“生产-生活-生态”空间识别与优化研究进展

“生产-生活-生态”(简称“三生”)空间识别与优化研究是在识别现状空间结构、格局及问题的基础上,对未来空间进行优化布局,实现空间的均衡、可持续性发展,是一种更具综合性的国土空间分区方式,已成为当前学术前沿和国土空间规划亟需解决的实践问题。论文通过文献调研法、对比法和归纳法,系统梳理了“三生”空间概念内涵、识别与优化研究现状。目前,“三生”空间识别研究取得了阶段性成果,但“三生”空间形成的内在机理与概念探讨不足,“三生”空间的定量识别方法与技术体系研究有待完善,“三生”空间动态演化及驱动机制、空间冲突诊断和问题分析较为薄弱,“三生”空间优化理论和技术体系尚处于初级阶段。未来,应形成“三生”空间识别与优化“质”“量”观,借鉴国际空间规划已有的研究成果,以“‘三生’空间形成机理与概念界定、定量识别、演化机制挖掘、冲突诊断与问题分析、优化调控与模拟”为主线,系统构建“三生”空间识别与优化的理论与技术体系;同时,重视具有水平方向和垂直方向特征的山区“三生”空间识别与优化研究。     

乡村空间治理视域下宅基地再利用类型选择——基于天津市静海区56个宅改试点村的研究

宅基地再利用类型的选择受村庄特征和宅基地利用特征等多因素的综合影响。论文以天津市静海区为例,构建基于“村—地”耦合视角的宅基地再利用类型选择理论分析框架,运用村庄特征、宅基地利用特征等测度模型,选取静海区56个宅基地制度改革试点村,从村庄特征和宅基地利用特征2个方面分类判定村庄宅基地再利用类型,为乡村空间治理提供思路。研究发现：① 村庄特征识别为产业主导型、资源主导型和均衡发展型3类;② 宅基地利用特征以村庄为单位识别为单功能主导型和多功能主导型宅基地2类;③ 基于“村—地”特征构建关系函数将宅基地再利用类型识别为多元主体类、要素流动类和特色资源类3类。研究认为,利用多源数据基于“村—地”特征对宅基地再利用类型进行识别和选择是有效途径,可为宅基地再利用提供指导。     

基于“三类”空间的后备可利用土地资源评价研究——以山西省介休市为例

针对当前国土空间规划"双评价"中存在的后备适宜建设用地与后备适宜耕地在城镇、农业空间分布上的重叠性问题,论文在对2类用地进行概念内涵辨析的基础上,尝试构建后备可利用土地资源集成评价方法,探讨不同类型后备可利用土地资源用途的地域导向,并选取山西省介休市作为案例区进行实证应用研究。结果表明:介休市后备适宜建设用地面积较大(45.3 km~2),但集中连片趋势不明显。人均后备适宜建设用地面积为0.16亩/人。区域后备适宜耕地面积74.1 km~2,人均后备适宜耕地面积为0.26亩/人。研究区域2类用地具有相似的空间分布格局,即绵山镇、连福镇等地区后备可利用土地资源潜力较大,而城区及周围地区的潜力较小。针对2类用地的重叠性和差异性,介休市城区、各乡镇中心及北部地区的后备可利用土地资源未来可转化建设用地,即未来应被划归城镇空间。连福、绵山、义棠、张兰等乡镇南部地区未来可转化为新增耕地,即应被划归农业空间。     

