基于潜力-约束模型的冀中南区域建设用地适宜性评价

区域建设用地适宜性评价是区域规划空间布局的重要前提和基础,是区域土地资源合理利用的重要依据.基于GIS软件平台,采用区域综合实力与空间可达性分析方法对冀中南区域发展潜力进行了空间定量分析,采用生态环境敏感性方法对研究区发展的生态约束进行定量评价,进而借鉴损益分析法,构建了由发展潜力和生态约束构成的潜力-约束模型,并通过相互作用判别矩阵,得到不同发展理念下的建设用地适宜性情景方案.结果表明： 研究区综合实力与空间发展潜力均呈首位分布,且点轴发展模式明显;生态环境敏感性总体上呈西高东低的分布格局;区域经济发展理念对区域生态安全格局和城市建设用地增长空间规模具有重要影响.潜力-约束模型重新构建了区域用地发展适宜性的评判原则与方法,能够较为科学地实现区域综合发展潜力的空间栅格化,获取研究区未来用地的发展趋势和空间布局,可以为城市与区域规划提供科学依据,是实现区域“精明增长”与“精明保护”的有效途径.     

基于RS和GIS的阿尔泰山南麓城镇建设用地扩张与适宜性评价

近10年来,阿勒泰地区六县一市的建设用地迅速扩张,在该地区多地出现了新城。为研究阿勒泰地区城市建设用地的扩张特征、建设用地扩张与人口发展之间的协调性关系以及评价建设用地分布的适宜性,采用建设用地扩张的速度指数、强度指数、扩张系数和适宜性评价模型等方法得出了以下结论：(1)在1993-2013年期间,阿勒泰地区各县市建设用地扩展呈现从缓慢扩展到快速扩展的特点,且城市用地的增加主要依靠于城区建设用地向外部扩张;(2)在1993-2013年期间, 整个区域建设用地变化和人口增长之间出现不协调的关系,导致多地形成“空城”现象;(3)全区中适宜建设区域和不适宜建设区域分别占93.51%和6.49%,且有0.85%的城镇建设用地尚处在不适宜建设区域。其结果能为阿勒泰地区建设用地的合理发展和未来规划提供参考依据和决策支持。     

基于GIS的秦岭山区聚落用地适宜性评价

利用自然地理、生态和社会经济方面共14个因子构建秦岭山区聚落建设用地适宜性评价指标体系,采用AHP法确定各评价因子的权重,在地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术支持下,利用适宜性评价模型定量评价聚落建设用地适宜性,将聚落建设用地适宜性分为五个等级,并结合已建设区进行空缺分析。结果表明:(1)秦岭山区最适宜聚落用地面积为3378.1 km2,占研究区总面积的5.87%,说明秦岭山区适宜聚落开发的土地相对较少。(2)最适宜聚落用地集中在秦岭北、南坡山麓和东部的山间河谷地带,山地型特征明显。(3)有9.15%已建成区分布在限制建设区内,存在生态安全风险。(4)可用适宜聚落建设用地为3192.27 km2,空间分布不平衡。研究结果可为该区域城镇体系布局与用地规模的核算提供科学依据。     

基于用地适宜性评价的森林公园景点选址

基于DEM,利用GIS空间分析功能,选取坡度、坡向、地形起伏度、相对现有游道距离和相对现有景点距离等5个成本数据指标,分别对抚顺市新宾猴石国家森林公园用地进行适宜性评价,并构建了综合适宜性评价模型,进而将研究区划分为4个等级适宜性的开发建设区域。综合适宜性评价结果表明,Ⅰ等和Ⅱ等适宜开发区的面积均较大,二者共计占研究区总面积的89.7%,尤其是Ⅱ等适宜区的面积达到664.7 hm²,占研究区总面积的1/2以上,表明研究区大部分地区都可作为景区选址的开发建设用地;Ⅲ等适宜区的面积为126.3 hm²,约占总面积的9.7%;Ⅳ等适宜区的面积最小,为7.3 hm²,仅占总面积的0.6%。     

