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。     

特大城市“三线冲突”空间格局及影响因素

划定“三线”(生态红线、城市开发边界、基本农田保护红线)是构建城市生产、生态、生活空间格局和实现“多规合一”的关键。但在实际工作中,“三线”由不同部门依据不同准则划定,在空间上往往存在冲突。本文以武汉都市发展区为例,从图斑层面探讨“三线冲突”的类型与表征,并分别采用空间格局分析和相关分析法研究“三线冲突”的空间格局特征和区域条件对其影响。研究结果表明：①武汉都市发展区内“三线冲突”以生态—耕地冲突和生态—城市冲突为主,城市—耕地冲突面积较小;②生态—耕地、生态—城市和城市—耕地冲突热点分别集中于都市发展区边缘、都市发展区内部和城乡过渡带,呈圈层分异的特点;③区域条件的6个指标对3类“三线冲突”子类型冲突强度的影响因素各不相同。研究结论为：一是“三线冲突”强度可以用“三线冲突”强度指数(TLCI)表征;二是空间自相关分析、梯度分析、景观格局分析法可以很好地刻画“三线冲突”空间特征;三是对“三线冲突”的自然—人文驱动机制的研究有待进一步完善和深化。本文有助于从城市空间视角加深对“多规冲突”问题的理解,识别“三线冲突”的自然—人文驱动因子,为实现“多规合一”提供理论支撑。     

基于人居环境特征的青藏高原“无人区”空间界定

青藏高原独特的高寒环境与自然条件在一定程度上限制了人口的自然分布与有序发展,形成了中国面积大、分布广的“无人区”（UPAs）。然而,当前有关“无人区”面积、分布、特征与区域差异等研究尚无定论。客观、准确界定“无人区”的空间范围,对开展青藏高原资源环境承载力评价、国家公园与生态安全屏障建设等具有重要意义。基于青藏高原居民点分布信息,据其地形、气候、生态、土地利用等要素特征,本文综合表征了居民点的自然—生态—土地利用耦合关系,率定了居民点分布上限的各要素阈值,通过多要素空间叠加构建了“无人区”评价综合模型,并以居民点分布的自然极限、生态（含氧量）下限、土地利用规律为关键阈值界定了青藏高原“无人区”空间范围并分析了其地理分布特征。研究表明：① 以居民点分布累计比例< 0.1%计,确定“无人区”的地形阈值为海拔> 5665 m、相对高差> 2402 m、地形起伏度> 8.59,气候阈值为相对湿度< 76.2%、温湿指数< 33或 > 71。② 根据居民点分布及人体对含氧量耐受情况,确定“无人区”的生态阈值为气压< 500 hpa、大气含氧量< 40%。③ 青藏高原严格“无人区”面积达1912 km²,其中新疆699 km²、四川413 km²、西藏331 km²、青海291 km²、甘肃178 km²。空间上呈零星分散状,多分布在四川贡嘎山、珠穆朗玛峰附近等极高山地区、可可西里东部—罗布泊地区;以及少部分分布在青海柴达木盆地。     

地表温度“源—汇”景观贡献度的影响因素分析

在中国快速城市化进程中,城市热岛是严重的环境问题之一。探究城市热岛的影响因素,建立与自然因子、社会经济因子、景观形态因子的关联,对解决中国“城市病”,实现可持续发展具有重要的意义。本文首先在全国尺度上基于地表温度“源—汇”景观指数识别地表温度的“源”景观/“汇”景观,在此基础上计算“源—汇”景观贡献度及其效应,分析其时空演变规律;其次,基于空间杜宾模型分析自然因子、社会经济因子和景观形态因子对“源—汇”景观贡献度的影响,结果发现：① 2005—2015年间,可缓解热岛效应的省份冬季较夏季多,冬季“强”和“较弱”景观贡献度比值区域集中分布在中国北部和南部;夏季“强”的“汇”与“源”景观贡献度比值区域集中分布在中国北部地区。② 对于本地因子,景观形态对“源”或“汇”景观贡献度的影响较大,缓解热岛效应将附近小“汇”斑块结合来降低地表温度“汇”景观的离散度;其次,夏季适当在“源”景观里增加相对湿度、并增加其植被覆盖率,严格控制“源”景观和“汇”景观的建筑密度及建筑高度,可达到最佳降温效果。③ 邻域因子中相对湿度和建筑密度的影响更大,景观形态中增加“源”景观的离散度及其边缘密度,或增加“汇”景观集聚度,简化其形状均有利于缓解邻域的热岛效应。     

