基于RV指数的道路网络干扰效应空间分异研究——以云南省纵向岭谷区为例

不同尺度下道路网络干扰效应空间分布差异研究及其驱动因子识别,对进一步研究道路网络引起的生态系统演变具有重要意义.利用表示道路网络干扰效应的RV(Roadless Volume)指数.以云南省纵向岭谷区为案例区.在不同尺度上分析了道路网络干扰效应的空间分布差异.结果表明,云南省纵向岭谷区道路网络干扰效应总体呈现中部高、两边低的趋势:地州及县域尺度上,干扰效应主要集中在昆瑞公路沿线的地州及县市;流域内部分区尺度上,各个流域的中下游地区干扰效应较强;流域尺度上,红河流域相比其他流域干扰效应强.进一步的相关性分析表明,道路网络干扰效应受生态承载力、道路密度和海拔高度等因素的驱动.     

基于空间分析方法和GIS的区域道路网络特征分析

以纵向岭谷区云南核心区为研究区,利用空间分析方法,研究了区域道路网络的空间分布差异;进一步统计道路影响下各县市的土地利用面积,分析了道路网络影响下区域土地利用的分维数和稳定性指数的变化;利用回归分析,研究区域道路网络与土地利用的空间联系.结果表明:纵向岭谷区道路网络与其影响下的土地利用均表现出相似值之间的空间集聚效应.回归分析发现道路网络在空间上的扩展,不仅与区域土地利用相关,而且还与其空间滞后因子有关.     

纵向岭谷区生态环境对气候变化的适应性评价

通过建立纵向岭谷区生态环境对气候变化的适应性评价指标体系,构建纵向岭谷区生态环境对气候变化适应性的综合评价模型,并根据评价结果对纵向岭谷区生态环境适应性的空间分布特点做出分析。研究表明：纵向岭谷区生态环境对气候变化适应性的总体状况一般,生态环境适应性好和较好的类型区面积仅占了纵向岭谷区总面积的40.37%,主要分布在南部海拔相对较低、自然地理环境条件优越,以及人类活动向有利于生态恢复方向发展的地区;适应性较差和差的类型区面积占了全区总面积的59.63%,主要分布在北部高寒山区,植被破坏严重、相对贫困的地区。因此对该地区应加大生态环境建设力度,防止生态环境的进一步退化,提高对气候变化以及其他外界干扰的适应性。     

纵向岭谷区地表格局的生态效应及其区域分异

中国西南纵向高耸山岭与深切河谷并列排布的特殊地表格局对该区自然环境与生态地理区域分异的效应明显。利用纵向岭谷区1:5 万DEM数据、建站以来至2010 的气象观测数据、水文观测资料、MOD13 与MOD17 的NDVI与NPP产品以及1:100 万植被类型数据等,选取地表大气水汽含量、降水量、干湿指数、地表径流等水分指标,平均气温、年积温等温度指标以及太阳总辐射等热量指标,基于ANUSPLIN样条函数、GIS空间分析、小波分析、景观格局分析等方法,分析该区水热格局、生态系统结构与功能的地域分异特征及其主控因子,揭示地表格局对生态地理要素区域分异的效应。结果表明：受地表格局的影响,纵向岭谷区的水分、温度与热量都表现出明显的沿纬线方向间断式差异和经线方向连续式延伸的分布特征,纵向山系与河谷对地表主要自然物质和能量输送具有南北向通道作用和扩散效应以及东西向阻隔作用和屏障效应;特殊地表格局对植被景观多样性、生态系统结构与功能的空间格局产生重要影响,是植被景观多样性与生态系统空间分布的主要控制因子;小波方差分析反映了环境因子以及NDVI、NPP的空间各向异性,而小波一致性分析揭示了NDVI与NPP空间分布的控制因子,及其控制程度的定量关系。纵向岭谷特殊地表格局是该区生态地理区域分异的主要影响因素,在地带性规律与以“通道—阻隔”作用为主要特征的非地带性规律共同作用下,形成了纵向岭谷区生态地理区域系统的特殊空间特征。     

