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基于耦合地理模拟优化系统GeoSOS的农田保护区预警 总被引：4，自引：0，他引：4
依据农田保护区规划与城市发展模拟相耦合的新思路,开展农田保护区预警研究。以广东番禺为实验区,首先利用基于多智能体的空间优化配置模型(AgentLA) 自动生成农田保护区范围。AgentLA模型能避免产生分散、破碎的空间格局,有利于保护区的管理和维护。通过地理模拟优化系统GeoSOS中的神经网络CA模型对研究区2025 年的城市发展格局进行三个情景的模拟：低速增长情景、基准情景和高速增长情景。最后利用GIS空间分析方法将预测结果与农田保护区相结合,提取农田保护与城市扩张产生冲突的区域。总体上,冲突的严重程度随着空间上城市扩张强度的增大而加剧,高速增长情景中冲突区域的面积较大。冲突区域的存在一方面说明了农田保护区需要相应的法律、法规支持,否则可能会因城市扩张而被侵占;另一方面也反映了农田保护与地区发展之间的冲突。因此,可以根据所提取的冲突区域面积大小、空间位置等特征,采取某种形式补偿,以此取得农田保护与地方利益之间的平衡。 相似文献
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干旱区水资源约束下的生态退耕空间优化及权衡分析——以奇台县为例 总被引：1，自引：0，他引：1
干旱区耕地大规模扩张导致水资源超载、生态问题频发,亟须退地还水。因此,探索水资源约束下的生态退耕空间优化方案,不仅有助于解决干旱区面临的问题,还可为土地利用规划和决策提供参考。目前对退耕方案多效益矛盾的研究尚量化不足,有鉴于此,本文建立生态退耕空间优化配置及权衡分析模型,以新疆奇台县为研究区进行模型应用,构建了水资源约束下的生态退耕方案群,并设计保有耕地优先和保护生态优先等两种情景,利用蚁群优化算法实现了生态退耕的空间配置模拟与优化。结果表明：耕地面积在保有耕地优先情景将减至9.94万hm2,保护生态优先情景则为6.96万hm2;在此退耕过程中,河道内生态用水占水资源总量的比例从10%增加到30%,防固沙量由713.22万t增加至816.59万t,经济效益则由34.86亿元下降至24.75亿元。通过比较单位经济效益的减少比例可产生的生态效益增加比例,确定耕地面积退至8.35万hm2时是权衡生态和经济效益下的生态退耕最优方案。退耕还草主要发生在奇台县耕地集中区的东北、西北及西南部边缘,将有利于北部的沙漠化防控和南部的水源保护。本研究实现了干旱区水资源约束下生态退耕方案空间模拟和优化,对农业经营和生态保护具有重要参考意义。 相似文献
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以广州ZX镇为例,基于2010—2019年农地流转数据,总结农地流转的空间变化特征,并结合镇级特征数据测度镇域10年农地生产效率,对生产效率及农地流转率、农地流转空间集聚度的协调关系进行耦合分析,并提出ZX镇农地流转空间格局优化建议。结果发现：1) ZX镇农地流转在空间上存在显著的正相关性,总体格局呈集聚态势且不断增强,阶段性特征明显;聚类空间地域差异性显著,东南部和东北部的流转集聚高值区逐渐形成。2）镇域农地生产效率总体呈波动上升趋势,且与农地流转率、农地流转空间集聚度的耦合协调态势由拮抗失调趋于稳定协调,高水平流转率、流转空间高集聚度状态下生产效率的增幅作用凸显。3）结合生产效率模型的优化方案与流转格局的成因分析,提出了生产效率导向下的农地流转空间格局综合优化策略,即以效率产出为导向,增强高值区流转集聚效应,培育特色农业种植,促进农业高端产业升级;扩张一般区流转密度,整合农地资源,借力发展休闲旅游空间;稳固低值区流转规模,探索新型产销模式,拓展非物质供给功能。 相似文献
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基于“双评价”集成的国土空间地域功能优化分区 总被引：1，自引：0，他引：1
“双评价”（资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价）作为构建国土空间的基本战略格局、实施功能分区的科学基础,为主体功能区降尺度传导、国土空间结构优化、国土开发强度管制等提供了一系列重要参数。以地域功能理论为基础,从人地关系演化出发,探索“双评价”的理论内涵,建立“双评价”到地域功能优化分区的科学逻辑,指出“双评价”集成实现综合效益最大化时所形成的主体功能分区方案为地域功能优化分区的最优方案。以福建省、六盘水市为案例,将人类生产生活的合理需求转化为用地需求参数,通过降尺度的参数分解与测算,结合上位规划及政府与专家系统研判,确定总量控制、结构化控制、空间结构或战略格局控制等目标参数,并在“双评价”基础上,通过不断调整指标、参数及阈值,逐步进行格网单元地域功能优化。着重考虑相邻区域功能冲突与协调、差异化的主体功能定位、土地利用现状及规划、区域发展战略格局以及海陆统筹等区域特征,不断校核与优化。从数据的可获取性、数据集满足理论模型及评估方法的适应程度、可使用的分析方法及模型的不确定性以及尺度效应等方面,探讨功能分区方案不确定性及其解决途径,增强优化结果的鲁棒性,以此作为“三区三线”划定等国土空间规划的科学基础。 相似文献
