西安市土地利用变化与碳排放空间格局特征研究

目的研究城市土地利用与碳排放变化的时空特征及响应机制,为西安市低碳化的城市土地利用与空间增长提供理论依据。方法基于遥感和GIS技术,运用能源消耗的碳排放模型和Hopfield神经网络聚类方法进行研究。结果 2000—2007年西安市各区县的建设用地增长迅速,耕地减少,部分区县林地面积有所增加,草地变化量很小;土地利用动态度依次为建设用地、水体、耕地、未利用地、草地、林地;建设用地的碳源作用非常突出,林地的碳汇功能较强,建设用地增长是导致碳排放总量变化的主要因素;西安市各区县的碳排放类型可以划分为4类。结论西安市土地利用表现出显著的碳源增加、碳汇减少的特征;从"减排"和"增汇"两个方面优化土地利用结构,对西安城市低碳发展和低碳调控具有重要意义;从西安市碳排放的4种区县类型来看,新城市空间增长区域的碳代价显著大于老城区,优化城市空间增长模式对西安市低碳发展具有重要意义。     

辽宁省土地利用碳排放空间关联性及碳平衡分区

土地的利用和改造是造成大气中CO₂含量增长的重要原因,土地利用调控措施的实施对实现“双碳”目标具有重要意义.基于2005—2020年4期遥感数据,分析辽宁省土地利用碳排放时空演变特征,运用社会网络分析方法探讨辽宁省土地利用碳排放空间关联网络的结构特征,并在碳平衡分区基础上提出了辽宁省低碳发展策略.结果显示：(1)研究期间内,辽宁省土地利用类型以耕地和林地为主,耕地转出面积最多,林地转入面积最多;辽宁省土地利用碳排放量高值区大致可分为经济高水平城市、资源型城市、港口型城市与粮食主产区等4种类型,低值区始终为丹东市.(2)辽宁省土地利用碳排放空间关联网络具有显著的通达性和非均衡性特征,沈阳市既是中心行动者又具有中介作用,城市碳排放联系模块内部的组成城市存在动态更替现象,呈现明显的核心-边缘结构特征;(3)结合辽宁省块模型划分结果,确定出丹东和本溪等为碳汇功能区,沈阳和辽阳低碳发展区,大连和鞍山等为高碳优化区,朝阳和锦州等为高碳控制区.未来辽宁省应实行差别化土地利用和管理政策,形成土地低碳化布局,着力推进经济社会高质量发展.     

广西国土空间碳储量多情景模拟与区划管控对策研究

人类活动导致土地利用与覆被变化(land use and cover change, LUCC)从而影响陆地生态系统碳储能力。然而LUCC受政策的限制,从而影响碳储量的变化。本研究基于2000、2010、2020年土地利用数据,运用PLUS-InVEST模型对广西国土空间2020—2030年未来发展的3类情景的碳储情况进行预测,并通过标准椭圆差法、空间等级格局划分法、空间自相关模型分析碳储量空间分布特征,总结分区演变规律,基于此提出“分区-分级”管控和要素优化对策。结果表明：(1)2030年3种情景下,广西国土空间碳储量仅在基于生态可持续的发展情景稳定提升,其他2类情景都大幅下降。(2)2020、2030年3类情景碳储量空间分布特征具有相似性,格局呈高碳储围绕式多核联动、中碳储片状镶嵌于中部、低碳储点状分布;变化趋势呈东北—西南朝向;碳储量高值区聚集于广西北部与西部区域,低值区聚集于中部及南部沿海。(3)2020、2030年碳储分区变化分析中,基于生态可持续的发展情景碳储核心区保持完整碳密度提升,而基于高强度的发展情景碳储变化分区形态最为剧烈,碳密度下降,基于中等强度的发展情景变化则位...     

重庆市土地利用碳排放空间关联分析

以重庆市38个区县作为研究对象,采用碳排放计算模型和空间自相关模型,对各区县的土地利用碳排放进行时空分析和空间自相关分析,结果表明:1998—2008年,重庆市的碳排放总量呈上升趋势,建设用地和林地分别是碳源和碳汇的主要来源.重庆市的土地利用碳排放总量和碳排放强度均存在明显的正相关性,局部空间自相关形成了以主城核心区为主的高高集聚区和以渝东北、渝东南为主的低低集聚区,以主城周边为主的低高集聚区的空间格局.     

