基于多目标适宜性和竞争力的区域潜在土地利用冲突的诊断研究

【目的】潜在土地利用冲突识别是对生活-生产-生态等“三生空间”进行科学国土空间规划的前提研究基础，是因地制宜有效预防及解决人地矛盾冲突的数据基础。【方法】以位于三峡库区腹心位置的重庆市万州区为研究单元，基于建设用地、农业用地和生态用地共3种用地类型的竞争力以识别该区潜在土地利用冲突。【结果】1） 万州区建设用地适宜性总体水平较高，整体呈现中高边缘低，西高东低，北高南低的空间分布特征；2） 万州区农业用地适宜性总体水平较低，整体呈现中低边缘高，西高东低，南高北低的空间分布特征；3） 万州区生态用地适宜性总体水平较低，整体呈现中低边缘高，西低东高，南低北高的空间分布特征；4） 万州区总体潜在土地利用冲突程度较低，它的空间表现为研究区北部和东部等经济发展较差区域潜在冲突一般，研究区边缘和中部较少区域潜在冲突剧烈，建设用地、农业用地、生态用地等3类用地优势区则分别呈现为集中在研究区中部区域（主城区）、整体斑块小且分布零散以及主要分布在研究区西北部和东南部边缘，对不同情况的冲突类型，需全方位考虑，实施差异化政策管理。【结论】基于多目标适宜性和竞争力构建潜在土地利用冲突识别模型，不仅发现万州区建设用地适宜性总体水平较高，农业用地和生态用地适宜性总体水平较低，这表征万州区建设用地挤压了农业用地和生态用地，建设用地占用“好田好土”，农业用地和生态用地条件较差，说明万州区土地利用冲突程度较高；同时还能利用矩阵识别潜在冲突情况，即在评价冲突现状的同时还能对冲突进行预测。     

生态网络视角下西安都市圈生态空间格局特征分析

西安都市圈是西北地区人口最为集聚的地区，目前正处于快速发展阶段，生态空间的格局关系到未来各个城镇的发展质量和城乡生态安全.基于MSPA分析法和网络分析法，通过数量、规模、空间布局、网络中连线数、节点数、网络回路、α指数、β指数、γ指数、廊道密度等定量分析，深度剖析西安都市圈当前的生态源地、道路廊道、水系廊道等生态网络的组成要素.结果表明：西安都市圈呈现南北两端屏障式生态空间格局.其中，生态源地具有分布不均衡、源地之间分离度大，存在生态孤岛；生态盲区多，尤其是在人口密集区域，缺少大中型生态源地；道路廊道网络连接度较好，但是出现多条长度超长廊道，对生物的迁徙影响较大；水系廊道空间分布上表现为南多北少的分支状特征，尤其是在都市圈中部地区，水系廊道数量偏少，连接度较低.通过对生态源地与廊道等生态网络构建要素分析，探讨了西安都市圈现状生态空间的格局特征，为今后西安都市圈生态网络建设提出科学的空间优化指引.     

基于MSPA的南京市绿色基础设施网络构建

【目的】针对城市建设空间快速扩张、绿色空间破碎化且逐渐丧失问题,探寻优化城市绿色基础设施体系的有效方法,为市域尺度绿色基础设施体系构建提供科学的依据。【方法】以南京市为研究对象,运用形态学空间格局分析(MSPA)法,以土地利用类型图为基础,识别南京市现有绿色空间中核心区、边缘、孤岛、桥接、环、穿孔、分支等7类重要景观类别。通过斑块面积计算和连通性指数评价,发掘具有生态潜力的绿色基础设施网络中心,并计算最小成本路径生成潜力廊道,结合现有核心区、潜力节点、现有廊道、潜在廊道构建未来南京市绿色基础设施网络体系。【结果】通过MSPA法,识别出南京市绿色基础设施核心面积为538.16 km²,占研究区域总面积的37.57%,其中综合筛选出一级网络中心16个,二级网络中心24个。基于阻力模型构建生态廊道73条,其在长江以南地区分布较密,重要性等级较高,长江以北区域生态廊道数量较少,重要性等级有待提升。【结论】MSPA法具有数据量少、便于可视化等特点,能够为市域尺度绿色基础设施构建提供生态特征较为精确的景观要素识别结果,有效增强绿色基础设施的系统性和结构性。根据南京市绿色基础设施网络构建结果,建议加强南京市域长江以北网络中心和廊道的建设,提高长江以南网络中心和廊道质量,从而提升全市域的生态功能。     