基于随机森林模型的西藏人口分布格局及影响因素

在乡镇尺度下厘清人口分布格局及其影响因素与区域差异,对在生态脆弱区制定可持续发展政策具有重大指导意义。基于2010年西藏自治区的乡镇尺度人口普查数据,提取人口密度和空间因子,利用空间统计方法分析了人口分布的疏密特征和集聚特征,对比运用多元线性回归方法和随机森林回归方法探索该地区人口分布的影响因素及其区域差异。结果表明：① 西藏乡镇人口密度在空间上表现出极强的非均衡性,其总体趋势是东南高西北低,高密度区与大江大河及主要交通干线具有较强的空间耦合性;② 大致以波绒乡（聂拉木县）—岗尼乡（安多县）为西藏的人口分界线,人口集聚的“核心—边缘”特征明显;③ 多元线性回归方法中,人造地表指数对人口分布的影响程度最大,随后依次为夜间灯光指数和路网密度;④ 利用随机森林方法进行的人口密度预测比多元线性回归方法精度高,可以用来对影响因子的重要性进行排序;排序在前六位的影响因子由高到低依次为夜间灯光指数、人造地表指数、路网密度、工业总产值、GDP和多年平均气温,它们与人口密度均呈正相关关系;地形地貌要素中以海拔和坡度的贡献率最大且与人口密度均呈负相关关系;⑤ 西藏人口分布格局的影响因素及其相互作用呈现出明显的区域差异特征,河谷是西藏地区人口的集聚区,主要分布在拉萨河谷、年楚河谷以及三江河谷;⑥ 通过随机森林回归分析,可以利用概念模型来表达人口分布影响因素,将主导因素概括为土地利用结构、道路通达度及城镇化水平。     

纵向岭谷区北回归线一带年降水区域分异特征

利用纵向岭谷区北回归线沿线及南北两侧的24 个站点1961-2007 时段月降水资料,基于全部站点的年降水主要特征统计,以及北回归线沿线的9 个站点的年降水变化的趋势性和阶段性检验、9 个站点间的年降水和5-10 月各月降水序列的相关性检验,分析研究区的年降水及变化分异特征。结果表明：研究区年降水主要特征及其年际变化,呈现出西部、中部、东部的空间分异,即三个区域各自内部自相似度高,而三个区域之间分异明显。北回归线沿线9 个站点的年降水序列都未表现出明显的“突变趋势性-阶段性”变化。研究区中部“岭-谷”相间的地形格局,对中部区域降水空间分异产生一定的影响,但相邻站点间多年际降水序列呈高度相关,意味着控制中部区域降水的决定性因素并不存在明显分异,间隔分布的“岭-谷”地形会带来局地性降水量的分异。     

纵向岭谷区怒江流域生态变化之驱动力分析

利用纵向岭谷区怒江流域主要县市农业发展统计资料、森林资源调查数据、干流道街坝水文站径流量与输沙量数据和国土资源遥感综合调查成果等,采用趋势分析、主成分分析(SPSS)等方法综合分析了近40 a间流域及上下游的生态变化,并揭示其主要驱动因子.结果表明:(1)国家和云南省林业和农业等相关政策是影响流域及上下游生态变化的丰驱动力,它们控制着流域内森林资源、土地利用以及水土流失的,变化趋势;(2)人口增长是影响流域土地利用变化的第二驱动力,其影响力表现为上游大于下游;(3)1968～2000年间由河道输沙量来看,流域内水土流失呈增长趋势,1999～2004年间从流域十壤侵蚀面积和侵蚀量上看,水土流失状况呈减少趋势;(4)流域水土流失加剧与自然因素、人为活动有密切相关关系;在影响程度上,自然要素的控制力大于人为活动.     

三江并流区地貌与环境演化研究

滇西北三江并流区地理环境演化既受青藏高原隆升的影响,同时又具有自己形成演化的特点,还以纵向岭谷地貌、水系形成演化等影响本区及周边的生态环境.三江并流区经历了古新世中新世地表夷平准平原阶段,中新世末第四纪初的岭盆谷形成发展阶段(高原发育期),更新世晚期以来的现代水系峡谷、纵向岭谷和垂向气候形成等几个时期的发展,形成了现今西南纵向岭谷区的主要组成部分,导致了生态环境的通道阻隔效应,形成了独具特色的自然地理区域.     

