基于GRNN模型与邻域计算的低丘缓坡综合开发适宜性评价——以乌蒙山集中连片特殊困难片区为例

土地资源是最重要的自然资源,低丘缓坡开发能够为土地资源紧张地区产业发展提供重要的资源保障,而土地开发适宜性评价则是开展低丘缓坡综合开发利用的基础性工作,其核心在于综合评定低丘缓坡未利用地开发的适宜类型及其程度。以乌蒙山集中连片特殊困难片区为例,本研究在明确界定低丘缓坡范围的基础上,构建了低丘缓坡耕地、建设用地开发适宜性评价指标体系并基于GRNN模型划分土地开发适宜性等级;重点关注集中连片土地开发的规模化效益,采用邻域算法对研究区低丘缓坡综合开发适宜性进行评价。研究结果表明,乌蒙山片区低丘缓坡土地开发潜力巨大,耕地、建设用地开发单宜区面积分别为31.37 万hm²和3.84万hm²,其中多宜区面积达1.79 万hm²;而考虑同现有用地类型及土地开发类型的空间邻接关系,基于规模效益原则综合权衡,多宜区中0.84 万hm²更适宜开发为耕地,0.69 万hm²更适宜用于建设用地开发,0.26 万hm²因空间孤立而不作为土地开发区;综合开发适宜性评价确定耕地、建设用地开发区面积分别为27.68 万hm²和2.21 万hm²。研究结果对于乌蒙山片区低丘缓坡综合开发具有重要的实践指导意义。     

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。     

兰州新区浅层地温能赋存条件及土壤源热泵系统适宜性分析

浅层地温能的开发利用有助于优化区域能源结构、节约常规化石能源、减少CO₂排放。为掌握兰州新区浅层地温能的适宜性特点,对该类资源的开发规划和政府决策提供科学依据,以兰州新区建成区和规划区为研究对象,在分析区内浅层地温能赋存条件的基础上,依据掌握的多年实际勘查资料和测试数据,通过综合运用改进的层次分析法、综合指数法,对兰州新区440 km²的区域进行了土壤源热泵系统适宜性评价分析。结果表明：（1） 兰州新区拥有较为优异的浅层地温能赋存条件,区内地层结构简单且分布稳定,岩土体综合热导率、比热容、地温梯度均较高,十分有利于土壤源热泵系统的应用;而受到含水层富水性弱、水质差等因素的影响,地下水源热泵系统适宜性差。（2） 基于层次分析法建立的适宜性评价模型共划分3个属性准则和7个要素指标,采用指数标度分别构建了各层次的判断矩阵,并全部高精度通过一致性检验,同时优化了各要素参数的无量纲化方法,构建的评价模型更符合实际。（3） 研究区内对于土壤源热泵适宜性影响较大的要素主要是平均热导率和地温梯度。评价显示兰州新区土壤源热泵系统适宜、较适宜区总面积359.46 km²,占评价区总面积的81.70%,主要分布于秦王川盆地平原区,其余丘陵山区地带不适宜土壤源热泵系统的建设。评价结果对兰州新区乃至其他地质条件类似地区土壤源热泵系统的开发利用规划具有指导意义。     

