黄土高原水土保持功能区生态环境质量遥感监测与评价

黄土高原水土保持功能区是全国生态功能区划定的重要功能区之一。过去以来黄土高原区内水土流失严重，生态环境脆弱，严重地制约着当地的社会经济发展，21世纪以来西部大开发战略和生态工程建设对该区生态系统服务功能改善发挥重要作用。由此，黄土高原水土保持功能区生态环境质量监测评价对于认识国家生态保护政策带来的影响具有重要的科学意义。本研究利用2000—2020年MODIS数据构建遥感生态指数(RSEI),结合年降水量和年平均气温数据，对黄土高原水土保持功能区生态环境质量进行监测与分析。研究表明，2000—2020年研究区以生态用地为主，面积占比57.31%。以半生态用地转入生态用地为主，占变化总面积的51.74%,生态用地的转入改善了区域生态环境质量。2000—2020年研究区RSEI均值由2000年的0.39增至2020年的0.57,生态环境质量明显改善。生态环境质量等级以中等为主，平均面积占比为45.61%,优、良等级面积共增加38.08%,极差、差等级面积减少60.79%。中部区域RSEI增加速率较快，显著增加区域占总面积的11.59%。研究区热量充足，水分是限制植被生长的主要因子，RSEI...     

陕西省城固县生态功能红线划定方法研究

以陕西省城固县为研究对象,在分析研究区生态环境现状特征的基础上,利用ArcGIS软件,分别选取生物多样性保护、洪水调蓄、水源涵养3项评价因素开展生态系统服务功能重要性评价,划定重要生态功能区红线;选取土壤侵蚀敏感性和地质灾害敏感性2项评价因素开展生态敏感性评价,划定生态敏感区红线;根据地方相关法规和规划,划定禁止开发区红线。将3类"红线"叠加,最终划定城固县生态功能红线。其中,重要生态功能区红线区范围1 088.61 km2,占全县总面积的49.1%,生态敏感区红线区范围277.47 km2,占全县总面积的12.5%,禁止开发区红线区范围74.40 km2,占全县总面积的3.4%。全县生态功能红线区范围1 234.76 km2,占全县总面积的55.8%。     

长江三峡库区(重庆段)沿江区域生态功能区划

生态功能区划是实施区域生态环境保护建设和科学管理的基础.以长江三峡库区(重庆段)11 000 km2的沿江区域为研究对象,建立了区域生态敏感度和生态服务功能重要性评价模型,在ArcG IS软件平台下构建了评价因子数据库,并借助其空间叠置分析功能进行了定量评价,在此基础上结合对区域生态环境特征、生态系统类型与过程等要素的定性分析,将研究区域分为3个一级生态区、11个二级生态亚区以及34个三级生态功能区,并提出了主要分区相应的保护与开发建设对策.     

山岳型风光旅游地生态敏感性研究——以武陵源区为例

以武陵源区为例,从自然和人文2个方面,选取高程、坡度、与水域的最小间距、与景源点的最小间距、与道路交通的最小间距、土地利用类型和地质敏感区等7个评价因子,构建生态敏感性评价指标体系,借助层次分析法确定其指标权重,采用综合评价法在Arc GIS平台的支撑下进行生态敏感性评价.结果表明:武陵源区生态敏感性呈现中部高而周边低的空间分布特征,高、中、低度敏感区和非敏感区分别占总面积的13. 90%、29. 47%、35. 24%和21. 39%,其中高度敏感区主要分布在张家界森林公园、黄龙洞以及3大保护区境内,共55. 32 km2.此类区域生态脆弱,应加大生态保护的强度,并提出不同生态敏感性的旅游用地保护策略.     

