近40a黄河流域国土空间格局变化特征与形成机理

科学认知黄河流域国土空间格局变化过程与影响因素,是构建可持续国土空间开发保护格局,实现黄河流域高质量发展的迫切需要.本文采用国土空间转移矩阵、标准差椭圆和地理探测器方法,研究1980-2018年黄河流域国土空间格局变化特征与形成机理.研究表明:①近40a黄河流域国土空间具有明显的水平地域差异和垂直梯度分异特征,生产空间...     

1960-2009年横断山区潜在蒸发量时空变化

以横断山区20 个气象站1960-2009 年逐日气象数据为基础,应用1998 年FAO 修正的Penman-Monteith 模型分析了横断山区潜在蒸发量的变化,在ArcGIS 环境下通过样条插值法分析了潜在蒸发量变化的时空分异,并对影响潜在蒸发量变化的气象因素进行了讨论,结果表明：年潜在蒸发量自20 世纪60 年代中期以来呈波动减小趋势,20 世纪80 年代中期之后减小趋势更加明显,2000-2009 年呈增加趋势。潜在蒸发量的年际变化倾向率为-0.17 mm a^-1,从空间分布来看,北部、中部、南部都呈减少趋势,倾向率由北向南逐渐减小。从季节来看,秋季和冬季潜在蒸发量呈增加趋势,春季和夏季呈减小趋势,春季减小趋势大于夏季,秋季增加趋势大于冬季。气温上升、风速和日照时数的降低是横断山区潜在蒸发量减少的主导因素,风速和日照时数的下降导致春季和夏季潜在蒸发量减小,气温上升导致秋季和冬季潜在蒸发量增加。     

横断山区土壤相对湿度时空分异

以1992～2010年横断山区16个观测站土壤相对湿度资料为基础,通过Kriging插值法分析土壤相对湿度季节分异和空间分异特征。结果表明:横断山区年土壤相对湿度自1992年以来整体呈波动增加趋势,年际变化倾向率为0.51%/a;横断山区土壤相对湿度表现为西南和东北部较高,东南和西北部较低,中部土壤相对湿度增加趋势强于边缘,深层土壤的相对湿度整体大于浅层土壤。春、夏季土壤相对湿度增加趋势比秋、冬季明显。     

青藏高原及横断山区地质灾害易发区空间格局及驱动因子

青藏高原及横断山区位中国西南部,地貌类型复杂,地质灾害频发,严重威胁到西南地区人民生命财产安全,尤其影响进藏交通线的通达度。系统研究该区地质灾害易发区空间格局及驱动因子,可为青藏高原及横断山区地质灾害风险防范及地质灾害的防灾减灾救灾提供重要理论支撑。研究结果表明,基于随机森林构建的判识模型对于灾害点的判识精度均高于80%,甚至达到91%,可准确模拟与预测研究区各分区的地质灾害点。研究区地质灾害易发点主要分布在横断山区南部与东北部以及青藏高原中南部地区,且以小型及中型规模地质灾害为主（占比为87%）。综合分区Ⅰ~Ⅲ的地质灾害易发区面积分别为17.5万km²、17.4万km²与27.5万km²。各综合分区地质灾害驱动因子研究表明,横断山区南部区域（综合分区Ⅰ内）小型及中型地质灾害的主要驱动力为道路建设导致的沿途坡面稳定性变化（贡献率为20.2%）;横断山区东北部区域及青藏高原地区（综合分区Ⅱ~Ⅲ）小型及中型地质灾害的主要驱动力为植被覆盖状况的变化对于坡面稳定性的影响（贡献率分别为23.6%与27.3%）。此外,综合分区Ⅱ~Ⅲ内影响小型及中型地质灾害空间格局的第二个驱动因子为道路建设导致的沿途坡面稳定性的变化（贡献率为15.7%）与河流对于周边坡面的侵蚀作用（贡献率为17%）。     

1980-2018年粤港澳大湾区国土空间结构演变

国土空间结构演变规律是人地关系地域系统耦合研究的基本理论问题和国土空间规划的重要科学基础.采用1980-2018年长时间序列遥感解译数据,构建国土空间结构指数,运用多尺度区域比较、空间聚类和空间自相关等方法,从地区、市域、县域3个尺度揭示了粤港澳大湾区国土空间结构的时空演变特征及其规律.结果 表明:①受湾区“自然-经济...     

