中国省级国土空间利用质量评价:基于“三生”空间视角

目前城镇化进程中出现了城乡不协调、区域不均衡、生态破坏严重、国土空间利用质量低下等问题。为实现集约高效的生产空间、宜居适度的生活空间和山清水秀的生态空间,基于"三生"功能的理念,构建国土空间利用质量综合评价指数及其子系统生产、生活和生态空间利用质量指数;基于2012年中国内地省级截面数据,运用综合评价方法分析全国层面和省级层面国土空间利用质量综合评价指数的特征。结果表明:全国层面的"三生"空间利用质量不高,在省级层面的国土空间利用质量综合评价指数则具有显著的空间分异特征,东部地区的生产空间利用质量指数和生活空间利用质量指数高于中部地区,中部地区的又高于西部地区;而生态空间利用质量指数高值区主要集中在东北地区和东南沿海地区。     

黄河三角洲“三生”用地转型的生态环境效应及其空间分异机制

“三生”用地转型的生态环境效应及其空间分异特征是指导区域国土空间开发与生态环境保护的重要依据。基于1998年、2008年和2018年3期土地利用遥感解译数据,构建黄河三角洲“三生”用地分类体系,通过土地利用转型图谱、生态环境质量指数、重心转移和地理探测器等方法定量分析研究区“三生”用地转型特征、生态环境效应及其空间分异性的主要影响因子。结果表明：① 1998—2018年黄河三角洲“三生”用地转型表现为生产用地占比大幅增加（+13.50%）,生态用地占比大幅减少（?17.19%）,生活用地占比小幅增长（+3.69%）。1998—2008年,“三生”用地转型以生态用地向生产用地转型为主。2008—2018年,无绝对优势转型类型,转型过程复杂化。② 1998—2018年,黄河三角洲生态环境质量整体向好,指数由0.390升至0.395,较高质量区与高质量区占主体地位。研究区中部及黄河入海口区域生态环境质量不断提升,东南及东北沿海地区生态环境质量有所降低。③ 植被覆盖度、微地貌类型、土壤类型是研究区生态环境质量空间分异的主导因子。区位因子与社会经济因子对生态环境质量空间分异的贡献率随生态环境质量的提升而降低,生态保护因子对生态环境质量空间分异的贡献率呈上升趋势。     

近40a黄河流域国土空间格局变化特征与形成机理

科学认知黄河流域国土空间格局变化过程与影响因素,是构建可持续国土空间开发保护格局,实现黄河流域高质量发展的迫切需要。本文采用国土空间转移矩阵、标准差椭圆和地理探测器方法,研究1980—2018年黄河流域国土空间格局变化特征与形成机理。研究表明：① 近40a黄河流域国土空间具有明显的水平地域差异和垂直梯度分异特征,生产空间持续减小,生活空间不断扩大,生态空间占绝对主体地位,但呈现波动变化态势。② 黄河流域国土空间格局变化逐渐加快,地区差异性和空间指向性更加明显。农业生产空间减小地区与林地、草地和其他生态空间增加地区具有空间协同关系。③ 年平均气温对生产空间的影响程度显著增强,海拔高度对生活空间和生态空间的约束作用逐渐增强;人口密度和固定资产投资规模对生产空间和生活空间演化影响广泛,城镇化率和生态环境保护政策对生态空间演化影响深刻。④ 黄河流域宏观的自然本底是当前国土空间开发保护格局形成的重要地理基础;城镇化、工业化及生态保护与建设政策是国土空间格局演化的关键动力,加速了黄河流域国土空间格局变化进程;各自然因子与人文因子交互作用对国土空间格局演化具有非线性增强效应和双因子增强效应。     