广西西江经济带生态重要性分区及其与建设用地的空间叠置关系

生态重要性评价是识别重要生态功能区、优化区域空间开发格局的有效途径。本文提出了基于生态因子适宜性和生态区位重要性的分项评价、进行生态重要性整合分析的研究思路,以广西西江经济带为案例区,开展生态重要性评价及其与现状建设用地的空间叠置关系研究。结果表明,经济带极重要区、很重要区、重要区、一般区、不重要区所占比重分别为16%、36%、17%、15%、16%;西部地区重要性相对较高,东部地区重要性居中,中部地区重要性较低。已有城镇建设用地和农村居民点主要分布在不重要区、重要区和很重要区,工矿用地分布相对分散。依据重要性评价结果进行有选择、有导向的生态空间占用,可在一定程度上减轻区域工业化和城镇化所带来的生态环境压力,实现区域可持续发展。     

基于不同发展情景的黔中经济区国土空间开发建设适宜性评价

国土空间开发建设适宜性是提升国土空间开发质量与效益的基础保障, 对区域协调发展战略具有重要意义。以发展潜力为导向, 生态敏感性为约束, 运用多要素空间叠置分析法, 构建黔中经济区国土空间开发建设适宜性评价指标体系, 通过潜力-约束判别矩阵, 得到三种发展情景下的适宜性评价方案。结果表明: (1)区域发展潜力总体呈中间高外围低的态势, 发展潜力对国土空间开发建设适宜性有着正向拉动作用。(2)区域生态敏感性在空间上集聚与分散分布并存, 以水源地、水域和生态保护区为主的高敏区集聚分布于研究区中部。(3)三种情景国土空间开发建设适宜性空间差异明显。生态优先-兼顾发展情景能基本保障未来发展的用地需求, 利于生态文明建设与区域可持续发展; 发展为主-生态约束情景适宜于以快速城镇化和经济发展为主的发展目标, 不利于生态保护; 生态-经济发展并重情景在满足区域国土空间用地开发需求同时对生态环境进行保护, 经济发展与生态保护有效融合。识别不同发展情景下的开发建设适应性, 统筹谋划未来用地的发展趋势和优化空间布局, 助推国土集聚开发建设与分类保护相适应, 为黔中经济区及其他区域国土空间开发建设提供科学依据。     

基于最小累积阻力模型的北京市生态用地规划研究

生态用地规划强调对区域生态系统结构与功能的保护,增强社会经济发展的生态环境支撑能力。从保障首都基本生态安全、改善大气环境质量、建设宜居城市的角度出发,通过对北京市生态重要性进行综合评价,明确北京市重要生态用地空间分布特征。在此基础上,采用最小累积阻力模型(MCR),以重要生态用地为"源",以土地覆被类型、距道路距离和距居民点距离作为阻力因子生成阻力面,模拟重要生态用地空间扩张过程,进而设置生态用地规划情景,并从景观连通性、生态功能保障度及与现状建设用地冲突情况等3个方面对不同情景下的生态用地规划方案进行保护效能评价,最终提出北京市生态用地的适宜规模和优化布局方案。研究结果表明:北京市重要生态用地总面积为9879 km~2,占市域总面积的60.20%;生态用地的适宜规模为12417 km~2,占市域总面积的75.67%,其中,平原区生态用地的适宜规模为2944 km~2,占平原区总面积的46.45%,主要分布于建成区的外围过渡地带;山区生态用地的适宜规模为9473 km~2,占山区总面积的94.05%。     

