陕北黄土高原生态脆弱区土地利用时空演变

[目的]研究典型生态脆弱区——陕北黄土高原土地利用演变的时空格局演变与区域差异,摸清该区域国土空间开发利用状况,为国土空间管控和治理提供参考。[方法]文章基于“三生”空间理论,通过对1980年、2000年和2020年土地利用进行分类和赋值,从分布格局和变化趋势两个方面分析该区域土地利用空间演变格局。[结果]（1）陕北黄土高原生产空间主要分布在中部黄土丘陵沟壑区,生活空间分散地分布于南部和西部区域,生态空间分布格局整体呈南高北低态势。（2） 1980—2000年土地利用格局变化远小于2000—2020年,其中1980—2000年生产空间扩张和缩小分散相间分布,生活空间仅出现零星扩张点,生态空间基本不变;2000—2020年生产空间变化以小范围内小规模集中为特点,生活空间得到扩张,分布更集中,生态空间扩张主要集中在省域边界的西北沿线一带。（3） 1980—2020年陕北各县/市区的“三生”空间演变各不相同,“三生”空间区域差异总体呈现：生态空间>生活空间>生产空间,变化趋势表现为生产、生活空间差距扩大,生态空间变化大。[结论]（1）陕北黄土高原土地利用变化主要源于2000年以来...     

全球近40年地表温度时空变化分析

目的 地表温度是研究全球气候变化的关键参数之一，气候同化数据集具有大尺度、连续、时空代表性强的优点，非常适合用来探究全球地表温度的长期变化规律。方法 文章基于1981—2020年ERA5地表温度逐月数据，利用MATLAB编程以及GIS空间分析功能，研究了全球地表温度在年际和季节尺度上的时空变化规律。结果 （1）近40年的全球平均地表温度接近14.92℃，最冷和最暖地表温度分别出现在1985年和2020年。（2）全球地表温度分布具有较强的空间差异，呈现出大致与纬度平行，从赤道到向两极递减的分布格局，且北半球地表温度稍高于南半球的特点。（3）从时间变化趋势来看，全球绝大部分区域地表温度呈现0.02℃/年的增长速率，其中北半球增长速率高于南半球，欧洲、亚洲和北美洲增长速率高于其他大洲。（4）从区域尺度上来看，全球变暖并不是绝对的，比如北美洲中部、南美洲北部、大西洋北部、印度半岛、太平洋中部和东北部、澳大利亚西部地区以及南极洲大部分地区和沿海呈现降温趋势。结论 全球绝大部分地区近40年地表温度呈现出缓慢的增长趋势，且增长速率北半球大于南半球。     

基于3S的河北省土地利用/覆被变化及景观格局分析

对河北省土地利用/覆被变化的动态变化特征、空间分布特征和景观格局变化进行研究,结果表明:河北省土地覆被类型以耕地和林地为主,并具有明显的地域差异和垂直空间分布差异;土地利用程度综合指数逐年提高,2000~2005年土地利用程度变化量和变化率均低于1987~2000年;2000~2005年时段综合土地利用动态度是1987~2000年时段的1.19倍;土地利用/覆被变化的景观多样性指数逐渐增加,均匀度指数呈增加趋势,优势度指数总体数值较大,并呈减少趋势。     

基于MODIS数据的辽西北地区玉米干旱脆弱性评价研究

传统区域作物脆弱性的研究主要基于气象资料、作物生长观测资料和社会经济统计资料,忽略了作物对极端事件的反应在时空分布上的差异性。众多研究表明,植被指数能够表征水分胁迫下的植被特征,在对旱情的表达上比常规的间接方法更为直接,监测精度更高。研究以辽西北地区2006年玉米干旱为例,基于MODIS数据计算植被状态指数VCI和温度条件指数TCI,根据二者在旱情表达上不同的侧重和研究目的,确定模型参数,构建辽西北地区玉米干旱脆弱性模型,计算玉米干旱脆弱性,并将玉米干旱脆弱性划分为4级,借助GIS技术绘制辽西北地区玉米各生育阶段干旱脆弱性的空间分布图。结果表明,随着时间的推移,辽西北地区玉米干旱脆弱性空间分布也在发生着变化。研究实现了玉米干旱脆弱性在时间变化和空间分布上的差异变化描述,为区域因地制宜地制定防灾减灾规划提供科学依据。     

