基于格网尺度的南昌市土地利用变化及生态系统服务价值时空相关性分析

研究目的：基于格网尺度,探究南昌市土地利用变化对生态系统服务价值的影响及其空间格局的动态演化,为生态文明背景下的国土空间治理提供依据。研究方法：多样性指数、生态价值评估模型、空间自相关方法。研究结果：（1）近10年南昌市建设用地增加最多,耕地数量减少最大;建设用地呈“一江两岸双中心分布”;耕地主要集中在南昌市北部鄱阳湖平原以及境内河湖平原上;各种地类在快速城市化时期演变较为复杂。（2）在1km×1km格网尺度下, ESV总值先增加后减少,整体从353.91亿元降至351.79亿元,表明南昌市生态环境进一步优化潜力巨大;其中水资源供给占南昌市生态系统服务价值的28.26%。（3）在空间上,各地类ESV表现为正相关性和聚集分布,ESV较低值区范围最广;总体表现为高高、低低集聚,局部呈现高低、低高集聚,自然资源禀赋与人类活动是其主要驱动因素。研究结论：在国土空间规划管控中应当强调生态溢出价值的“集中连片式”保护模式,“组团式”生态治理模式,“廊道式”集约化开发利用模式。     

土地利用变化驱动力多尺度因素的定量影响分析

研究目的:揭示多尺度土地利用变化研究中尺度因素对驱动力的定量影响。研究方法:构建Logistic回归模型和二分类反应变量两水平Logistic回归模型,分别基于面向尺度对比的多尺度回归分析和基于系统观点的多水平模型分析两个角度,探讨多尺度土地利用变化核心驱动力及其定量影响关系,并对两类模型的分析结果进行对比分析。研究结果:面向尺度对比的多尺度回归分析法能够从更为微观的角度揭示各个尺度层级上地类变化的核心驱动因子,而基于系统观点的多水平模型分析方法则能够更好地顾及尺度因素的定量影响。研究结论:多水平模型分析方法揭示的各个地类的核心驱动因子集与多尺度回归分析法推导的对应地类的核心驱动因子集之间呈现子集关系,两者在多尺度土地利用变化驱动力的研究方法上能够形成互补。     

资源利用尺度和景观格局

资源空间分布格局制约着消费者在景观上的运动。根据渗透理论预测,当生物的必需资源或立地超过景观的59.28％时,生物体就可以自由运动。稀疏资源要求生物体必须在较大的资源利用尺度上活动。当生物有许多种必需资源时将要求更大的尺度,但可代替资源的存在将缓和生物体对空间尺度的要求。团聚式空间格局需要更大的尺度以允许生物体在资源簇之间的运动。本文指出了景观空间格局和生态过程之间的密切关系。     

松嫩高平原土地利用格局空间尺度识别及其关联关系研究

研究目的:实现由传统的人工识别到自动识别土地利用格局空间尺度的方法创新,为优化区域土地利用格局提供科学依据。研究方法:基于分形理论,采用二阶导数对计盒维数模型进行改进和优化。研究结果:(1)研究区土地利用格局在900 m×900 m尺度上具有明显的分形特征;(2)1991年、2003年和2015年研究区土地利用格局表现为各土地利用类型之间空间作用力、分布均匀程度和内部联结性的大小不同,并呈现出空间相互关联关系复杂性;(3)1991—2015年,研究区土地利用格局空间相互关联关系变化特征明显,表现为土地利用格局中竞争强度强弱的差异。研究结论:(1)改进的计盒维数模型能够实现土地利用格局空间尺度的自动识别;(2)建立的计盒维数自动识别尺度模型,确定研究区土地利用格局空间尺度900 m×900 m是独立最小地理单元,也是分析土地利用格局变化的最优尺度。     

基于乡镇尺度的生态承载力评价研究——以积石山县为例

可持续发展一直是国内外学者研究的热点问题之一,伴随着我国乡村振兴战略与国土空间规划的实施,对构建乡镇尺度的生态承载力研究体系具有重要意义。本文运用综合指标评价法,以甘肃省临夏回族自治州积石山县为例,从人居环境—经济环境—自然环境出发选取了十二个指标对积石山县十七个乡镇进行生态承载力现状评价,并用k—均值聚类分析将各乡镇分类。结果表明,分别有三个乡镇属于高生态承载区与中生态承载区,其余十一个乡镇属于低生态承载区,分析各类乡镇三个环境之间的关系,针对各类乡镇在评价过程中出现的问题予以改善意见。本文主要贡献了一套易于在乡镇尺度上进行生态承载力现状分析的方法,同时为乡村振兴与国土空间规划提供参考,为我国其他乡镇生态承载力研究提供案例。     

