干旱区土壤盐渍化灾害预警——以渭-库绿洲为例

针对中国西北干旱区普遍存在的土壤盐渍化,以渭干河-库车河绿洲TM影像数据,建立BP神经网络结合Adaboost算法的土壤盐渍化预警度评价模型。首先,根据研究区实际情况设置该模型的4个预警指标（地下水埋深、海拔、盐分指数、归一化干旱指数）,分别提取其连续表面信息,结合BP神经网络作为弱预测器进行预测,将通过不同训练集得到的弱预测器结果结合成强预测器。在利用该模型训练样本时,依据各评价因子对分类结果的贡献率调整其权重,预测的结果能客观反映每个评价因子对该地区土壤盐渍化的贡献程度。结果表明,研究区警情总体情况较严重,绿洲北部内部耕地周围的荒地以及含水量少的区域,盐渍化危险度较高。     

人工智能计算技术在新疆干旱区典型绿洲土壤盐分预测中的应用

针对新疆渭干河-库车河三角洲绿洲土壤盐分动态监测中存在的方法问题,首先用灰色关联度模型分析影响形成土壤盐渍化的各因子,并确定其与土壤盐分之间的关联度,然后将人工智能计算技术引入土壤盐分的预测中,经过多次调整网络结构和参数,建立了预测表层土壤盐分的BP神经网络模型和RBF神经网络模型。结果表明：以潜在蒸散量、地下水埋深、地下水矿化度、土壤电导率、总溶解固体、pH值、坡度和土地利用类型8个因素为输入因子,以土壤含盐量为输出因子的BP网络模型和RBF网络模型可有效模拟土壤盐分与其影响因子之间的内在复杂关系,并且有较高的精度。BP网络模型预测误差略低于RBF神经网络。本研究可为分析和预测土壤盐渍化动态规律提供一种有效可行的新途径,是对传统土壤盐分动态研究的补充。     

基于BP人工神经网络的开发区土地集约利用评价——以浙江省为例

为了研究开发区土地集约利用评价的新方法,运用BP人工神经网络对浙江省11个市开发区的土地集约利用水平进行评价并提出相关政策建议。BP人工神经网络模型及实证分析结果表明:(1)浙江省开发区土地集约利用程度普遍偏高,无论是用地效益还是用地结构状况均高于全国平均水平,在长江三角洲地区也处于领先地位。(2)开发区土地集约利用程度存在空间差异,主要表现为东高、中平、南北低。(3)集约度与经济发展水平呈正相关关系,相关系数高达0.903。BP人工神经网络能够克服主观因素对评价结果的不利影响,具有巨大的实际应用价值。     

城市建设用地生态适宜性评价的潜力-限制性分析——以大连城市化区为例

城市建设用地生态适宜性评价是合理利用我国有限土地资源的一项基础性工作,本研究的特色是以大连城市化区为例在归纳GIS方法应用的基础上,将目前国内广泛采用的单纯权重叠加法推广到加权的潜力—限制性分析法。该方法的主要优点是把评价要素分为生态潜力和生态限制性两大类,通过取大原则和成对明智比较法分别确定权重,从而更加科学确定土地利用生态适宜性等级。结果表明,大连可做高强度开发的城市建设用地面积约为850.46 km²,约占总面积的6.28%;可在指导下进行适度开发利用的土地面积为1835.97 km²,占总市域面积的13.56%;而不宜作为建设用地的土地(不适宜和中低适宜区)面积为10851.92km²,约占总市域面积的80.16%,即城市建设用地的影响范围应该控制在区域的20%土地利用类型中,另外80%的土地不适宜进行城市建设的开发。根据上述结果,全区规划分为优化建设区、重点建设区、限制建设区和禁止建设区,并提出用地分区发展管制对策。     