基于生态适宜性评价的西南丘陵区土地整治工程布局研究

如何科学合理地识别土地整治工程的生态适宜性,是评判当前土地整治工程是否实现“有利生产,方便生活,兼顾生态”目标的重要依据,更是土地整治理论与规划亟待解决的重要命题。选取川东平行岭谷区的垫江县为研究区,立足146个土地整治项目,借助生态位思想进行土地整治工程生态适宜性评价,计算土地生态整治工程布局潜力指数,对土地整治工程生态化布局进行定向。结果表明：① 土地整治工程生态适宜性指标影响显示出显著异质性,其中耕地连片度、坡度、灌溉保证率是开展土地整治工程生态适宜性评价的首选因素。② 土地整治项目中单项工程的生态适宜性水平差异较大,其中土地平整和灌排系统的生态适宜性低于临界水平,田间道路和生态景观工程的生态适宜性高于临界水平。③ 土地整治项目整体工程的生态适宜性程度差异显著,各项目土地整治工程生态适宜性均值为0.72,处于生态适性的临界水平。适宜等涉及土地整治面积7434 hm²,占9%。临界适宜等涉及土地整治面积54530 hm²,占67%。不适宜等涉及土地整治面积18845 hm²,占24%。④ 研究区土地整治工程生态适宜性布局整体呈多样化格局,Ⅰ等潜力区主要位于研究区中西部,布局方向为发展多功能农业,应注意如何保证其经济价值实现的同时不损害其生态价值。Ⅱ等潜力区分布范围较广,布局方向为发展大宗粮油产业,应思考在保证其粮食生产的同时尽量避免对农田生态系统的破坏。Ⅲ等潜力区主要位于鹤大台地区,布局方向为发展生态立体农业,应强调如何在保证生态环境不受破坏的前提下发展具有山区特色的生态农业。     

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。     

生态重要性视角下东北林区县域生态安全格局研究——以呼伦贝尔市阿荣旗为例

县域生态安全格局构建对于保障我国生态安全、优化县域生态空间格局具有重要意义。基于内蒙古呼伦贝尔市阿荣旗生态系统服务功能重要性评价结果,利用景观形态空间格局分析 （MSPA）模型识别生态核心区作为生态源地,基于生态阻力因子与生态威胁因子构建阻力栅格,运用电路理论识别生态廊道、夹点以及改善区,构建阿荣旗综合生态安全格局。结果表明：（1） 阿荣旗生态极重要区面积4181.66 km²,占全旗面积的37.80%,生态重要区面积2174.50 km²,占全旗面积的19.80%,阿荣旗整体生态系统服务功能重要性较高。（2） 生态源地共有33块,占地面积1141.00 km²,主要分布于旗域北部区域,其中乔木林地是生态源地主要用地类型。（3） 构建生态廊道共73条,其中关键廊道62条,潜在廊道11条,总面积为1884.80 km²,生态廊道网络化结构完整,呈“北密南疏”分布状态。（4） 共识别夹点区面积71.25 km²,提取重要夹点38个,一级改善区面积176.65 km²,主要分布于旗域南部;二级改善区面积887.12 km²,主要分布于旗域南部与西北部。对各景观生态要素进行总体规划,宏观上形成“一屏两区,一网多点”的生态安全格局,为国土空间格局优化提供了现实路径和科学指引。     

基于生态安全格局的山地河谷地区建设用地空间管制研究——以福建省沙溪重点开发区为例

构建山地河谷地区的生态安全格局对协调生态脆弱区的人地关系,指导建设用地空间管制,推动山区经济社会可持续发展具有重要意义。本文以福建省沙溪重点开发区为例,基于1992年、2000年和2015年三期土地利用数据,分析建设用地变化特点,并通过识别地质灾害防护、乡土文化遗产保护、生物保护和洪水防范等四类生态源地,应用MCR构建区域综合生态安全格局,结合DEM开展建设用地空间管制分区研究。结果表明:23 a间研究区居住用地和工矿用地持续增长,特别是工矿用地增长速度高达264.63%,但受河谷地形制约,建设用地扩张的集聚性极强,主要集中在沙溪干流5 km的缓冲区内,区域人口、资源与环境的矛盾日益突出;研究区综合生态安全格局以中、高安全格局区域为主,分别占研究区总面积的42.43%和41.47%,而低安全格局面积仅占16.10%,生态安全格局与其重点开发区的主体功能定位基本吻合;基于综合生态安全格局和山地河谷地形特点,提出建设用地空间管制分区方案,其中禁止建设区面积1354.66 km~2,占38.94%;限制建设区面积最大,为1408.70 km~2,占40.49%;作为建设用地后备资源的允许建设区受地形制约显著,面积504.10 km~2,占14.49%,且分布离建成区较远。研究结果将为主体功能区的国土空间规划、土地资源利用与生态环境协调发展提供科学依据与参考。     