以科技创新工程为统领全面推进现代科研院所建设

[目的]农业生态-经济系统是人地关系地域系统的重要组成部分,对该领域的研究也成为目前地理学、生态学和管理学等学科的前沿热点问题,众多学者从出于不同目的和角度进行了大量研究,取得了丰硕的研究成果,对已有的农业生态-经济系统研究进行梳理和总结,可以使其研究特征和不足更加清晰,以明确未来的研究方向与趋势.[方法]应用归纳分析法和比较分析法等,对现有国内外农业生态-经济系统耦合协同发展的有关研究进行系统性的归纳总结,重点从农业生态-经济系统协同发展的理论认知、耦合协调度与耦合类型、发展模式、仿真模拟与影响因素、研究模型方法和研究时空尺度等几个方面归纳总结了所取得的研究进展.[结果]农业生态-经济系统研究在经历了初期主要的理论探讨和定性的分析之后,相关研究已转入到定量化上来,同时发现现有研究存在指标科学性欠佳、方法运用单一化、尺度合理性欠缺和视角广泛性不足等问题.[结论]农业生态-经济耦合系统协同发展研究正在探寻一条新的道路,即未来农业生态-经济系统耦合协调发展研究趋势为尺度微观化和长时序化、方法多元化、内容复合化.     

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。     

分宜县土地细碎化的中观尺度研究

研究目的:借鉴土地格局领域的研究思路,在中观尺度上研究土地细碎化,以期在研究方法、数据获取等方面寻求突破,并利用2004年分宜县遥感影像解译的土地利用矢量对10个乡镇土地利用细碎化进行研究。研究方法:文献资料法,景观格局指数法,聚类分析法。研究结果:在中观尺度上研究土地细碎化问题,得到与微观尺度研究截然不同的结论——低山区土地细碎化程度最低,其次是平原区,而丘陵区的土地破碎化程度最高。研究结论:分宜县各乡镇土地利用细碎度指标的聚类结果空间分布规律特征十分显著。     

建设占用耕地空间差异的多尺度特征研究—以武汉城市圈为例

研究目的:分析建设占用耕地及其来源结构空间差异的多尺度特征。研究方法:采用基尼系数、尺度方差等方法,从市级、县级、乡镇三个尺度测度分析武汉城市圈1990—2015年建设占用耕地的空间差异、来源结构差异及其尺度作用特征。研究结果:(1)建设占用耕地在三个尺度上均存在空间差异,其中乡镇尺度空间差异最大,县级次之,市级尺度最小;尺度越低,对空间差异的贡献程度越高。(2)将建设占用耕地分为城镇建设占用耕地、农村居民点建设占用耕地、工业交通建设占用耕地的研究表明,三种来源结构的空间差异与整体差异基本相似,尺度水平越低,空间差异越大。(3)与农村居民点建设占用耕地相比,城镇建设占用耕地和工业交通建设占用耕地空间差异较为显著,对整体差异的贡献在三个尺度上均占主导。研究结论:多尺度研究能较好地分析建设占用耕地的空间差异特征,研究区须加强乡镇尺度尤其是城镇和工业交通建设占用耕地的空间管制,探索实施空间差别化管理,从而促进科学合理可持续地保护利用耕地。     

基于恢复力理论的“土地整治+生态”框架模型

研究目的:将恢复力思维引入土地整治,构建"土地整治+生态"概念模型,设计土地整治中恢复力建设路径,为新时代土地整治理论创新开拓新方向和基础。研究方法:文献综合分析法和逻辑推理法。研究结果:(1)土地整治的对象是一个社会生态复合系统,土地整治离不开恢复力思维,如系统性、动态性、适应性和持续性等。土地整治需要考虑系统的多尺度效应、阈值效应、适应性管理、可持续发展等;(2)恢复力的建设可作为土地整治的新目标,恢复力理论可作为生态型土地整治的理论基础;(3)实现"土地整治+生态"模式,需要在土地整治的调查、评价、规划、设计、监管全过程开展理论与技术创新,融入恢复力理论的基本观点和方法。研究结论:恢复力思维是新时代生态型土地整治的核心理念之一,恢复力理论可为"土地整治+生态"模式提供认识论基础和方法论工具。     

土地利用规模和结构调整的环境影响评价模型研究

研究目的:构建一个可全面定量评价土地利用规模和结构调整相关环境影响的模型体系。研究方法:系统整合土地利用类型转移计算模型、多样性指数模型、土地生态服务价值计算模型、生态足迹和生态承载力评价模型等相关模型,并以上海市为例进行实证研究。研究结果:该模型体系比较全面地评价了上海市土地利用规划的环境影响,结果显示上海市的土地利用规划将导致区域土地利用结构明显变化,在一定程度上减少区域生态压力。研究结论:该模型体系能够客观评价土地利用规模和结构调整的相关环境影响,有一定的应用推广价值。     

空间规划体系下的“用地”规划协调研究

各类规划拥有自身理念和功能,在"多规并存"的现实需求下,"用地"协调成为各类"空间规划"协调的关键。运用文献研究法、比较分析法、归纳总结法,探索了"用地"类型、"用地"规模、"用地"布局以及规划年期等在"空间规划"协调中的现实途径。结果表明:"用地"类型要做到宏观上有统一、微观上有特色,一、二级地类强调一致,三级地类彰显特色;各类用地规模,尤其是农业用地和未利用地规模,应在区域规划宏观指导下由土地利用规划总体上统筹,用地规模管控做到"纵向到底、横向到边";用地布局做到各类规划合理分工,土地利用规划实行"刚性"与"弹性"相结合的土地利用分区,城市规划依据城镇用地和农村居民点用地合理确定每个城、镇、村的布局;同时保持各类规划的基期、近期和远期年份应至少有一个保持一致。     