基于生态敏感性分析的环境友好型土地利用空间结构探析

生态敏感性区域的城市用地是城市建设和土地利用规划中的重要内容之一,在生态敏感性分析的基础上进行城市功能分区和土地利用结构调整对于构建环境友好型土地利用模式具有重要意义.借助TM影像、地形图等基础数据挖掘出研究区坡度、植被覆盖度、土地利用现状等参数信息,结合可持续发展和环境友好型的理念,通过构建生态敏感性分析指标体系对土地利用类型进行因子分析和相关分析,在ArcGIS软件叠置、缓冲等空间分析的基础上结合研究区的土地利用现状和相关规划资料对长春净月经济开发区的环境友好型土地利用空间结构模式进行了分析和探讨.结果表明:长春净月经济开发区的土地利用形成了以“一区、三镇、七个中心村”为骨架,以主题公园区、水源保护区、风景名胜区、生态农业区为基质,以伊通河和开发区内主次干道及其绿化带为廊道,以森林公园、旅游度假区、大小水库、各类型用地为斑块的土地利用功能组织和空间管制模式.这种模式是基于城市边缘区地域单元自然生态条件和资源环境承载力,在充分考虑地形、地貌、坡度、植被、人类活动及城市化影响下,通过各生态敏感性区域有组织的层次更替、梯度变换来实现人与自然和谐共存的网络型土地利用方式.梯形梯度土地利用空间结构客观反映了开发区经济发展和生态环境保护双重压力下土地利用的一般特征,既保证了经济发展和城市化进程对土地的需求,又实现了城市建设和工业发展对生态环境影响的最小化,是一种环境友好型的土地利用空间结构模式.     

京津冀结合部生态用地变化及驱动力研究

生态用地是维持人类健康和社会可持续发展的重要载体,对生态用地变化及驱动力进行研究有利于更好地进行区域生态规划和生态文明建设。本文利用2005年、2010年和2015年土地利用遥感监测数据,以地理学第一定律为理论基础构建生态用地变化空间自相关模型,对京津冀结合部生态用地变化及其扩展机理展开分析。结果表明:(1)截止到2015年,京津冀结合部生态用地面积为13 049.71 km~2,其中耕地占52.42%,林地、草地和水域分别占32.26%、10.05%和5.27%,耕地主要集中分布在研究区南部平原区,北部山区林地集聚;(2)研究期间,生态用地减少193.13 km~2,主要流失方向为建设用地;(3)生态用地和建设用地的空间自相关性均有所提高,空间聚集性逐渐加强;(4)人口密度、农机总动力、粮食单产是导致生态用地变化的主要因子,说明人口集聚程度、农业机械化水平及耕地利用效率对生态用地有重要的影响。优化资源结构及改善土地利用方式对促进区域可持续发展和生态文明建设具有重要意义。     

遥感和GIS支持下的上海浦东新区城市生态网络格局现状分析

上海浦东新区的绿地、林地、湿地是其重要生态栖息地,同时构成基本生态网络。受城市人口不断增加和经济快速增长影响,上海浦东新区建成区快速扩张,生态栖息地资源不断减少,斑块破碎化加大,基本生态网络连通性下降,生态功能下降。本项研究以2011年福卫二号高分辨率遥感影像为基础数据,结合地面调查,通过面向对象遥感分类方法和人工交互后处理,获得浦东新区绿地、林地、湿地土地利用现状。在GIS技术支持下,采用多层次权重、最小费用路径法和重力模型对浦东新区生态网络结构进行了定量分析与评价。结果表明:(1)浦东新区湿地、林绿地总面积17.99万hm2,占区域面积的65.41%,生态用地比重较大;(2)生态适宜性较强的大型斑块较少,且南北不均;(3)林地是组成研究区生态网络的优势景观要素类型,10 m缓冲结果中林地占51.39%;(4)由重力模型得到生态斑块间作用强度可知,九段沙及南汇东滩禁猎区生态区位十分重要;(5)随着生态廊道缓冲距离的增加,土地利用方式变化巨大,生态用地减少、建设用地增加.     

快速城市化过程中喀斯特山区城镇生态风险变化——以贵阳市花溪区为例

揭示城市化过程中土地利用变化对典型喀斯特山区城镇生态风险的影响,利用花溪区2002年、2010年和2017年3期遥感影像获取土地利用数据,构建生态风险指数,划分生态风险等级,分析花溪区近15年来生态风险时空变化特征。研究表明:1)2010-2017年,花溪区较高生态风险和高生态风险区的面积显著增加,由2010年的18.51 km2,增加到2017年的91.45 km2,占土地总面积的比例由1.94%增至9.59%,增长了约5倍。研究区整体仍以较低生态风险和低生态风险为主,占总面积83%以上;2)2002-2017年,花溪区土地利用类型以林地、耕地和建设用地为主。其中建设用地面积增长较快,从2002年的48.32 km2,增至2017年的202.12 km2,占土地总面积的比例从5.07%增至21.19%,增加了约4.2倍。耕地、草地、未利用地和林地面积均减少,水体面积未发生较大改变;3)城市化过程中建设用地的扩张导致了高生态风险区域逐渐扩大,其中以花溪社区、党武镇和湖潮乡最明显。     

