安徽省池州市2001～2010年可持续发展动态测度与分析

安徽池州市是国家首个生态经济示范区,近十年来,城镇化、工业化水平的快速提升加剧了其发展的风险性和不稳定性,可持续发展面临较大挑战。基于生态足迹模型,对池州市2001～2010年生态足迹供给与需求进行了时间序列测度与分析,利用灰色GM(1,1)模型对2015年、2020年人均生态足迹进行了预测。结果表明:池州市人均生态足迹由2001年的1.2458hm²/人上升至2010年的2.2483hm²/人,年平均增长11.14%,人均生态赤字由0.8445hm²/人扩大至2010年的1.8266hm²/人;居民消费水平、能源消费量与人均生态足迹相关系数分别为0.844、0.945,为生态足迹驱动因素;研究时段内,能源生态足迹年均增长速度为83.75%,明显快于生物资源生态足迹增长速度;万元GDP生态足迹由2001年的2.98hm²/万元下降至2010年的1.20hm²/万元。预测2015年人均生态足迹为3.2336hm²/人,生态赤字将增至2.7926hm²/人;2020年人均生态足迹为4.4896hm²/人,生态赤字将扩大到4.0308hm²/人。针对池州生态不安全的现状,从减少能源消费、改变消费方式、提高农作物单产等方面提出了减少生态足迹的政策建议。     

盐城湿地类型演化预测分析

以盐城湿地主要分布的三个县市:射阳、大丰和东台作为研究区,通过1988~2006年每隔6年的4期TM遥感影像,开展盐城湿地类型的动态变化分析,根据遥感影像解译结果,利用基于可拓物元模型的湿地演化元胞自动机(CA)模型和马尔可夫模型从空间和数据上进行湿地类型的变化预测。分析结果表明:(1)将基于可拓物元CA模型模拟预测结果与遥感分类结果进行逐个像元比较,计算得出相似程度达到 70%,因此基于可拓物元CA预测模型引入到湿地类型演化预测中是可行的。(2)基于可拓物元CA模型与马尔科夫模型的数值预测结果具有较高的相似度,表明研究区在2012年养殖场将成为盐城湿地最主要的湿地利用类型,预测结果分别达到了750.06km²和721.96km²,同时,耕地、居民用地、养殖场、米草面积总体呈增长趋势,滩地、芦苇、碱蓬和盐田呈剧烈减少趋势,米草逐渐占据优势物种,大面积的滩涂开发是盐城湿地类型变化最主要的原因。     

海湾型半城市化地区空间形态演化模拟

元胞自动机（CA）是模拟城市土地利用演变过程的有效工具,转换规则和元胞邻域是元胞模型的核心。综合考虑元胞邻域的距离衰减效应,基于模拟退火算法（SA）挖掘最优的转换规则,文章构建了一种考虑邻域衰减的城市演化模型（SA-NDCA）。模型以负幂指数函数作为元胞邻域的衰减曲线表示元胞邻域的距离衰减效应;运用模拟退火优化算法计算城市CA模型模拟结果与样本点的累积差异,在目标解空间快速搜索以提取最优的转换规则;最后以厦门市半城市化地区为研究案例,模拟了研究区域1995―2010年期间的城市空间形态演化,通过混淆矩阵和Kappa系数评价了模型的模拟精度,1995―2010年期间的建设用地模拟精度为68.5%,总体精度达到86.2%,Kappa系数达到66.3,取得了较好的模拟效果。利用提出的SA-NDCA模型,成功模拟了研究区2010―2020年期间的城市空间形态演化,结果显示,所预测的演化情景与中国当前实施的新型城镇化战略十分契合。     