贵阳市城市土地扩展空间的生态适宜性与优化

以贵阳市为例,利用ArcGIS 9.3成本分析得出城镇空间扩展的阻力值,建立“建设用地为源+生态刚性约束+生态功能型阻力要素”的最小累积阻力模型(MCR)应用模式,动态模拟贵阳2010年城市空间扩展的生态阻力,并将其进行生态适宜性分区,分析了2014年新增加城市建设用地与生态适宜性的冲突,根据城市扩展土地空间配置与冲突格局,找出城市空间扩展现状不合理之处.结果表明: 2010—2014年间,生态适宜性分区与研究区城市扩展方向基本吻合,但新增城市建设用地生态冲突比较严重.在新增的城市建设用地中,生态冲突区面积占58.2%,其中,生态调控区占35.4%、限制开发区占13.9%、禁止开发区占8.9%.生态用地冲突加剧会引起生态服务功能及生态安全下降,提出以保留生态用地为目的的城市空间拓展优化路径,为贵阳土地空间格局优化、保障生态安全提供指导.     

基于生态系统服务功能评价的贵阳市生态安全格局维护研究

【摘要】生态系统结构与服务功能的协同调控是生态系统管理的基础。以贵阳市为例,依据区域生态基底特征, 通过生态系统服务功能重要性评价识别生态源地, 基于最小累积阻力模型和重力模型构建区域生态安全格局, 并从生态系统结构与功能的关系视角探讨生态安全格局的维护策略。结果表明: 研究区重要、极重要等级的生态用地面积为 2580.77 km2, 占全市总面积的32.09%; 提取面积大于10.00 km2的重要、极重要的20个生态用地为生态源地, 总面积为1078.02 km2, 占全市总面积的13.40%, 主要分布在研究区北部、东部及西南红枫湖、百花湖等区域; 生态廊道总长度为1658.14 km, 呈北密南疏的空间分布格局, 部分廊道沿河流走向分布, 少部分穿过人口集聚区; 识别生态节点共16个, 主要分布在北部最小阻力路径与生态廊道的交叉处, 生态安全格局以“两环三轴四带”的形式呈树状辐射分布。从生态系统结构视角, 建立生态源地、廊道、节点缓冲区, 保证研究区生态系统结构的基础作用。从生态系统功能视角, 划定现状生态功能主导区, 提出生态安全维护策略, 以期为区域生态经济协同发展提供参考依据。     

苏南经济快速发展地区人类活动生态风险评价——以镇江市丹徒区为例

为加强苏南经济快速发展地区的生态系统管理,防范与降低区域生态风险,以镇江市丹徒区为例,以2000、2005年ETM和2010年TM遥感数据为基础,基于景观指数构造评价区域生态风险的量化指标,利用地统计学方法,分析景观生态风险时空变化特征.结果表明:2000—2010年,研究区林地、湿地、水域等自然景观类型破碎化程度加深、分散程度增大,生态损失度呈上升趋势,建设用地不断扩张.2000、2005和2010年,较高以上程度生态风险面积分别占全区总面积的5.7%、9.0%和10.2%,主要分布在平原圩区和丘陵地带.研究期间,生态风险程度由低级别向高级别转换的面积为296.2 km2,占全区总面积的48.0%,生态风险程度仅在局部小范围内有所下降,整体呈上升趋势.区域经济快速发展对景观格局干扰程度加深,生态风险分布空间差异明显.利用临港资源、开发天然湿地、建设工业园区和快速城市化等措施,导致研究区生态风险程度加深、转换速率加快,应及时制定生态风险管理策略.     

东部发达区生态安全格局构建——以苏南地区为例

随着城市化进程的加快,东部发达区面临水土流失、生态廊道阻断、栖息地破碎化等生态问题。识别重要生态用地,构建生态安全格局,对区域生态保护和可持续发展具有重要意义。选取苏南地区为研究区,分别基于生物多样性保护价值、水资源安全和土壤保持3项指标进行生态用地识别,结合GIS技术进行生态用地评价,以高等级生态用地作为源地;利用最小累积阻力模型,识别缓冲区和生态廊道,构建区域生态安全格局。取得以下研究结果:(1)生态安全格局由源地、廊道和缓冲区共同构成。研究区内高等级(非常重要)生态用地面积比例为22.97%;将面积大于10 km~2的高等级生态用地提取为源地,生态源地的面积比例为19.17%。(2)基于最小累积阻力模型,确定了生态缓冲区和生态廊道,其中生态缓冲区占研究区总面积的30.52%,潜在生态廊道的主要景观构成为耕地、林地和水域,分别占廊道总面积的31.82%、19.06%和17.27%。(3)通过叠加城市建设用地与生态源地、生态缓冲区图层,识别城市建设用地与生态用地的冲突区域,总面积为603.84 km~2,占源地与缓冲区面积总和的4.38%,空间上主要集中在长江沿线和太湖周边。     