基于三生空间耦合的生态安全格局构建与优化——以扬州市为例

【目的】 充分考量生态、生产和生活空间(三生空间)的相互影响,为生态安全格局优化提供新的思路,并为扬州市在保护生态安全前提下优化空间开发格局提供决策参考。【方法】 以扬州市为例,基于1:5 000土地利用变更调查数据,综合考虑未来城镇扩张和生产空间缓冲作用对生态安全格局的影响,借助多情景基础方案冲突协调评价和环形梯度分析的方法,从三生耦合角度对区域生态安全格局进行构建并优化。【结果】 构建了“三生主体功能量化-多情景基础方案冲突协调评价-基于三生规律分析分区协调情景评价”三生耦合优化框架,扬州市生态安全格局网络优化后,生态源地与廊道面积共计2 444.63 km²,占全域面积的36.85%;研究区生态安全格局网络由底线功能用地、缓冲功能用地、连通功能用地组成,占全域的面积比例分别为23.16%、12.01%和1.68%。【结论】 本研究形成的三生耦合优化框架,可以为区域生态安全格局优化提供新思路,进而有效指导相关规划。     

基于Fragstats的惠州市景观格局生态优化

采用景观格局指数及土地利用转移矩阵分析方法,研究从2000年至2018年惠州市土地利用景观格局特征及时空演变规律,并针对其景观生态发展突显的问题提出优化建议,为惠州市实现粤港澳大湾区生态担当的绿色城市定位提供规划参考。研究结果表明：(1)经历19年景观格局时空演变,惠州市土地利用类型丰富,其中林草地占景观总面积达64.21%,占据土地利用景观结构主导地位;(2)2000—2018年土地利用类型转化面积：未利用地>林草地>耕地>城乡工矿居民用地>水域,未利用地主要转化为林草地、耕地、城乡工矿居民用地而急剧减少,转化后三类用地面积显著增加,水域总体变化不明显;(3)惠州市2000—2018年各景观类型趋于均匀分布,存在多种优势种均衡发展。但与此同时城市化发展也导致其景观破碎化程度加剧,城镇用地边缘离散化,地类之间连接紧密性下降等问题出现。建议通过构建城市三生空间规划体系、生态廊道网络体系及优化城市发展空间布局等方式对惠州市景观格局进行生态优化。     

黔中城市群景观生态风险时空动态研究

以遥感影像数据为来源,通过ENVI5.2对其进行预处理,提取土地利用信息,在FRAGSTATS4.2中基于土地利用分类图选取景观尺度和景观类型两个尺度的景观指数指标,旨在分析黔中城市群的景观破碎度程度、分离程度,从而得出人们对土地利用景观系统的干扰程度,而后同反映土地利用类型本身承受干扰能力的脆弱度指数和土地利用景观生态功能和生态过程方面的损失度一起构建土地利用景观的生态风险指数,利用ARCGIS10.2制作黔中城市群景观生态风险等级空间分布图,从时间和空间尺度研究黔中城市群的景观生态风险特征,为制定减少发展的景观生态风险、降低高风险区的规划和政策提供一些科学的理论依据。从景观风险评价来看:土地利用类型景观水体类型的风险指数最小,风险指数最大的是草地和耕地,城镇用地的风险指数一直持续增长。贵州是依靠农业带动经济发展的省份,其工业化发展程度低,随着城市化的快速推进,对土地利用类型明显增加需求和加大利用程度的是草地和耕地,也就是说,城镇化的过程中,城镇用地扩张很大程度上是靠占用草地和耕地两种土地利用类型。从景观生态风险空间分布看:黔中城市群的低生态风险区和较低生态风险区主要分布在黔中城市群西以及西南部发达程度不高的地区,中生态风险区主要分布在北部,东部地区。较高和高生态风险区主要分布在黔中城市群中部,北部和东部经济水平、城镇化水平高的城市。说明人们对土地需求和利用程度的增加加剧了对城市土地利用景观生态系统的干扰破坏程度,加剧了城市发展的景观生态风险。     