基于土地利用转移流的国土空间格局演变及其驱动机制研究——以宁夏原州区为例

提出了基于土地利用转移流的溯源分析法,结合社会网络分析方法与核密度分析法,探究了2000—2018年原州区国土空间格局演变及其动力机制。结果表明：（1） 原州区的三生空间向生产空间增效、生活空间扩容、生态空间提质的方向演化,生产、生活和生态用地结构由2000年的44.76%、2.90%、52.34%调整为2018年的41.17%、6.29%、52.54%。（2） 原州区的三生空间变化与现行国土空间优化目标有较高的契合度,生态用地的转入主要发生在不宜耕作或不宜居住的区域,体现“生态空间山清水秀”导向;生产空间通过坡改梯田、提供灌溉条件以提升水土资源集约利用水平,体现“生产空间集约高效”导向;生活空间的扩张主要发生在居住条件更为适宜的河谷区,体现“生活空间宜居”导向。（3） 三生空间格局演变表现出明显的空间集聚性,呈现出六盘山阴湿区为带状高值区、黄土丘陵沟壑区为散点高值区、清水河谷为团块状高值区的特征,且不同地类变化的空间集聚性特征有所不同。（4） 基于土地利用转移流溯源法提出了原州区三生空间演变的“动力-响应-结果”传导性动力机制;生态建设是国土空间格局演变最重要的驱动力,其次是水土资源集约利用,二者为国土空间格局优化作出重要贡献;水土流失是各类用地向未利用地转化的重要动力,今后仍需加大对水土流失的治理。通过探究经济与生态双重制约区国土空间变化特征及其动力机制,为国土空间优化提供决策参考。     

基于GIS的山区土地资源安全定量评价模型 ——以四川省凉山州为例

土地资源是制约山区资源环境承载力的关键因素,土地资源安全状况在一定程度上决定了山区的资源环境安全状况和社会经济发展水平。在分析山区土地资源安全影响因素的基础上,论文构建了以建设用地安全指数和粮食安全指数为基础的山区土地资源安全评价模型。该模型使用城镇化率作为建设用地安全指数的权重,以反映建设用地安全在区域土地资源安全中的重要性;使用非城镇化率作为粮食安全指数的权重,以反映农村土地安全状态在土地资源安全中的重要性。在GIS 软件支持下,利用该模型对四川省凉山州各县市的土地资源安全指数进行了评估计算,结果表明凉山州土地资源安全情况总体不容乐观,土地资源安全等级为安全和较安全的县市仅有3 个,占全州县市总数的县市总数的17.65%,国土面积的17.23%;而土地资源不安全与临界安全的县就有10 个,占全州县市总数的58.82%,国土面积的55.03%。土地资源安全主要受地形条件约束,地形起伏度每下降0.09,土地资源安全指数约上升0.97。同时,土地资源不安全区与贫困区具有高度叠加的特点,这表明土地资源是主导山区发展和山区资源环境安全的关键因素,提高山区土地生产潜力,节约集约利用土地是保障山区土地资源安全及资源环境安全的重要措施。     

基于双评价的城市建设用地供给与空间发展方向研究 ——以烟台市为例

基于普通多源数据和大数据,采用核密度估算和城市异速增长模型分析烟台市城市发展存在的问题,以双评价(资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价)成果为基础,结合城市要素流强度分析确定烟台市城市发展方向,构建城市空间结构和区域发展格局。结果表明:烟台市向东与威海衔接,向南强化与青岛联系,向北对接大连乃至东北的空间发展方向有助于提升烟台综合实力及其在环渤海经济区的竞争力;烟台建设用地可拓展空间共74 281.14 hm~2,主要分布在中部栖霞市、南部海阳市和东部牟平区,为烟台发展的广阔腹地;综合烟台市对外联系和适宜拓展方向确定烟台市向东、向西拓展和向南推进的空间发展方向,并将蓬莱部分乡镇纳入规划区以支撑城区发展;构建多中心紧凑型组团结构和"一带""一廊""两轴""两区"的发展格局,对烟台市集聚发展和区域竞争力的提升具有重要意义。     