地理元胞自动机模型的尺度敏感性及原因

地理元胞自动机模型的模拟精度会受到元胞尺度的影响。以杭州市土地利用变化模拟为例,分析了元胞尺度分别为50m×50m、100m×100m、150m×150m和200m×200m时地理元胞自动机模型的模拟精度,对地理元胞自动机模型的尺度敏感性进行了分析;并从元胞转换规则入手,研究了元胞自动机模型尺度敏感性产生的原因:(1)元胞尺度会对地理元胞自动机模型的模拟精度产生影响,元胞尺度越精细模拟精度越高;(2)元胞自动机模型的尺度敏感性与元胞尺度相关,在有些尺度区间上表现得明显,而在有些尺度区间上表现并不明显;(3)孤立元胞是元胞自动机模型尺度敏感性产生的主要原因。研究表明,随着元胞尺度的增大,元胞空间的孤立元胞增多,这些孤立元胞本身及其周围元胞具有较低的邻域函数值和较小的转换概率值,并影响了地理元胞自动机模型的模拟精度。     

京津冀地区城镇空间扩张模拟与分析

准确把握城镇扩张过程中空间形态的变化规律对城镇规划水平的提高具有重要的现实意义。当前,京津冀的协同发展已上升为国家战略,为了对京津冀远景的城镇增长进行预测,本文将北京城市空间发展分析模型(BUDEM)扩展到京津冀(JJJ)区域,构建了京津冀城镇空间发展分析模型(BUDEM-JJJ)。该模型以城市增长理论和约束性元胞自动机(Constrained Cellular Automata,Constrained CA)模型为基础,以京津冀区域为研究对象,以Logistic回归和单一参数循环方法(Monoloop)为模型参数识别方法,利用2000-2005年和2005-2010年两个历史阶段的城镇建设用地数据对模型进行了参数识别,并进行了模型验证。在此基础上,对京津冀区域2049年的城镇形态进行了多种情景模拟,分析了不同发展情景(Scenario)下京津冀地区城镇空间发展格局的变化,可为当前京津冀城镇发展方向的调整和下一轮的城镇规划提供参考。     

西藏玛旁雍错流域冰川与湖泊变化及其对气候变化的响应

利用遥感和地理信息系统技术,基于1974,1990,1999和2003年4个不同时期的遥感影像,包括Landsat系列影像,ASTER影像和地形图,研究了玛旁雍错流域(面积7786 km²)内冰川与湖泊的变化及其对气候变化的响应。研究结果表明,由于气候变暖,在过去30年里该流域冰川和湖泊都以退为主,有进有退。自1974年到2003年,冰川面积从107.92 km²减少到100.39 km²,冰川退缩明显加速。由于年降水量减少、蒸发量增大,30年中湖泊总面积从782.24 km²减少到748.08 km²。湖面的缩小与扩涨都在加速,尤其是小湖泊变化更明显,湖泊的加速变化可能是青藏高原高海拔内陆流域水循环过程加速的表征之一。     

海南省松涛水库流域土壤侵蚀及控制方案

采用RS和GIS技术,基于USLE方程实现了热带地区海南岛松涛水库流域2003~2005年平均土壤侵蚀的定量模拟,通过情景分析研究了流域土壤侵蚀控制方案。结果表明:流域内潜在土壤侵蚀量约为4261万t/a,超过容许土壤流失量的60倍;在植被的保护下,现有年均土壤侵蚀量约为51.46万t/a,主要集中在退化的林地、浆纸林和橡胶林;流域平均土壤侵蚀模数略低于容许土壤流失量,但空间分布不均,部分区域侵蚀发育强烈;如对经济林、园地和耕地采取水土保持措施或恢复林草植被,能有效控制流域内土壤侵蚀,分别减少侵蚀量22.46万t和14.15万t,减少侵蚀面积98.48km²和65.90km²。     

俄罗斯阿尔泰边区的旅游业发展研究

旅游业发展综述阿尔泰（阿尔泰一词来自蒙语阿尔坦，意为黄金）边区位于俄罗斯西西伯利亚经济区,国土面积26.17×10⁴km²,西北-东南距离950 km,人口277.77万人,其中山地阿尔泰自治省面积9.26×10⁴km²,人口17.98万人。     