“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。     

西北“水三线”地区生态经济枢纽区基本理论与建设布局

中国西北地区长期面临资源组合不匹配、区域发展不平衡的问题,而空间区位又决定了其具备促进区域协调、沟通国际国内、调整经济结构、筑牢生态屏障的战略地位。建设具有引领作用的生态经济枢纽区,将有助于改善西北及全国的生态环境问题、提升全域生态安全水平,同时也对国家经济发展具有推动作用。本文立足中国西北“水三线”空间格局,依据国家战略定位与生态经济功能,基于对研究区人地环境、城市群与城镇发展体系、人口布局与民族构成的全面解析,解读生态经济枢纽区的基本内涵,其可归纳为生态功能区、经济枢纽区、文化融生区、深陆通道区四个方面。进一步,本文综合宏观布局、资源禀赋、生态环境、陆海统筹等视角,阐明了生态经济枢纽区建设的功能定位,构建了西北“水三线”地区极点带动、轴带支撑的总体空间布局。并提出河西、兰西、天山北坡、环塔里木盆地绿洲四大生态经济枢纽区的建设格局与发展途径,探索了生态经济枢纽区与国家战略布局的互动关系。以期助力中国新时期西部大开发形成新格局,为中国“一带一路”的“深陆”研究提供科学依据。     

“双循环”新格局与京津冀高质量协同发展——基于价值链分工和要素流动视角

京津冀地区经历了从竞争、合作到迈向高质量协同发展的过程,在“双循环”新发展格局下,京津冀协同发展面临着新挑战和新目标,亟需实现创新驱动经济转型。本文从价值链分工和要素流动等方面入手,系统梳理了京津冀在“外循环”和“国内大循环”中的价值链地位和辐射能力,以及以“京津冀小循环”为表现的京津冀协同发展现状。结果发现,京津冀在“外循环”中没有形成世界级城市群相对应的技术分工和知识生产能力,处于价值链较低附加值环节;在“国内大循环”中,京津冀占据价值链高附加值环节,并向外输出技术和资本,但吸引和辐射力有限。进一步探究发现,京津冀在“外循环”中相对边缘化的重要原因之一是“京津冀小循环”尚未打通,创新成果难以在城市群内部转化,从而未能实现“创新驱动经济增长新引擎”的城市群定位目标。下一阶段京津冀城市群应以水平知识链、梯度创新链为驱动,构建城市群垂直产业链。具体来说,“内循环”中应着力打造“北京研发—天津高端制造—河北物流服务”协同格局,“外循环”中构建以知识转移和市场突破为核心的“北京创新集聚溢出—河北综合制造—天津研发、航运”分工模式,逐步实现“内循环”反哺“外循环”。     

基于“蜂鸣—管道”模型的中国城市知识合作模式及其对知识产出的影响

知识经济与网络社会时代,知识合作网络成为理解城市创新过程的重要视角。在知识合作网络中,存在两种不同类型的合作模式,即“本地蜂鸣”和“全球管道”。本文以“蜂鸣—管道”模型的逻辑思想和理论假设为基础,探讨区域内和跨区域两种不同城市知识合作模式的特征及其对城市知识产出的影响。首先提出了蜂鸣与管道的测度方法;然后以“Web of Science”数据库为基础构建了中国20个城市群的知识合作网络,考察了网络中蜂鸣和管道的演化路径和组合特征,归纳出城市知识合作模式的不同类型;最后,通过计量模型揭示了蜂鸣和管道对城市知识产出的影响。结果显示：① 中国城市知识合作网络中的蜂鸣与管道表现出渐进积累和自我强化的空间演化特征;② 根据蜂鸣和管道的组合特征,可将城市划分为“网络型”“外向型”“孤岛型”“内向型”4类,不同类型的城市在知识网络中的空间分布规律和发展演进路径存在差异;③ 根据负二项回归模型发现,蜂鸣与城市知识产出呈倒“U”型关系;管道与城市知识产出显著正相关;此外,两种合作模式在促进城市知识生产的过程中存在互补效应。     