城市热环境空间格局及影响因素分析——以大连市金州区为例

近年来,城市化发展进程加快导致热环境发生变化,本文通过单窗算法反演地表温度、随机森林分类法对地物进行划分,结合GIS空间分析,对大连市金州区城市热环境的时空特征进行了研究。得出以下三点结论:(1)中心城区具有明显的热岛效应,地表温度总体上明显高于城市边缘区和郊区;(2)研究区包含5种主要地物类型,即植被、耕地、水体、裸土、建筑土地利用空间分布,其中耕地面积最大,水体面积最小;(3)在城市地表覆盖系统内,不同土地利用类型地表温度具有明显差异,其中建筑密集区、交通发达区与植被的LST最大温差可达10℃。     

城镇建设用地经济密度时空分异的实证分析

研究目的:将城镇建设用地和经济效益两者结合,对江苏省1998—2008年的城镇建设用地经济密度的时空分异特征和局部空间关联性进行分析,以期为城镇用地方式调整、产业结构优化、土地利用政策制定等提供依据。研究方法:区域差异统计分析(变差系数、泰尔指数)及探索性空间数据分析方法(ESDA)。研究结果:自1998年以来江苏省城镇建设用地集约利用程度有所提高,存在南北分异特征,地区间差异不断降低;建设用地经济密度重心向西北转移;县市区层面建设用地经济密度分布存在显著空间自相关性,苏南地区主要表现为高值集聚,苏北地区表现为低值集聚。研究结论:区域差异统计分析与ESDA方法相结合能揭示城镇建设用地利用效率现状及演变的空间分异特征和规律。     

合肥都市圈设施农用地时空演变特征识别及分区管控研究——基于35个评价单元面板数据的实证分析

目的 设施农用地是实现农业现代化及乡村振兴战略的重要载体。探究典型区域设施农用地时空演变特征及其类型划分,能够有效落实差异化管控策略。方法 文章以合肥市都市圈为例,综合运用区位指数、核密度、ESDA及SOFM等模型算法,精准揭示设施农用地时空演化特征,进一步划分空间区域类型及提出差异管控引导。结果 （1）设施农用地区位指数存在显著区域差异并有缩小趋势,总体呈现中北部高、西南部低的空间布局形态;（2）设施农用地空间分布呈现更加均匀化、扁平化趋势,特别是西北部设施农用地得到较快增长,仍呈现相对集中分布且以中部、北部居多;（3）核密度曲线的峰值呈现向右移动趋势,由多峰向单峰演变态势且集中于区位指数1.0附近,Moran''s I指数介于0.167 4与0.259 0,并以热点区、冷点区、冷冷点区为代表类型区域分布更为集中;（4）将合肥都市圈划分为西南丘陵适度发展区域、北部平原重点发展区域、城市圈层优化发展区域3个利用分区类型,并针对每类区域时空演变趋势特征及设施农业发展要求,提出分区差别化管控引导。结论 合肥都市圈设施农用地空间差异呈现减弱趋势,但仍具有较强空间集聚特征,将区域划分不同开发利用类型并提出差别化管控策略,可为设施农业转型发展及其用地布局优化提供理论支撑及实践参考。     

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。     

基于ESDA模型的石漠化地区景观破碎化时空演变研究

［目的］为探究花江示范区景观破碎化的时空动态特征。［方法］研究基于2000—2017年5期时间序列影像获得的一级景观类型的土地覆盖数据,运用探索性空间数据分析（ESDA）模型、景观指数和主成分分析法对景观破碎化的时空变化特征及空间聚集演变规律进行分析。［结果］（1）花江示范区景观破碎化程度在时间跨度上呈缓解趋势,但整体上仍以中度和高度等级为主,其面积占区域总面积的50％以上,在空间格局上呈现出区域差异,中度等级在各个村组都有较多分布,高度等级主要集中分布在峡谷村、查尔岩村和银洞湾村。（2）花江示范区景观破碎化空间分布聚集现象显著,其差异随时间推移逐渐增大,两极化不断增强,且景观破碎化的空间异质性及复杂性增高。（3）脆弱的喀斯特环境及人类活动强度成为景观破碎化的自然和人为因素,石漠化综合治理工程分布区的景观破碎化状况有了一定的好转,而大部分仍处于较低水平,石漠化治理措施力度还远远不够。［结论］研究结果为花江示范区景观格局优化、生态环境保护及可持续发展提供理论依据和决策参考。研究采用探索性空间数据分析（ESDA）模型对研究区的景观破碎化进行空间聚集演变分析,研究表明,其在景观空间相关性研究中具有很好的适用性。     

