基于生态敏感性的区域环境时空变化及其驱动因素探究——以定安县为例

生态敏感性是分析区域生态环境稳定性的主要方法之一,其评价结果对于区域生态保护和决策制定具有重要意义。本文以定安县为研究区域,从土壤侵蚀、生境、地形、水资源4个方面选取了9个敏感指标构建生态敏感性评价体系,结合层次分析法(AHP)和熵权法进行组合赋权,分析2013和2021年两个时期生态敏感性时空分布与变化,以及空间集聚性、生态敏感性区域变化,并利用地理探测器分析其主要驱动因素。结果表明：2013—2021年,定安县生态敏感性均是南高北低的分布格局,且整体生态敏感性程度呈下降趋势;生态敏感性空间集聚效应显著,但随着时间推移,空间聚集性降低,高值聚集区和低值聚集区均有收缩的趋势;生态敏感区转移主要发生在中敏感区和高敏感区,变化等级以一级递增、递减为主;土地利用和植被覆盖度较其他敏感指标对生态敏感性的驱动力较大,且随着时间推移,土地利用与植被覆盖度对生态敏感性的驱动力呈主导作用趋势。     

河北生态用地时空格局的地貌分异特征

生态用地是区域生态服务功能的主要供给者,对控制区域生态环境起到了关键作用,研究河北省生态用地时空格局的地貌分异特征可以为京津冀区域生态用地保护与优化、土地利用规划以及生态战略制定提供科学依据。基于1990年、2000年和2015年生态用地遥感解译数据和地貌数据,利用分布指数、信息图谱等方法,分析了河北生态用地时空格局的地貌分异特征。研究表明:①研究期间河北省生态用地在平原、台地和高原地貌类型区呈劣势分布,在丘陵、低山和中山地貌类型区呈优势分布;②研究期间林地在台地,其他生态用地在平原、台地、低山和中山地貌类型区空间稳定性极差;林地在平原,草地在高原,湿地在平原、台地、丘陵和低山,其他生态用地在丘陵和高原地貌类型区空间稳定性较差;各生态用地类型在其他地貌类型区空间稳定性较好;③研究期间生态用地变化图谱以稳定型为主,所占比重为86. 75%,在平原、台地和高原地貌类型区呈劣势分布,在低山和中山地貌类型区呈微弱优势分布,在丘陵地貌类型区呈标准分布。河北生态用地空间分布、空间稳定性和变化图谱的地貌特征分异显著,制定生态建设战略规划时应充分考虑区域地貌特征。     

基于Google Earth Engine的巢湖流域生态环境质量时空动态变化及影响因素分析

本文以巢湖流域为研究区,基于2000—2020年Landsat TM/OLI系列遥感数据,通过Google Earth Engine云计算平台构建遥感生态指数(RSEI),采用空间自相关与地理探测器等方法对巢湖流域生态环境质量进行大尺度、长时序动态监测分析与评价。结果表明：(1)研究区RSEI均值由2000年的0.70提升至2020年的0.74,整体上呈现改善趋势,研究区生态环境等级以优、良为主。(2)研究区全局Moran’s I指数均大于0,巢湖流域生态环境质量在全局自相关上呈现聚类趋势,具有显著的空间正相关性,20年间“低-低”聚集区呈现先增加后减少趋势。(3)研究区生态环境受多因子影响,其中人为因素对2010年巢湖流域生态环境影响较大,进而导致生态环境质量下降。     

高密度人口聚集区与城镇用地的空间差异研究

将人口密度为1 500人/km~2和人口规模为6万人的区域提取为我国高密度人口聚集区;再运用叠置分析、重心和标准差椭圆分析模型,对高密度人口聚集区与城镇用地的空间分布差异进行定量分析,以期为协调人口与土地资源的合理配置提供参考,为未来人口、土地和经济城市化提供决策依据。结果表明,2000～2015年全国高密度人口聚集区与城镇用地的重叠率不足30%,人口集聚于非城镇用地的现象十分普遍。从区域上来看,沿海地区的人口集聚与城镇用地拓展协调性比内陆好,南部沿海经济区城镇用地拓展与人口集聚不匹配的现象较严重;从分布方向上看,高密度人口聚集区与城镇用地分布均为南北方向分散,东西方向集中;北部城镇用地分布多于高密度人口聚集区,南部则相反,整体上二者的空间分布趋于一致。     