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。     

“一带一路”沿线贸易便利化发展格局研究

贸易便利化是“一带一路”贸易合作的关键环节,提高贸易便利化水平有利于促进区域内经济要素有序自由流动。论文从贸易便利化入手,基于已有文献回顾,构建包含29个指标的贸易便利化评价体系,分析2013—2017年“一带一路”沿线国家的贸易便利化发展态势和空间格局,并提出相关政策建议。研究结果显示：① 2013—2017年,沿线国家贸易便利化水平呈缓慢上升态势,蒙俄、中亚、中东欧、西亚增长较明显;② 沿线国家贸易便利化水平呈“东西高、中间低,北高南低”的空间格局,空间差异呈缩小态势;③ 二级指标与贸易便利化总指标的发展态势相对一致,电子商务、市场准入、海关环境、口岸设施等增长态势较明显;④ 综合发展高水平型、综合发展低水平型是沿线国家主要模式,通关成本与国际合作滞后型、内部贸易环境领先型、基础设施建设领先型分别成为东南亚、中东欧和中亚部分国家的重要发展模式。     

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。     

基于GIS和元胞自动机的玛纳斯河流域典型绿洲景观格局优化

近几十年来,玛纳斯河流域以耕地面积过度扩张、山区林地与草地退化为代表的一系列不可持续的发展方式已对区域生态安全和土地可持续利用构成了威胁。通过利用遥感影像与GIS方法,以沙湾县和农八师垦区为研究区,定量评价了区域土地利用的空间适宜性,并将其与国家退耕还林还草政策作为主要约束条件,建立元胞自动机模型对研究区景观格局进行了空间优化。结果表明：（1）1976-2012年,研究区耕地面积显著扩张,增加的耕地主要由未利用地、草地和林地转换而来;林地面积净减少幅度达65.90%,转出林地中有58.33%转换为耕地;草地净面积在研究时段内虽略有增加,但仍有6.352×10⁴ hm²的草地转换为耕地,占草地转出总面积的66.03%;（2）耕地、林地和草地适宜性等级处于I级（很适宜）和Ⅱ级（适宜）的面积分别占研究区总面积的79.74%、70.23%和59.82%;（3）优化后,区域内耕地、林地和草地三者的比例由原来的6.04∶0.39∶3.57调整为4.03∶0.99∶4.98。优化结果在一定程度上减缓了耕地的扩张,提高了林地、草地所占比例,有利于该区域绿洲生态系统的稳定性和社会经济可持续发展。     

20世纪80年代以来全球耕地变化的基本特征及空间格局

本文基于全球1982-2011年土地利用/覆被的矢量数据,分析了20世纪80年代以来全球耕地变化的基本特征及空间格局。结果表明：① 20世纪80年代以来,全球耕地面积增加了528.768×10⁴ km²,增加速率为7.920×10⁴ km²/a,呈不显著增加趋势,全球耕地面积以20世纪80年代增速最快。20世纪80年代以来,北美洲、南美洲、大洋洲耕地面积呈显著增加趋势,分别增加了170.854×10⁴ km²、107.890×10⁴ km²、186.492×10⁴ km²,增加速率分别为7.236×10⁴ km²/a、2.780×10⁴ km²/a、3.758×10⁴ km²/a;亚洲、欧洲、非洲耕地面积为减少趋势,分别减少了23.769×10⁴ km²、4.035×10⁴ km²、86.76×10⁴ km²,减少速率分别为-5.641×10⁴ km²/a、-0.813×10⁴ km²/a、 -0.595×10⁴ km²/a。② 20世纪80年代以来,全球增加的耕地主要由草地、林地转化,分别占53.536%、26.148%。新增耕地面积主要分布在非洲南部及中部、澳大利亚东部和北部、南美洲东南部、美国的中部及阿拉斯加、加拿大中部、俄罗斯西部及芬兰北部、蒙古北部等区域。非洲南部的博茨瓦纳为全球耕地增加比例最高区域,增加了80%~90%。③ 20世纪80年代以来,全球耕地换化为其他用地共计1071.946×10⁴ km²,全球减少的耕地主要转化为了草地、林地,分别占比为57.482%、36.000%;全球减少耕地主要分布在非洲中部的苏丹南部、美国中南部、俄罗斯南部及欧洲南部的保加利亚、罗马尼亚、塞尔维亚和匈牙利等国,减少最大的区域为非洲南部,减少了60%。④ 各大洲耕地均表现出向高纬扩张的趋势,全球多数国家表现出新增耕地扩张而原有耕地减少的特点。     