基于GIS的南方丘陵生态脆弱区土地利用适宜性研究——以衡阳盆地为例

选择了土壤、气候、地形、水文和交通5类11个指标,建立了适用于南方丘陵区的土地适宜性评价指标体系;采用专家打分和层次分析法确定指标权重,并应用GIS技术建立了衡阳盆地的土地适宜性评价模型,对衡阳盆地耕地、林地和建设用地的土地利用适宜性进行了评价.结果表明:耕地适宜性以临界适宜性和一般适宜性为主,耕地不适宜区面积占研究区总面积的49.63%,主要分布在山区;建设用地高度适宜区面积占研究区总面积的5.32%,建设用地不适宜区域分布和数量与耕地不适宜区域分布和数量大致相当;林地适宜性整体较高.通过对比分析评价结果和基于TM数据提取的土地利用现状发现:现有耕地的适宜性以临界适宜和一般适宜类型为主,不适宜区域占耕地总面积的10.56%,主要分布在衡南县东部和西部以及衡阳县南部区域;现有建设用地整体适宜性较高,且分布集中,主要位于衡阳市区.据此提出衡阳盆地土地资源可持续发展对策.     

基于生态位理论的多模型秦岭山区建设用地适宜性评价——以商洛市商州区为例

借助生态位理论,利用地形条件、生产条件、生活条件以及生态条件等17个适宜性评价因子构建秦岭局部山区建设用地适宜性评价指标体系,采用广义相加模型(GAM)、人工神经元网络(ANN)、随机森林模型(RF)以及最大熵模型(MaxEnt),分别对商洛市商州区建设用地适宜性进行评价,最后以AUC值(ROC曲线下面积)为权重集成4个模型的模拟结果,定量评价商州区建设用地适宜性。结果表明:商州区最适宜建设用地面积为118.32km2,占研究区总面积的2.47%,说明该区适宜建设用地开发的土地相对较少;低适宜建设用地面积为297.73km2,占研究区总面积的7.26%,可以适度进行开发。生态位模型为秦岭山区建设用地适宜性评价提供了新的方法与途径,也可为当前区域建设用地优化布局提供理论基础。     

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。     

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%。     

甘肃省民勤县土地荒漠化现状及动态

依托甘肃省第4次荒漠化监测结果,研究了民勤县荒漠化土地现状和空间分布状况,对区域内荒漠化类型、程度、分布特点等展开系统阐述,并结合第3期监测结果,就相关指标的动态进行了分析。结果表明：（1）民勤县荒漠化土地总面积1 445 208.3 hm²,其中风蚀荒漠化1 319 134.3 hm²,盐渍化126 074.0 hm²。2004—2009年荒漠化年转化率为-0.019%,总体呈逆转趋势,具体表现为轻度略增加,中度和重度呈较快增长,极重度大幅递减。（2）民勤县土地荒漠化程度整体呈减轻的趋势,土地荒漠化变化受人为因素和自然因素的共同作用,其中人为因素占主导地位。     

兰州城市建筑的空间分布

利用高精度卫星影象和大规模实地调查方法获取数据,采用GIS手段、景观生态学和数理统计等方法,利用建筑占地面积和建筑面积等指标分别研究了兰州市各区、功能区、各组团、各圈层现状建筑的空间分布与组合,以及城市资产、土地强度的空间变化规律。结果表明：住宅、工业、商务三类建筑是兰州市建筑的绝对核心类型,空间分布均衡而广泛,且工业建筑向外围迁移过程中存在全域分散化特征：兰州市各区建筑用途复杂程度、多样性和均匀性由中心到外围大致逐步降低,优势度逐渐增加,组团分布特征显著而强烈;建筑更新具有明显的全域化和快速推进特征;建筑用途空间组合、建筑容积率由中心到外围的空间波动性较为显著：建筑用途多样性、建筑容积率等指标高或低的“插花”分布现象相当显著;住宅、工业建筑更新与空间分化是城市建筑更新、建筑用途空间分化与组合及其变迁的核心动力因素,单位制模式的影响依旧强烈和深刻。     

