基于最小累积阻力模型的长吉生态安全格局构建

为了缓解城市快速扩张背景下产生的生态保护与土地开发之间的矛盾、保证区域生态安全稳定,构建城市生态安全格局显得尤为重要。首先基于景观生态学理论,以土壤数据、土地利用现状数据和遥感数据为数据源,选取反映自然生态状况和人类活动影响的两大类生态风险指数,利用GIS空间分析、RS技术以及景观结构分析软件FragStats对长吉联合都市区进行了生态安全风险评价;然后从生物多样性保护、水源涵养、土壤保持以及气候调节等方面对区域生态系统服务功能的重要性进行定性评价;再以生态安全风险评价结果为阻力面,根据生态服务功能重要性结果确定生态源地;最后利用最小累积阻力模型,划定了林地、湿地、草地、水系4类核心生态空间,构建了"三带两区、五脉连江、林田相间"的区域生态安全格局。研究结果为长春市生态环境建设提供了切实可行的科学指导。     

基于遥感和PSR模型的城市景观生态安全评价——以福建省龙岩市为例

为了解福建省龙岩市景观生态安全程度及空间分布规律,运用“压力-状态-响应(press-state-response,PSR)”概念模型构建了城市景观生态安全评价体系.结合多时相遥感数据、GIS技术和景观生态学理论,通过空间叠加分析得到2001年和2008年龙岩市景观生态安全综合指数分布图.研究结果表明:2001-2008年间,龙岩市景观所承受的外界压力增加,各类景观结构稳定,景观活力、生态状态处于良好水平;2001年景观生态安全均值为7.27,处于较高安全水平,2008年平均值为6.65,处于中等安全水平.因此,研究时段内龙岩市景观生态安全状况处于好中临降的趋势,建议在今后的城市规划与建设中优化土地利用格局,以提高城市景观生态安全指数值.     

对我国国土生态安全格局与空间管理策略的思考

本文从生态安全格局的定义、我国生态安全格局现状、生态安全格局优化3个方面进行了分析,明确了目前及未来生态保护用地面积比例,并提出了国土生态安全的空间管制策略,主要包括：重点生态功能区域根据主导生态功能的差异性采取不同的管理措施,在土地利用规划体系中新增生态保护用地以实现生态功能的落地,以生态保护红线为基础统筹各类自然保护地。研究成果可为保障我国国土生态安全,促进社会-经济-生态之间的协调发展提供依据。     

京津冀城市群生态空间冲突时空演变研究

针对京津冀城市群区域缺乏协调发展、土地空间资源竞争激烈而导致的空间冲突等问题,从生态安全视角,利用空间冲突测度模型识别土地利用严重不协调的区域,并对影响空间冲突的因素进行空间依赖性与异质性的探究.结果表明:①京津冀城市群中,2000年、2010年在张承地区集聚形成高冲突片区,2015年转移为保定市、石家庄市、邢台市和邯郸市西北部高冲突带.②空间冲突绝对值及其变化值存在显著为正的溢出效应.③经济发达的区域已经较好地控制住了人口和国内生产总值(gross domestic product,GDP)的增加对空间冲突的影响;经济欠发达区域人口和GDP的增加往往会带来空间冲突强度的增加.     

襄阳市国土空间格局的功能分区及评价研究

通过建立"三生"空间定量测度分类模型,将襄阳市国土空间格局的功能分区,划分为生态空间、生活空间、生产空间、生态生产空间、生产生态空间、生产-生活空间6种类型,对各项分类结果进行统计数据和形态结构的分析。结果显示襄阳市国土空间格局以生态生产空间和生产生态空间为主,覆盖了城市的大部分地区,是良好的生态环境友好型城市。     

