为研究对象,基于遥感影像解译的1993年和2016年土地利用现状图,分析了研究区土地利用类型的面积变化和相互转换特征;在剖析土地多功能性的基础上,构建了不同土地利用类型的生产、生活、生态用地的功能指数,从而对土地利用类型进行了"三生"空间的划分,并基于格网尺度揭示了研究区域"三生"空间时空变化规律。[结果](1) 1993—2016年密云水库区域土地利用类型主要为林地和水域,其面积变化以耕地、林地、草地和园地为主。其中,耕地和草地的面积减少,主要转换为园地;林地面积增加,主要来源于草地和荒土地;园地面积增加,主要来源于林地、耕地和草地;林地和园地之间相互转化的面积较大。(2)研究期间,密云水库区域"三生"空间相对稳定,生态功能一直是研究区域的主导功能,1993—2016年生产空间和生活空间扩张,生态空间略有缩小;不同级别保护区范围内的土地利用变化规律与总体变化较为一致,二级保护区范围内的变化相对大。[结论]研究结果可以为精细化评估区域"三生"空间时空变化做参考,并能服务于区域土地利用结构调整和可持续利用及区域生态建设。     

安徽省县域乡村“三生”功能及耦合协调时空格局分析

[目的]通过探索乡村地域生产、生活、生态“三生”功能的交互关系和演化规律,为安徽省乡村空间功能优化、乡村发展活力提升、乡村生态环境改善建设提供参考。[方法]文章基于乡村“三生”功能测度指标体系和耦合协调度模型,测算1997—2017年安徽省县域乡村“三生”功能的发展水平和耦合协调度,并利用空间自相关分析揭示了乡村“三生”功能耦合协调的时空格局演化特征。[结果]（1）研究期间,安徽省乡村“三生”功能发展水平空间差异缩小,乡村发展水平趋向均衡,其中生活功能对乡村发展起到主导作用。（2）安徽省乡村“三生”功能耦合度整体较高,以高耦合和良性共振耦合为主,空间上呈现西高东低的特征。（3）安徽省乡村“三生”功能耦合协调水平主要表现为基本协调,呈北低南高和片状分布的特征,区域间差异逐渐缩小,且空间正相关关系增强,低值聚集区由皖中向皖北地区转移。[结论]目前安徽省乡村“三生”功能整体水平较低,耦合协调度有待提高,未来需进一步提高乡村“三生”功能以支撑乡村转型和振兴发展。     

乡村振兴背景下宅基地多功能权衡与协同研究——以德清县为例

目的 识别与量化宅基地多功能,分析宅基地功能间权衡与协同关系,为乡村振兴背景下宅基地功能优化提供科学依据。方法 文章基于要素和结构识别宅基地多功能,构建评价指标体系测算宅基地功能值,综合运用Spearman相关性分析和生产可能性边界度量和分析宅基地功能间权衡与协同关系。结果 （1）德清县的宅基地以社会、生态功能为主,经济、文化功能为辅,不同类型村庄的宅基地多功能表现有差异：相较于集聚提升类、城郊融合类和搬迁撤并类村庄,特色保护类村庄的各项功能具有明显优势。（2）德清县的宅基地生态、社会功能间呈中度协同关系,经济、社会功能间呈中度权衡关系,经济、生态功能间呈弱权衡关系,宅基地功能权衡强度在不同类型村庄显现差异：搬迁撤并类的经济、社会功能间权衡强度最大,特色保护类的经济、生态功能间权衡强度最小。结论 宅基地功能间存在显著的权衡与协同关系,未来应结合不同类型村庄的发展目标制定差异化的功能优化策略。     

河谷城市“三生”空间冲突演化与分异机制——以兰州市为例

文章以河谷城市甘肃省兰州市为例,在测度“三生”空间冲突强度并揭示多尺度分异机制的基础上提出冲突协调策略。结果显示：(1)“三生”空间格局演化与地域分异显著。生活空间的增加主要源于对生态空间和生产空间的侵占。(2)兰州市“三生”空间冲突时空演化与地类分异显著。时序上,“三生”空间冲突强度呈持续上升态势,整体处于基本可控级别;空间上,形成了“一心、两翼、多轴带”的空间冲突格局;就地类而言,城镇的生活空间与生产空间冲突水平较高。(3)兰州市“三生”空间冲突影响因素尺度效应和异质性明显。高程、坡度、地形起伏度等对“三生”空间冲突具有抑制作用;人口密度、人均GDP、夜间灯光指数等因素加剧了区域“三生”空间冲突程度。     