1980—2020年重庆市土地利用时空格局演变

人类与自然相互作用具体表现在土地利用时空格局变化上。本文研究重庆市土地利用时空变化情况,了解土地利用类型间相互转换情况以及三大类型用地的时空格局变化特征,可为重庆市可持续高质量发展和生态环境保护提供一定参考。本文基于8期土地利用基础数据,采用土地利用类型转移矩阵、土地利用动态度、空间自相关等方法探究了重庆市1980—2020年土地利用时空格局演变特征。结果表明：(1)重庆市生态保育用地占比最高,生态保育用地占比52.54%,主要分布在重庆市北部以及东南部;耕地面积占比46.35%,较集中分布在重庆市西南部;人类活动强度较大的城乡建设用地占比仅1.11%,零散分布在各县域,在西南部中心主城区域出现集中连片分布,与耕地的分布有一定的空间协同。(2)重庆市生态保育用地和耕地面积都存在不同程度的减少;城乡建设用地扩张主要来源于对耕地的侵占。(3)三大类型用地均表现出明显的空间自相关性,均表现出明显的空间聚集性;在空间分布上同时表现出明显的空间异质性,即重庆市东西两端的地类较单一、聚集性高,中部地区地类较为复杂、聚集性较低。     

时空视角下的南京江北新区国土空间用地格局分析

利用地理国情地表覆盖分类数据,从时空视角分析2015—2019年南京江北新区国土空间格局现状及变化情况,结果表明:南京江北新区国土空间用地比例相对均衡,呈现“城镇—生态”协调发展的空间格局,基本符合区域发展定位;2015—2019年,南京江北新区国土空间用地的变化趋势为城镇用地增长、农业用地和生态用地减少,且农业用地减少速率快于生态用地。     

青岛市生态环境变化遥感监测与分析

城市化进程不断加快带来一系列生态环境问题,本文利用植被指数、湿度指数、地表温度、建筑物—裸土指数定量表征绿度、湿度、热度、干度4个生态要素指标,通过主成分分析法,建立遥感生态指数模型,并从时间和空间两个维度对比分析2013、2019年两个时期遥感生态指数。结果表明,青岛市生态环境呈局部优化改进、整体下降趋势;同时,将青岛市遥感生态指数与人类活动相关的地表覆盖变化数据、路网交通数据、夜光数据进行耦合性分析,进一步分析探寻生态环境变化的影响因子。     

基于景观格局的红壤丘陵区生态风险评价——以赣州市为例

南方红壤丘陵区生态环境脆弱,为合理评估红壤丘陵区生态风险时空变化规律,以赣州市为例,基于2000—2020年4期30 m分辨率土地利用数据,对该区土地利用时空格局变化进行分析,从景观格局角度构建生态风险指数,结合生态风险影响因素对景观生态评价分析。研究期内,林地面积持续减少,建设用地面积增加。2000—2020年土地利用多样化指数由0.40上升至0.43,土地利用类型总体结构向丰富多样化发展。各时期景观生态风险在空间上分布差异显著,集聚效应明显,高风险区面积由32.75 km^(2)下降到12.00 km^(2)。研究区生态压力和生态响应在空间上分布差异明显,该区生态风险受多重因素影响,应对重点区域加强生态治理。     

武汉市生态用地景观格局的时空演化特征分析

为揭示快速城市化下,武汉市进入21世纪最初的12年来生态用地的时空演变规律,以武汉市2000年、2005年和2011年Landsat TM/ETM+遥感数据为数据源,在景观格局分析的基础上,通过景观组分转移矩阵和景观不稳定斑块分析方法定量研究生态用地景观演变的数量、结构特征和变化方向,并采用景观破碎度和景观连通性指标反映生态用地空间格局特征。结果表明:从数量结构来看,2000-2011年,伴随建设用地的快速扩张,武汉市生态用地面积继续减少。水域作为生态用地的第一大景观,优势度不断降低,而林地和未利用地在生态用地中的比重有所上升。相比于生态用地内部的转换,生态用地与非生态用地转入转出愈发频繁,林地和水域稳定性差,大面积转化为农田。从空间分布来看,武汉市生态用地主要集中在黄陂区和江夏区,中心城区的生态用地持续大量减少,林地和未利用地的空间破碎化程度不断增加,斑块被分割为破碎状态且边界复杂,受人类活动干扰大。除江夏区外,其他城区生态用地的空间连通性急剧下降,生态用地孤岛化。研究成果对科学规划城市生态廊道,建设生态环境友好型城市具有一定的指导意义。     