城乡生态质量对经济快速增长区建设用地扩张的响应——以合肥为例北大核心CSCD

21世纪以来,中国经济增长促进了城市化进程的快速发展,也在一定程度上带来一系列环境问题。本文以合肥为例,选用2002、2010、2020年的Landsat系列影像,利用改进的遥感生态指数(MRSEI),并引入城市扩张强度、城市重心转移模型等,探讨了城乡生态变化对建设用地扩张的响应。结果表明:2002—2020年合肥市主城区与周边乡镇生态环境质量总体呈恶化趋势,其中周边乡镇MRSEI均值由2002年的0.747下降至2020年的0.495,降幅为33.7%,主城区MRSEI均值由2002年的0.669下降至2020年的0.491,降幅为28.73%;周边乡镇生态质量下降幅度高于主城区,建设用地扩张强度大于主城区,生态破损更为严重。生态环境恶化区域主要由主城区向周边乡镇放射性分布,生态环境变好的区域主要集中在老城区周围,而城市扩张的区域与MRSEI评价结果显示的生态环境恶化区域基本重合,生态环境变化与城市建设用地扩张强度呈明显的负相关关系。     

基于生态重要性评价与最小累积阻力模型的重庆市生态安全格局构建

生态安全格局构建是保障生态系统稳定运行,实现区域生态安全的重要途径。本文以重庆市为例,基于生态服务功能和生态敏感性对重庆市进行生态重要性评价,将生态极重要区域与自然保护地共同作为生态源地。首先从生态本底和生态胁迫两个角度选取高程、坡度、土地利用类型、距道路距离、距水体距离、夜间灯光指数6个阻力因子构建了典型山地动物的生态阻力面,然后利用最小累积阻力模型（MCR）模拟潜在生态廊道,完成市域生态安全格局的构建。研究表明,重庆市生态源地30 751.11 km²,占全市总面积的37.32%,主要分布在渝东北与渝东南的山林地。将识别的73条潜在生态廊道、138个生态节点与生态源地进行叠加,结合重庆的山水格局,构建了"两区、三带、四核、多廊、多点"的多层次生态安全格局,为重庆市生态保护和修复工作提供科学参考。     

基于生态安全格局的国土空间生态修复关键区域识别——以沈阳市为例

国土空间生态修复是落实落细生态文明建设布局的关键措施。科学合理探测国土空间生态修复关键核心场所,合理布局全域生态修复环境是当前国土整体规划要面对的核心问题之一。本文以沈阳市为例,综合运用形态学空间格局分析(MSPA),从生态保护重要性、景观连通性、生态功能重要区域和自然保护区四个方面识别生态源地,运用电路理论提取生态廊道,构建生态安全格局。以此识别沈阳市国土空间生态修复关键区域。通过电流密度判断生态廊道中的生态“夹点”和生态障碍点,最后判断出生态廊道宽度,识别生态修复重要区域,最后在制定生态修复计划。     

长江三角洲城市群经济联系的空间测度与演变格局研究

针对2000—2015年间各地级以上城市经济联系强度的格局演变,以长江三角洲城市群26个地级以上城市为研究对象,采用城市流强度修正城市吸引力规模参数的城际空间联系强度模型,分别从城市群内部经济联系测度和时空格局变化两个方面对长三角城市群经济发展联系度进行横向和纵向对比分析。研究结果表明,2000—2015年间长三角城市群城市流强度和经济联系度均持续上升,空间结构已明显表现出多个都市圈绵延发展态势,符合各城市经济在外向功能量和功能效率的变化趋势,可为推动区域经济协调发展提供理论参考。     

长江中游城市群土地生态安全评价及时空格局分析

土地生态安全是衡量区域经济社会和资源环境可持续发展的重要指标。本文采用DPSIR模型构建了长江中游城市群土地生态安全评价指标体系,运用熵权TOPSIS法对区域内2006-2016年土地生态安全进行定量评价,并运用GIS技术分析其时空分布规律,最后通过空间自相关分析揭示其空间关联性。结果表明:2006-2016年,长江中游城市群土地生态安全逐步提升,由较不安全转变为临界安全,空间上呈现"南高北低"的格局。长江中游城市群土地生态安全内部存在显著的空间正相关且随着时间推移相关性减弱。鄱阳湖城市群东南部区域呈现高值聚集,武汉周边城市呈现低值聚集,武汉与周边城市土地生态安全存在两极化现象。     