基于“三生空间”演化模拟的村庄类型识别研究——以湖南省常宁市为例

研究目的:以湖南省常宁市为例,探索南方丘陵山地区村庄类型的定量识别路径,为新时代国土空间规划体系下科学编制村庄规划和开展乡村振兴工作提供参考。研究方法:空间叠加分析、重心迁移模型、标准差椭圆和FLUS模型。研究结果:(1)研究区2010—2018年农业生产空间重心总体表现为向东迁移的趋势,非农生产—生活空间扩张迅速致使东北部的人地关系较为紧张,生态空间离散度较高且其重心有向西北挪移的迹象;(2)FLUS模型能对研究区村庄未来土地利用情景进行较好的模拟,模拟结果显示在空间规划约束下2025年建设用地斑块的空间聚合度显著提升;(3)常宁市村庄类型识别结果表明,城郊融合类和集聚提升类村庄主要集中在县城周边,相对稳定类呈环状围绕于外,搬迁撤并类多位于省级自然保护区内和湘江沿岸。研究结论:县域"三生空间"分布格局是村庄类型识别的重要参考因素,应进一步揭示全域村庄类型的空间分异特征和空间演变规律,以科学引导村庄规划的编制实施以及村庄产业结构的优化调整。     

“三生用地”分类及其空间格局分析——以昌黎县为例

由于我国现行的土地分类体系偏重于土地的生产、生活功能,对土地的生态特性考虑不够,将很多具有重要生态价值的土地归为未利用地,使得其因未得到应有的保护而被随意侵占。[目的]为了统筹推进经济、社会发展和生态文明建设,亟需明确各类土地的功能定位,尤其要在土地分类中加强对生态用地的考虑。[方法]文章以土地的生态、生产、生活功能为主导,同时兼顾其多功能性,将《土地利用现状分类》中的所有土地类型分为生态用地、生态生产用地、生产生态用地、生活生产用地四大类,构建"三生用地"分类体系。进而采用洛伦兹曲线和基尼系数的方法,以秦皇岛市昌黎县为例,分析了该县2014年"三生用地"的分布情况。[结论]结果表明:昌黎县生活生产用地、生产生态用地分布绝对平均;生态生产用地分布相对合理,主要分布于两山乡、十里铺乡;生态用地在全县各乡镇分布差距悬殊,主要分布在两山乡、昌黎镇及十里铺乡。基于县域四类用地在乡镇间分布的均匀程度差异,文章从土地利用结构调整和布局优化角度提出了相应的对策建议。     

基于“三生”功能的黑土区耕地资源价值影响因素分析 ——以黑龙江省克山县为例

研究目的:分析耕地"三生"功能影响因素与耕地资源价值之间的相互作用关系,为完善耕地保护补偿机制提供科学依据。研究方法:计量经济模型、空间展布模型、小波相干模型。研究结果:(1)研究区的耕地资源价值平均值为146.89元/m~2,其中耕地资源社会价值最高,经济价值次之,生态价值最低。样本区耕地资源价值呈自西北向东南降低的明显空间分异特征。(2)基于耕地"三生"功能要素,影响研究区耕地资源价值的敏感性因子9个,影响强度大小有所不同。其中建设用地比例、病虫害发生面积和障碍层厚度三个敏感因子对耕地资源价值的提升具有反向作用,其他因子具有正向作用。研究结论:耕地的"三生"功能要素对耕地资源价值作用的强度大小和方向不同,耕地资源价值应体现耕地的"三生"功能影响因素。耕地保护补偿方式应从耕地的数量、质量和生态补偿向基于耕地"三生"功能因素的综合补偿方式转变,这也与征地补偿的初衷——农民原有生活水平不降低、长远生计有保障的目标相符。     

基于“源-汇”理论的山区农村居民点“三生空间”优化研究——以井陉县为例

本研究根据农村居民点以及太行山区县域“三生空间”分布特征,基于“源-汇”理论和MCR模型,从生态源地扩张和生产源地扩张的角度,依据“三生”功能构建阻力面指标体系,计算最小累积阻力面差,实现县域“三生空间”的划分和农村居民点分类整治优化。结果表明：（1）基于“源-汇”理论的最小累积阻力模型在山区“三生空间”格局构建,农村居民点分类整治中具有相容性和可行性;（2）研究区以生态保护区和生态优化区为主,生态空间占比59.5%,以生态功能为主,农村居民点分布中生产功能占比62.7%,以生产功能导向为主,因此,乡村整治要根据农村居民所处的主导功能分类整治;（3）乡村整治应综合考虑农村居民点的生活、生产、生态功能特征,分类促进山区乡村振兴和生态文明建设。     