"三生"视角下的国土空间利用质量评价——以攀西地区为例

近年来,随着城镇化、工业化的推进,国土空间出现了用地相互侵占、生态环境破坏、粮食安全受到威胁等一系列问题,国土空间的利用效率与质量提升变得尤为重要。为实现生产空间的集约高效、生活空间的宜居适度、生态空间的山清水秀。本文基于"三生"功能的理念,以攀西地区为例,采用综合指标法对其国土空间利用质量和协调性进行评价,并针对性的提出国土空间利用质量提升的方法,研究结果显示:(1)攀西地区"三生"空间利用质量指数等级不高,生产空间的指数差异性高于生活空间,生活空间又高于生态空间;(2)攀西地区"三生"空间利用质量的整体协调性不高,多数区县处于不协调水平;(3)就经济发展而言,经济水平越高的区域其"三生"空间利用质量协调性相对较高;(4)在功能分区上,城市化地区的"三生"空间利用质量的协调性高于农产品主产区,农产品主产区又高于重点生态功能区,考虑到重点生态功能区自身发展现状和特殊性,应重点强化其"三生"空间利用能力,以实现区域统筹发展。本研究可以为区域国土空间开发以及优化提供参考。     

基于适宜性和安全性评价的干旱区绿洲后备耕地资源开发——以渭干河—库车河三角洲绿洲为例

选择典型干旱区渭干河—库车河三角洲绿洲为研究区,基于遥感、地理信息系统技术和相关应用软件,在详实的野外实测数据、土地利用数据和遥感数据支持下,应用空间插值、叠置分析、逐步回归、神经网络、层次分析等方法,建立评价模型,进行自然、生态、土地利用和综合适宜性评价,相应确定后备耕地资源开发的适宜性等级、适宜度及其分布;提取三期遥感影像信息并进行分类,根据后备耕地资源利用/覆被类型的特征,构建后备耕地资源开发的安全性指数计算模型,加入水源保证条件限制,构建综合安全性评价模型,进行后备耕地资源开发综合安全性的时空分析;基于适宜性与安全性评价,进行叠置分析、综合性分级。研究表明：后备耕地资源开发综合性等级的区域分布呈现环状特征,适合后备耕地资源开发的区域面积与禁止开发的区域面积数量相差十倍。最后提出后备耕地资源开发的举措建议。     

广东省耕地资源变化的地域类型研究

耕地资源少,一直是广东省面临的问题之一。随着经济的发展和城镇的扩张,耕地资源将进一步减少。为了因地制宜地管理和保护好耕地,本文利用1949～1996年广东省有关的统计资料对耕地的动态变化作了时间上和空间上的分析,并以此为依据将全省21个地区分为不同的类型,提出不同类型区存在的问题和应采取的对策。     

基于SOFM神经网络模型的土地类型分区尝试——以青藏高原东部样带为例

基于土地类型自下而上的自然区划能够确立更加清晰的自然区划界线,是自然区划研究取得突破的关键。以青藏高原东部山区为研究区,采用神经网络模型与GIS技术,开展基于土地类型自下而上的区划研究。通过计算得到研究区地形综合指数、温暖指数、湿润指数、地被指数和水文指数5个自然指数指标,并将这些指标作为变量输入层,输入到建立的Self-Organizing Feature Maps神经网络模型中,对土地类型单元自下而上合并,生成青藏高原东部山区自然区划图,实现以土地类型单元为控制本底的定量化分区。结果表明:①可以将土地类型单元聚合成高原高寒稀疏植被区、高原高寒草甸草原区、高原高寒灌丛草甸区、高山深谷灌丛草甸区和高山深谷针叶林区5个自然带区域。②分区结果与中国生态地理区域划分的自然界线比较接近,相似性较高,分区结果较理想。     