基于GIS的东川区生态环境敏感性分析

利用地理信息系统技术与层次分析法对东川区生态环境进行敏感性分析,本文共选取5个评价指标,首先对其进行单因子评价;然后基于GIS空间分析功能,将东川区综合生态敏感性分为5个等级;最后构建东川区综合生态环境敏感性分布图。研究结果显示:①5个生态评价因子中,坡度因子对东川区生态环境敏感性影响最大,权重值为0.36。根据对生态敏感性影响程度从大到小排序为:坡度、高程、土地利用、NDVI和水域缓冲区。②东川区生态环境敏感性总体偏高,极高敏感区与高敏感区共占区域总面积的44.17%;中敏感区占比最高,为26.1%;低敏感区和极低敏感区两者占比之和为29.73%。③东川区生态环境极高敏感区和高敏感区主要分布在西北部;极低敏感区和低敏感区主要分布在东北部及中部河谷地区。     

水源保护区的生态脆弱性及生态修复成效分析

针对丹江口核心水源区(湖北段)生态环境存在的问题,该文以生态保护和修复为目标,从生态敏感性、生态恢复力、生态压力度3个角度甄选了16个指标因子构建“生态敏感性-生态恢复力-生态压力度”模型指标体系,运用主成分分析法和层次分析法,在格网尺度下定量分析了2015、2020年的生态脆弱性时空演变特征和生态修复成效。主要结论如下：(1)水源区生态现状良好,95%以上的区域在中度脆弱以下,脆弱性受人类活动影响空间分布由中心城区向周围城镇逐渐减弱;(2)各县区生态保护策略因地制宜,重脆弱区应控制建设用地的扩张减小生态敏感性,低脆弱区应发挥区位优势以生态旅游业带动经济发展;(3)5年间,生态修复成效明显,特别是中度脆弱区占比减少了5.82%,植被长势监测、露天采矿修复、复绿工程的实施等都使生态系统持续向好发展。     

印度武装冲突事件的时空演变分析

基于乌普萨拉冲突数据项目,运用空间分析和统计学方法,对1989—2019年印度武装冲突的时空特征进行剖析,发现印度武装冲突年际量变化呈4个阶段,空间分布聚集于克什米尔地区、印度东北地区和东南地区;重心呈现空间迁移特性,空间分布呈"西北—东南"格局,3大聚集区的重心不断向其边界迁移;3大聚集区地域变化各具区域特色,东北、...     

基于差异化建模与TF-IDF算法的城市功能区识别及混合度测算

基于POI性质、特点的不同,本文构建了一个融合统计分析法、核密度分析法的城市功能区定量识别模型,有效地识别出了广州市中心四区的功能区类型。利用耦合TF-IDF算法和信息熵算法测算城市功能混合度并进行面积加权,使得城市功能混合度测算更加符合实际情况。研究结果表明：广州市中心城区呈现出混合用地为主的特征,总体混合程度高。混合用地主要分布在研究区中心,单一类型用地零星分布在研究区外围,呈现出显著的“核心-外围”式的圈层化分布格局。城市功能混合度呈现“中心高,四周低”“多中心,组团式”、空间梯度差异显著的分布特征,并且功能混合程度与发展水平有一定正相关关系;功能分区结果与混合密度情况分布较为一致,表明本研究方法可行、研究结果合理。     

基于主成分分析的生态变化遥感监测——以宝鸡市城区为例

利用遥感技术研究区域生态变化特征,具有实时、快速等优点。采用主成分分析法(principal component analysis,PCA),集成了绿度、湿度、干度和热度4个遥感指标,对2002—2013年间宝鸡市城区(陈仓区、金台区和渭滨区)及其土地利用类型的生态环境质量变化进行了综合评价。结果表明,2002—2013年间研究区生态环境质量等级提升的面积占研究区总面积的39.50%,等级下降的面积占10.96%,生态环境质量综合指数(synthetical ecological index,ESI)提升了0.31,近10 a来生态建设工作已取得显著成效;其中,陈仓区和渭滨区整体生态环境质量得到改善,ESI分别上升了0.38和0.23,而金台区有所下降,ESI降低了0.03;各土地利用类型ESI由高到低依次为林地、未利用地、草地、水域、耕地和建设用地,其中耕地生态环境质量相对稳定,林地、草地和未利用地得到改善,而水域和建设用地变差。     