基于NPP的重庆市“一圈两群”生态系统服务重要性评价及其机理研究

生态系统服务功能重要性的研究可为生态功能定位及生态环境的建设和保护提供重要的科学依据。采用NPP定量指标评价法, 评价重庆市2018年水源涵养服务、水土保持服务、生物多样性服务与生态系统综合服务重要性, 识别生态系统服务热点区域, 从土地利用及主控因子识别方面对重庆市“一圈两群”发展格局下生态系统服务功能进行综合研究, 揭示研究区生态系统服务重要性的内在机理。结果表明:(1)水源涵养与生物多样性重要性级别中, 重庆市主城区都市圈级别较低, 渝东南武陵山区城镇群和渝东北三峡库区城镇群级别较高, 水土保持重要性级别则相反。(2)重庆市生态系统综合服务中等重要区域面积最大, 占总面积的44.70%, 一般重要区域面积最小, 占比4.92%, 空间上呈现出中部及东南部较高, 西北部较低的分布态势; (3)研究区一类服务热点区占总面积的39.6%, 主要分布在主城区都市圈的西北和东南处, 二类占35.3%, 主要分布在渝东南城镇群的西南处和渝东北城镇群的东南处, 三类占6.8%, 零散分布于渝东北城镇群; (4)耕地与林地在研究区整体与各区域的生态系统综合服务重要性级别中占比最大, 均为不同重要性级别区域的主要用地类型; (5)研究区生态系统服务重要性各级别区域内主控因子存在差异, 但NPP、坡度、海拔对研究区生态系统综合服务重要性结果影响较大。客观评价和揭示了重庆市生态系统服务功能在重要性特征及其内在机理, 以期为重庆市分区发展过程中的生态保护提供科学依据及理论支持。     

基于生态供需视角的生态安全格局构建与优化——以长三角地区为例

生态安全格局构建是保障区域生态安全与提升人类福祉的基本途径之一。以长三角地区为案例区,通过生境质量评估、生态系统服务重要性评价和景观连通性分析识别区域生态源地,在利用生态系统服务价值化方法辨别高生态需求区的基础上,运用最小累积阻力模型提取源地与高需求地之间的生态廊道,以构建并优化区域生态安全格局。研究结果表明:长三角地区生态源地总面积64911km~2,占全区的32.51%,主要分布于皖南和浙中;区域中高与较高生态需求斑块总面积占全区46.60%,主要位于上海市和江苏省;区域生态廊道总长度11188.85km,源间廊道主要分布于长江沿岸和区域南部,需求廊道主要位于区域东中北部。研究首次将生态需求评价纳入生态廊道建设框架,为生态安全格局构建提供新思路,结果可为生态空间保护规划提供参考。     