基于能源消费的江苏省土地利用碳排放与碳足迹

采用2003~2007年江苏省能源消费和土地利用等数据,通过构建能源消费的碳排放模型,对江苏省5年来能源消费碳排放进行了核算,并通过土地利用类型和碳排放项目的对应,对不同土地利用方式的碳排放及碳足迹进行了定量分析。结论如下:(1)江苏省能源消费碳排放总量从2003年的8794.24万t上升到2007年的16329.85万t,涨幅达86%。其中,终端能源消费碳排放占53.6%。(2)江苏全省土地单位面积碳排放从2003年8.24t/hm²上升到2007年15.53 t/hm²,增幅为88.5%。其中,居民点及工矿用地单位面积碳排放最大,为95.62 t/hm²。(3)江苏全省能源消费碳足迹大于生产性土地的实际面积,由此造成的生态赤字达1351.285万hm²。(4)不同土地利用类型的碳足迹大小顺序为:居民点及工矿用地＞交通用地＞未利用地及特殊用地＞农用地和水利用地,其中居民点及工矿用地的碳足迹高达10.89 hm²/ hm²。(5)江苏全省单位面积碳足迹也呈明显的扩大趋势,从2003年的0.938 hm²/ hm²上升到2007年的1.769 hm²/ hm²。     

兰州市2002年可持续发展状况的生态足迹分析

生态足迹分析法是一种可持续发展程度的生物物理评价方法,因其基于生态生产性土地的量化指标、新颖的思路和简便的计算方法以及较为科学、完善的理论体系及方法本身的普适性而日益流行。应用生态足迹分析方法对兰州市的可持续发展状况进行评价,计算结果表明兰州市生态足迹需求总量大于生态足迹供给,表明在现有发展和消费水平下,区域发展超出了其生态系统可承受的范围,生态足迹需求以化石燃料和耕地为主,主要生态生产性土地均出现生态赤字,区域发展中的生态压力相对较大。     

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.     

Spatio-temporal analysis of land-use conversion in the eastern coastal China during 1996–2005

Based on the acquaintance of the regional background of urban-rural transformational development and investigations on the spot,this paper discusses the holistic situation, dominant factors and mechanism of arable land loss and land for construction occupation in the coastal area of China over the last decade,with the aid of GIS technology.Conclusions of the research are summarized as follows：（1）the arable land had been continuously decreasing from 1996 to 2005,with a loss of 1,708,700 hm^2 and an average decrement of 170,900 hm^2 per year;（2）land for construction increased 1,373,700 hm^2 ,with an average increment of 153,200 hm^2 per year;（3）total area of encroachment on arable land for construction between 1996 and 2005 was 1,053,100 hm^2 ,accounting for 34.03%of the arable land loss in the same period,the percentages of which used for industrial land（INL）,transportation land（TRL）,rural construction land（RUL）and town construction land（TOL）are 45.03%,15.8%,15.47%and 11.5%,respectively;and（4）the fluctuation of the increase of construction land and encroachment on arable land in the area were deeply influenced by the nation＇s macroscopic land-use policies and development level of regional economy.The growth of population and advancement of technology promoted the rapid industrialization, construction of transportation infrastructures,rural urbanization and expansion of rural settlements in the eastern coastal area,and therefore were the primary driving forces of land-use conversion.     

佛山市中心城区空间管制区划研究

空间管制区划是引导和控制区域资源分配、协调的手段.利用GIS技术,以传统的地形、用地、区位以及生态等因子为基础,叠加土地利用总体规划、综合交通规划等区域政策特征,对佛山市中心城区土地进行适宜性评价,并将该地区划分为建成区、适建区、限建区和禁建区,提出相应的土地开发策略.结果表明：佛山市中心城区建成区面积所占比重为60.4％,宜在规划指导下进行更新改造;适建区面积所占比重为26.7％,应严格按照规划要求进行分期建设;限建区面积所占比重为到3.7％,原则上不在该范围内进行建设;禁建区面积所占比重为9.2％,除规定项目外禁止建设.