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。     

环渤海地区土地利用效益综合测度及空间分异

土地利用的多功能性决定了土地利用效益的多样化。通过构建土地利用效益评价指标体系、效益测度指数与耦合协调发展度模型,探讨了环渤海地区县域土地利用的社会效益、经济效益、生态效益、耦合格局及其协调发展特征。研究表明:环渤海地区土地利用效益的空间分异性与集聚性特征显著;经济社会中高值区主要分布在沿海地区和内陆平原区,生态高值区以冀西北间山盆地、坝上高原和辽宁山地丘陵区为主;从土地利用效益耦合度类型看,环渤海地区磨合阶段区域数量最多,占研究区的63.9%,集中分布于冀中冀南和山东省;低度耦合、拮抗阶段的区域呈带状环绕环渤海北部地区;高度耦合区域呈现出散乱的点状空间分布格局;协调发展度指数显示,轻度失调区占据主导地位,其次是初级协调区域,滞后失调区域数量较少,分别占环渤海地区总面积的51.09%、31.76%和10.87%。通过划分土地利用类型区,制定差别化区域土地利用政策,加强区域土地管理与规划,建立健全区域利益协调与补偿机制,是今后统筹协调土地利用的社会经济生态效益的重要方向。     

珠三角城市群生态游憩空间分异特征及关联性因素

生态游憩空间是居民放松身心、亲近自然的主要活动场所,是提升居民生活质量和幸福感的重要开放空间。随着城市群的一体化发展,以及城市群居民对居住环境和休闲品质要求的提高,生态空间游憩利用的区域组织成为了新的理论课题。本文在界定生态游憩空间并对其进行空间解译的基础上,运用GIS空间分析方法,对珠三角城市群生态游憩空间分布的集聚和分异特征进行了刻画,并分析了其与人文、自然生态要素的空间关系,揭示生态游憩空间分布存在的问题与成因。结果显示：① 各城市生态空间游憩利用率的空间分异明显,反映了生态空间游憩利用缺少有效的区域统筹。② 生态游憩空间数量、规模、等级以及生态空间游憩利用率分布具有空间集聚特征,但四者的集聚导向存在差异。③ 生态游憩空间分布与地形、交通具有空间依存关系,但与水系、旅游要素以及文化资源分布的关联性不明显。④ 生态游憩空间面积分布与人口密度分布相反,说明珠三角城市群生态空间游憩服务存在供需空间错位矛盾。     

基于模糊物元模型的中国旅游生态安全评价及障碍因子诊断研究

基于DPSIR模型构建旅游生态安全评价指标体系,利用模糊物元模型对中国31个省（市、区）（不含港澳台）旅游生态安全进行动态评价,并运用空间自相关分析空间格局演化特征。同时借助障碍度模型,对旅游生态安全的障碍因子进行诊断。结果表明:① 旅游生态安全呈现出波动增长的“W”型演化趋势。2013—2016年中国旅游生态安全在空间上呈现出“东部高、西部低”的分布格局,但随着时间推移,出现“北部高、南部低;中间高、两边低”的格局变化;② 从全局来看,2013—2017年中国旅游生态安全在空间上呈现出显著的空间集聚分布的特点,但集聚程度有逐渐下降的态势。从局部关联来看,各省旅游生态安全空间分布存在着空间集聚特征和省域间的空间依赖性;③ 各省旅游生态安全障碍因子存在显著差异,障碍度高于10%的障碍因子较多,主要的障碍因子有旅游经济密度、游客密度、烟尘排放、生活垃圾处理率和污水处理率等。因此,在大力发展旅游业时,需充分考虑经济发展程度和旅游生态安全提升能力;同时还要注意旅游政策与环境保护政策的协调性。     

东北地区城镇化质量测度及其时空格局特征

采用熵值法确定权重,运用探索性空间数据分析方法对东北地区34个地级及以上城市2008—2018年城镇化质量进行测度并分析其时空格局特征。结果发现：从整体变化趋势来看,东北地区整体的城镇化质量呈现显著提升趋势,但2015—2018年增长曲线呈现出“U”字型波动特征,各子系统中“城市活力”得分呈现显著下降趋势。从时空格局特征来看,东北地区城镇化质量分布的时空分异明显,整体显著提升趋势下部分城市出现“阶段性”下降,通过LISA集聚图分析发现,东北地区城镇化质量的“高值”集聚区域主要分布在“哈长”城市群和辽中南城市群,“低值”集聚区域主要分布在黑龙江省北部地区。     