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国土空间管控的方法与途径 总被引：3，自引：1，他引：2
国土空间管控是对国土空间各类开发保护活动的科学谋划与管理安排,是进行国土空间宏观调控和微观管理的重要政策工具。探讨以地域功能和资源环境承载力为科学基点的国土空间管控体系框架,并以福建省和贵州省六盘水市为例,解析“三区三线”协同划定和国土开发强度并测算两个国土空间管控中技术难点的解决方法,在此基础上,提出以功能管控和参数管控为核心的多尺度、多时序国土空间管控途径。研究发现：① 功能管控以主体功能区划和“三区三线”划定方案为基础,按照四类主体功能定位、三类空间（生态、农业和城镇空间）、六类分区（生态保护红线及一般生态区、永久基本农田及一般农业区、城镇开发边界及城镇预留区）以及N类建设和非建设类用途分层级实施;② 参数管控则以国土开发强度为关键目标参数,实施基于总量-目标和过程-增幅双控的阈值管控,以及基于上限和下限双控的分类型管控途径,旨在实现各类空间内和区域整体的生产、生活、生态“三生”结构均衡协调,促进形成高质量、可持续的国土空间开发保护格局。 相似文献
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农业多功能性与都市区土地利用管理——框架和案例分析 总被引：1，自引：0，他引：1
采用理论和案例分析相结合的方法探讨了农业多功能性对都市区土地利用管理的意义和实现途径。论文从农业多功能性的多尺度嵌套层级结构出发,构建了基于农业多功能性评价的都市区土地利用管理框架,然后基于高清卫星遥感影像解译、文献资料整理等分析了北京市海淀区1968—2014年间土地利用、农业多功能性和土地利用管理措施的变化及相互作用。研究指出：都市区土地利用管理者应该在区域尺度和农户/农园尺度农业多功能性评价的基础上,围绕农户/农园与区域、国家等各级社会经济系统的相互作用,从改进土地用途管制分区和发展多功能农业两个方面进行区域的农业用地管理。最后,展望了未来的研究方向,希望优化都市区土地利用管理,推动都市型现代农业建设,并促进区域可持续发展。 相似文献
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基于集对分析的城市周边永久基本农田保护红线划定决策研究 总被引：2，自引：0，他引：2
探索客观、科学的城市周边永久基本农田保护红线划定决策方法,对于切实保护优质耕地及促进区域社会经济可持续发展具有重要战略意义。该文从评价性指标与约束性指标两方面构建指标体系,采用集对分析方法,以江西省萍乡市安源区为例开展城市周边永久基本农田保护红线划定决策研究。研究结果表明,安源区耕地可划分为优先划入、择优调入、针对性调控以及全面治理四大类型:优先划入型和择优调入型耕地合计2553.66 hm2,主要分布于城区周边道路沿线,应优先划入红线进行保护;针对性调控型耕地应根据其短板开展针对性调控改造,将改造后的优质耕地划入红线;全面治理型以丘陵山区的旱作坡耕地为主,主城区周边有少量镶嵌于建设用地之中,该类型耕地可作为农业—建设—生态弹性空间,通过全面治理,服务优化建设布局、发展山区特色旱作农业、强化生态功能等多方向管理决策。研究结果客观反映了安源区城市周边耕地资源综合状况,可为城市周边永久基本农田保护红线划定决策提供指导。 相似文献
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It is important to quantitatively analyze the effects of protection of important eco-logical spaces in China to ensure national ecological security.By considering changes in the ecological land,this study examines the effects of protecting three types of important natural ecological spaces in China from 1980 to 2018.Moreover,considering important ecological spaces and their surroundings yields differences in the effects of protection between