城市LUCC时空格局对地表温度的影响效应研究 ——以广西柳州市为例

研究目的:定量分析中国西南典型重工业城市——柳州市的土地利用、地表温度时空演化特征以及不同土地利用类型对地表温度的联合影响效应。研究方法:利用1991年Landsat 5的TM影像和2013年Landsat 8的OLI/TIRS影像数据,通过遥感技术反演提取研究区归一化植被指数(NDVI)、归一化差异建筑指数(NDBI)、改进的归一化差异水体指数(MNDWI)以及地表温度(LST)等遥感参数,基于遥感指数叠加分类法获取城市土地利用/覆盖(LUCC)信息。研究结果:(1)柳州市22年间LUCC变化剧烈,受人为因素影响强烈的地物类型为建筑用地、耕地和裸地。其中,建筑用地变化幅度最大,面积增加了126.71%,新增建筑用地主要源于城市中原有的耕地类型。(2)两期地表温度数据均显示,城市建筑用地的地表温度最高,水体的地表温度最低,建筑用地升温效果显著,是造成城市热岛效应的主要原因之一。(3)影响因子相关性与多元回归分析揭示,城市中各地物类型面积比与地表温度均具有一定的相关性,但差异性较大。其中,建筑用地、裸地与地表温度呈正相关,林地、水体与地表温度呈负相关。研究结论:城市各种LUCC类型的地表温度差异较大,水体和林地在缓解城市热岛效应方面作用十分显著,两者比较,水体的降温效果要优于林地。     

陕北黄土沟壑区乡村聚落空间聚集度研究

[目的]通过对生态环境较脆弱的陕北黄土沟壑区乡村聚落空间聚集分布特征及规律进行研究,以期对陕北地区完善乡村聚落功能、促进城乡一体化发展和全面乡村振兴提供科学合理的参考建议。[方法]文章运用最临近点指数判别其空间分布类型,并运用地理集中指数和地理联系率对其分布均衡程度和地理联系程度进行考量,通过核密度图进一步分析其空间分布指向,在此基础上分析空间集聚分布规律。[结果]陕北黄土沟壑区乡村聚落分布整体趋于集聚分布,且都表现出带状分布特征,主要集中在河谷平原和川台地后缘及坡麓,沿河流分布特征明显。[结论]陕北黄土沟壑区乡村聚落分布包含以米脂县、绥德县、子洲和佳县为主的榆林市密集区和以宝塔区、子长和延长为主的延安市密集区;从陕北黄土沟壑区乡村聚落整体分布来看,北部榆林市乡村聚落密度明显大于南部延安市乡村聚落密度,且形成了绥德县和宝塔区为中心的人口密集区;陕北黄土沟壑区乡村聚落可分为无定河下游地区、以窑洞为主要居住形式的黄土沟壑区和黄土沟壑区与风沙区的交界过度地带3个区域。     

中国生态脆弱区土地可持续利用评价研究

该文以县域为研究单元,针对中国黄土高原区、北方农牧交错区、西北干旱风沙区、西南岩溶区和三江源区等生态脆弱区域,从环境支持性、资源保护性、经济可行性和社会可接受性等四方面建立了土地可持续利用评价体系,综合评价了各区的土地利用可持续性程度及其空间分布特征。结果表明:黄土高原区和三江源区的弱度、较弱可持续性等级县数比例各为55.14%和87.5%,整体可持续性较低;其余三区强度和较强可持续性等级的县比重均超过或接近40%,可持续性相对较高。从空间上看,新疆昆仑山北坡绿洲区、黄土高原丘陵沟壑区、宁夏南部山区、青海三江源区和贵州南部岩溶山区是弱度土地可持续性的主要聚集区。     

陕西省土地可持续利用综合评价与时空分析

[目的]通过探索城市土地可持续利用评价的方法,对陕西省10个城市的土地可持续利用状况进行综合评价与时空分析。[方法]利用PSR (压力—状态—响应)模型构建城市土地可持续利用评价指标体系,主成分分析法确定指标的相对权重。[结果](1) 2016年较2006年陕西省土地可持续利用水平提升显著,且整个研究区域的土地可持续利用呈现良性发展趋势;(2)土地可持续利用水平在空间上存在一定的地域特征,总体上由高到低依次为关中地区、陕南地区、陕北地区;(3)陕西省土地可持续利用水平总体偏低,区域发展水平不够均衡。[结论]基于PSR模型评价城市土地的可持续利用状况,可以充分反映人地关系的重要意义,解释指标体系的协调度与城市土地可持续利用程度的关系,揭示出陕西省各城市土地可持续利用的时间和空间的差异变化。     