中国典型山区农业水土资源匹配格局变化——以太行山区、横断山区、黔桂喀斯特山区为例

为了解中国典型山区农业水土资源分布的匹配程度及其格局变化,研究以区域内单位面积耕地拥有的农业水资源量刻画太行山区、横断山区和黔桂喀斯特山区农业水土资源的时空匹配情况。结果表明：① 三大山区耕地分布的集中程度较高。太行山区的耕地主要分布在河北境内的北段地区和山西境内的南段地区,横断山区的耕地主要分布在南段地区,喀斯特山区的耕地分布呈现“南北多中部少”的格局。② 三大山区农业水资源的分布及变化都主要集中在低海拔地区。太行山区的农业水资源主要分布在山西、河南段,横断山区的农业水资源主要分布在四川境内,喀斯特山区的农业水资源较均匀地分布在广西和贵州境内。③ 太行山区农业水土资源匹配程度较差,横断山区、喀斯特山区农业水土资源匹配程度较好。2000—2015年间,太行山区中部、横断山区东部、喀斯特山区南部地区的农业水土匹配程度有变好趋势,而太行山区南部、横断山区西南部、喀斯特山区北部地区的农业水土匹配程度有变差趋势。研究时段内,太行山区的水田转旱地情况突出,太行山区也是三大山区中农业水土资源匹配程度最差的,应该关注太行山区的用水压力,重视农田水利设施维护和农田灌溉水有效利用。     

成渝城市群“三生空间”时空格局与耦合协调分析

以成渝城市群为研究区,以区县为分析单元,基于土地利用分类数据开展2010—2020年“三生空间”功能识别及耦合协调研究,揭示“三生空间”功能空间布局、耦合协调关系及其时空变化特征。通过构建基于土地利用分类的“三生空间”功能评分表测算生产、生活、生态功能得分,利用探索性空间数据分析方法识别出生产、生活、生态功能的冷热点分布及其变化,引入耦合协调度模型计算各区县“三生空间”功能耦合协调水平。结果表明：2010—2020年成渝城市群总体生产空间功能保持稳定,生活空间功能稳步提升,生态空间功能有一定下降。成渝城市群生产、生活、生态空间功能热点区分别呈现越来越明显的“圈层分布”“双极核”“一热点两冷点”空间格局。耦合度、协调度高值区主要为成都市、重庆市主城区、部分地级市主城区,并在研究期内逐步扩散到周边区县。对于大多数区县来说,研究期间“三生空间”变化的主要特征是生活空间功能的增加,进而带来耦合协调水平提高。     

面向国土空间优化的三生空间研究进展

解决经济高速增长、社会快速转型中存在的国土开发秩序混乱和资源环境代价沉重等问题是人文—经济地理学在区域可持续发展领域的重大科学命题。党的十八大报告将优化国土空间开发格局作为生态文明建设的首要举措,并提出“促进生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀”,由此构成的“三生”空间成为构建空间规划体系、完善国土空间开发保护制度和各类尺度空间落实主体功能区规划的重要基础。本文围绕国土空间优化和区域可持续发展目标,对国内外“三生”空间相关文献进行系统梳理,紧紧围绕“三生”空间的数量配比和空间配置两个科学问题进行综述,按照精度深化和尺度细化的要求,集中在“三生”功能分类、空间识别、空间优化等内容,从而勾勒出三生空间研究的框架体系。今后应重视三生空间动态演化,促进各尺度适宜性评价的统一和整合,响应“多规合一”的实践需求,最终服务于国土空间格局优化。     

重庆市乡村三生空间功能耦合协调的时空特征与格局演化

探究乡村三生空间功能间的互动关系,是当前乡村空间优化过程中亟待解决的关键问题。结合国土空间规划“三生”空间理论与耦合协调模型,定量测算2005年、2010年、2015年重庆市37个区县的乡村三生空间功能及其两两间的耦合度和耦合协调度并进行空间比较和时序分析。结果表明：耦合度呈现低耦合、拮抗、磨合、协调耦合四种类型,耦合协调度呈现中度失调、基本协调、中度协调三种类型;乡村三生空间功能耦合协调的时空格局差异显著,空间上呈现出“西高东低”的格局特征,时间上呈现由低水平耦合向协调耦合发展的波浪式演进特征;乡村三生空间功能两两之间耦合协调状态差异明显,“生活—生态”功能耦合协调情况较差,是未来优化乡村空间的重点方向。     

Spatio-temporal pattern changes of land space in Hengduan Mountains during 1990–2015