internal and external spaces,where this can provide a scientific basis for the categorization and zoning of China's land.The results show the following:(1)In 2018,the ratio of ecological land to important natural ecological spaces accounted for 92.64％.This land had a good ecological background that reflects the developmental orientation of important ecological spaces.(2)From 1980 to 2018,the area of ecological land in important ecological spaces shrank but the rate of reduction was lower than the national average,which shows the positive effect of regulating construction in natural ecological spaces.The restorative effects of ecological projects to convert farmland into forests and grasslands have been prominent.The expanded ecological land is mainly distributed in areas where such projects have been implemented,and the reduced area is concentrated in grain-producing areas of the Northeast China Plain and agricultural oases of Xinjiang.In the future,the government should focus on strength-ening the management and control of these areas.(3)The area ratio of ecological land was the highest in national nature reserves.The rate of reduction in its area was the lowest and the trend of reduction was the smallest in national nature reserves,which reflects differences in the status of ecological protection among different spaces.(4)The ratio of ecological land to important ecological spaces was higher than that in the surrounding external space,and the rate of reduction in it was lower.Thus,the effects of internal and external protection had clear differences in terms of gradient. 相似文献
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由于过度施用化肥、使用农药、侵占农田等行为造成的农业环境和社会问题日益严重,尤其是在城郊农业区和高集约化农区问题更为突出,因此现代农业发展不仅仅追求经济效益,更应该关注生态功能提升和农村社会稳定。本研究旨在提出一套生态、经济和社会协调发展的土地利用结构优化方法,实现农业综合效益最大化和土地可持续发展。本研究以高集约化农业区长沙县为案例,首先构建经济-生态-社会效益评价指标体系,采用熵权-TOPSIS法对农业土地利用经济效益、生态效益和社会效益进行综合评价;其次采用耦合协调度模型和障碍因子模型,识别出影响农业综合效益的障碍因子;最后运用多目标线性规划法,构建生态、经济、社会约束条件和目标函数,计算得出土地利用最大综合效益和最优化结构,并提出了相关政策建议。研究结果表明:(1)长沙县农业综合效益呈现增长趋势,评价值从1996年的0.20上升到2016年的0.79;(2)经济因素不再是影响农业效益协调发展的障碍因子,而社会因素,例如粮食安全指数等成为主要影响因子;(3)综合考虑经济发展、环境保护和社会需求提出了长沙县土地利用优化结构,农业综合效益可由99.83亿元增长到129.34亿元,增长29.56%。本研究采用了一系列的模型和方法得出了长沙县农业综合效益最大化值和土地利用最优结构,可为农业土地空间格局优化和农业可持续发展提供科学的建议和依据。 相似文献