最小累积阻力模型的闽粤联网工程(福建段)区域生态安全格局

生态安全和生态安全格局是区域生态保护研究的热点议题,输电线路工程的环境影响评估通常对生态安全考虑不足。本文以闽粤联网工程(福建段)区域为例,采用形态学空间格局分析法、最小累积阻力模型和重力模型获得区域“源地-廊道-节点”生态安全格局,得到由输变电工程建设产生的生态安全影响。研究结果表明,2020与2021年研究区生态源地面积分别占区域面积的47.29%、40.16%,生态源地集中分布于研究区的中西部。重要生态廊道有21条,整体呈现“三角形”的空间分布;研究区有4个生态安全保护区,即大帽山、峰头水库、高峰谷、白鹭森林公园生态安全保护区域。其中,大帽山与白鹭森林公园保护区中“源地-廊道-节点”占比较大;2020和2021年闽粤联网线路2 km生态影响区内涉及生态节点3个,生态廊道总长分别为52.09、58.46 km,生态源地总面积分别为185.63、154.42 km²。研究结果明确了闽粤联网工程(福建段)的生态安全重点保护区,为制定生态保护措施提供科学依据。     

河南省区域生态干扰辨识与分异研究

以河南省为研究区,基于地理国情普查监测数据,通过自然生态空间覆盖度、人为干扰指数等指标,结合人口、GDP等统计数据,分析了河南省区域生态空间格局与干扰特征。结果表明,河南省区域自然生态空间格局与区域人为干扰特征表现出明显的耦合性,地表生态干扰强度空间界线明显,整体上北部、东部的人为干扰指数较高,自然生态空间覆盖度较低,存在从济源至项城的"类胡焕庸线"。该线以东区域,约占全省国土面积的50%,承载全省64%的人口,贡献全省72%的GDP,是河南省人为干扰指数较大的集中区域;以西区域,则自然植被本底较好,人为干扰程度相对较低,是全省生态保护与维护的重点区域。     

地理模拟优化系统(GeoSOS)及其在地理国情分析中的应用

第一次全国地理国情普查工作已基本完成,需要对所获取的地理国情监测数据进行空间统计分析,以得到地理国情的时空分布模式、演变规律及发展趋势,形成地理国情信息和知识。地理国情监测生成的基础数据源,可用于土地资源集约利用、城乡及城市群协调发展、生态环境保护等问题的空间智能决策分析,但目前有效的模拟分析工具还比较缺乏。笔者提出的地理模拟优化系统(GeoSOS)理论框架,耦合了地理过程模拟预测和空间优化,为上述研究提供了有利的理论支持和实用工具。为进一步方便与GIS进行无缝的链接,本文提出了基于ArcGIS插件的GeoSOS以方便进行高效的地理模拟分析。并以快速城市化地区的城市扩张与生态保护研究为例,通过在地理国情信息分析中的应用,得到了一些重要的发现。模拟结果显示,按照现在的发展趋势,广东省优化开发区域在2020年其土地开发强度将超出规定的约束指标,并发现各区域均存在大量城乡建设用地占用生态保护压力等级高和较高地块的现象,而基于土地开发强度和生态保护双重约束的城镇化扩张能够在满足约束指标的同时获得更紧凑的景观格局。表明GeoSOS及其ArcGIS插件可以成为地理国情信息分析的有利工具,并给出了今后需解决的问题和发展方向。     

生态红线划定的技术方法研究——以鄂州市为例

在分析鄂州市生态环境矛盾和生态服务需求的基础上,根据生态红线原理和目标,提出较为完整的生态红线划定方法,保障生态系统完整性及连续性,维护区域生态系统安全。从生态环境敏感性评价、生态服务功能重要性评价、生态灾害危险评价等3方面构建生态适宜性评价体系,展开生态适宜性分析。在GIS与RS支持下,创建了鄂州市网格空间属性数据库,采用层次分析法确定指标权重,运用叠加分析、空间分析等技术方法最终完成生态适宜性评价,将鄂州市划分为红线、黄线、蓝线、绿线等4个区域,同时,叠加整合已有的重要生态功能区,并将红线区划分为一级管控区和二级管控区,明确重点保护方向,确定生态红线管控体系。     