基于遥感与SRTM的青藏高原冰缘地貌信息提取方法——以1 ∶ 100万标准分幅拉萨幅(H46)为例

根据模型和分布函数,本文首先依据多年平均气温、地温和SRTM等数据对研究区域冰缘地貌的分布范围进行分别提取,并利用遥感数据和人工解译方式对其进行了修正。在此基础上,采用一定指标,利用SRTM数据对冰缘地貌次级类型(如起伏度、海拔高度和坡度等)进行了提取,从而完成研究区域冰缘地貌信息的提取。研究结果表明:①研究区域冰缘地貌总面积约5.15×10⁴km²,主要分布在研究区域的西北部和西南部,另外在东北部也有少量分布;通过提取,研究区域中最重要的冰缘地貌类型是冰缘作用的中起伏缓极高山,面积约0.82×10⁴km²,分布范围较广。②冰缘地貌的分布与海拔高度、气温和地温等有密切的关系,基于此提取的结果可为冰缘地貌的解译提供一定的参考;由于青藏高原气象站点较少,数据精度较低,自动提取精度受到很大限制,因此进行人工解译修正是非常重要和必不可少的。     

基于元胞自动机模型的土地利用变化模拟——以大连经济技术开发区为例

元胞自动机模型已经成为模拟土地利用变化的重要方法。传统土地模拟方法中侧重于通过分析影响土地利用变化的因素来构建预测模型,较少从土地利用类型变化及其相互作用的空间角度来关注模型构建。本文以1998年、2004年和2009年1:10000土地利用数据,利用Python语言结合GDAL与Numpy类库实现局部土地利用竞争的元胞自动机模型原型开发,并用于模拟大连市经济技术开发区1998-2009年土地利用变化模拟。研究结果:1建立了发掘多地类之间相互作用关系的试验方法,研究适用于具有明确物理意义的多地类元胞自动机模拟模型;2该模型具有好的模拟精度,对建设用地、农用地和林地等3种不同类型用地进行同时模拟,其对应Kappa系数分别为0.762,0.634和0.678;3该模型建立了研究不同种地类协调作用的基本方法,可以用于进一步研究土地利用变化地类之间驱动原理。     

1986-2010年成长型旅游小镇用地演变格局——河北省野三坡旅游区三坡镇的案例实证

旅游小镇是近年旅游业发展的重要热点和乡村城镇化的主要方向之一。研究采取参与式农村评估(PRA)、GIS和高清遥感图像相结合的方法,反演了1986-2010年旅游城镇三坡镇土地利用的演变过程。结果显示:其土地利用在空间上表现为离心扩散和向心集聚交替,集约程度不断提高;扩张速度经过了缓慢增长(1986-1995年),快速扩展(1995-2005年),稳定发展(2005-2010年)3个阶段;在功能变化上,由传统城镇的单一功能向多元旅游功能转变。以旅游住宿、餐饮、购物、娱乐用地不断扩展为核心,旅游企业空间集聚成为旅游城镇成长的主要形式。在驱动机制上,以自然地理环境约束为基础,外部旅游市场需求拉动,市场主体的理性选择和政府干预与调控等成为旅游城镇用地演变的主要动力。     

张家界旅游业与城镇化协调发展研究

在对旅游业与城镇化互动关系进行理论分析的基础上,阐述了张家界旅游业发展对城镇化的作用,并就目前张家界在推进城镇化进程中与旅游业发展之间存在的矛盾进行了分析。提出了张家界旅游业与城镇化协调发展的一些建议。     

Driving forces analysis of reservoir wetland evolution in Beijing during 1984–2010