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利用CiteSpace文献可视化软件和文献计量分析方法,分析1979—2020年CNKI期刊数据库中国国土空间用途分区研究的662篇相关文献,系统梳理其研究动态和发展脉络。结果发现：1）国土空间用途分区成果不断涌现,发文量总体呈上升趋势。总体可划分为土地用途分区（1992—2006年）、自然生态空间用途分区（2007—2017年）和国土空间用途分区（2018年至今）3个阶段,发文作者之间合作密切,形成具有规模的科研集群,“土地利用”这一关键词具有0.28的高中心性。2）国土空间用途分区研究政策导向性强,内容不断深化。分区理论、分区体系不断优化;研究方法从定性或定量转变为结合现代科学技术的应用;分区管制研究大多集中于现存问题发现、国外经验启示和分区实践研究3个方面。针对已有研究内容较为传统,科学验证研究不深,理论总结升华不够,以及对多学科融合和大数据的运用不足等问题,提出未来研究重点应包括：开展国土空间用途分区相关理论研究,深化生态空间、海洋空间与乡村建设空间用途分区研究,结合国土空间用途管制体系构建需求拓宽国土空间用途分区研究视角,基于多学科交叉融合开展方法与技术的创新应用等4个方面。 相似文献
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选取北盘江镇与花江镇作为研究区,利用谷歌高精度遥感影像,结合分区分层分级思想,基于深度学习与传统约束方法对研究区耕地进行精准提取。结果表明：1）在数量精度上,以视觉形态差异对研究区进行分区并选取不同模型训练获得的精细地块,面积约为9 867 hm 2,与实际数量基本一致,F-Measure主要分布在[0.82, 0.98]之间,受到地形和岩石裸露率的影响,石漠化严重地区耕地提取精度较低。2）在形态精度上,预测耕地与实际耕地的GIOU主要分布在[0.7, 1]之间,分割正确率>0.85,表明预测耕地边界与实际地块边界吻合度高,提取结果符合研究区实际情况。3）利用地貌坡度等约束条件对耕地进行划分发现,研究区以喀斯特耕地为主,占比74%,并且石漠化程度较严重,其中轻度石漠化耕地与中度石漠化耕地占总耕地的32%。在石漠化地区,耕地的狭长程度、破碎程度受人类影响较大;距离居民地越近、可达性越高的地区,其土地利用率越高,斑块越破碎。文章所提出方法可用于耕地破碎、地形复杂地区的耕地提取,能够为地区的发展、耕地治理与研究、环境保护与决策等提供精准数据支持。 相似文献
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基于基塘系统保护的国土空间治理策略——以顺德区为例 总被引：1，自引：0，他引：1
以佛山市顺德区作为实证研究案例,采用野外调研、访谈等研究方法,剖析基塘与国土空间的协同发展机制,提出基于多功能基塘的国土空间治理策略。结果表明：顺德国土空间治理面临空间破碎化和空间嵌套分布、灾害与生态风险加剧、岭南水乡文化特色日渐流失等问题;协调基塘与不同地域子系统之间的功能耦合关系,发挥基塘对地域系统功能的支撑与协同作用,是实现国土空间协同发展和可持续利用的基础;实施基塘功能分区治理,保护集中连片基塘,整合基塘文化资源,推进基塘与村级工业园、村边塘、村心塘协同治理等策略,发挥基塘的多功能作用,有助于实现国土空间的安全、高效与可持续利用。 相似文献
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近20年中国农业主产区耕地资源质量和产能变化研究 总被引：5，自引：0，他引：5
依据全国土地利用图与土地资源质量评价图,分析1980s末至2005年末中国农业主产区内耕地资源数量和空间格局的动态变化,并对由此带来的耕地质量和产能的变化做出宏观评估。主要结论如下:1)2005年农业主产区耕地面积①为9 321.96万hm2,较1980s末增加175.53万hm2。2)耕地在空间上呈现"北增南减"的变化格局。北方的内蒙古东部区、新疆区、松嫩平原区和三江平原区为耕地净增加区,共增加354.41万hm2,各区分别增长10.29%、19.10%、10.91%和14.14%;偏南部的黄淮海区、长江中下游及江淮地区、华南蔗果区和四川盆地区为耕地净减少区,各区分别减少2.17%、2.00%、3.15%和5.61%。3)根据土地资源图对耕地质量的划分结果,20年间农业主产区内耕地面积和空间格局的变化导致一等耕地减少3.24%,二、三等耕地和宜林宜牧地分别增加2.91%、7.81%和14.10%。4)考虑各区耕地复种指数和耕地质量的影响,结合耕地单产数据进行耕地产能的核算,结果显示,在耕地数量净增1.92%的情况下,耕地的总体产能依然下降0.84%。 相似文献