回族聚居地区新建型城镇空间增长格局研究——以宁夏吴忠市红寺堡镇为例

回族聚居地区新建型城镇一般是指西北民族地区在扶贫工程、生态移民工程、大村庄合并等补齐短板的小康社会建设中,在适宜生产生活区域建设的回族人口占比较大的新城镇,其受政府行为和城镇规划影响深刻,与普通城镇的空间自组织与他组织相结合增长过程有着明显区别。以宁夏中部扬黄新灌区吴忠市红寺堡镇为例,利用2005年、2010年和2016年3期遥感影像,运用土地利用动态度模型、空间自相关模型和核密度估算等方法,探讨回族聚居地区新建城镇的空间增长格局特征。结果表明：（1）红寺堡镇从早期居住用地占主体的用地模式逐步转变为居住-工矿仓储-公园绿地为主导的复合型用地模式,红寺堡镇作为新建城镇,城镇空间增长初期主要以公共服务与基础设施用地、商服用地、城市院落用地为主形成城市核心区,呈星型原始增长模式;随着城镇人口的增多,城镇空间增长速度加快,空间呈现轴带状及跳跃式的混合拓展增长,在城镇规划引导下,用地类型中公园与绿地等生态用地、以高层建筑为主的住宅小区和工矿仓储用地占比显著上升,用地模式逐渐向复合型用地模式转变。（2） Global Moran’s I指数研究显示,经过近10多年的城镇建设,尤其是在科学合理的城镇规划作用下,各用地类型的空间自相关在逐渐增强,空间格局呈现集聚态势;基于3次城镇规划及土地利用规划,以功能性用地的混合布局为特征,城镇用地的总体格局没有发生剧烈变化,仅在原有基础之上进行了微调,城镇空间增长趋于稳定,用地类型、用地结构比例趋于合理,新型小城镇建设成效初见端倪。（3）作为回族聚居小城镇,红寺堡镇区清真寺空间分布格局变化较小,总体呈现西南部相对密集,东北部相对稀少的特征,与各个时段内农业聚落大范围分布有密切关系;近些年镇区出现清真寺由低密度蔓延态势向高密度蔓延转变,这种变化主要受教派体系较多的回族文化特征影响,空间分布与各教派教众人口分布的随机性有较高的一致性。     

鄂尔多斯土地利用生态安全格局优化及方案评价

根据不同情景选择符合区域生态环境与社会经济特点的模型方法,已经成为区域土地利用生态安全格局构建的关键。本文以位于中国北方农牧交错带的鄂尔多斯市为研究区,基于自然地理数据、社会经济统计数据、土地利用/覆被数据,将最小累积阻力模型（MCR）引入土地利用生态安全格局的构建过程,并通过景观格局指数分析了基于MCR模型构建的安全格局与基于土地生态适宜性和多目标优化的安全格局的适用条件。结果显示：前者适宜于维持生态安全的情景,有利于降低土地系统中人类活动的生态风险;后者则适宜于维持生态适宜性的情景,有利于降低土地系统中自然因素的生态风险。研究结果对鄂尔多斯市土地资源的可持续利用具有重要的指导意义。     

快速城市化背景下的城郊土地利用结构适宜性评价与协调发展——以武汉市汉南区为例

快速城市化背景下城区用地急剧向城郊扩张,城郊用地结构性冲突与矛盾突出。以武汉市汉南区为例,应用GIS R/S空间分析技术,定量分析了其土地利用结构现状特征:土地利用结构以农用地为主,突出农业大区地位,建设用地增长迅猛,集中分布于纱帽、邓南、湘口等中心城镇;结合SPSS因子分析,建立用地结构适宜性评价模型,开展城郊土地利用结构的适宜性评价:汉南区土地利用方式基本适宜,在中度适宜及其以上的比例达到60%,与自然生态、社会经济、城镇发展保持较好协调程度。但仍存在突出的用地结构性问题:农用地斑块比较零碎,规模化与集约化程度低,大规模围垦对湖泊、坑塘、河流、湿地产生较大胁迫;居住与工矿用地相对分散,侵占农田现象较严重,据此提出了汉南区土地利用调整方案和协调保护措施。     

半干旱地区城市用地生态适宜性评价——以呼和浩特市为例

 对区域非城镇建设用地用作城镇建设用地的生态适宜程度进行评价是城市生态规划的核心问题,也是城市总体规划制定的基础和依据。以呼和浩特市为例,采用单因子评价分析与综合评价分析相结合的方法,在ArcGIS软件的空间分析功能的支持下,确定了呼和浩特市城镇建设用地适宜、较适宜、较不适宜和不适宜4级综合生态适宜性分类。研究结果表明,呼和浩特市城镇建设用地适宜级别土地占总面积的39.1％;较适宜级别占7.3%;较不适宜级别占25.6%;不适宜占28.1%。从不同适宜级别土地在不同旗县区的分布特点来看,呼和浩特市城区、土默特左旗的适宜建设土地相对较多,分别为39.1%和28.5%;土默特左旗和托克托县的不适宜土地相对面积较大,分别为45.3%和53.6%。     