红河流域NDVI时空变化及其与气候因子的关系

纵向岭谷区的＂通道-阻隔＂作用及其生态效应多年来一直是山地生态学研究的热点。位于纵向岭谷区东侧的红河流域,其地表关键生态水文要素的时空格局及变化也受到＂通道-阻隔＂作用的极大影响。利用红河流域1981～2006年GIMMS数据和2006年SPOTVEGETATION数据以及42个气象站点1981～2001年逐日降水、温度数据,使用GIS方法和地统计学方法,探讨河谷和山脉地形的＂通道-阻隔＂作用下红河流域NDVI时空变化及与气候因子的关系。研究表明：（1）红河流域植被指数在不同方向的空间自相关程度分异明显,植被指数分布总体上受地形、水热分布格局等因素的结构性影响,但在各个方向存在差异：在哀牢山的阻隔作用下,西南-东北向和东西向的植被指数分维数较低,随机部分引起的植被指数空间分异较小,而结构性变异较大;在河谷的通道作用下,西北-东南向和南-北向的植被指数分维数较高,均匀性程度较好。（2）红河流域NDVI对温度和降水变化的响应具有＂时滞效应＂,滞后时间属于30～165 d,NDVI对降水变化的响应在时间上先于对温度变化的响应;在河谷和山脉的＂通道-阻隔＂作用下,NDVI对温度和降水变化的滞后时间和敏感程度有明显的空间差异。（3）红河流域NDVI总体上没有明显的增加趋势,但存在区域差异性和空间异质性;占流域面积66.77%地区的NDVI有增加的趋势,33.23%的地区有减少的趋势,年NDVI变化率在-15.23%～23.16%间。     

Barrier-corridor effect of terrain on monsoons longitudinal range-gorge in Southwest China

地形格局对大气环流与区域气候具有重要影响。已有研究认为纵向岭谷区主要受到印度洋季风与太平洋季风的共同影响,二者在哀牢山山脉附近交汇,哀牢山山脉是一条重要的地理分界线。本文从大气环流、水汽输送、区域气候、河川径流以及植物稳定氧同位素等多个方面研究发现：纵向岭谷地区主要受印度洋季风的影响,太平洋季风的影响在8月份有一定的作用,但不够明显;在地形格局作用下,地表水汽、降水以及河川径流在纵向岭谷区表现出明显的纬向差异、经向延伸的特征;大流环流、水汽输送、区域气候以及河川径流等的空间差异,是特殊环境对水热再分配的结果,即“通道一阻隔”作用的效应;这些差异不是地理地带性的表现,而是非地带性作用的结果;这种“通道一阻隔”作用导致地表水热条件的再分配,是该区生态地理格局形成与演化的主驱动力之一。纵向岭谷地形对季风的“通道-阻隔”作用导致了一系列地理要素的空间分异和相关联的生态效应。     

基于自然主控因子和道路可达性的广东省乡村聚落空间分布特征及影响因素

以遥感图像分类解译数据为基础,利用核密度、道路交通可达性阻力值、Logistic回归模型,定量识别了1990-2013年的广东省全域范围内的乡村聚落空间分布特征及现状、乡村聚落空间分布的主导影响因素,并讨论归纳了乡村聚落演变及其机制研究的内容框架。结果表明：① 广东省乡村聚落空间分布具有低海拔、低坡度、邻河流、邻乡镇的空间指向性。呈现出“平原稠密,山区稀疏”的空间分布格局,形成了粤东潮汕平原和粤西湛江平原台地两大高密度核心区域,珠江三角洲外围山区的乡村聚落呈现出邻近于河流谷地和沿交通线串珠式布局特征。② 乡村聚落除具有邻近开放型道路空间指向性外,更为重要体现为到乡镇的道路交通可达性对乡村聚落空间分布影响最大,镇—村连接的交通网络完善度对乡村转型发展的意义重大,全面提升乡镇的综合生产和服务能力将是优化农村地区村镇体系的核心。③ 高程和坡度是影响乡村聚落的分布、规模、形态的两个重要的基础性影响因素。自然地理本底属性是村庄优化布局与空间重构规划建设考虑的第一要素。④ 在“互联网+”时代背景下,重构农村地区市场网络体系对接于全球市场网络体系,建构以乡镇为核心的乡村生活服务圈,有待进一步探寻“三生空间”的重构和社会文化传承与保护的理论与实践的研究。同时深化乡村聚落形态演化、乡村空间生产、乡村社会网络、群体行为、社会自治、社会文化领域等的研究将是全球化背景下中国乡村空间重构研究的核心领域。     