中国北方地区生态环境质量时空变化及其对气候变化与人类活动的响应

中国北方地区地域辽阔,干旱面积分布较广,风沙危害、水土流失等问题严重,是典型的气候敏感区及生态环境脆弱区。然而,该区域近几十年来生态环境质量演变及其对气候变化与人类活动响应的规律还不清晰,研究这些规律对加强北方地区生态文明建设及维护生物多样性具有重要意义。本文基于中国历史高分辨率生态环境质量数据(CHEQ),以及气候指标、夜间灯光等遥感数据,利用趋势分析、变异系数、偏相关分析、多元回归分析、重标极差分析等方法,探究了北方地区2001—2018年生态环境质量时空变化特征及其对气候变化与人类活动的响应。结果表明：(1)2001—2018年CHEQ指数总体呈小幅下降趋势,空间上呈东高西低、南北高中部低的分布特征;(2)近18年来,北方地区生态环境质量改善的区域仅为18.66%,而退化面积比例为40%;(3)生态环境质量与气温和人类活动呈显著负相关关系(P<0.05),而与降水呈显著正相关关系(P<0.05);(4)气候变化对生态环境质量变化起主导作用的区域占研究区面积的90%。本文在弥补现有研究不足的同时,可以为快速掌握北方地区绿色经济发展下生态环境质量的变化规律和提高生态文明建...     

基于NPP数据的江苏省生态价值时空格局分析

植被净初级生产力(NPP)是评价生态系统服务功能的重要指标。本文基于NPP数据,估算了区域生态价值,运用空间分析技术研究了江苏省生态价值的空间分布规律和时空演变特征。结果表明:1) 2000—2014年,年均生态价值分布呈西低东高的特点,生态价值高值区主要分布在苏南及沿海地区,苏北及内陆地区生态价值均值较低; 2)区域年均生态价值大致呈曲线波动变化; 3) 15年间江苏省生态价值总体呈增加趋势,北部地区增长相对较快。     

兰州市地质灾害群测群防点空间格局分布

针对地质灾害点空间格局分布定量性研究较少的问题,该文提出一种定量研究方法——空间扫描统计方法,以地质灾害群测群防点为基础数据库,分析兰州市地质灾害群测群防点空间格局分布。研究结果表明:(1)崩塌和不稳定斜坡聚集区相似,均在城关区呈现1类聚集,榆中县和永登县的部分乡镇呈2、3类聚集,4类聚集区均分布在红古区的部分街道;(2)滑坡和泥石流1类聚集区包括以西柳沟街道为中心的13个乡镇街道,4类聚集区都分布在红古区,而2、3类聚集区分布有较大的差异。该方法能定量表达各类型地质灾害点的空间聚集度。该文结论以期为兰州市地质灾害针对性地采取预防和控制手段。     

赣江新区建设用地空间格局监测

通过对新区城乡建设用地和城市建设用地空间格局变化监测，分析其变化特征，对新区未来建设和发展以及推动生态文明建设有重要指导意义。本文以赣江新区为例，从建设用地空间形态模式、空间重心指数、空间紧凑度、空间形状分形维数等方面，分析了赣江新区2017—2018年建设用地空间格局变化特征，研究结果表明：(1)城乡建设用地和城市建设用地总量均呈现逐步增长的态势，并符合规划；(2)新区属于组团型发展模式，建设空间重心整体向东北方向扩张；(3)为有关政府部门继续推进新区建设和规划调整提供参考依据。     

太原景观格局脆弱度时空动态研究

针对景观脆弱度评价中存在的因子重复计算以及对建设用地和林地易损度的认识不同问题，对景观格局脆弱度指数进行了改进，并对建设用地和林地易损度进行了探讨。根据Landsat8数据，研究了2000-2019年太原景观格局脆弱度的时空动态变化。采用改进后的景观脆弱度指数很好地避免了因子重复计算问题，合理地确定了建设用地和林地的易损度。太原景观格局脆弱度时空变化研究表明：(1)从太原整个景观层次的景观格局脆弱度来看，2000—2010年逐渐减小，2010—2015年又增大，而2015—2019年又略有减小，2000—2019年的变化趋势与林地和中高覆盖度草地面积变化趋势正好相反。(2)2000年和2005年以中度脆弱区面积最大，2010—2019年均以较低度脆弱区面积最大，2000—2019年，低度脆弱区和较低度脆弱区面积在增大。该文对景观格局脆弱度指数进行的改进，不仅简化了参数，更是避免了重复，使计算更加合理。景观太原景观格局脆弱度具有较强的正相关关系，空间分异总体较小，“高-高”值区分布较集中，出现在人类活动强度较大的东南部平原区域，“低-低”值区分布较分散，主要分布在林草覆盖度较好的区域。     

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。