The reservoir wetland, which is the largest artificial wetland in Beijing, constitutes one of the important urban ecological infrastructures. Considering two elements of natural environment and socio-economy, this paper established the driving factor indexing system of Beijing reservoir wetland evolution. Natural environment driving factors include precipitation, temperature, entry water and groundwater depth; social economic driving factors include resident population, urbanization rate and per capita GDP. Using multi-temporal Landsat TM images from 1984 to 2010 in Beijing, the spatial extent and the distribution of Beijing reservoir wetlands were extracted, and the change of the wetland area about the three decade years were analyzed. Logistic regression model was used to explore for each of the three periods： from 1984 to 1998, from 1998 to 2004 and from 2004 to 2010. The results showed that the leading driving factors and their influences on reservoir wetland evolution were different for each period. During 1984-1998, two natural environment indices： average annual precipitation and entry water index were the major factors driving the increase in wetland area with the contribution rate of Logistic regression being 5.78 and 3.50, respectively, and caused the wetland growth from total area of 104.93 km 2 to 219.96 km 2 . From 1998 to 2004, as the impact of human activities intensified the main driving factors were the number of residents, groundwater depth and urbanization rate with the contribution rate of Logistic regression 9.41, 9.18, and 7.77, respectively, and caused the wetland shrinkage rapidly from the total area of 219.96 km 2 to 95.71 km 2 . During 2004-2010, reservoir wetland evolution was impacted by both natural and socio-economic factors, and the dominant driving factors were urbanization rate and precipitation with the contribution rate of 6.62 and 4.22, respectively, and caused the wetland total area growth slightly to 109.73 km 2 .     

基于动态约束的元胞自动机与复杂城市系统的模拟

为获得复杂城市系统更理想的模拟效果,提出时空动态约束的城市元胞自动机(CA)模型。用不同区域、不同时间新增加的城市用地总量作为CA模型的约束条件,形成时空动态约束的CA模型,并利用该模型模拟1988—2010年东莞市和深圳市城市扩张过程。结果表明,利用CA模型模拟的1993年城市用地总精度比静态CA模型提高了5.86%,而且模型中的动态约束条件可以反映城市发展的时空差异性。     

旅游城镇化的居民感知研究——以九华山为例

旅游城镇化是以旅游业为推动力的城镇化类型,居民对此类型的城镇化的影响感知有其独特性。本文选取四大佛教名山之一的九华山为案例,在大量实地调查资料的基础上,利用SPSS软件进行统计分析,着重就当地居民对旅游城镇化的经济、社会生活和环境影响感知进行了分析,并对不同人口学特征的居民与旅游城镇化影响感知的关联性进行了探讨,在此基础上,提出了促进旅游地旅游城镇化健康发展的对策建议。     

快速城镇化过程中的中国城镇土地利用特征

主要利用国土资源部土地利用变更调查数据, 从城镇土地数量、人均城镇土地、城镇 建设占地、城镇内部用地结构和城镇土地空间格局及其时空变化等方面分析了中国城镇化快 速发展阶段的城镇土地利用现状, 并将这一阶段的主要城镇土地利用问题归结为总量失控、 粗放利用、影响宏观经济平稳运行、影响耕地保护和粮食安全、危及社会和谐发展、土地利 用结构失调, 以及生态环境恶化等方面, 最后从合理引导城镇扩张并加强农地保护、优化区 域和城镇内部用地结构布局、多手段节约集约利用城镇土地、统筹协调区域城乡居民点建设 用地, 以及防治并举促进城镇土地生态良性化等角度探讨了城镇化健康发展的用地策略。     

Assessment of sandy desertification trends in the Shule River Basin from 1978 to 2010

Sandy desertification in the Shule River Basin has expanded dramatically during the past 30 years. We evaluated the status, evolution, and main causes of sandy desertification by interpreting Landsat images which were acquired in 1978, 1990, 2000, 2005, and 2010, and analyzing the relevant meteorological data. The results show there was 3,477.95 km2, 3,733.32 km2, 3,620.29 km2, 3,565.65 km2, and 3,557.88 km2 of sandy desertified land in 1978, 1990, 2000, 2005, and 2010, respectively. From 1978 to 1990, not only the area of sandy desertified land （SDL） but also the degree of SDL levels increased. From 1990 to 2010 there was widespread restoration of SDL but the recovery trend of SDL gradually slowed. Although climate change contributes to expanding sandy desertification, human activities can either accelerate or reverse trends of natural sandy desertification. Some detrimental human activities can accelerate sandy desertification, but, conversely, desertification control measures such as the Three-North Shelter Forest Project and watershed rehabilitation programs in areas including the Shule River Basin resulted in many SDL being turned into grasslands or forest lands when shrubs and trees were planted to fix mobile sands at the edges of oases and cities. With population growth, much SDL has been reclaimed as farm land using water-saving agricultural methods or has been turned into built-up land as a result of urbanization.     