生态安全格局视角下的土地利用冲突识别研究

【目的】以郑州都市圈核心区为研究对象，在构建区域生态安全格局的基础上，借助土地利用转化矩阵对土地转化类型、程度进行分析，识别土地利用空间冲突分类，为核心区的土地利用规划管理提供依据，对生态空间的保护提供参考。【方法】利用形态学空间格局分析(MSPA)方法识别目标源地，采用最小累积阻力模型(MCR)及重力模型提取潜在廊道并筛选出重要廊道，构建综合生态安全格局，将生态安全格局分为低、中、高3级，进而定量地判断和剖析土地利用空间冲突的类型和程度，识别出土地利用冲突的空间特征，分析其影响因素。【结果】(1)郑州都市圈核心区土地利用冲突分布特征显著，耕地生态冲突分布较为集中，以不冲突为主；建设用地生态冲突分布较为分散，不冲突区主要分布在各个市域范围的主城区中部，一般严重冲突、极严重冲突主要位于研究区的北部；在耕地建设生态综合冲突中，各冲突等级面积大小为不冲突>一般严重冲突>极严重冲突，其中耕地生态冲突占主导。(2)郑州都市圈核心区2000—2020年区域景观格局破碎化程度较高，分布不均衡，构成研究区生态空间的主要景观类型；耕地景观、草地景观的占比呈现部分的下降。【结论】郑州都市圈核心...     

土地生态利用视角下的连云港空间管制分区研究

空间管制是协调区域土地利用方式、减少土地利用生态环境负面影响的有效手段.本文依据生态学的理论,提出了基于生态因子耐受度和空间信息技术的土地利用空间管制分区方法,并以连云港为例开展了实证研究.论文综合采用专家评判、最大似然分类法、叠置分析方法等首先完成相关生态因子信息提取、分类与数据处理工作,然后构建了基于ArcGIS平台的土地生态利用空间管制分区数据库,并实现了研究区土地生态利用管制分区;随后根据生态因子限制类型制定了相应的管制规则;最后应用叠置分析功能实现了沿海规划建设用地布局生态评价工作.研究结果表明:(1)连云港土地生态利用五级空间管制区域中,一级非管制区面积占总面积的84.38%,二级轻度管制区占11.53%,三级中度管制区占2.60%,四级重度管制区占0.95%,五级极重度管制区占0.54%;(2)不同管制级别反映了不同的土地生态利用限制程度,需制定相应的空间管制规则;(3)应用土地生态利用空间管制分区结果进行研究区沿海规划建设用地布局评价表明该规划方案能够有效的减少对区域生态环境的不利影响;(4)基于空间信息技术的空间管制分区方法实现了土地生态利用管制分级结果的空间显示,为土地利用空间管制分区研究方法以及土地规划评价提供了新的思路.     

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...     

贵阳市生态网络分析

为确定黔中典型喀斯特地区城市贵阳的生态用地组成及分布格局,以贵阳市环城高速以内为研究区域(300 km2),借助景观生态学,通过Arc GIS软件科学识别贵阳市研究区生态源地、生态节点,再利用Arc GIS成本距离分析出生态廊道,构建出贵阳市生态网络,并对其展开评价与分析。结果表明:1)贵阳市公园绿地、林地、河流水体、防护绿地总面积14174. 34hm2,占据贵阳市研究区总面积的47. 39%,生态用地比重较大; 2)生态适宜性较强的大型斑块(生态源)较多,均匀分布在城市四周,老城区多为小型板块。简单的来说就是城中有绿林地,城外周围被林地包围; 3)林地是组成贵阳市研究区生态网络的主要生态源地,占生态源地总面积的81. 40%; 4)贵阳市生态廊道多为显性廊道,大多数包含在林地景观当中,连接度较强,生态廊道保护较好。     

基于生态系统服务功能及生态敏感性的遵化市生态空间划定研究

基于生态系统服务功能和生态敏感性综合评价结果,对遵化市生态空间划定及安全格局构建进行了研究。研究结果表明：1)遵化市生态保护为高等级的土地面积为234.53 km²,占总面积的15.99%;主要分布在南部山地丘陵,以及东北和西北部部分丘陵地带;2)遵化市生态保护优先区面积为261.28 km²,占研究区总面积的17.26%,主要分布在东北部和南山区域,是生态保护红线区域;3)在北山、中道山和南山三大自然生态屏障的基础上,选取15处生态源地,结合7条水体生态廊道构建了“3屏、7廊、15片区”生态安全格局。     

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.     