快速城镇化地区耕地景观生态安全格局演变特征及其驱动机制

【目的】探索快速城镇化地区耕地景观生态安全格局演变特征及其驱动机制新方法和新思路,为实施 “18亿亩耕地红线”保护政策提供科学依据。【方法】以江苏扬州耕地景观为对象,运用Fragstas 4.2软件和ArcGIS 10.2软件模拟计算扬州耕地景观安全格局时空演变特征;基于统计年鉴数据,运用地理探测器筛选出主导影响因素,并结合地理加权回归软件分析出影响因素之间的空间差异。【结果】扬州市耕地景观生态安全以市中心周边地区向西北方向逐年降低;社会经济影响因子解释度明显高于自然影响因子;各个主导社会经济因素对扬州市耕地景观生态安全格局的影响存在显著的空间差异。【结论】通过GIS空间模拟、地理探测器筛选和地理加权回归模型分析相结合的方法,可以科学准确地模拟分析出快速城镇化地区耕地景观生态安全格局时空演变特征及其驱动机制和空间差异。     

三峡库区大宁河流域景观格局变化及生态安全格局构建研究

[目的]为维护三峡库区大宁河流域生态安全,对该流域景观格局变化和生态安全格局进行研究.[方法]基于大宁河流域2000,2010和2020年共3期的土地覆被数据,综合分析研究区景观格局和土地覆被类型的时空演变;遴选生态阻力评价指标,利用ArcGIS建立综合生态阻力面,基于最小累积阻力(Minimum cumulative resistance,MCR)模型、重力模型构建大宁河流域生态安全格局,并提取生态廊道和生态节点.[结果]1)流域景观格局呈现破碎度、连通度、蔓延度和均匀度均随时间变化不断降低的总趋势;2)流域内覆被类型以林地和耕地为主,耕地、草地的面积随时间变化而减少,林地、湿地、水域和建设用地的面积随时间变化增加;3)流域整体生态安全水平较高,以高、较高生态安全为主,两者所对应区域面积占比为64.3％,低和较低生态安全等级的区域面积占比为19.1％;4)共提取研究区一、二级潜在生态廊道20和23条,得到一、二级生态节点17和49个,结合研究区实际提出研究区"一线两核两区"的生态安全格局优化框架及相应措施.[结论]研究区生态安全总体较好,但存在空间异质性较强特点,今后需要在总体优化框架下协调生态环境保护和社会经济发展,进一步提升整个区域生态环境质量.     

基于生态安全格局的山岳型风景区景观资源保护利用研究

【目的】从生态安全格局的视角引导山岳型风景区景观资源的保护与利用。【方法】以浙江天姥山国家级风景名胜区为例,基于生态安全格局识别,运用ArcGIS的地理空间分析工具和最小累积阻力模型(MCR),着眼于风景区的生态源地和自然本底条件,构建了“生态源地诊断-安全格局识别-理想景源提取-保护利用策略”的山岳型风景区景观资源保护利用研究框架。【结果】通过对研究区雨洪安全、生物保护、文化遗产保护和地质灾害4个方面安全格局的分析识别,完成风景区综合生态安全格局的构建。结合对理想景源具备的自然地理特征分析、提取和叠加,最终在风景区已有景观资源的基础上提取了37处理想景源,包括32处自然景源和5处人文景源。【结论】基于生态安全格局的山岳型风景区景观资源保护利用策略,可为山体环境相关的生态保护和风景区建设工作提供参考。     

榆林地区土地利用／覆盖时空变化及其对生态脆弱性的影响

利用Landsat ETM+遥感影像数据和最大似然分类方法完成了陕西榆林地区2010年土地利用/覆盖分类,并结合1985、1995和2000年的土地利用数据,分析了研究区土地覆盖的时空变化及其对生态脆弱性的影响。结果表明,1985—2010年研究区土地利用/覆盖与景观格局变化所引起的生态脆弱性的空间差异增大。从时间上,研究区林地面积增加,耕地和草地减少,生态保护措施改善了当地土地覆盖状况;未利用土地和建设用地增加,土地退化现象依然存在,城市化进程不断加剧。从空间上,研究区东南部林地面积增加,土地利用/覆盖结构得到很大改善,而西北部地区矿产资源开发和城市化进程的加剧,导致未利用土地、建设用地增加。景观格局以1995年为转折点,整体景观格局得到了明显的改善。     

山区路网格局与土地利用协调效应研究——以重庆市巫山县为例

【目的】为应对路网建设对山区土地利用和生态环境造成的冲突效应，研究它们之间的协调关系，为区域提升土地利用效率、推进生态文明发展提供科学依据。【方法】以典型的山地区域重庆市巫山县为例，根据山区路网格局分布和2013—2017年土地利用变化情况，利用空间句法算法、交通可达性模型和超效率模型（SE-DEA）等，探讨了区域土地利用转移情况和路网建设与土地利用协调程度。【结果】1） 路网建设与建设用地协调性最好，与耕地、林地协调性则较差。巫山县2013—2017年耕地变化率最大，林地变化率最小，建设用地中路网密度所占比例最大；2） 巫山县交通可达范围增加，可达性平均值由0.45增至0.59。可见，巫山县路网得到了延展与扩充，路网连接性与服务区范围得到扩张。【结论】巫山县路网建设与土地利用整体上表现为协调关系，且呈上升趋势。路网格局对建设用地与耕地影响程度最大，协调程度成为制约区域经济协调与可持续发展的因素之一。     