山区合适耕地经营规模确定的实证研究——以重庆市为例

在地形起伏、地块破碎、分布半径较远等约束下,山区多大的经营规模是合适的?这是目前必须弄清的科学问题之一。使用480份有效调查问卷,以投入农业的劳动力为测算单位,以劳均纯收入为评价指标,分作物类型和地块分布半径,构建计量经济模型,测算不同条件下合适的耕地经营,结果表明：① 在现有社会经济条件下,样本村农业土地适度规模经营面积为24~32亩,适度规模下的劳均纯收入远高于当前农村人均纯收入,且与城镇居民的差距明显缩小。② 作物类型对适度规模影响不大,但对农民纯收入产生较大作用。经济作物和粮食作物的适度规模分别为24.33亩、24.63亩,差异不显著,但种植经济作物和粮食作物在适度规模下的劳均纯收入相差3638元,巨大的差距将促使经济作物种植面积不断扩大。③ 距离对适度规模影响较大,但对劳均纯收入影响不大。0.5 km内、0.5~1 km的适度规模分别为28.62亩、31.83亩,单位劳动力的适度规模相差3亩,这表明距离是目前从事农业生产时劳动力投入时须考虑的重要因素。但是,对应的劳均纯收入相差较小,又说明伴随耕作距离的增加,更多的投入主要依靠机械来完成,从而带动适度规模的扩大。1 km外的建模未通过检验,也进一步说明未实现规模经营、没有进行机械化耕作、离家远的土地收支严重不平衡,撂荒严重,规模化经营、机械化耕作是解决距离问题的有效途径。本文得出的土地适度规模是可行的,也验证了推进土地适度规模经营的可行性和必要性。     

基于“多规合一”的市级国土空间优化方法——以烟台市为例

针对现阶段各规划边界交叉、空间重叠的问题,本文从提高空间价值、减少空间破碎度和协调各类空间的角度出发,在梳理现有空间优化模型及智能算法的基础上,改进多目标规划模型并适应性改造遗传算法,以此二者构建市级国土空间优化模型。以烟台市为例,设置3种情景为决策者提供方案集进行3类规划主导下的2020年国土空间优化研究,结果显示：①优化后烟台市农业、城镇和生态空间价值分别增加了23.24%、29.27%、6.30%;②不同情景下空间分布合理且较为集中,生态保护情景有利于国土空间集合连片,经济发展情景更适合于多空间协调发展。研究表明：该模型能有效地解决国土空间内容重叠问题,明显提高了国土空间价值,同时优化模型适应性强,为“多规合一”背景下市级国土空间优化提供技术支撑。     

新时期国土空间治理单元功能认知及其融合路径——以成都市为例

国土空间治理是新时期中国国土资源开发、利用、保护、整治及修复的重要战略手段。当前国土空间治理体系在空间尺度上存在主导功能衔接失配,亟待统一不同尺度空间单元以统筹治理边界、提高治理效率。据此,面向传统治理单元管制边界的针对性问题导向,提出“通过不同理念或方式界定的国土空间单元具有不同的功能导向”等研究假设,并构建土地利用冲突、生态系统障碍、社会发展状态等指数在行政区划单元、自然生态单元、社会发展单元等治理单元上以成都市为例进行验证。结果表明,研究区国土空间治理问题属性的空间格局特征差异化显著,人类活动范围与自然环境限制之间的矛盾是导致区域内治理问题发生的核心因素。在空间相关性分析方面,所有治理问题类型在不同空间单元上均呈现显著自相关性,且均通过0.05显著性检验,但不同空间单元具有理论指向性特点。其中,社会发展单元更适合解决经济发展动力差距问题,自然生态单元更适合解决生态系统连通阻力问题,行政区划单元则更适合解决事权管理冲突问题。在此基础上,利用景观单元协调不同尺度空间单元的问题属性,将研究区划分为高山地带发展动力衰弱型（22.98%）、丘陵地带治理属性均衡型（11.55%）、乡村地区管理冲突加剧型（44.57%）、城乡边缘区发展主导复合型（9.44%）、核心建成区连通阻力增强型（11.46%）5类空间,进而实现多尺度空间单元的跨行政区融合路径。综合而言,有必要建立管理-保护-发展功能嵌套的空间单元集成体系,通过细化景观尺度将权力和责任从政府机构拓展至更广泛的行动参与者,系统地提升国土空间治理效能。     