新疆荒漠化现状、成因及对策

新疆远离海洋、深居内陆、地形封闭、干旱缺水,沙漠戈壁包围绿洲,绿洲呈分散分割状。森林覆盖率1.68%,盆地中心分布着两大沙漠,生态环境脆弱。40多年来,新疆在改造沙质荒漠化、土壤盐渍化、水域治理、中低产田等荒漠化治理中,取得了重大成就,同时,人口也增长了2.9倍,人类活动使生态平衡失调。荒漠化土地总面积79.59×10⁴km²,其中沙质荒漠化面积52.05×10⁴km²;盐碱土总面积847.6×10⁴hm²,现有耕地中31.1%的面积受到盐碱危害;山区云杉林已减少2.3×10⁴hm²,落叶松减少2.4×10⁴hm²,平原林退化更为严重;80%的草场均有不同程度的退化,产草量下降35.4%~75.8%;湖泊较70年代减少一半,耕地土壤肥力下降。根据新疆荒漠化发生发展的特点与原因,总结防治经验,形成有效的防治方法、措施与体系,新疆的荒漠化是可以防治的。     

珠江口湾区海岸线及沿岸土地利用变化遥感监测与分析

利用遥感、GIS技术对珠江口湾区1960~2012年海岸线以及海岸带土地利用进行监测,通过定量化、空间化方法监测海岸线和土地利用的时空变化,并分析二者的关系,进而探究珠江口湾区海岸线变迁的原因。研究结果表明,1960~2012年,珠江口湾区海岸线长度由1 134.95 km增至1 508.02 km,在此期间,湾区新增的陆地面积为878.11 km²;从空间上看,广州、珠海及深圳市在珠江口五市中不仅海岸线增长幅度较显著,新增陆地面积也较大; 1960~2012年,珠江口湾区建设用地扩张幅度非常大,增长了33.05倍,城镇建设和农业发展等人类活动是52 a来珠江口湾区海岸线发生显著变化的重要原因。     

新石器时代晚期华北地区耕地重建

全新世以来农业的起源使全球人类活动日益加剧,而新石器时代晚期（在中国大约距今7 ka—5 ka）农业发展正处于从刀耕火种向耒耜翻耕过渡阶段,由此被认为是人类活动改变自然植被的关键时期。中国华北地区丰富的考古遗迹记录了该时期人类活动的状况。基于已发现和挖掘的考古资料,运用考古学关联建模方法推算出新石器时代晚期华北地区各聚落遗址的人口规模与耕地面积,并在此基础上重建了耕地空间分布格局。结果显示：① 新石器时代晚期华北地区的人口规模至少为50.61×10 ⁴人。其中,河南地区人口最多,约为30.46×10 ⁴人,山东地区约13.72×10 ⁴人,河北地区约6.43×10 ⁴人。② 耕地面积至少约102.22×10 ⁴ hm2,约是现代耕地的4.6%,整个华北地区垦殖率达到1.99%。河南地区耕地面积最大,约为61.52×10 ⁴ hm2,垦殖率达3.68%;山东地区次之,约为27.72×10 ⁴ hm2,垦殖率为1.75%;河北地区最少,约为12.98×10 ⁴ hm2,垦殖率为0.69%。③ 遗址周围3 km范围内是个体聚落耕地的主要分布区,约占总耕地面积的83.43%。④ 在地形分布上,63.36%的耕地分布在低海拔的平原和台地,仅2.43%分布在海拔1000 m以上的地区。就耕地分布的坡度而言,81.55%的耕地分布在坡度小于2°的地区;16.61%的耕地介于2°~6°的缓坡地区;6°~15°的坡地地区仅占耕地的1.84%。     