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1990-2010年中国耕地变化对粮食生产潜力的影响 总被引：17，自引：0，他引：17
1990年以来,在国家生态环境保护工程实施、经济快速增长等因素的影响下,中国耕地数量与空间格局发生了巨大变化,对粮食生产潜力造成了巨大影响。本文采用GAEZ模型,结合中国气象、地形、土壤等因素,定量分析了中国耕地粮食生产潜力空间特征以及1990-2010年中国耕地变化对粮食生产潜力的影响。主要结论如下：① 2010年全国耕地粮食生产潜力总量为10.55亿t,全国耕地平均粮食生产潜力为7614 kg/hm2。中国耕地粮食生产潜力存在显著的空间差异,总体表现为东部高而西北部较低的趋势,并且高值区主要分布在长江中下游地区和华南区。② 1990-2010年的20年间,中国耕地粮食生产潜力变化表现出明显的时空差异,总体呈现南减北增、总量减少的基本特征。新增耕地粮食生产潜力的重心逐步由东北向西北转移。耕地粮食生产潜力总量净减少297万t,占2010年全国实际粮食总产量的0.29%。③ 在1990-2000年与2000-2010年两个时期,耕地变化对耕地粮食生产潜力影响差异明显。前10年,耕地粮食生产潜力总量净增加1011万t,主要集中在东北平原区和北方干旱半干旱区;后10年,耕地粮食生产潜力总量净减少1308万t,主要集中在长江中下游地区和黄淮海平原区。从总体看,近20年来耕地粮食生产潜力总量增加主要是由林、草地和未利用土地开垦所导致,而耕地粮食生产潜力总量减少主要是由城市扩展和退耕还林还草所导致。 相似文献
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为提升对土地资源的质的了解程度,优化资源利用方式和方向,实现黑土地保护目标和“藏粮于地、藏粮于技”战略要求,以黑龙江省作为典型研究区域,考虑黑土地保护与利用需求,并借鉴地球关键带理念,从气候影响、地貌条件、地质条件、土壤特性、水文分布5个维度构建三级分类,基于GIS平台采用空间叠置法对主导因素中级分类进行叠加和综合,进行省级尺度土地类型划分。结果表明,黑龙江省共划分为39个土地类,2 121个土地型和4 945个土地组。黑龙江省土地类型单元较丰富,类型单元面积分布不均衡,低级单元相比高级单元属性更丰富,黑土区的土地类型单元呈现出不同的数量特征和空间分布特征。类型单元可反映区域的自然地理规律。空间组合结构上主要有对称式空间组合结构、重复式空间组合结构、镶嵌式空间组合结构3种结构形式。土地类型数量和结构呈现的规律性分布可为黑土地的农业生产布局优化奠定基础。 相似文献
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三峡库区规模农地时空变化特征及其驱动机制 总被引：7，自引：1，他引：6
探讨库区农地利用的转型及其机制,可反映中西部结合带、山区、库区的农村变化和人与环境关系的变化,为典型山区的农业多功能转型发展方向提供科学依据。选取三峡库区腹地5个区县为研究区,通过定义“规模农地”相关概念,利用ArcGIS 10.2软件并结合SPSS、地理空间探测器等技术手段对规模农地的变化与机制进行分析。研究发现：规模农地的转移来源主要由耕地和灌木林地组成,除部分高山反季节蔬菜,规模农地的增长一般发生在低海拔地区,且在坡度30°范围内均有分布;不同类型的规模农地空间变化有所不同,但均与道路和乡镇级行政中心的关系明显。斑块水平上,高程、坡度等自然因素对规模农地的贡献相对较大;乡镇水平上以道路交通、农业人口密度等社会经济与人文因素驱动力为主;区域水平上,各区县的驱动因子影响力较研究区整体尺度更为显著。规模农地的变化与发展受多种因素驱动,但农业政策始终是各驱动因素的主导,不同水平的行为主体会促使规模农地发展趋向不同的方向,但原则上均受国家农业发展现状与政府政策导向影响。 相似文献
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充分识别陆海空间冲突并制定科学规划是实现陆海统筹的关键。基于陆海空间利用现状与规划,构建陆海空间冲突的理论分析框架,采用冲突识别矩阵、邻域冲突测度模型和社会网络分析等方法,以山东省莱州市为案例区,1 km格网为研究单元,分别从陆地对海洋、海洋对陆地2个方向定量识别陆海空间的现状冲突和规划冲突,并结合四象限模型对冲突进行分区。主要研究结果如下：① 从冲突范围与强度来看,莱州市陆地利用与规划越过海岸线的范围更大,陆海交互冲突范围将持续增加,陆海统筹应重视空间复合利用与跨系统交互影响。② 从冲突的类型来看,现状冲突中陆地的水域与湿地以及海洋的渔业用海等利用方式对海陆系统产生的影响较大;而在规划冲突中,陆地的一般农地区和其他用地区,海洋的农渔业区和港口航运区4类功能分区跨系统产生的影响较大。③ 现状与规划的耦合分区结果显示,相对独立的陆海空间规划对于控制和缓解空间冲突具有一定效果,然而陆海空间统筹利用与管理迫在眉睫,应结合系统观点根据不同分区特点进行优化。 相似文献