基于景观格局的福州LUCC与生态安全响应

以1988年、2000年和2008年福州的土地利用数据为基础,基于GIS空间分析功能,以破碎度、分离度和优势度景观格局指数和景观类型脆弱度为指标,计算生态安全指数,评价研究区景观生态安全的变化趋势.研究结果表明:研究区景观结构变化导致生态安全指数随时间变化,耕地、林地景观生态安全指数有所下降,由于建设用地面积扩大,逐渐...     

内蒙古太仆寺旗土地利用景观格局与空间动态特征分析

以位于我国北方农牧交错带的太仆寺旗为研究区,基于1995、2000和2008年3期土地利用现状图并结合太仆寺旗地形图,借助GIS提取太仆寺旗土地利用空间信息,运用景观生态学原理和定量分析方法,对太仆寺旗13a来土地利用数量变化、景观格局和空间动态变化进行分析.结果表明：数量上,林地面积增加,耕地、草地和未利用土地面积减少;景观格局上,耕地、草地和林地形状趋于复杂和不规则;空间变化上,土地利用变化主要表现为大量耕地转变为林地以及耕地、草地和未利用土地之间的相互转变;空间分布上,随着海拔、坡度和坡向的变化,各种土地利用类型的呈规律性分布.相关政策是土地利用变化的主要驱动因素之一.     

信阳市平桥区景观生态的空间格局分析

通过对信阳市平桥区景观生态的空间格局与自然环境和人类活动的关系进行分析，结果表明：1．平桥区具有较为复杂的景观异质性，特殊的自然环境与人类长期的强烈干扰是其形成的根源；2．土地资源开发程度越高的区域，景观异质性越强，破碎程度越大，优势度和分离度越小；3．研究区的西部和中部耕地已成为主要景观类型，东部除耕地之外，林地也是其主要的景观类型之一．但该区荒地在景观中还占有重要地位，这预示着人类对该区土地利用的不合理性和对生态环境破坏的加剧．     

干旱区景观格局综合优化:黑河中游案例

选择黑河中游为研究区,通过生态系统服务价值、景观连接性和生境质量识别核心生态源地,根据显性阻力、隐性阻力、地形和道路数据构建生态阻力面,基于最小累积阻力模型识别生态廊道网络与节点,并进行生态功能分区,进而从点、线、面进行景观格局优化。结果表明:1)黑河中游生境质量较好的斑块仅占总面积的13.77%,主要由湿地、高-中覆盖度草地和耕地构成,集中分布在东南部大起伏中高山以及黑河干流两侧;2)主干生态廊道呈东南-西北走向贯穿整个研究区,辅助生态廊道主要连接核心生态源地与主干生态廊道,分支廊道主要分布在东部,连接相邻主干廊道(或是源地),生态节点多分布在生态廊道薄弱的地方;3)根据累积阻力值频率突变与空间分布特点,将黑河中游分为生态缓冲区、生态连通区、生态过渡区和生态边缘区4个功能区,并在此基础上针对生态源地、生态廊道和生态节点提出建设策略。研究结果可为黑河中游生态系统管理提供切实可行的科学指导。     

三峡库区生态敏感区土地利用变化及其生态效应研究——以奉节、巫山县为例

土地利用变化及其生态效应的研究对区域社会经济发展和生态环境建设具有重要的指导意义.以三峡库区腹地奉节县和巫山县作为研究区,选取1986—2015年4期遥感、土地利用等数据,在GIS和RS技术的支持下,运用土地利用综合程度指数及土地利用转移信息图谱分析研究区土地利用空间格局演变,从湿度、绿度、干度和热度4方面构建遥感生态指数,反映研究区生态效应时空演变,探讨土地利用变化及其与生态效应的关系.结果表明:1)就土地利用而言,在空间上,耕地和建设用地多分布于低海拔平坝河谷区,林、灌、草地多分布于高海拔中低山区,交通建设用地多分布于各类用地之间起连通的作用;在土地利用强度和转换方式上,以林、灌、草地和耕地变化最为显著.2)就RSEI而言,长江及其支流沿岸低地,受土地开发及城镇扩张的影响,生境退化严重;研究区其余范围,受退耕影响,生境趋好.研究区土地利用变化最大的地区也是生态效应变化最为剧烈的地区,若人类活动合理,生态状况好转.     