2000—2015 年伊犁河谷植被覆盖时空变化特征

利用 2000—2015 年的 EOS／MODIS 数据,采用趋势分析、Hurst 指数、变异系数法对伊犁河 谷植被时空变化及未来趋势进行分析,结果显示：空间分布上,伊犁河谷植被覆盖度呈北部、南部、 东部偏高,西部、中部偏低的分布特征;时间变化上,2000—2015 年,伊犁河谷植被覆盖度波动减 小,减速为 6.25%·(10 a)^-1;区域分布上,伊犁河谷植被表现为低波动变化,波动程度中等以及下占 73.16%,波动程度高的区域占 26.84%。未来预测表明,伊犁河谷植被覆盖呈退化趋势,其中,持续 退化的面积占 57.55%,持续改善的面积占 13.51%。     

基于GWR模型的道路网络对森林碳密度干扰的地理变异

以闽江上游地区为例,在分析三明市2007—2016年森林碳密度时空动态的基础上,采用常规的以及改进后的道路网络测度指标,应用缓冲区分析方法和地理加权回归（Geographically Weighted Regression,GWR）模型,从线上和面上分别探讨道路网络对森林碳密度干扰的地理变异规律。结果表明：① 碳密度受到道路网络的较大影响,路网影响域内外碳密度的大小排序为：路网影响域内＜整个研究区＜路网影响域外;多条道路影响域重叠区的碳密度(26.330 Mg/hm²)明显低于单条道路影响域的碳密度(37.406 Mg/hm²);不同等级道路影响域的碳密度由大到小依次为县道＞高速＞省道＞其它道路＞国道＞乡道。道路网络对2007—2016年碳密度的降低也有明显影响。② GWR模型的分析结果表明,路网对碳密度的影响程度随着样点的变化而变化,具有“空间非平稳性”。碳密度随着路网密度的增加而降低,而随着离道路距离的增加而增加。③ 研究区西北部和中部,GWR的回归系数及相关系数均较大,表明这2个区域道路对碳密度影响大且解释力皆较强。     

广东省乡村聚落空间分布的影响机制及研究内容框架展望（英文）

Based on land use classification data of remote sensing images, using kernel density, the minimal cumulative resistance model of road traffic accessibility, and a logistic regression model, the characteristics of the spatial pattern and the main factors influencing it were quantitatively examined in Guangdong Province from 1990 to 2013. The framework of the research concerning rural settlement evolution and its effect mechanisms were also discussed and generalized for the future. The results are as follows:(1) The spatial distribution of rural settlements showed spatial directivity of low altitude, low slope, and adjacent to rivers, as well as to villages and towns; thus a special pattern was formed, which was dense on the plains, sparse in mountainous areas, and included two core high density regions of rural settlements in the Chaoshan plain in the east and the Zhanjiang plain tableland region in the west. The spatial distribution of rural settlements was located along the rivers, valleys, and roads with traffic in the mountainous regions surrounding the Pearl River Delta region.(2) In addition to the spatial orientation of the open road, it was important to show that the accessibility of road traffic to the township has had the greatest influence on the spatial distribution of the rural settlements. The connected transport network between towns and villages is significant for rural transformation as a comprehensive increase in township production and service capacity will be the key to optimizing the town-village system in rural areas.(3) Elevation and slope were two basic but influential factors that have affected the distribution, scale, and form of rural settlements. The attributes of the physical geography are the first elements in optimizing village layout and planning spatial reconstruction.(4) In the current Internet and social media era, the reconstruction of market network system orders connects with the global market network system in rural areas. The rural life service circle will be constructed with the township at its core to explore the theory and practice of spatial reconstruction, including its production, life and ecology, and socio-cultural heritage and protection. It will also allow for exploration of the rural settlements' evolution, rural spatial production, rural social networks, group behavior, social autonomy, and social and cultural fields, which will bethe core focus of China's rural spatial reconstruction research against a background of globalization.     

中国生态地租空间分异及其影响因素分析

生态地租是衡量资源稀缺的社会经济效果的重要指标。在测算2002 年和2007 年中国各省份单位经济产出生态地租量和生态地租总量的基础上, 运用ArcGIS 和GeoDA软件分析生态地租空间分异规律;并进一步采用传统回归分析以及空间相关性分析等方法, 辨析生态地租空间分异的影响因素。结果表明:① 中国单位经济产出生态地租量具有西南、东北低, 冀豫高的稳定分布特征, 中西部地区呈增长趋势, 东部地区则呈减少趋势, 总体分布比较分散;② 生态地租总量空间分异表现为显著的空间集聚特征和东中西部分异特征, 形成了明显的高-高集聚和低-低集聚类型区, 环渤海地区、长三角地区、珠三角地区是生态地租总量高度集中区域, 西部地区则相对较低;③ 生态地租空间分异受到人口、经济和产业结构等因素的显著影响, 人口密度、城镇化水平、经济密度、人均消费水平及人均GDP与生态地租总量在空间关联性上显著正相关, 表现出明显的空间集聚特征;农业比重与生态地租总量之间显著负相关, 存在空间上的分散性。     