碳中和愿景下“三生空间”转型及其碳储量效应 ——以贵州省为例

研究目的：基于“三生空间”转型内涵及基本趋势,以贵州省为例研究区域“三生空间”转型及其碳储量效应。研究方法：ArcGIS空间分析,InVEST碳储量评估模型。研究结果：（1）“三生空间”转型实质是人地关系格局演变在空间形态上的映射,体现了人的需求随着社会的变革与发展不断升级而导致的空间形态格局的演变;（2）1980—2020年贵州省“三生空间”转型剧烈,其中以近10年最为显著,林地生态空间、农业生产空间和草地生态空间之间的相互转换规模较大,工业生产空间和城镇生活空间呈现持续增长态势;（3）40年间贵州省碳储量呈波动减少趋势,共减少3.502万t,林地生态空间与农业生产空间和草地生态空间之间的相互转型成为导致碳储量变化的主要原因。研究结论：应在把握区域“三生空间”转型特征的基础上,以“碳中和”目标为导向,以“三生空间”转型规律为依据,积极实施国土空间分类引导与调控政策,提升区域固碳能力。     

基于“三生”功能的喀斯特山区农村居民点整治 类型划分——以七星关区为例

研究目的：依据农村居民点及其“三生”功能空间分布特征,科学划分农村居民点不同整治类型区,为乡村人居环境整治与振兴提供依据。研究方法：从生活功能、生产功能、生态功能3个维度构建农村居民点整治类型划分指标体系,借助核密度分析、Moran’s I指数、热点分析厘清农村居民点及其“三生”功能空间分布特征,运用SOFM神经网络方法实现农村居民点整治类型划分。研究结果：（1）七星关区农村居民点空间分异特征显著,总体呈“大散居、小聚居”特征;（2）七星关区农村居民点生活功能、生产功能、生态功能空间集聚特征存在显著正相关关系,空间分异分别呈现“圈层式”、“阶梯式”和“分散+连片不规则”特征;（3）七星关区农村居民点划分为城镇融合型、城郊引导型、功能强化型、功能转化型4个整治类型,并依据功能导向提出不同整治策略。研究结论：乡村整治应综合考虑农村居民点的生活、生产、生态功能特征,分类促进喀斯特山区乡村健康发展。     

乡村地域“三生空间”功能演化与耦合协调度研究 ——以黑龙江省为例

研究目的：研究黑龙江省乡村地域“三生空间”功能演化与耦合协调度,为促进乡村地域“三生空间”协调发展提供理论依据,为实现乡村可持续发展提供策略参考。研究方法：构建乡村地域“生产—生活—生态”功能评价指标体系,运用熵权法和耦合协调度模型,识别黑龙江省2009—2018年“三生空间”功能时空演化特征及三者之间的耦合协调关系。研究结果：（1）黑龙江省乡村地域生产功能、生活功能均明显弱化,生态功能波动不大;（2）乡村地域生产、生活功能有明显的集聚特征,主要表现为“四周高—中间低”,且二者高值区在时间维度上不断收缩,说明乡村地域的生产和生活功能均在不断萎缩,主要是受到东北乡村地区人口流失的影响;（3）黑龙江省乡村地域耦合度与耦合协调度整体较高,但是2009—2018年呈现不断下降趋势。研究结论：乡村地域发展策略包括：（1）采取“精明收缩”策略来应对乡村地域生产、生活功能的衰退;（2）促进乡村地域多功能同步协调发展;（3）基于不同乡村地域的特殊性,提出差异化发展的政策建议。     

基于耕地多功能权衡与协同分析的耕地利用转型研究——以北京市为例

[目的]探究耕地隐性形态变化,丰富耕地利用转型研究的形态视角。[方法]土地系统功能权衡度(LFTD)模型,灰色关联度分析法。[结果](1)2005—2016年北京市耕地多功能性呈现不同变化趋势。生产和社会保障功能为下降态势,生态功能经历U型变化,文化功能为持续上升状态。(2)根据功能层次性将北京市耕地多功能变化分为3个阶段:2005—2008年耕地转型前期,生产和社会保障功能为主导;2008—2014年转型期,多功能间发生复杂作用;2014—2016年转型后期,文化和生态功能为主导。(3)耕地多功能随阶段变化经历了权衡协同关系持平到以权衡关系为主导再到权衡协同关系持平的过程。3阶段主导功能变化及转型期生态、文化功能和生产、社会保障功能间复杂的权衡关系共同佐证了北京市于2014年实现了耕地功能层面转型。(4)3阶段影响因素关联性趋势变化显示第一产业比重、人均固定资产投资、农民人均纯收入和人均GDP是耕地转型期显著影响因素。[结论]耕地隐性形态变化可深层次显化耕地利用转型,为耕地可持续利用提供参考。     