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。     

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。     

西南山区生态敏感区生态服务价值对土地利用变化的响应——以重庆市万州区为例

生态系统服务价值评估是当前土地科学研究的热点问题之一.本文以重庆市万州区为研究区,依据2000—2008年土地变更调查资料,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,运用生态经济学方法,分析了研究区生态系统服务功能对土地利用变化的响应.研究结果表明:研究区在2000—2008年间,农田、园地、湿地、未利用地均减少,林地、草地、水域、城镇用地、道路用地均增加.研究期内生态系统服务价值总体有所上升,从355.19×107元上升到418.2×107元,增加了63.01×107元.农田、林地、水域是生态系统服务价值构成中贡献最大的土地利用类型,占到生态系统服务价值的95%以上,对整个区域生态服务价值的变化起着决定作用.研究区生态建设与经济发展已处于低度协调的边缘,区域未来的发展必须重视对生态环境的治理和保护.     

基于人类活动强度的生态保护红线优化研究

生态红线划定工作实践中存在的划定不尽、划定不实、部门冲突等问题,其根源是区域经济社会发展空间与生态环境保护空间的冲突。为解决生态保护红线划定过程中人类活动用地调整依据不明问题,缓解生态环境保护与经济社会发展空间的矛盾,本文提出基于人类活动强度的生态保护红线优化思路。首先运用人类活动强度空间化方法,叠加人类扰动指数和地形因子对研究区生态保护红线进行评估;在此基础上衔接现行规划的项目、设施数据,划入生态重要性图斑和自然保护地进行优化调整;最后利用景观指数评价法进行生态完整性验证。评价结果表明：(1)万全区原生态保护红线内人类扰动指数大于0.4的区域占生态保护红线总面积的10.17%,人类活动强度大于60分的区域占生态保护红线总面积的21.19%;(2)以60分为阈值进行优化并对接现行规划调整后,万全区生态保护红线总面积为240.35km²;(3)优化后PD降低0.1114,MPS增加4.4321,破碎度显著降低,MSI、AWMSI、AWMPFD数值整体趋于平衡。研究有助于提高生态保护红线划定的科学性和稳定性,提升国土空间用途管制效率。     

城镇低效用地多准则识别与空间格局研究——以呼和浩特市中心城区为例

选取内蒙古首府呼和浩特中心城区为研究区,采用GIS空间分析、定性与定量相结合等方法,构建了基于主体功能区的城镇低效用地多准则识别体系,探究了研究区低效用地空间分布特征.结果表明：(1)研究区五大功能区城镇低效用地综合比例为15.83%,各功能区低效用地比例不同.商业功能区和工业功能区低效用地占比较少,行政办公功能区、教育功能区和居住功能区低效用地占比均在25%以上,集约化水平较低.(2)空间分布上各功能区低效用地均呈“西南—东北”走向,以及“大集聚,小分散”的集聚形态特征.其中,低效用地集聚在西南方向的玉泉区,主要为居住功能区低效用地;赛罕区形成居住功能区和教育功能区两个低效用地较为集中区;新城区低效用地等级较低且分散,土地利用集约程度较高.     

基于多目标适宜性的山地城市土地利用潜在冲突研究——以重庆市綦江区为例

【目的】在社会和经济全面转型发展过程中,研究土地利用冲突成为预测土地发展方向和制定土地利用规划的依据和参考之一。【方法】以重庆市綦江区为例,建立了山地城市中建设用地与农用地适宜性评价模型,并通过排列组合法得到了研究区土地利用潜在冲突的空间分布和类型。【结果】1)适宜建设用地和农用地的土地资源总量比较丰富但空间分布不均。建设用地和农用地中高适宜性面积分别为1 425.25和1 586.97 km2,空间分布总体趋势都表现为由北到南逐渐减弱,在空间上两种用地类型存在较大的重叠。2)将綦江区可利用土地资源划分为9类土地利用潜在冲突区域,其中C1型强度潜在冲突与C2,C3型一般潜在冲突的面积分别为197.26,362.43和690.25 km2,分别占綦江区总面积的9.02%,16.58%和31.57%,整体来看綦江区有58.1%的土地具有潜在冲突的风险。在空间分布上表现为北部城区潜在冲突最剧烈且分布广,南部、东部和西部在镇有用地有一定潜在冲突。【结论】积极发展建设用地优势明显区域的同时需加强建设用地扩展的管制,应将高效的农用地列入基本农田加以保护和最大化利用。