西部生态脆弱区农用地质量等别限制因素及提升策略研究

该文以云南陆良为代表的云贵高原区、重庆丰都为代表的四川盆地区、陕西凤翔为代表的黄土高原区、新疆阿勒泰为代表的西北地区以及内蒙古达拉特为代表的内蒙古及长城沿线农牧交错区为例,基于农用地分等成果,对5区农用地质量等别特征进行了系统对比分析,查明了各区农用地质量等别主要限制因素,并提出相应的提升策略,为耕地质量保护和建设政策的制定提供科学依据。研究结果表明,以上述5区为代表的西部生态脆弱区农用地等别总体偏低,农用地多为中等地和低等地,高等地分布较少,优等地无分布;有效土层厚度、有机质含量、灌溉条件是5区耕地质量等级的共同限制因素。pH值、表层土壤质地、排水条件以及盐渍化程度为西北地区和内蒙古农牧交错区特有的限制因素,岩石露出度为云贵高原区特有的限制因素,灌溉水源为黄土高原区特有的限制因素,林网化程度为西北地区特有的限制因素。在制定区域耕地质量保护与建设政策时,既要考虑共性限制因素,更要着眼于区域特有的限制因素,根据各区耕地质量等别限制因素制定相应提升策略。     

黄土高原土地利用变化特征及其环境效应

研究目的:基于黄土高原近30余年来土地利用/植被覆盖变化(LUCC),分析该地区LUCC及其环境效应,为区域生态环境与社会经济的可持续发展政策提供科学依据。研究方法:地统计和趋势分析等。研究结果:(1)黄土高原土地利用结构整体上未发生变化,仍以草地、耕地和林地为主,但植被覆盖度提升显著;(2)黄土高原LUCC受气候变化和人类活动共同影响,影响程度存在区域性差异,其中黄土高原中部丘陵沟壑区主要由人类活动导致;(3)黄土高原LUCC对地表径流、土壤侵蚀、土壤水分及碳循环等生态环境过程将产生长期的影响,植被恢复在发挥生态效益的同时对区域生态环境产生消极的作用。研究结论:黄土高原植被生产力已接近水资源承载力阈值,提升人工植被稳定性、促进水资源平衡仍为现阶段促进黄土高原可持续发展的主要课题。     

陕西省农业农村现代化发展水平评价及空间分布差异研究

目的 定量评估陕西省农业农村现代化发展水平及其时空演变特征和区域差异,以期为该省推进农业农村现代化发展提供参考。方法 文章选择2010—2021年陕西省各区域相关指标数据作为研究样本,采取极差法、熵值法和综合评价指数法来测算不同年份下陕西省及各区域的农业农村现代化发展水平,同时结合ArcGIS软件和Dagum基尼系数法对其空间分布、区域差异以及差异来源进行深入探析。结果 （1） 2010—2021年陕西省农业农村现代化发展水平在波动中略呈上升态势,其中,农业现代化增长幅度和发展速度明显高于农村现代化的增幅和速度。（2）发展优势在于农业产业体系和农村居民思想观念和生活质量发展水平提升较快,而主要短板为农业生产体系、农村基础设施和服务体系、农村治理体系和治理能力、农业经营体系现代化4个维度。（3）陕西省农业农村现代化发展水平空间分布存在较大区域差异,并表现为一定的固化态势。关中地区发展水平最高,陕北地区最低;地级市中以西安市、咸阳市最高,宝鸡市、渭南市次之,渭南市、宝鸡市和榆林市3市水平提升较快。（4）陕西省的农业农村现代化发展水平区域内和区域间差异均更加趋于平衡,其中关中区域内差异以最大,陕南发展最为均衡;从演变趋势来看,关中区域内差异变化不大,陕北逐年缩小,而陕南有增大趋势;关中—陕南、关中—陕北区域间差异大大缩小,而陕南—陕北略有增大。结论 陕西省农业农村现代化发展仍处于初级阶段,提升空间较大。未来应加强合理布局和区域间合作交流,强化高水平区域的示范作用,打破地理和资源限制,加强多维度共同发展,因地制宜实施推动区域农业农村现代化发展。     

What is the policy improvement of China’s land consolidation? Evidence from completed land consolidation projects in Shaanxi Province