基于主成分分析的BP神经网络在城市建成区面积预测中的应用——以北京市为例

城市建成区规模受社会、经济、城市环境等诸多因素影响, 传统统计方法难以准确预测城 市建成区的面积。人工神经网络具有良好的非线性映射逼近性能, 在各类预测研究中得到了广泛 的应用, 尤其是BP 神经网络。主成分分析可以在有效保留数据信息前提下对数据进行降维, 它 与BP 神经网络的结合主要在数据输入端, 通过减少输入层神经元个数, 增强网络性能, 提高预 测精度。本文以北京市为例, 综合运用主成分分析和BP 神经网络方法建立预测模型, 以1986~ 2003 年数据为学习样本, 以2004 年数据为检验样本, 对2005 年北京市城市建成区面积进行模 拟预测。预测结果表明, 基于主成分分析的BP 神经网络预测结果与实际值的相对误差为2.8%, 比传统BP 神经网络预测精度提高1.8 个百分点, 网络训练收敛速度也更快, 其预测精度和效率 都有不同程度的改善。     

Assessing potential land suitable for surface irrigation using groundwater in Ethiopia

Although Ethiopia has abundant land for irrigation, only a fraction of its potential land is being utilized. This study evaluates suitability of lands for irrigation using groundwater in Ethiopia using GIS-based Multi-Criteria Evaluation (MCE) techniques in order to enhance the country's agricultural industry. Key factors that significantly affect irrigation suitability evaluated in this study include physical land features (land use, soil, and slope), climate (rainfall and evapotranspiration), and market access (proximity to roads and access to market). These factors were weighted using a pair-wise comparison matrix, then reclassified and overlaid to identify suitable areas for groundwater irrigation using a 1-km grid. Groundwater data from the British Geological Survey were used to estimate the groundwater potential, which indicates the corresponding irrigation potential for major crops. Results indicated that more than 6 million ha of land are suitable for irrigation in Ethiopia. A large portion of the irrigable land is located in the Abbay, Rift Valley, Omo Ghibe, and Awash River basins. These basins have access to shallow groundwater (i.e., depth of groundwater less than 20 m from the surface) making it easier to extract. The comparison between available groundwater and total crop water requirements indicate that groundwater alone may not be sufficient to supply all suitable land. The study estimates that only 8% of the suitable land can be irrigated with the available shallow groundwater. However, groundwater is a viable option for supplementing surface water resources for irrigation in several basins in the country.     

近18年来杭州城市用地扩展特征及其驱动机制

基于多时相Landsat TM/ETM+数据和GIS技术,采用人机交互的遥感图像监督分类和空间叠加方法提取了1991,1999,2008三个年份杭州市辖区建设用地专题信息,分时段重点分析了从1991~2008年各市辖区城市扩展强度指数、方向及其侵占其他用地情况,揭示了杭州城市扩展的社会经济等多方面的驱动力因子与作用机制。结果表明:18年来,杭州城市用地快速扩展,各市辖区扩展速度和扩展强度表现出明显的阶段性和空间差异性。与1991年相比,2008年城市建设用地规模增加到近3倍,被侵占用地的主要类型是农用地,其次为水域和林地,其中农用地占66.98%,水域占17.71%,林地占15.31%。分析表明:城市人口、经济总量的快速增长、社会和外商投资额大幅增加、快速增加,以及快速的旧城更新和郊区房地产开发、高教园区和科技开发园区的用地组团式开发、跨江大桥和内外绕城公路的建设等因素是近18年杭州城市空间扩展的主要驱动力。政府应该反思在不同城市扩展阶段的得失,思考如何实现未来城市的理性扩展。     

基于“双评价”与FLUS-UGB的城镇开发边界划定——以长春市为例

运用系统性思维,在综合考虑国土空间全要素、协调空间规划各阶段的前提下,结合资源环境承载能力评价、国土空间开发适宜性评价（“双评价”）与FLUS-UGB模型,提出了城镇开发边界划定的系统流程,包括基于“双评价”识别本底特征、基于功能遴选划分功能适宜区和基于FLUS-UGB模型划定边界3个步骤。以长春市为例,基于2010-2015年土地利用数据进行模型模拟与精度验证,总体精度为0.922 3,Kappa系数为0.844 6,表明模型具有较高精度,进而模拟了2035年长春市城镇发展形态,划定了城镇开发边界,并制定了切实有效的管控手段。这套划定方法以科学评价识别前端本底,以协同共生整合中端功能,以有机生长优化末端布局,为长春市国土空间开发与保护格局的确立迈出了稳健的一步。     