沈抚连接带“三生”空间的功能均衡性分析

随着人口增长和城市化发展,国土空间利用类型之间的竞争关系逐步增强,空间问题日益突显。自十八大报告明确提出"三生"空间以来,以生产、生活、生态划分的土地空间类型越来越被关注。该研究以沈抚连接带为研究区域,从土地空间的生产、生活和生态功能出发,构建"三生"功能评价指标体系。采用熵权法进行"三生"功能评价,利用GIS技术分析"三生"功能的空间格局。研究结果表明,"三生"功能均较强的街道具有较高的经济发展水平,如五三街道、李石街道,分值为64.96、54.59;生活功能较强的街道一般相邻城市,如五三街道、白塔街道、李石街道,分值为23.15、15.82、11.14,人均道路面积和公共服务设施完备度是主要影响因素;生态功能较高的街道多集中在浑河景观带和北部生态区,如高坎街道、满堂街道、东陵街道,分值为20.50、19.98、19.96,水面面积率、森林覆盖率和景观Shannon多样性是主要影响因素;生产功能较强的街道集中在建设快速区内,如李石街道、五三街道,分值为39.25、25.85,工业产值和服务业产值是主要影响因素。总体上看,受城市和经济建设活动影响强烈的街道的"三生"空间的功能不均衡性较为明显。     

武汉城市圈“三生”功能与土地利用碳排放耦合测度及协同分区

目的 探究土地“三生”功能与土地利用碳排放的耦合协调关系,提出低碳导向下国土空间结构优化路径,构建“三生”功能土地利用社会经济生态长效发展机制。方法 文章构建“三生”功能评价指标体系,系统分析武汉城市圈“三生”空间格局演变特征;运用直接/间接碳排放测算方法测算“三生”功能土地利用碳排放并分析时空分布特征;运用耦合协调度模型探究“三生”功能与土地利用碳排放耦合协调关系并划分协同发展区。结果 （1）2000—2020年武汉城市圈“三生”功能空间格局均呈现出明显的空间分异特征和演变规律,土地生产、生活功能空间分布具有较好一致性,土地生态功能呈现南北高中间低的梯度变化格局。（2）研究期间,武汉城市圈土地利用碳排放总量增加,土地利用碳排放强度空间上表现出显著的“生产—生活功能同向性,生态功能异向性”的空间布局特征。（3）2000—2020年武汉城市圈“三生”功能强度与土地利用碳排放耦合协调度提高,根据研究结果将研究区协同划分为4类协同发展分区：生态低碳保障区、生产高碳控制区、生活高碳引导区和双生高碳优化区。结论 未来武汉城市圈“三生”发展应根据分区发展特征,针对性地优化土地利用结构和功能,完善行业要素投入配置机制,遵循生态宜居化建设原则,减控“三生”功能土地利用碳排放,实现“双碳”目标下土地利用“三生”功能的协同发展。     

基于“三生”空间的土地利用功能转型及其生态环境效应研究——以天津市为例

基于“三生”空间的视角,采用土地利用转移矩阵,计算生态环境质量指数和土地利用转型对生态环境影响的贡献度等,定量分析2000—2015年天津市土地利用转型及其生态环境效应,为优化国土空间格局、降低生态环境风险和生态文明建设提供科学支撑。结果表明,（1）2000—2015年,天津市“三生”空间用地结构发生显著变化,主要表现为生活用地面积增加,生态用地和生产用地面积减小,三种一级用地类型中,生产用地数量约占整个研究区面积的64.46%。（2）从土地利用转移来看,生态用地流出最多,城镇生活用地、农村生活用地和工矿生产用地流入最多,其中在2010—2015年生活和生产用地转入明显减少,开始逐渐向牧草生态用地、水域生态用地转入。（3）天津市2000年、2005年、2010年、2015年生态环境质量指数分别为0.340 3、0.329 6、0.316 0、0.314 1,总体上生态环境质量呈逐渐下降趋势,但生态环境恶化程度在减弱。农业生产用地和水域生态用地向城镇生活用地和工矿生产用地的转换导致生态环境恶化,各类型生产、生活用地向生态用地转换提高了生态环境质量。