风沙过渡区耕地生态系统净第一性生产力动态变化研究——以陕西榆阳区为例

对榆阳区1984～2003年各乡镇耕地NPP单位面积量及总量进行分区动态测算。研究表明:①1984～2003年,榆阳区耕地净第一性生产力总量在波动中上升;②1984～2001年,榆阳区北部耕地净第一性生产力远高于南部,且呈较快上升趋势,南部黄土丘陵沟壑区耕地净第一性生产力呈较平缓的波动变化,且略有下降;③1984～2001年,榆阳区城区、近郊、远郊的差异性在单位耕地面积净第一性生产力上体现为城区>近郊>远郊;在耕地NPP总量方面,城区、近郊和远郊都表现为在波动中上升,三区变化以远郊波动幅度最大;④榆阳区耕地净第一性生产力总量的大幅增长有农业投入增加的原因,但主要得益于该区生态环境的改善。     

退耕还林(草)背景下中国北方农牧交错带土地利用及碳储量变化

为明析退耕还林(草)背景下生态环境较为脆弱的北方农牧交错带土地利用及碳储量变化,基于该区2000、2010、2018年土地利用数据,通过动态度、土地转移矩阵,景观指数等指标从土地利用变化的数量、速率以及空间格局特征加以分析,同时基于In VEST模型定量估算了该区近20年来的碳储量变化.结果表明:(1)北方农牧交错带土...     

中国城市规划建设用地标准及气候和地形地貌修订

城市规划建设用地标准是科学配置城市各类建设用地的技术规范和编制、修订城市总体规划的基础。针对中国现行城市规划建设用地标准存在的用地指标控制阈值高低差距较大、气候修订缺乏地域分异和地形地貌因素缺失等问题,本文按照“总量—结构”控制的建标思路,提出了标准建立、修订的分步式流程框架和定量测算方法,通过条件设定建立了普适性的建设用地基础标准,进而选择城市人口规模、日照间距系数、河谷地（山间盆地）宽度、地形坡度等关键指标,定量分析了各指标与基础标准之间的关系,形成与基础标准配套的气候和地形地貌修订标准。主要研究结果包括：确定了设定条件下适用于全国不同地区的由人均建设用地面积和人均单项用地类型结构控制的建设用地基础标准;按城市人口规模等级对基础标准进行了量化修订;定量测算了人均居住用地面积随日照间距系数变化的情况,提出了按纬度方向变化的人均建设用地气候修订标准;阐释了河谷地（山间盆地）宽度变化与公园绿地的配置,量化分析了地形坡度与人均建设用地面积变化的关系,建立了针对山地、丘陵地区城市规划建设用地的地形地貌修订标准。     

近年来的黄土高原耕地时空变化与口粮安全耕地数量分析

基于遥感调查数据集定量分析了1990—2015年中国黄土高原地区耕地的时空变化特征和口粮绝对安全最小耕地保障面积的数量变化。结果表明：黄土高原耕地面积从1990年的192 529.65 km²至2015年的182 688.50 km²,净减少了9 841.14 km²,幅度达5.11%,其中2000—2010年的减幅最大,净减少8 483.00 km²;较大的耕地动态变化图斑主要分布于中部和西部区域,细碎的变化图斑广泛分布;耕地地类转出面积（31 875.82 km²）大于转入面积（21 815.25 km²）,耕地面积的增加主要由草地和林地转化而来,主要分布在灌溉农业区和东南部平原区,减少的耕地主要转化为草地和林地,主要分布在中部沟壑区的雨养农业区。此外,该时期耕地转化为建筑用地和交通用地等人工表面的面积逐渐增加,主要分布在东南部低海拔平原地区;黄土高原口粮绝对安全所需最小耕地保障面积呈明显减少特征（从1990年的70 913.37 km²下降到2015年的33 981.64 km²）,占该区耕地总面积比例呈明显缩减态势（从1990年的36.83%缩减到2015年的18.60%）,目前耕地总量的净减少未对口粮绝对安全的耕地保障数量造成大的影响。