土地利用冲突的时空格局刻画与多情景模拟研究——以长江三角洲城市群为例

科学刻画与模拟土地利用冲突的时空演化格局是精准认知区域土地利用结构进而寻求人地关系协调的基础。采用景观格局指数构建土地利用冲突模型,借助GIS等手段分析长江三角洲城市群1980—2020年间土地利用冲突的时空演化特征,并结合斑块生成土地利用变化模拟模型和多目标规划法多情景模拟2035年的土地利用冲突格局。结果表明：①长江三角洲城市群土地利用冲突受地形等因素影响呈现“北高南低”的分布格局,且在高速城镇化和城市无序蔓延等因素作用下,人地关系趋于不协调发展,土地利用冲突程度逐年加剧。②受人口迁徙和城镇化发展阶段的影响,土地利用冲突的热点区域由乡村空间转移至了城市空间。③在土地利用过程中,耕地是各利益主体争夺的核心区域,也是权衡土地利用冲突的“关键地带”。④可持续发展情景兼顾了经济发展与生态保护两方面的用地需求,是缓和土地利用冲突的一种合理选择。     

基于凸壳原理的杭州城市扩展形态演化分析

在城市化快速推进的背景下,探索凸壳原理在城市扩展形态识别中的应用价值,并借此分析杭州市主城区1985~2010年间城市扩展形态演化规律及其机理,以期为控制城市扩展形态,指导未来城市土地开发活动提供借鉴。研究发现,凸壳原理在城市扩展形态识别上简单而明确,通过确定已有城市建设用地的凸壳,将城市所有可开发用地明确区分为凸壳内用地和凸壳外用地2类,为采取差别化的空间管理政策提供依据。构建了基于凸壳原理的城市扩展形态计算机识别方法,有利于在城市扩展模拟中实现城市扩展形态影响因素的定量化表达。1996年之前,杭州市建设用地和凸壳面积增长缓慢,城市形态相对紧凑;1996年之后,建设用地快速增长,城市不均衡扩展加剧,凸壳面积陡增,城市形态紧凑程度下降。总体来看杭州市城市扩展类型属于外延型,随着凸壳面积的增加,城市填充潜力随之增强,为促进杭州市城市紧凑化发展,应该严格控制凸壳外的城市土地开发。沿主干道的城市开发是城市形态外延式发展的主要因素,已有建设用地周边以及城市内部次要道路沿线的城市开发,以及城市中心的集聚作用和规划对城市开发的控制是城市形态填充式发展的主要因素,而郊区化发展和“东扩西进”等城市空间发展政策促使特定时期城市外延式发展。     

城镇建设用地适宜性评价信息系统研究：以福建省漳州市芗城区为例

本文以福建省漳州市芗城区为例，分析研究城镇建设用地适宜性评价信息系统的设计，建立与应用，从系统的概念模型入手，阐述了系统评价原则与体系，系统流程概念设计，数据库组织与结构的概念设计，评价模型概念设计等４个方面的内容，以ＡＲＣ／ＩＮＦＯ为主要支撑软件，建立了城镇建设用地适宜性评价信息系统。     

基于多源数据的主体功能区划分方法——以广州市为例

以广州市为例,基于城市感知数据、遥感影像等多源数据,采用卷积神经网络对遥感影像进行了语义提取,将提取结果与兴趣点（Points of Interest）样方密度的功能用地识别结果进行补充校验,根据政策和规划文件建立功能用地与主体功能区之间的关联,利用信息熵分析广州市功能用地混合程度,以辅助判别主体功能区,最终得到广州市主体功能区划分结果。将划分结果与《广州市主体功能区规划（2008—2020年）》和《广州市城市总体规划（2017—2035年）》草案对比验证,结果表明文章所提出的方法精准度较高,并能体现广州市空间格局形态,反映主体功能区实际分布情况。     

Research on the Suitability Evaluation of the Development and Utilization of Regional Selenium-rich Soil Resources and Spatial Zoning based on Niche Theory