Assessing multiple approaches for modelling land-use conflict potential from participatory mapping data

Spatial social data collected through participatory mapping are increasingly used to assess social dimensions for land use planning and management. However, there has been limited research to evaluate alternative approaches to identify potential land-use conflict. Using data from Queensland, Australia, we applied multiple approaches (land-use preferences, weighted preferences, combined place values and land-use preferences, and value compatibility scoring to identify land-use conflict potential and to assess these methods for four different land uses (residential development, tourism development, mining, and conservation). The performance of these approaches were evaluated using selected reference sites in the study area to determine which spatial attributes and methods were most predictive of conflict potential. Weighted preferences, and combined place values and land-use preferences were most effective for all land use types. The conflict mapping results for mining and conservation were sensitive to the number of place value and land-use preference points available for analysis and the number of individuals participating in the mapping process. To determine the inferential quality of conflict mapping results, we operationalised confidence levels based on the number of unique participants that mapped preferences in a given location. Overall, the highest confidence in mapped results was observed for tourism development, followed by mining, conservation, and residential development. Confidence levels varied across the study area and by reference sites. The findings of this study increase the external validity of preference-based conflict mapping methods while demonstrating a means to assess the inferential quality of conflict mapping results. The generation of confidence levels can assist in the prioritization and allocation of planning resources to places with both high conflict potential and high confidence.     

黄河源头地区景观时空变化与廊道效应的分析

采用1986年和2006年两期的遥感数据,研究了1980年代中期以来黄河源头区域景观格局的时空变化特征以及人类活动对黄河沿岸区域土地利用演变的影响,分析了沿黄河两岸不同尺度景观廊道的变化。研究结果表明,黄河源头区域主要是以草地、灌木灌丛等类型为主的资源景观,各种草地景观连接度较高。廊道效应在距离黄河10km内作用明显,并具有尺度限制。     

Reflexive loops on scaling issues in landscape quality assessment

Though most landscape ecologists have integrated scaling issues in their works, these issues are often disregarded in landscape perception and preference studies. Researchers base their studies on a predefined single scale to assess the landscape, and they pay little attention to the scale specificity of their analysis and recommendations. We reconsidered three landscape assessment studies from our research unit in light of scaling issues. In addition to the scale of the assessed landscape, researchers should address the scale of the landscape surrogate that is submitted for assessment, including the spatial references of the people surveyed and the target level of application of the results. Indeed, many of the landscape assessment methods mix different landscape notions and scales. Therefore, we recommend the cautious use of these assessments, the integration of qualitative insights in addition tithe scoring and paying attention to the perception scale, as defined by Fairclough (2006).     

Effects of local land-use planning on development and disturbance in riparian areas

Land-use change can significantly affect the provision of ecosystem services. On a local scale, zoning laws and other land-use regulations are commonly used to influence land-use change, but their effectiveness is often unclear. We evaluate the effectiveness of local land-use planning in concentrating development and minimizing impacts in riparian areas. We use spatially-explicit land cover data from the USGS Land Cover Trends project to measure development and disturbance rates before and after implementation of Oregon’s land-use planning system. We apply a difference-in-difference estimator to address the problem of non-random assignment of regulations on the landscape. We find that land-use laws in Oregon have concentrated development inside of UGBs and lowered development rates in riparian areas. However, disturbance in riparian areas has increased inside of UGBs. Overall, our findings suggest that local land-use planning can be an effective tool for promoting the provision of non-market ecosystem services.     

基于随机前沿分析的中国城市土地利用效率时空分异研究

研究目的:测度并探索城市土地利用效率的时空分异,促进城市土地集约高效利用。研究方法:"一步法"随机前沿生产函数模型、核密度估计、空间自相关分析。研究结果:2009—2016年中国城市土地利用效率整体提升,但仍处于中低水平;城市土地利用效率在空间上由东向西递减,效率越低的区域其内部不均衡性越明显;城市土地利用效率空间集聚态势显著,集聚程度趋于加强;高效率均质区域集中于东部地区,并出现向中西部延伸的趋势,低—高关联类型主要分布在东、中部交界地区,高—低关联类型在空间上表现为沿交通干线的带状分布,低效率均质区域集中在中西部地区。研究结论:应注重土地利用投入产出的技术效率,通过投入要素优化和技术能力提升实现城市土地利用的报酬递增,同时要制定区域差别化的效率提升策略。     

基于MapInfo的土地利用现状图符号库的设计与实现

MapInfo系统自带的符号库不能满足我国各种比例尺土地利用现状图的需要,通过分析MapInfo符号的建库原理和方法,同时结合土地利用现状图符号的特点,采用实验的方法解决符号制作的尺寸规律问题,设计、开发了满足国标要求的土地利用现状图符号库,并用实例对符号库的应用做了分析与探讨.