基于LUCC的眉山市县域碳排放效应

LUCC是碳排放研究的重要切入点,对低碳经济发展具有重要作用.根据2005和2015年遥感影像获取眉山市土地利用数据,通过碳排放模型分析眉山市碳排放效益,再用造林成本法和碳税率法估算生态补偿标准.结果表明:1)眉山市土地利用以耕地、林地为主.10 a来,眉山市碳源用地面积明显增加.2)研究期眉山市碳排放总量增加,县域总碳排放量除丹棱县外均增加.仁寿县和东坡区总碳排放量最大,洪雅县为碳吸收.3)眉山市碳排放的ECC和ESC西高东低且研究期内均为增长态势,仅东坡区ESC下降了0.01.4)碳源区应对作为碳汇区的洪雅县按碳汇价格进行生态补偿.基于碳排放的生态补偿标准,建立横向财政转移支付政策,以期为眉山市节能减排和平衡发展提供参考.     

市县国土空间生态修复分区方法与修复策略研究——以崇左市天等县为例

针对目前市县国土空间规划中尚未形成一套行之有效的生态修复分区方法与修复机制的情况,以天等县国土空间生态修复实践为依托案例,应用生态安全格局研究范式,组建一套"构造安全格局—提取关键节点—识别修复区域"的市县国土空间生态修复分区方法与操作流程,最终划分四大类国土空间生态修复关键区域,并提出针对性的修复策略。研究结果显示:第一类关键区域为整体修复与生态功能综合提升区,聚焦自然生境质量与产品供给,总计1 341.02 km~2,占县域国土空间达61.93%,可划分为脆弱地带与生态多功能地带两种小类分别修复。第二类关键区域为流域保护与水环境综合整治区,注重流域、水源地、河湖这三小类的保护与修复,面积为17.96 km~2,仅占市域面积的0.83%,但对于维护天等县的生境涵养质量有重要作用。第三类关键区域为桂西南溶岩山地生物多样性保育区,重点修复生境斑块、廊道及其缓冲地带这三小类区域,总占地728.26 km~2,为县域面积的33.63%。第四类关键区域为矿山系统整治与生态环境修复区,关注工矿资源的勘测保护与规划开采这两类,以矿山及其依附用地为主体,占地78.18 km~2,占比3.61%。     

湖南省土地利用碳排放时空差异及其影响因素分析

基于2000–2018年湖南省各类土地利用栅格数据,运用IPCC碳排放因子法、LMDI模型测算碳排放效应,土地利用的碳源、碳汇能力分析土地利用碳排放时空差异规律及五类影响因子与碳排放的关系。研究结果表明:(1)研究期内建设用地面积大幅度增加,水域、未利用地用地面积小幅度增加,耕地、林地、草地面积小幅度减少;(2)耕地、建设用地为主要碳源,林地、草地和水域为主要碳汇,碳排放强度在空间上大致呈现出由城市中心向城郊递减规律;(3)土地利用碳排放强度、土地利用结构效应、经济发展因子及人口因子对碳排放起推动作用,单位GDP土地利用强度对碳排放起抑制作用。     

土地利用变化碳排放效应研究 — —以重庆市为例(三峡地区资源环境生态研究)

土地利用方式是影响碳排放的主要原因,低碳排放已成为土地利用调控的新课题。为了分析不同土地利用方式的碳排放效应,本文以重庆市为例,分析直辖以来重庆市主要土地利用方式的碳排放,并对重庆市的碳排放进行预测。结果表明,1997-2008年,由于土地利用的变化,重庆市碳排放从1 158.29万t增加到2 892.75万t,其中建设用地和耕地是主要碳源,建设用地年碳排放达1 214.92～2 987.29万t,排放强度为2.49～5.04 kg/(m2a),耕地年碳排放从126.3万t降为111.13万t;林地为主要的碳汇,由于林地面积持续扩大,林地的年碳吸收量由182.43万t增加到205.17万t。对重庆市2020年土地利用规划下的碳排放预测结果显示,2020年重庆市单位GDP碳排放比2005年减少43.99%,但碳排放总量显著增加,为10 381.19万t,因此面临的减碳任务非常严峻。     

石羊河流域土地利用变化对区域碳排放和碳吸收的影响

利用土地利用转移矩阵、RS、GIS技术,根据2006、2010、2015年3期遥感影像数据和统计年鉴数据,分析2006-2015年石羊河流域土地利用变化情况,借助碳存储和碳排放的估算方法对2006-2015年石羊河流域土地利用/土地覆盖变化的碳效应进行剖析,运用模糊线性规划法对研究区土地利用结构进行规划.结果表明:2006-2015年石羊河流域林地、建设用地和未利用地呈增加趋势,未利用地、建设用地增加明显,林地略有增加;草地、耕地和水域呈减少趋势,耕地和草地减少显著,大量转化为未利用地,弃耕和荒化现象明显;建设用地是最重要的碳源,林地、水域、耕地、草地是主要的碳汇,未利用地的碳收支密度较低,但面积较大,对区域净碳储量贡献较大;土地利用碳存储量大于碳排放量,存在碳吸收盈余现象,但是盈余的空间有缩小态势.在增汇减排目标的模糊线性规划情景下,石羊河流域林地、草地、耕地、水域面积增加,建设用地和未利用地减少.石羊河流域的碳存储增加了1.7331×10~9 kg,碳排放减少了4.898 4×10~9 kg,净碳存储量增加了6.631 5×10~9 kg,碳排放明显减少.规划方案增汇减排的效果明显,有效缓解陆地生态系统的碳排放,达到优化土地利用结构的目的.     