辽中城市群县域综合发展水平差异的时空特征分析

经济发展规模水平、社会发展水平及产业结构水平是影响辽中城市群发展差异的主要因子,2000~2005年经济发展规模水平因子由第二主因子上升为第一主因子;以指数方法测度,县域综合发展水平差距要小于经济发展规模水平、社会发展水平和产业结构水平的差距;城市群县域综合发展水平呈双核结构,具有南北分异、东西分异、高值西南集聚、低值东北集中的空间正相关性特点,呈现南北分异的空间变动特征,使各县域空间正相关性增强;在市域范围内,基本上距离市域核心越远,县域综合发展水平下降越多;大多数县域协调度下降,城市群整体协调状况不理想。     

村域尺度“三生”功能与生活质量感知空间格局及其关联——以江苏省扬中市为例

以经济发达区江苏省扬中市为例,基于土地利用变更调查及农户抽样调查数据,利用因子分析、GIS空间分析、标准差椭圆等方法对居民生活质量与生产、生活和生态（三生）功能水平空间格局进行定量测度及关联研究。结果表明:① 研究区各单一功能水平不等,空间形态差异显著;“三生”功能水平整体较低,高值区分散,低值区长江沿岸、建成区周边集聚,与生产功能高低值集聚区空间重叠度高。② 扬中市居民生活质量主观感知总体为中等水平,相邻村域生活质量感知趋同,高值区集中于三茅街道及五一村、丰乐村等地,低值区呈零星散布状。③ 研究区“三生”功能与生活质量主观感知整体空间关联密切,局部因地域分异及公共基础设施与环境条件差异有所偏差,未来仍需因地制宜强化管理,协调区域生产-生活-生态功能关系。     

中国县域乡村地域多功能格局及影响因素识别

论文以中国大陆县域为研究单元,构建乡村地域多功能评价指标体系,利用熵权法、半变异函数和地理探测器等模型,对2000—2015年中国乡村多功能指数进行综合测评,揭示中国县域乡村地域多功能的空间分异特征,定量识别乡村地域多功能空间分异的影响因素。研究结果表明：① 中国乡村地域多功能在空间上呈现出平原、东部沿海等地区高值集聚,高原、山地等地区低值集聚,各县域乡村地域多功能整体呈现出逐渐提升态势;② 经济发展功能和社会保障功能对乡村地域多功能的贡献率逐渐增大,农业生产功能和生态保育功能对乡村地域多功能的贡献率逐渐减小;③ 2000—2015年,中国大陆范围内县域乡村地域多功能空间自相关范围和强度总体呈现减小的趋势,随机性因子成为乡村地域多功能空间分异的主要驱动力;④ 县域经济整体发展水平和财政收入是影响乡村地域多功能空间分异的主导因素;各影响因素之间的两两交互作用会增强乡村地域多功能的空间分异;社会环境因素对乡村地域多功能空间分异的影响程度逐渐上升,自然环境因素的影响程度逐渐下降。     

干旱绿洲农业区土地利用转型生态环境效应及分异机制——基于三生空间主导功能判别视角

干旱绿洲农业区生态环境脆弱,开展土地利用转型生态环境效应研究能为该区国土空间优化和农业农村可持续发展提供参考依据。论文以张掖市甘州区为例,采用转移矩阵、生态环境质量指数、移动窗口法、生态贡献率及地理探测器模型,对干旱绿洲农业区土地利用转型生态环境效应及分异机制进行研究。结果表明：① 1990—2020年生产和生活空间持续扩张、生态空间总体减少,结构从“单一农业空间增加”向“转换类型多元化”转变,功能由“生态转生产为主”向“生产与生活、生态与生产多功能相互转换”演变。② 1990—2020年土地利用转型生态环境效应总体为正,耕地面积占比较大的村镇质量指数相对较高;其他生态空间向林草水生态、农业生产空间转型的生态正效应最大,林草水生态空间向其他生态、农业生产空间转型的生态负效应最大,2010—2020年农业生产空间过度扩张挤压林草水生态空间引起的生态环境负效应正在显现。③ 人口密度、地均GDP和植被覆盖度是生态环境质量分异的关键因子,降水量、土地开发强度、耕地面积占比和地均水资源量是核心因子;因子交互作用使农业生产空间增加和林草水生态空间压缩权衡博弈产生自适应稳态机制,从而形成了总体偏低的生态环境质量格局;村镇在面对干扰冲击时的自组织、适应性和转型能力不同,导致经济发展和土地利用方式不同,进而塑造了村镇分异的生态环境质量格局。     