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Xiaoping Liu Xia Li Xun Shi Kangning Huang Yilun Liu 《International journal of geographical information science》2013,27(7):1325-1343
Optimizing land use allocation is a challenging task, as it involves multiple stakeholders with conflicting objectives. In addition, the solution space of the optimization grows exponentially as the size of the region and the resolution increase. This article presents a new ant colony optimization algorithm by incorporating multiple types of ants for solving complex multiple land use allocation problems. A spatial exchange mechanism is used to deal with competition between different types of land use allocation. This multi-type ant colony optimization optimal multiple land allocation (MACO-MLA) model was successfully applied to a case study in Panyu, Guangdong, China, a large region with an area of 1,454,285 cells. The proposed model took only about 25 minutes to find near-optimal solution in terms of overall suitability, compactness, and cost. Comparison indicates that MACO-MLA can yield better performances than the simulated annealing (SA) and the genetic algorithm (GA) methods. It is found that MACO-MLA has an improvement of the total utility value over SA and GA methods by 4.5% and 1.3%, respectively. The computation time of this proposed model amounts to only 2.6% and 12.3%, respectively, of that of the SA and GA methods. The experiments have demonstrated that the proposed model was an efficient and effective optimization technique for generating optimal land use patterns. 相似文献
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为掌握中国农地细碎化问题研究进展,本文采用概括和比较分析的手段,从农地细碎化的概念内涵、主要研究内容、研究方法等方面对农地细碎化研究进行梳理和概括。归纳出已有研究的几个特点：①农地细碎化的内涵较为清晰且已经得到了广泛认可,但对细碎化程度的衡量方法还需进一步深入;②目前的中国农地细碎化研究主要集中在细碎化成因及其对农业生产的影响方面,以其负面影响的研究最为丰富;③农地细碎化与农地流转、土地整理的关系引起了研究的重视,但是目前主要集中于农地流转对减轻细碎化程度的探讨,土地整理对细碎化作用的研究十分缺乏;④农地细碎化研究涉及的主要是回归分析、生产函数模型等经济学研究方法,利用地理空间分析和景观生态学方法探讨农地细碎化问题的研究有待进一步深入。最后探讨了还需要进一步深入研究的内容。 相似文献