长江黄河源区生态环境脆弱性评价初探

基于综合性原则、主导因子原则和可操作性原则, 确定了长江黄河源区生态环境脆弱性的评价指标。依据县一级行政单位将长江黄河源区分为八大地区, 使用主成分分析法对各地区的生态环境进行综合评价, 基本可把源区的生态环境脆弱度分为五级: 极脆弱型、强脆弱型、中脆弱型、轻脆弱型和微脆弱型。 黄河源区的达日和玛沁县脆弱程度最高, 为极脆弱地区; 称多县为强脆弱地区; 玛多和杂多县脆弱程度中等, 为中脆弱地区; 治多和曲麻莱县属于轻脆弱地区, 长江源区西南部的唐古拉山乡脆弱度最小, 属于微脆弱地区。     

桂西北喀斯特山区人口分布特征及其与自然因素的关系

选择第六次全国人口普查的最小行政单位——乡（镇）为基本单元,利用Lorenz曲线和空间相关分析方法分析桂西北喀斯特山区乡（镇）级尺度下的人口空间分布特征,运用地理探测器方法探测自然因素单独和叠加作用后对区域人口空间分布的影响强度。结果表明： 乡（镇）级研究尺度下的人口空间分布具有不均衡性特征,呈现一般显著正相关和一定的聚集性; 各自然因素空间分布对人口分布的影响呈现显著差异,研究区西北和中南部没有喀斯特分布的乡镇,人口密度随有利于人类居住因素的增加而增加,但平均人口密度仅79人/km ²。东部和南部有喀斯特分布的乡镇,人口密度与自然因素空间分布并非简单的增减关系,其随喀斯特分布面积的变化呈现起伏波动。 地理探测器的因子探测结果显示对人口空间分布的影响强度最大的为海拔高度,交互探测结果显示,任意两个自然因素叠加交互作用后的影响强度呈现非线性增强和双因子增强。可见,桂西北喀斯特山区与其他地区类似,海拔高度是影响人口空间分布的最主要因素之一,但喀斯特山区的河网密度及特有的地质地貌等因素对其人口的空间分布具有较强的催化作用,与其他因素叠加交互作用可进一步加强对人口分布的影响。     

高速公路建设对山地景观格局的影响--以云南省澜沧江流域为例

以云南省土地利用图为基本图件,借助地理信息系统软件,运用景观生态学原理和方法研究云南省国际大通道建设对山地景观格局的影响,选择了澜沧江流域中下游两个典型区公路段,通过计算不同缓冲区景观格局指数的变化来定量化研究公路建设对景观格局影响规律。结果表明,道路修建直接导致景观格局改变,斑块数目、斑块密度、边缘密度和分维数增加,景观异质性增加;进一步研究表明,道路建设对缓冲区200 m内的景观格局直接影响最大,200 m外的影响趋于缓和;而多样性指数和均匀度指数在不同缓冲区变化不是很大;分析结果也表明,澜沧江中下游土地利用的空间分异和地貌差异也导致道路建设对景观格局影响不同。     

GIS支持下的道路对县域人口分布的影响——以沛县为例

以2004年江苏省沛县村级人口数据为基础,采用GIS空间分析的方法综合研究了道路对人口分布的影响。首先,运用泰森多边形做边界替代,计算出各行政村的人口密度,经过探索性数据分析,选取最优模型——指数模型对人口密度进行普通克里格插值,结果表明沛县人口密度的高值区域呈现为东北——西南的带状分布,其形状表现为块状集聚,带状延伸的特点。然后,建立道路1 000 m以内的缓冲区,基于运用缓冲区人口模拟函数得出缓冲区内的人口密度,运用GCAWI法,对人口数据进行格网化处理,得到道路人口密度图,结果显示沛县大部分人口集聚在距道路0～300 m的缓冲区范围内。通过对两种方法的对比,发现GCAWI法得出的结果更符合人口分布的实际情况。