基于MaxEnt模型西南地区高山植被对气候变化的响应评估

采用1∶100万的中国植被类型图以及19个气候环境变量数据,基于最大熵(MaxEnt)算法和ArcGIS空间分析模块构建西南地区高山植被地理分布的气候适宜性预测模型,模拟其在基准期(1960—2000年)和不同气候情景下(A2、A1B和B1)的气候适宜性分布格局,并评价其对气候变化的适应性。结果表明:MaxEnt模型分析研究区高山植被地理分布气候适宜性的适用性非常高(AUC=0.93);最暖月均温、最湿季均温、最冷月均温等温度变量是限制其地理分布的主要气候因子;研究区高山植被地理分布的气候适宜区主要集中在西藏自治区、青海省、四川省西部及云南省西北部的部分地区;完全适宜、中度适宜、轻度适宜、不适宜的面积所占总面积比例约为1∶1∶2∶5;1960—2050年研究区高山植被潜在地理分布的气候适宜性面积有不同定程度的减少;未来3种气候变化情景下高山植被地理分布对气候变化的适应性分布格局基本一致,均为不适应区所占总面积比例较大;伴随气候变化,研究区高山植被的适应性减弱,体现在其潜在地理分布对气候变化的适应区分布范围减少;海拔5000—5500m适应性较强,适应区所占面积比例最大(53%左右);3500—4500m适应性最弱,适应区所占面积比例最小(5%左右)。     

基于模糊物元模型的桃儿七潜在地理分布研究

桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum(Royle)Ying)为小檗科多年生草本植物,是我国传统濒危藏药。依据模糊物元模型建立桃儿七分布点位以及其产量数据与12个气候环境因子之间的模糊隶属函数,采用最大信息熵模型确定评价指标权重,利用GIS空间分析功能确定我国西部7省桃儿七生境适宜性空间分布。研究表明研究区桃儿七不适宜生境面积占研究区总面积的61.76%;低适宜生境占20.11%;中适宜生境占7.70%;高适宜生境占10.43%,主要集中在青藏高原东缘的四川、甘肃、青海境内次生植被丰富、地形复杂的高海拔地区。结果显示基于GIS与模糊物元构建的生境适宜性评价模型可以准确的对我国西部7省桃儿七生境适宜性做出科学综合评价,量化适宜生境面积和空间分布,为其资源保护和管理提供科学依据。     

沈阳城市绿地适宜性与空间布局

城市绿地适宜性分析是进行城市绿地空空间布局的必要前提.以沈阳市三环作为研究对象,在现状调研以及基础资料整理的基础上,引入多因素评价的方法,选取绿地适宜性分析的评价因子,采用层次分析法和成对比较法相结合来确定影响因子的权重,通过ArcGIS的空间分析模块对沈阳市城市绿地建设用地进行评价,识别区域内需要进行绿地建设的土地资源,以确定沈阳城市绿地空间布局及发展方向.结果表明:最适宜用地占11.1%,适宜用地占19.2%,基本适宜用地占23.3%,不适宜用地占29.5%,不可用地占16.5%,并提出构建沈阳城市风道、城市组团绿地、绿地生态网络等绿地空间布局的建议,为城市绿地系统规划提供新的思路.     

太原市域生态敏感性综合评价

基于遥感和GIS 技术, 从“地”、“水”、“林”、“人”四方面, 筛选坡度、水体、植被覆盖指数、生态保护区、土地利用类型五项生态敏感因子, 对太原市域生态敏感的类型、程度及其分布进行综合评价与分析。结果显示: 敏感度高的区域面积782.92 km², 占总面积的12.11%, 主要分布在市域北部阳曲县和西北部娄烦县的山地地区, 这些地区山高坡陡, 植被覆盖较好, 有些被划为生态保护区, 受多种敏感类型的影响; 中度敏感区面积2955.07 km², 占45.69%,主要是沿汾河干支流方向和高度敏感区周边的丘陵低山地区, 水体是最为主要的敏感类型, 此外, 地形、植被及人类的土地利用都对其具有一定的影响。从研究结果来看, 太原市域生态敏感类型多样, 且在空间上交错分布, 具有明显的空间地域差异, 能为政府在区域开发中制定科学的生态安全防范策略提供有力的依据和参考。     