湖南省生态系统格局变化驱动力分析

利用遥感信息技术和GIS空间分析方法,从时间和空间上对湖南省2000~2010年间土地利用变化和景观格局动态变化过程进行了系统调查和评价,结果表明:1)10年间湖南全省表征生态环境总体变好,10年来湖南省生态系统类型以森林、耕地、灌丛为主,分别占全省土地面积的41.1%,30.0%,20%,湿地、城镇、草地、裸地合计仅占7.9%;2)生态系统空间格局变化及双向转换主要集中在城镇与耕地生态系统互转,城镇面积增加明显,耕地减少显著,可见人类经济活动是湖南生态系统类型空间格局变化的主要因素;3)全省的斑块破碎化程度较高,景观完整性较差,因此城镇化建设过程中,加大绿地斑块和建设绿地廊道链接分离的绿地景观,实现城镇与周边森林、灌木、湿地等保护核心区的连接,既能维护整个区域的生态连续性,成为研究区内生态流之间的高效通道和联系途径,以达到社会经济与生态保护的可持续性发展.     

黄河下游滩区河南段土地利用类型的时空变化特征

分析黄河下游滩区土地利用类型的时空变化特征，可为黄河流域生态保护和高质量发展战略提供可靠的数据支撑和依据.以黄河下游滩区河南段为研究区，基于Landsat、Sentinel-2遥感影像数据，利用支持向量机算法、转移矩阵、变异系数对2000—2020年研究区土地利用类型的时空变化特征进行了分析.结果表明：(1)2000—2020年研究区内土地利用类型的空间分布相对集中，空间自然连通性大，但是部分区域存在斑块现象.2000—2020年研究区时空变化较大的土地利用类型是滩涂和水面.研究区土地利用类型变化较大的区域主要集中在新乡市原阳县以及郑州周边区域的滩区.2005—2015年期间，研究区土地利用类型的空间分布格局变化最大.(2)研究区的主要土地利用类型为耕地，其面积占研究区总面积的60%左右，其次为水面、滩涂、建设用地、园地及林地.研究期内，研究区各土地利用类型的面积均处于动态变化之中，变化幅度较大的为耕地、水面和滩涂，且这3种土地利用类型的面积之间存在此消彼长的关系.(3)总体来看，研究期内研究区的土地利用程度呈增加的趋势，2020年研究区的土地利用程度最高，为78.49%.在时间序列上...     

基于三生空间耦合的生态安全格局构建与优化——以扬州市为例

【目的】充分考量生态、生产和生活空间(三生空间)的相互影响,为生态安全格局优化提供新的思路,并为扬州市在保护生态安全前提下优化空间开发格局提供决策参考。【方法】以扬州市为例,基于1∶5 000土地利用变更调查数据,综合考虑未来城镇扩张和生产空间缓冲作用对生态安全格局的影响,借助多情景基础方案冲突协调评价和环形梯度分析的方法,从三生耦合角度对区域生态安全格局进行构建并优化。【结果】构建了"三生主体功能量化-多情景基础方案冲突协调评价-基于三生规律分析分区协调情景评价"三生耦合优化框架,扬州市生态安全格局网络优化后,生态源地与廊道面积共计2 444.63 km~2,占全域面积的36.85%;研究区生态安全格局网络由底线功能用地、缓冲功能用地、连通功能用地组成,占全域的面积比例分别为23.16%、12.01%和1.68%。【结论】本研究形成的三生耦合优化框架,可以为区域生态安全格局优化提供新思路,进而有效指导相关规划。     

生态脆弱区旅游景观格局研究及案例分析——以山西右玉县为例

目的建设生态脆弱区旅游景观空间分布格局和生态安全建设格局。方法运用景观结构、系统论等理论方法。结果研究区旅游景观被详细分为基质、斑块和廊道。其自然景观有地文景观、水体景观、生态景观;人文景观有遗址景观、建筑与设施等。结论研究区的旅游景观应划分为"一心十区"的基本旅游格局,景观生态安全建设格局的构建要从水生态系统恢复、严格管理开山采石、景区容量控制与预警等几个方面做好工作。