铜仁市土地利用变化的碳排放量及生态补偿研究

土地利用变化是影响碳排放的重要因素。采用碳排放评价模型,利用2010年和2016年土地利用类型数据,对铜仁市各区县碳排放效益进行评价,并估算碳排放生态补偿标准。研究结果显示:①全市各区县碳排放总量呈现上涨趋势,2016年全市碳排放总量为2010年的1.57倍。②2010—2016年,万山区、玉屏县建设用地上的碳排量有所减少,6年来分别减少了13.68万t和18.32万t,其余区县建设用地上碳排放量均有不同程度的增加。③2016年全市的碳排放总量以市区所在的碧江区最大,最低的是江口县(21.61×10~4t),地均建设用地碳排放量以市区所在的碧江区最大(119.64×10~4t),石阡县最低(47.06×10~4t)。④铜仁全市各区县都属于碳源区,都应该提供生态补偿。2016年碧江区、思南县、松桃县提供的最适宜的生态补偿标准分别为22075.58万元、17872.77万元、16819.69万元。     

典型旅游地生境质量时空演化特征——以婺源县为例

以典型旅游目的地婺源县为研究对象,利用土地利用、统计年鉴、高德地图等多源数据,综合运用InVEST模型、热点分析、核密度分析方法,定量评估2000—2020年生境质量时空演变特征及其与旅游要素的空间关系。结果表明：（1）婺源县土地利用类型以林地、耕地、草地为主,2000—2020年间旱地、其他林地、中覆盖草地面积减少显著,其它建设用地、城镇用地、水库坑塘均有不同程度的增加。（2）婺源县生境质量总体较好,均值呈微幅下降且加速下降的趋势,后十年下降幅度明显大于前十年。低值区沿人类活动密集区呈带状或斑块状分布,高值区以北部丘陵、中部平原最为显著,热点分析显示为“北热南冷”,土地利用结构变化是婺源县整体低生境质量占比增大,高生境质量呈下降趋势的主要原因。（3）旅游活动是影响生境质量变化的外在动力,旅游要素核密度高值区与生境质量退化区域空间吻合,核密度值越高区域,低等级生境质量占比越大。高等级旅游资源聚集、地势平坦、交通便利区域生境退化更为显著。     

区域土地利用变化的水分生态安全响应研究——以晋西陕北黄土高原为例

目的探讨晋西陕北黄土高原土地利用变化的水分生态安全响应。方法采用定量方法，借助于GIS空间分析技术，结合研究区1989和1999两年的土地利用分类图，定量评价晋西陕北黄土高原不同土地利用类型水分的生态安全状况。结果利用构建的土地利用水分生态安全指数。确定区域土地利用变化的水分生态安全响应。结论①从研究区整体来看，不论是水分状况差的1989年，还是水分状况较好的1999年，土地利用类型水分生态安全指数逐渐降低的顺序均为林地、耕地、草地；②依据各分区不同土地利用类型的水分生态安全指数排序，确定各分区的农业发展方向。     

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...     

草海湿地区域土地利用/覆被变化与预测研究

针对草海湿地区域典型性、特殊性,以1990、2000和2010年三期遥感影像为数据源,综合运用3S技术方法,从时间和空间两方面对研究区土地利用/覆被变化进行分析,继而利用MARKOV和CA-MARKOV模型预测研究区2020年土地利用情况.结果表明:草海湿地区域林地面积最大,耕地、草地面积变化较大,水域和建设用地的变化幅度和变化率明显且持续增加;从土地利用程度综合指数、变化量和变化率来看,土地利用集约化程度提高,土地利用正处于发展时期;从空间变化来看,1990-2000年土地利用/覆被类型间转化不大,2000—2010年转化较为复杂.通过对2020年预测分析结果可知,随着城镇化进程的加快,建设用地增加明显,水域面积持续增加,草海湿地继续得以保护.     