Hengduan Mountains offer land space for a variety of ecological services. However, the sustainable development and management of land space has been challenged by increased human activities in recent years. This paper performs the spatial pattern analysis of the quantitative and structural changes of various landscapes at different altitudes, and uses the land use data in 1990, 2000, 2010 and 2015 to reveal how various land patterns have changed. The results show that, within the production-living-ecological space schema, the ecological space dominates Hengduan Mountains, while the production and living space was mainly distributed in south region. During 1990–2015, the production-living-ecological spatial changes had been gradually accelerated and the regional differences had become more prominent. The agricultural production space had continuously decreased by 1132.31 km², and the industrial and mining production space had rapidly increased by 281.4 km² during 1990–2015. The living space had steadily increased, and the ecological space had increased with fluctuations. The land space pattern in Hengduan Mountains was greatly restricted by the terrain, such as altitude and slope. The implementations of China Western Development Strategy and the Returning Farmland to Forest Program had favorably promoted the changes of land spatial pattern in Hengduan Mountains.     

横断山区垂直带谱的分布模式与坡向效应

根据收集到的横断山区山地垂直带谱数据,对山地垂直带的坡向效应和空间分布规律进行了分析和研究.结果表明:1)主要的垂直带和垂直带界线如林线、暗针叶林带、雪线等的纬度和经度地带性分布规律明显并且分布模式都相似,纬向上呈开口向下的二次曲线分布模式,经向上呈开口向上的二次曲线分布模式,两者共同形成"双曲抛物面"分布模式,充分反映了横断山区的环境与生态的复杂性和独特性,也进一步丰富和发展了山地垂直带谱的二次曲线假说; 2)横断山区山地垂直带谱表现出明显的基于水分驱动的坡向效应,主要表现为同一山体的东、西坡往往具有不同的基带和带谱结构,相同类型的带谱出现的海拔和分布范围不同,迎风坡表现出较为湿润的类型和带谱结构,而背风坡则表现出更为干旱的类型和组成结构;横断山区的坡向效应主要是由于山体对当地盛行季风的影响,造成迎风坡和背风坡水热条件相差很大,从而发育不同的山地垂直带谱类型.从横断山区山地垂直带谱的空间分布规律来看, 28°～29°N、98°～101°E范围内,即大致在澜沧江以东-雅砻江以西,山地垂直带谱普遍表现出干热的特点,为横断山区干热气候的核心地带.但如何定量分析山地的坡向效应尚有待于进一步的研究和讨论.此外、数据质量和数据误差也对分析的结果,尤其是空间分布模式的数学模拟结果产生一定的影响,在以后的研究中尚需进一步完善.     

Spatial distribution and temporal trends in potential evapotranspiration over Hengduan Mountains region from 1960 to 2009

Based on the meteorological data of 20 stations in the Hengduan Mountains region during 1961-2009, the annual and seasonal variation of potential evapotranspiration was analyzed in combination with the Penman-Monteith model. With the method of Spline interpolation under ArcGIS, the spatial distribution of potential evapotranspiration was presented to research the regional difference, and the correlation analysis was used to discuss the dominant factor affecting the potential evapotranspiration. The results indicated that the annual potential evapotranspiration showed a decreasing tendency since the 1960s, especially from the 1980s to 1990s, while it showed an increasing tendency since 2000. Regional potential evapotranspiration showed a rate of -0.17 mm a-1. Potential evapotranspiration in north, middle and south of the Hengduan Mountains exhibited decreasing trends over the studied period, and its regional trend was on the decline from southwest to northeast.     

1960-2009年横断山区潜在蒸发量时空变化(英文)

Based on the meteorological data of 20 stations in the Hengduan Mountains region during 1961-2009, the annual and seasonal variation of potential evapotranspiration was analyzed in combination with the Penman-Monteith model. With the method of Spline interpolation under ArcGIS, the spatial distribution of potential evapotranspiration was presented to research the regional difference, and the correlation analysis was used to discuss the dominant factor affecting the potential evapotranspiration. The results indicated that the an-nual potential evapotranspiration showed a decreasing tendency since the 1960s, especially from the 1980s to 1990s, while it showed an increasing tendency since 2000. Regional potential evapotranspiration showed a rate of -0.17 mm a?1. Potential evapotranspiration in north, middle and south of the Hengduan Mountains exhibited decreasing trends over the studied period, and its regional trend was on the decline from southwest to northeast.     