节能减排约束下中国省域旅游生态效率评估及空间格局研究

旅游生态效率评估及空间格局研究是揭示中国省域旅游业发展质量与态势的重要基础。论文以“自下而上”法核算中国省域旅游能源消耗与碳排放为基础,综合运用考虑非期望产出的Super-SBM模型、Malmquist指数及探索性空间数据分析等方法,探究节能减排约束下2000—2017年中国省域旅游生态效率及其空间分异、收敛和关联格局。结果表明：① 旅游能源消耗与碳排放总体呈先增长、后下降的倒“U”形演化趋势,支持环境库兹涅茨曲线(EKC)假说;② 旅游生态效率总体呈波动增长趋势,并有较大增长潜力,纯技术效率驱动生态效率优化发展;③ 旅游生态效率在省域、地区尺度上均呈现空间分异格局,但趋向收敛平衡发展;④ 旅游生态效率呈现由强到弱的正向空间关联格局,其发展模式以低—低集聚为主,低—高集聚次之,空间集聚模式待优化。各省区应以生态效率水平较高的地区为基准,通过要素流动、规模效应、技术进步及环境规制等手段,实现旅游业高质量协调发展。     

1970-2015年大别山区生态服务价值尺度响应特征及地理探测机制

生态系统服务功能对于区域生态平衡、生态系统健康、国土生态安全及全球气候变化等方面具有重要作用,生态服务价值的尺度效应及空间分异机制问题值得探讨。以大别山区为研究对象,基于土地利用分类等数据,应用空间统计、热点分析和地理探测器等方法探讨1970-2015年大别山区生态服务价值动态演变、尺度响应特征及生态服务价值的空间分异机制。结果表明：① 1970-2015年,大别山区生态服务价值整体上升9.51亿元,但2010-2015年下降3.95亿元,占总增加值的41.54%,下降热点区主要位于大别山边界处（湖北省境内）及核心区东北部（安徽省境内）;② 4种类型9级幅度的尺度对比分析表明,乡镇单元尺度是大别山区生态服务价值空间分异的特征尺度,其生态服务价值空间差异信息量丰富;③ 地理探测机制表明,16个影响因子中的生态用地占比、土地利用程度和人为影响综合指数对生态服务价值空间分异的解释力q值近40%,是导致空间分异的主要原因;高程和坡度因子q值近30%,为次要影响因素。交互探测q值达50%以上的交互组合主要有三大类30种,自然因子和人为干扰因子、景观格局因子交互协同作用增强了对生态服务价值空间分异的解释力。研究结果可为大别山区生态系统服务功能的精准、多元化调控提供一定的理论依据。     

浙江省区域创新产出空间分异特征及成因

通过构建总体差异测度指数,并结合运用核密度估计等多种空间统计方法,分析浙江省区域创新产出的空间分异特征及其影响因素,结果表明：2006-2012年,浙江省区域创新产出总体存在较大差异,并呈现波动式上升趋势;浙江省区域创新产出分异增强,空间核密度呈现出由相对均匀到极化的演化趋势;浙江省区域创新产出整体上呈现高值和低值集聚分布,且集聚程度逐渐增强;各县域创新产出同样具有空间集聚性,杭州与宁波市辖区成为热点区域;空间指向性明显,整体表现出“东高西低、北高南低”的空间趋势面分布;由回归分析得出该时期浙江省区域创新产出空间分异主要受经济基础、政策制度、技术溢出和空间区位四个主要因素的影响。     

环渤海地区县域经济发展时空分异研究

以县域为基本研究单元,应用统计分析法和空间分析法,以人均地区生产总值为指标,分析1996—2009年间环渤海地区县域经济的时空分异特征。结果表明,环渤海地区经济实力不断增强,产业结构呈现高级化趋势;县际经济发展水平差距大,部分县域人均GDP处于极端高水平;1996—2009年间,县域人均GDP的绝对差异增大而相对差异波动性缩小,省间差异是区域差异的主要组成部分;人均GDP空间自相关显著,经济发展热点区和冷点区的空间集聚特征增强。基于1996年各县人均GDP及1996—2009年间人均GDP增长差异,将环渤海地区划分为基础好增长较快型、基础中等增长较快型等6种类型。     