福建省旅游小镇空间分布特征及影响因素研究

以福建省155个旅游小镇为研究样本,运用空间统计分析法对其空间分布特征及影响因素进行研究。结果表明：① 福建省旅游小镇空间分布整体上趋于均匀状态,在各个地市的数量分布上也相对均衡;② 福建省旅游小镇核密度呈现出“东高、西低”的分布特征,生态人居型旅游小镇分布密度最大,特色产业型旅游小镇分布密度最小;③ 福建省旅游小镇发展以冷点区和次冷点区为主,冷点区和热点区空间差异明显;④ 经济基础、城镇化水平、人口密度、客源市场是福建省旅游小镇空间分布的主要影响因素。     

基于生态足迹的甘肃省耕地资源可持续利用与情景预测

 基于生态足迹理论,测算了1997-2009年甘肃省在保持社会经济可持续发展下的最佳耕地资源容量,运用ARIMA模型对甘肃省2010-2015年的生态足迹和生态承载力进行预测,按照《甘肃省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中的社会经济指标对耕地资源可持续发展容量进行情景预测。结果表明：1997-2009年,甘肃省耕地资源可持续发展容量总体上呈现上升趋势,其中1997-2002年耕地资源可持续发展容量基本低于实际耕地面积,2003-2009年,耕地资源可持续发展容量均高于实际耕地面积,出现耕地利用负荷现象;ARIMA模型预测结果显示,2010-2015年,甘肃省人均耕地生态足迹呈现上升趋势,年平均增长率为4.75%,人均耕地生态承载力呈现减少趋势,但总体上变化不大,人均耕地生态赤字从2011年成为负值,并且逐渐增加;情景预测结果显示2010-2015年,甘肃省耕地资源可持续发展容量与实际耕地面积差距愈来愈大,预计到2015年,为实际耕地面积的2.42倍,耕地利用负荷现象严重,人地关系紧张。     

1990—2010年黄河宁蒙段所处流域土地利用变化

以Landsat TM和ETM+遥感影像为基础数据源,应用地理信息系统技术,对黄河宁蒙段所处流域1990-2010年土地利用变化进行了监测,并结合气候变化、人类活动和政策因素探讨了土地利用变化的驱动力,初步分析了土地利用/覆被变化对流域水-沙关系的影响。结果表明：（1）20年来研究区建设用地面积增加了1 310.04 km²,耕地面积增加了611.15 km²,水域和草地面积分别减少了1 499.51 km²和474.93 km²;（2）20年来黄河宁蒙段所处流域土地利用变化速度经历了缓慢变化-显著变化-急剧变化的过程。各土地利用类型在后10 年（2000-2010年）的变化速度均比前10年（1990-2000年）大;（3）研究时段内草地和未利用地转化为林地,草地和耕地被开发为建设用地,未利用地和草地被开垦为耕地;（4）人类活动和政策因素是影响20年来土地利用变化的主要驱动因子,但人口数量的增加、经济的发展及环境政策的调整对研究区土地利用变化的影响更为显著;（5）1990-2010年流域耕地和林地面积分别增加了611.15 km²和543.19 km²,植被覆盖度由1990年的34.7%增加到2010年的40.8%。林地和耕地面积的增加均使得流域总蒸发量增加,灌溉用水增加,从而径流量减少,植被覆盖度的增加使得流域径流量和输沙量均降低。