Land consolidation plays an important role in increasing cultivated land, improving cultivated land quality and the ecological environment, and promoting the coordinated development of urban and rural areas. However, under the conditions of three decades of land consolidation being conducted and changing urban–rural human–land relationship, the areas of improvement in the land consolidation policy of China must be studied. This article analyzes the implementation and distribution characteristics of the land consolidation project completed in Shaanxi Province in 2018. Results show that land consolidation projects in Shaanxi are mainly land reclamation projects, cropland consolidation projects, and high-standard cropland consolidation projects. The increased cultivated land is mainly from land reclamation projects and cropland consolidation projects. The land consolidation projects in Aeolian Plateau Area, Loess Plateau Area, and Da Ba Mountain Area are mainly land reclamation projects. The land reclamation projects in Guan Zhong Plain Area and Qing Ling Mountain Area account for a large proportion. The spatial distribution of rural settlement consolidation projects, and rural settlement consolidation and land reclamation projects are mainly located in Guan Zhong Plain Area and distributed in the boundary area of Guan Zhong Plain Area and Loess Plateau Area. According to the characteristics of land consolidation projects and the changes of urban–rural human–land relationship, China should be prudent in or stop advancing land reclamation to increase cultivated land; cropland consolidation and high-standard cropland construction are vital ways to achieve China’s food security; and rural settlement consolidation should be carefully conducted in remote areas under the background of urbanization.     

基于水体季相差异的稻虾共作提取方法研究

[目的]稻虾共作因为其较高的经济效益和生态效益,近年来种养面积呈持续增长态势。如何准确获取稻虾共作的面积信息与空间分布是当前研究亟待解决的问题。[方法]文章以湖北省潜江市为研究区域,首先根据稻虾共作模式独特的水域变化特征,利用自动水域提取指数(AWEIsh)分别获取不同季节的水体;然后基于水体季相差异提取稻虾共作农田的空间分布。该研究利用Landsat 8 OLI影像提取2017年潜江市的稻虾共作空间分布。[结果] 2017年潜江市稻虾共作主要分布在白鹭湖管理区、运粮湖管理区、熊口镇和龙湾镇等区域,和实际分布情况相吻合。在验证样本的基础上,通过混淆矩阵计算提取结果的精度可达到85. 01%。与改进的归一化差异水体指数(MNDWI)的提取结果相比,基于AWEIsh水体季相差异提取的结果精度更高:稻虾共作农田完整性好,错分情况少。[结论]基于水体季相差异的稻虾共作提取方法具有较好的提取效果,为今后研究提供了有效的技术手段。     

陕西省农村人居环境空间差异及优化策略

[目的]评估陕西省乡村人居环境综合水平及其空间分布和区域关联性，为乡村人居环境的区域协同优化发展提供参考。[方法]文章通过构建陕西省乡村人居环境评价指标体系，运用熵值法和加权法对其进行综合评价，同时结合ArcGIS软件和空间关联测度模型综合分析其空间格局及区域空间相关性。[结果]（1） 2010—2020年陕西省农村人居环境综综合指数呈逐年递增的态势；按照变化趋势可以分为2010—2013年缓慢发展期、2013—2018年快速增长期、2018—2020年稳定增长期3个发展阶段；各年份不同子系统综合发展指数的差异表现为“先扩大后缩小”。（2）区域层面来看，陕西省乡村人居环境综合指数以陕北平均值最低为0.469，陕南和关中较接近，分别为0.542和0.534；相对于陕北和陕南，关中各区域人居环境水平发展极不平衡，区域差异最显著；地级市中，西安市综合评价指数最高，安康市和汉中市次之，渭南市和延安市最低。（3）乡村人居环境体系各子系统在区域之间差距较大，不同区域各具优劣势。陕西省乡村人居环境水平指数存在空间聚类现象，表现为明显的高值集聚和空间自相关性，各地区子系统人居环境水平差距较大，热点和冷...     

陕西省耕地利用转型与粮食产量耦合关系研究

[目的]研究陕西省耕地利用隐形变化与产量的耦合关系,以此优化粮食生产系统的指导方式,提高陕西省粮食产量,协调陕西省耕地利用转型与粮食产量的耦合关系。[方法]文章运用变异系数法,以粮食生产的"投入指标"为评价依据,耕地利用强度由地均化肥施用量、有效灌溉比、复种指数及地均农业机械动力表征等4个指标构成,以及利用2005~2015年陕西省粮食产量,分析其耕地利用转型和粮食产量耦合关系时空演变。[结果]2005~2015年间陕西省各地市耕地利用强度数值上逐年增大,但空间布局变化较分散;从粮食产量方面来看,陕西省各地市粮食产量整体有所增长,空间分异特征较为明显;耕地利用转型与粮食产量高耦合值区增加,低耦合区值逐渐减少;从空间上看,陕西省中部地区耕地利用转型与粮食产量耦合度越来越高。[结论]陕西省耕地利用转型与粮食产量耦合度在2005~2015年间呈现耦合度逐渐增加的态势,耕地利用转型对粮食安全具有有利影响。