城市扩张与景观生态安全关联规律挖掘——以武汉市为例

城市化在促进区域经济和社会发展的同时也导致产生一系列景观生态安全恶化问题,严重威胁区域可持续发展。定量分析城市扩张与景观生态安全之间的关联规律对于城市可持续发展至关重要。本文以武汉市为例,利用关联规则挖掘模型挖掘1988~2011年时间范围内武汉市城市扩张的速度、强度以及扩张类型与景观生态安全之间的关联知识,可以为城市规划提供有益指导。     

建筑点群在城市3维形态量化中的应用

利用将建筑实体进行高度抽象,提出了建筑点群,以GIS的空间分析理论为依据,通过实体高度、起伏度、空间聚集度三个指标对城市的3维形态进行量化与分析。选取南京市主城区为实验样区,提取该区域的建筑点群,用三个指标对实验样区内3维形态的空间分布格局和时间发展特点进行定量分析与描述。实验结果证明,这三个指标从不同角度分析了建筑实体在区域内的组合方式,能够在一定程度上反映城市3维形态的基本特征,有助于对城市空间分布格局及城市历史演变过程的研究。     

基于地理国情普查成果的阜新市生态协调性分析

地理国情普查综合统计分析是以基本统计成果、普查数据为基础,融合社会经济统计数据对各类专题进行分析评价,客观地反映国土空间布局、生态协调程度、区域经济发展状况和各项事业发展水平。本文基于阜新市地理国情普查成果数据,从影响地表生态环境的植被、水域、荒漠等要素的空间分布、景观格局、人地关系及生态协调性响应等方面进行计算分析,对阜新市资源分布、生态环境等方面进行了综合评价。     

基于土地利用变化和空间统计学的区域生态风险分析——以武汉市为例

基于2000年、2005年TM影像获取的土地利用信息,以武汉市为研究区域,根据其土地利用结构特征,以GIS技术为数据分析平台,构造了综合性生态风险指数。同时利用空间分析方法对生态风险指数进行了变量空间化,通过对生态风险指数采样结果进行半变异函数分析和空间插值,编制了武汉生态风险程度分布图,以分析解释研究区的生态风险空间分布特征和形成机理。结果显示:2000年、2005年研究区生态风险水平分为3个层次,广大的植被和水域集中分布区域属于低生态风险区,城市建成区和靠近城市建成区边缘形成中度生态风险和生态风险相对较高的分布区域。5 a内各个等级分布的空间也发生了一定程度的变化。     

哈尔滨市景观生态风险时空变化驱动力及分布预测

本文以哈尔滨市为研究对象,首先构建了景观生态风险及预测模型;然后对1998—2018年景观生态风险时空变化驱动力进行分析;最后对研究区域2023年景观生态风险空间分布进行预测。结果表明：①研究区域近20年景观生态风险先降低后升高,空间格局变化较为显著。②道路距离、第二产业、农业、高程为景观生态风险变化主要驱动力。1998—2008年,主城区周围道路距离系数逐年减小,南部地区逐年增高,其他时间内未见明显变化;农业和高程对区域景观生态风险的总体影响显著,存在空间差异;第二产业对区域景观生态风险影响程度呈现先增后降的变化。③预测所得的2023年景观生态风险空间差别不明显,降低区域比升高区域面积大。     

山水林田湖草生态保护修复项目遥感监测及辅助绩效评价

山水林田湖草生态保护修复是保障国家生态安全的重要举措,科学合理的生态保护修复项目监测和绩效评价方法,有助于保障生态保护修复工程的顺利实施和生态保护修复成果的可持续发展。本研究采用文献综述和案例分析相结合的方法,论述了遥感技术在山水林田湖草生态保护修复项目监测和绩效评价中的具体应用。从关注区域生态系统格局和质量两方面出发,选择遥感数据获取的土地覆盖类型、植被长势、水质参数作为评价指标,整体实现了山水林田湖草各生态要素的监测;从维护和提升区域生态系统服务出发,选择水源涵养、水土保持、生态系统承载力等指标,论述了遥感数据在辅助山水林田湖草生态保护修复项目绩效评价中的作用。最后指出积极探索新的遥感数据挖掘方法,并结合遥感技术与传统的调查方法,有望形成更客观、更快速且具备可执行性的山水林田湖草生态保护修复项目监测及绩效评价体系。