基于Modis地表温度的横断山区气温估算及其时空规律分析

横断山区气象观测站稀少且多分布在河谷之中,气温资料极度匮乏,严重影响山区地理与生态研究。随着遥感技术的发展,热红外遥感数据,结合地面观测数据,可以用来推测山区气温。本文通过对横断山区2001 年-2007 年间64 个气象台站的多年月平均气温数据(Ta) 与Modis地表温度多年月平均值(Ts) 进行了时序分析和回归分析,并取得如下研究结果：(1) Ts 与Ta 具有非常好的线性相关关系,89%的台站的决定系数高于0.5;95%的台站的标准误差都低于3 oC,84.4%的台站标准误差低于2.5 oC;12 个月份的Ts 与Ta 的决定系数R²在0.63~0.90 之间,标准误差在2.22~3.05 oC之间。(2) 研究区内月均气温的变化范围在-2.25~15.64 oC之间;生长季(5-9 月份) 的月均气温变化范围为：10.44~15.64 oC。(3) 等温线的海拔高度自山体外围向内部逐渐升高,与山体效应的增温效应相吻合;0 oC等温线自10 月份从海拔4700±500 m左右逐渐降低,至1月份降至最低点,约在3500±500 m左右,此后,逐渐回升,至次年5 月份再次达到4700±500 m左右,也就是说横断山区5200 m以下的广大山区全年至少有6~12 个月的气温在0 oC以上。研究表明：可以利用Modis月均地表温度结合地面观测台站的数据较精确的估算山区月均气温。     

1900-2007年横断山区部分海洋型冰川变化

横断山区7条海洋型冰川近百年进退速度变化呈现出以退缩为总趋势的阶段性变化,具体表现为20世纪初至1930s的冰川稳定,1930s-1960s的冰川后退,1970s-1980s的冰川稳定或减速后退,20世纪80年代中期以来的冰川后退,这与我国、北半球及横断山区同期的气候变化呈明显对应,展现出冷干阶段冰川稳定或前进、暖湿阶段后退的态势,但各冰川的变化幅度因纬度位置、坡向、冰川规模、局地环境等而存在明显差异.1982/83年大、小贡巴冰川、海螺沟冰川冰舌段的消融水当量分别为2710mm、3139 mm和5281 mm,1990/91-97/98期间海螺沟冰川冰舌段的年均消融水当量为6157 mm,比1982/83年增加了876 mm.2002年夏季白水1号冰川的积雪消融量由于表碛覆盖较少表现出明显的随海拔升高而降低的特征,平均消融水当量为1086.25 mm,2008.9-19.10.13期间白水1号冰川物质平衡花竿的观测表明,花竿布设区域10月6号左右转入物质积累期.期间日均积累深为1cm,折合水当量5mm.     

1992—2020年横断山区植被分布与植被活动变化

横断山区位于青藏高原东缘和多条重要江河的上游,是全球生物多样性最丰富的地区和生态保护的优先区域之一,区域植被对维系区域生态安全和可持续发展起着十分重要的作用。20世纪90年代以来,中国在横断山区实施了多项重大生态恢复和建设工程,但囿于资料和调查不足,对于横断山区全域性、长时段的植被变化及其与海拔关系研究相对较少。鉴此,本文结合使用1992—2020年间多种基于卫星遥感资料生产的土地覆被数据和2000—2020年间MODIS的归一化植被指数（NDVI）数据,采用转移矩阵、Theil-Sen Median趋势分析与偏相关分析等方法研究不同植被类型转换、植被覆被面积与平均海拔变化关系以及植被活动的时空变化趋势,并分析时空变化的主要影响因素。结果表明：① 横断山区分布最广泛的植被类型是常绿针叶林与灌丛—草地镶嵌类型。植被发生变化的区域集中分布在河谷和南部低海拔区域,草地多向森林特别是常绿针叶林转换,植被覆被逐渐向好。这表明封山育林、植树造林、退耕还林等生态保护政策起到重要积极作用。时间序列数据显示,植被覆被面积变化剧烈的时期往往处在政策实施的起始阶段。② 植被活动整体呈现增强趋势。在植被类型未变化的区域中,75%以上区域植被活动增强,其中超20%的区域显著增强（P < 0.05）,且森林植被活动增强趋势大于草地。③ 对植被活动影响较大的环境因子主要是气候变化和地形条件。尽管大部分区域植被活动受气候变暖影响而增强,但在干热河谷的植被活动明显受到降水减少的限制。有近1/4面积的植被活动在减弱,主要分布在山地东坡或南坡,或与降水较多、山高坡陡而造成滑坡、泥石流等自然灾害有关。这些发现可为横断山区生态保护政策效益评估、自然灾害综合风险评估和未来气候变化影响下的植被变化预测提供参考。