"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。     

山坝分区视角下的贵州省国土空间功能协调演化特征

开展国土空间功能协调分析是国土空间优化的重要路径之一。根据山坝分区,基于“三生功能”视角,从各功能的影响因素出发,构建了贵州省国土空间功能评价指标体系,综合运用熵权法、耦合协调度模型量化1995、2000、2010、2015年贵州省国土空间功能耦合协调度,进而探讨其在山坝分区下的时空演化特征。结果表明:(1)贵州省国土空间功能协调度总体呈“黔中丘原区(坝区)高—环黔山区带(山区)低,西高—东低”的空间分布格局,时间维度上坝区功能协调发展水平较山区快,且耦合协调度向高度协调发展;(2)国土空间功能两两耦合协调之中“生产—生活”山坝分异显著,且坝区协调类型两级分化严重;山区与坝区的生产、生态功能矛盾突出,表现出山区、坝区生产、生态空间博弈过程中2015年生态功能处于弱势地位;“生活—生态”功能协调较其它两组耦合协调水平低,但处于稳定发展的状态,且山坝差距逐渐缩小。未来应基于贵州省国土空间功能的时空分异特征及发展规律,设计差异化的山坝优化路径,引导国土空间功能均衡、有序发展。     

环渤海地区城市规模扩张与质量增长的时空演变及耦合特征

城市规模扩张与质量增长是当前中国城镇化发展所面临的重要矛盾,如何推动两者的协同演进成为区域城市系统可持续发展的重要命题。本文以中国经济第三个增长极——环渤海地区为研究区,在城市系统理论认识的基础上,构建多维度融合的城市规模与质量测度体系,利用泰尔指数和脱钩模型对城市规模扩张与质量增长的时空演变过程及其耦合关系进行深入分析,并从系统内部性和外部性角度探讨了城市系统高质量运行的影响机制。研究表明：①2000—2019年环渤海地区城市规模扩张与城市质量增长均持续攀升,并呈现出一定的空间格局特征,其中京津冀呈“同心圆”的高-中值分异格局,山东半岛呈“中轴-两翼”的中-高值集聚格局,辽东半岛呈“突变式”的低-中-高三区共存格局。②环渤海地区城市规模扩张与质量增长的区域差异性总体降低,并以区域内差异占据主导,城市规模扩张的差异性降幅为山东半岛>京津冀>辽东半岛,城市质量增长的差异性降幅为京津冀>辽东半岛>山东半岛,不同区域内城市系统演化趋势复杂多样。③环渤海地区城市规模扩张与质量增长的脱钩类型经历了“SND-WD”为主向“WD-SD”为主的变化过程,脱钩状态整体趋于耦合的良性发展,脱钩程度表现为京津冀>山东半岛>辽东半岛。④环渤海地区城市规模扩张与质量增长及其耦合趋优是城市系统内部性和外部性要素综合作用的表现,不同要素通过长效调控、有条件作用和缓慢调节等过程性影响和有效性干预的方式,驱动不同城市系统由规模扩张转向质量增长。     

基于随机森林模型的“生产-生活-生态”空间识别及时空演变分析——以郑州市为例

基于2007年和2017年郑州市POI数据,采用随机森林模型和样方比例法识别其城市内部的“生产-生活-生态”空间,并利用核密度等方法分析研究区“生产-生活-生态”空间的时空演变格局。结果表明：① 随机森林作为新兴的机器学习算法,能够识别“生产-生活-生态”空间且具有较高的精度。② 郑州市“生产-生活-生态”空间分布格局与城市功能分区相匹配,生产空间集聚分布在产业集聚区,生活空间在城市中心城区内呈面状分布,生态空间整体呈点状分布。③ 随着郑州市城镇化建设和基础设施的完善,10年间郑州市“生产-生活-生态”空间的空间分布格局更加合理,生产空间向产业集聚区集聚,生活空间逐渐分散,生态空间分布更加均衡。基于POI数据,利用随机森林模型对城市“生产-生活-生态”空间的识别方法更加有效,识别结果更加精准,能够在更小的尺度上为国土空间规划提供数据与方法支撑。