大都市区农村土地非农化空间特征及机理——以广州市为例

随着国家对“三农”问题的关注以及新型城镇化、城乡统筹、新农村建设等一系列重大战略决策的提出,农村聚落的内容再次成为地理学的研究热点。大都市区作为快速城镇化和生产生活要素集聚的重点区域,其农村聚落的用地变化快速且复杂,成为了农村聚落研究的重要内容。本文利用农村土地非农化指数,将2013年广州市农村聚落分为农耕型农村聚落、非农化起步型农村聚落、非农化发展型农村聚落、非农化主导型农村聚落、非农化型农村聚落五种。结合GIS空间分析,对广州市农村土地非农化空间结构进行了研究,得出以下结论：①从市域角度,农村聚落土地非农化总体呈现出围绕大都市内核随距离增加而衰减,由外向内农村聚落土地非农化程度逐步升高。②从各区层面,农村土地非农化程度受副中心城镇化发展水平影响显著,近郊区域呈现面状圈层化分布,远郊则表现出沿道路的线状分布特点。③从局部尺度,重大基础设施对周边农村聚落的土地非农化发展有较大拉动作用,导致高土地非农化农村聚落点状出现。随后采用多元线性回归、地理探测器等方法,确定村内路网密度、与主城距离、流动人口、村集体收入、村民人均收入为影响农村土地非农化水平的主要因素,并在此基础上初步分析各因子对大都市区农村聚落土地非农化的影响机制。本文对如何利用农村非农化进程促进城市发展、优化调控农村土地利用和规划村庄发展提供一定的借鉴。     

大城市医疗健康资源空间交互及其网络演化——以郑州中心城区为例

认知资源要素在地表人文活动中的空间交互性对地理学研究具有重要意义。本文基于人文-经济地理学相关理论,从“单资源-复合资源-资源网络”多尺度视角出发,初步构建了医疗健康资源空间交互研究的基本理论框架,利用2012年和2020年百度地图POI数据,综合运用Ripley's K函数、格网熵指数、协同区位商以及社会网络分析等定量方法,从集聚交互、功能交互和网络交互3个方面研究郑州市医疗健康资源空间交互及其网络演化特征。结果表明：① 从集聚交互上看,各类医疗健康资源在数量和增速上扩张明显,同时呈现出显著集聚特征且集聚程度逐步增强,相对而言,更具综合性的医院健康资源的集聚程度最高;多距离下各类医疗健康资源集聚规模差异在不断缩小,集聚交互向良性方向发展。② 从功能交互上看,医疗健康资源的功能主导类型逐渐复杂,交互复合性逐步增强。医疗健康资源功能交互空间格局经历了主导类型由“单功能为主、多功能兼容”向“多功能为主、单功能为辅”转变,由点状格局到连片发展的蔓延模式与空间跳跃的飞地模式并存的转变特征。③ 从网络交互上看,医疗健康资源网络密度基本保持稳定,网络联系性质演化特征明显。诊疗与医药健康资源始终处于强联系的地位,存在集聚促进机制;理疗健康资源在关联网络中联系强度逐步提高,网络地位有所上升;而医院健康资源以其独有的规模大、高品质和综合性等特征在网络体系中具有较强独立性。     

基于DEA的能源富集区经济发展效率实证研究——以陕西省榆林市为例

基于DEA模型中的生产规模报酬可变(VRS)子模型BC2,以能源富集区陕西省榆林市为例,对其2013年经济发展的综合效率、技术效率及规模效率进行测度。研究结果表明:(1)总体而言,榆林市经济发展效率在地理空间上呈南北发展效率高、中部发展效率低的分布特征,并存在南北"DEA有效"的双中心结构;(2)经济发展的规模效率是榆林市经济发展综合效率的主要制约因素;(3)榆阳区、府谷县、横山县、米脂县存在生产要素投入冗余现象,以横山县最为突出。可通过提高劳动者的素质、改善投资环境、促进产业结构高级化及专业化、提高综合能源的利用效率等来提高各区县的经济发展效率。