山东省土地利用动态演变及生态环境研究

响应中国土地精细化转型，提高土地利用演化探测方面的时空精度，厘清土地利用时空异质性，对于区域协调可持续发展有着重要意义．采用土地转移矩阵、生态质量模型对1990～2020年间山东省土地利用空间演化与生态质量进行探讨．结果表明:(1)土地利用结构改变较为明显，以耕地、建设用地、水域及林地为主．面积净增长的主要有建设用地及水域，面积净减少的主要有草地、土地、未利用地及林地;(2)土地利用生态质量高值区域面积比值持续上升，然后下降，而低值区域面积比重持续下降，然后上升．生态高值区由聚集状态逐渐转变为分离状态，生态质量低值区由分离状态逐渐转变为聚集状态．     

基于土地利用生态警戒区的建设用地管制分区优化——以都江堰市为例

采用多因素分析法、层次分析法、直方图分割法,RS(Remote Sensing)与GIS(Geographic Information System)等方法与技术,以都江堰市为例,研究土地生态系统重点保护要素,主要包括具备较高土地生态服务功能价值的土地利用类型、地质灾害危险区域、土壤污染区域以及承担自然景观、生态功能保育与发展的各类生态保护区等;土地利用生态警戒区集中在中低山、中低山-丘陵过渡带上,土地利用生态缓冲区集中在东部、西南部的平原、丘陵地貌带上;从多角度出发构建"区域划定-空间管制"联动模式,完成了都江堰市土地利用总体规划(2006—2020年)中建设用地管制分区的优化调整.得出土地利用生态警戒区的划定不仅为土地利用生态红线的划定提供重要的科学依据,而且在科学引导建设用地管制分区调整方面具有实践意义的结论.     

基于ArcGIS的重庆市农田生态系统碳源/汇特征研究

以1997-2011年重庆市农作物产量、耕地面积及农业投入等相关统计数据为依据,对重庆市农田生态系统碳吸收量、碳排放量和碳汇强度进行了测算,以ArcGIS为技术手段进行碳源/汇空间特征分析.结果表明:1997-2011年重庆农田生态系统碳吸收总量总体处于稳定态势,粮食作物碳吸收比例下降,经济作物和果蔬作物碳吸收比例明显上升;碳排放总量呈逐步上升趋势,农用化学品投入是其主要排放源.从空间上看,2011年重庆市三大经济区域农田生态系统碳吸收、碳排放、碳汇的总量和强度从大到小依次为一小时经济圈、渝东北地区、渝东南地区.     

“双碳”目标下城市空间数字化技术应用研究进展

 目前,城市空间碳排放的数字化技术中轨迹数据挖掘是需要关注的发展方向。数字化技术为空间碳源和碳汇数据的准确获取和分析提供了动态数据信息平台,可提升国土空间规划的全要素管控效率,促进城市领域的碳减排。基于数字化分析方法发现：生态脆弱性识别与安全格局构建是建立生态韧性城市空间需要重点关注的方面,利用遥感技术测算碳汇过程中的同一类型内容由于地理特征不同带来误差的问题值得关注,未来城市空间碳汇精准计量需要通过宏、微观相结合,多平台、多时段动态监测相结合的方式来实现。     

重庆市县域空间土地利用碳排放的时空格局分析

为从县域尺度上探讨土地利用碳排放效应,推动区域经济社会低碳转型,构建生态文明建设新格局,以重庆市38个区县为研究单元,基于不同土地利用类型数据,采用直接与间接碳排放估算模型,计算了1997 ～2015年各区县土地利用碳排放强度,揭示了其时空演变规律,同时采用空间自相关分析方法,探讨了空间关联特征.研究结果表明:①199...     

黄淮海地区碳排放与经济增长时空耦合关系

碳排放是全球气候变化研究的重要内容，科学厘清碳排放与经济增长的时空耦合关系对促进区域生态文明建设和经济高质量发展具有重要意义.以黄淮海地区为例，运用空间自相关分析、热点探测、耦合协调模型等方法分析2000-2020年黄淮海地区碳排放与经济增长时空耦合关系.研究结果表明：(1)2000-2020年黄淮海地区碳排放量与经济增长总体上呈现持续增长态势，2000-2010年碳排放与经济增长的速率高于2010-2020年.(2)2000-2020年黄淮海地区碳排放与经济增长呈现显著的空间集聚特征.碳排放热点区主要集中于北京市、天津市、河北省、山东省境内，范围不断收缩，冷点区主要分布于河北省南部；经济增长高值集聚区主要分布于北京西南部、天津沿海、河北东北部及河南省内，低值区主要分布于河北省、河南省、山东省、安徽省内.(3)2000-2020年黄淮海地区碳排放与经济增长整体处于勉强协调等级，耦合协调度时空差异显著，总体呈现东高西低、北高南低的空间格局.良好与基本协调区主要分布于京津冀地区，轻度与严重失调区趋于山区、省域边缘区分布态势，零散分布于山东、河北、河南、安徽省内.