自然灾害胁迫下区域生态脆弱性动态——以四川省清平乡为例

利用四川省绵竹市清平乡2008年“5·12”汶川地震后航空遥感图像和2010年“8·13”特大山洪泥石流灾后无人机低空遥感图像,结合清平乡2006年土地利用现状图、1∶5万地形图与野外调查资料,对清平乡生态脆弱性进行评估和分析.结果表明：清平乡2010年“8·13”特大山洪泥石流灾后生态不脆弱、一般脆弱、中度脆弱、脆弱和极脆弱区的面积比例分别为1.9%、7.9%、18.7%、23.0%和48.5%,生态极脆弱和生态脆弱区总面积达238.45 km²,占全乡总面积的71.5%,清平乡生态环境整体上已经非常脆弱;受这两次特大自然灾害的胁迫作用,清平乡生态脆弱性明显增强,生态脆弱和极脆弱区面积比“5·12”汶川地震前增加12.4%,生态极脆弱区面积是“5·12”汶川地震前面积的1.67倍;清平乡生态脆弱性动态演化主要表现为生态脆弱性等级由脆弱演化为极脆弱.复杂的地形条件是导致清平乡生态脆弱的关键因素.     

基于模糊数学的秦岭地区山茱萸生境适宜性评价

山茱萸(Cornus officinalis)是我国传统常用药材,本文采用模糊数学分析方法,对采自秦岭地区的山茱萸中马钱苷含量与21个评价因子的隶属函数进行拟合,同时采用最大信息熵模型确定各个评价因子的权重,利用ArcGIS 10空间分析模块模拟研究区域适宜山茱萸生长的潜在分布生境。结果表明,在山茱萸生境的21个评价因子中,主要影响因子为气候,其次是土壤和地形因子;所有评价因子中,土壤质地(TTEX)的权重最大,其次是果实生长期降水量(PG)、年降水量(AP)和降水季节性变化(PS)。研究区内山茱萸高适宜区面积占总面积的19.94%,主要分布在甘肃东南部、陕西南部和河南西部,这些区域温度适中、气候湿润、光照充足,适宜山茱萸生长;适宜区面积占总面积的11.85%,低适宜区面积占总面积的16.31%,不适宜区面积占总面积的51.90%。本研究基于GIS与模糊数学的生境适宜性评价模型,对秦岭地区山茱萸生境适宜性做出了科学划分,同时量化了不同生境区的评价因子对山茱萸的影响,可为山茱萸的管理和保护以及人工种植提供科学依据。     

基于GIS的青藏高原人居环境自然适宜性评价

青藏高原自然环境较为极端, 自然环境对人类聚落分布格局影响较大, 在自然环境因素中选取10个准则层和26个次级指标, 运用ArcGIS和SPSS统计分析软件, 对26个指标进行主成分分析, 确定了影响高原人居环境的主要环境因子, 并结合聚类和异常值分析方法, 建立了该区域人居环境自然适宜性评价函数模型, 得到相应适宜性评价指数、分级阈值和区划范围, 探讨了人居环境自然适宜性特征及其空间差异。研究表明: 影响青藏高原人居环境自然适宜性分异的主要因子是气温、蒸发量、海拔、植被NPP分类及坡向, 其累计贡献率达到71.351%。研究区整体上属生态敏感和生态脆弱区, 人居环境适宜性不高, 空间分布不平衡, 高低值聚簇现象显著, 适宜性指数介于0.13-0.63之间, 由高原东南部呈半月形向西北部腹地递减。川西高原和横断山区自然要素最佳组合使其成为高度适宜区, 面积占比12.64%, 为各区最少(326741 km2); 分布于河湟谷地、青南高原及“一江两河”流域的比较适宜区面积占比14.89%, 在各区中的乡镇数量(616个)最多; 一般适宜区分布范围最广, 主要为柴达木盆地、那曲高原及藏南谷地, 面积占比49.30%, 达1274024 km2; 藏北高原自然环境恶劣, 面积占比23.18%, 不适宜人类长期居住; 此外青藏高原乡镇数量、分布范围与人居环境适宜性出现不一致现象揭示高原人居环境适宜性由自然环境与社会人文环境等多种因素共同决定, 不单受自然环境因子制约。