Relying on the advantages of selenium-rich soil resources, the development of special selenium-rich agricultural industry is an effective measure to implement the rural revitalization strategy. This paper took Yuanzhou district as the research area, based on ecological niche theory, creatively determines the dominant and limiting factors of selenium-rich soil resources development and utilization from three aspects of natural resources endowment, land use conditions and ecological protection, constructed the evaluation index system of selenium-rich soil resources development and utilization and ecological niche suitability index measurement model, and explored the suitability of regional selenium-rich soil resources development and utilization and zoning. The research results show that: (1) The area suitable for exploitation of selenium-rich soil resources in the study area is 174658.4 ha, accounting for 68.83% of the total area, mainly distributed around Yuan River and in the central, northern, northwestern and northeastern areas of the study area. (2) Based on the evaluation results of the suitability of selenium-rich soil resources development and utilization and the development of related agricultural industries, the study area was divided into four functional zones of selenium-rich industrial development: core zone, key zone, development zone and radiation zone. The core zone and key zone are suitable for building selenium-rich agricultural industry demonstration area and selenium-rich products breeding production base, and the development zone and radiation zone can vigorously develop selenium-rich modern agriculture and selenium-rich recreation tourism, which will accelerate the development trend of multi-level and diversified selenium-rich industry in study area.This study can provide scientific, reasonable and feasible ideas and methods for the development and utilization of selenium-rich soil resources and the planning and development of selenium-rich industries in similar areas.     

Planning Method of Non-Development Zone in Southern Jiangyin

Jiangyin was the earliest to conduct Non-development zone planning and has attracted the attention of people all over China because it is regarded as the Chinese version of Smart Growth. The planning process is as follows. Based on SPOT and TM satellite remote sensing images develop a regional land use map with high precision using artificial interpretation methods. Then, according to the relationship between anti-development suitability and disasters, agriculture, ecology, built-up area distribution and other geographical factors, generate a comprehensive evaluation chart of anti-development suitability using GIS analysis, such as buffer analysis and overlay analysis. Later, with a regional land use map and anti-development suitability evaluation chart, using the principle of ecological security network and learning from the management experience of nature reserves, draw the scope of Non-development zone and core area. Last, put forward a series of protective measures for the above Non-development zone, that is only allowed to develop agriculture and tourism, strictly restricted industrial projects and urban real estate activities, and all existing industrial factories must be moved to planned industrial parks. This is good practice whereby local governments keep land resources for future generations and more advanced than an urban expansion strategy. This method is very useful for promoting land use layout optimization in Southern Jiangsu Developed Areas.     

撤县(市)设区对城市空间扩展的影响机理——以杭州市为例

城镇化的持续推进对城市空间扩展产生了新的需求,撤县（市）设区是中国城市市辖区实现扩容提质的主要手段之一。以杭州为例,定量测度撤县（市）设区后杭州城区空间扩展的时空特征及其各方面的影响,并探讨了这一区划调整对城市空间扩展影响的作用机理。研究发现：通过撤县（市）设区,杭州城区的建设用地东扩趋势明显,萧山和余杭两区的建设用地新增面积和扩展速度均高于平均水平,且两地建设用地空间存在多中心集聚特征,成为新一轮的杭州建设用地扩展高密度区,城市功能不断凸显。总体来看,撤县（市）设区对城市空间的影响是间接的,具有一定的滞后性,通过引导城市空间扩展的主要方向,实现中心城市人口和产业向新设市辖区的转移和集聚,提供城市空间扩展的载体。撤县（市）设区后需要通过后续的城市规划修编、土地性质和权限调整、生产要素集聚与空间重组等路径,对城市空间扩张与空间演变产生直接影响。     

重庆两江新区低丘缓坡开发建设生态适宜性评价

低丘缓坡土地开发建设是协调城镇化和生态保护的重要途径。以重庆两江新区为例,首先界定研究区低丘缓坡土地评价范围,提取低丘缓坡土地面积共为531.66 km²。然后以生态保护为基本目标,从自然禀赋、区位条件、生态环境3个角度选取10个指标,应用生态适宜度模型建立低丘缓坡土地开发建设生态适宜度等级空间格局。结果表明：① 低丘缓坡土地开发建设单因子生态适宜性等级差异较大,其中自然禀赋和生态环境的生态适宜度等级以中高等级为主,区位条件的生态适宜度等级以中等级为主。② 研究区综合生态适宜度等级以中等级为主,以复盛、石船、鱼嘴和龙兴等地为集中适宜开发建设区。③ 通过综合生态适宜度等级与土地利用总体规划数据的叠加分析,将研究区划分为四类建设区。优先开发区面积为80.43 km²,集中在西部河流两岸附近1000 m和东部槽谷地区;一般开发区面积为157.26 km²,主要位于西部河流两岸250~350 m地带和铜锣山两侧槽谷地区;限制开发区面积为201.74 km²,集聚在中部400~450 m台地区;禁止开发区面积为92.22 km²,以“四山”地区为集中区。研究结果为低丘缓坡土地开发建设过程中经济发展和生态保护“双赢”策略的制定提供科学依据。