黔桂喀斯特地区三生用地相互作用及优化配置研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李婧昕 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 石玉林 ; 张红旗 |
| 关键词 | 三生功能 空间化 相互作用 冲突分析 优化配置 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 伴随着工业化、城镇化的推进，区域土地利用方式正经历剧烈转变，生产、生活和生态（以下简称为三生）用地相互影响和挤占、冲突明显，由此引发的社会经济发展和生态环境保护之间的矛盾也愈发激烈。这在石漠化严重、可用土地资源受限、深度贫困的黔桂喀斯特地区尤为突出。如何利用有限的土地资源，满足日益增长的三生功能需求，成为区域国土空间开发保护的重点和难点。然而，喀斯特地区本底环境和人为活动的高度异质性导致三生功能复杂的时空异质性，限制了对三生功能之间相互作用的认识和土地优化方案落地的可行性，亟须研究特征精细刻画手段以满足研究的需求，并在规律发现的基础上，开展区域三生用地的优化配置方案研究，支持区域可持续发展。由此，本文通过多源、多尺度数据融合，研发了喀斯特地区三生功能的精细量化技术；基于Pareto前沿曲线定量刻画了三生功能的相互作用；耦合三生用地类型和三生功能等级变化，识别了三生用地冲突区域、类型及强度；并联合NSGA-II和PLUS模型实现了典型冲突区的三生用地优化配置。研究结果能够为三生用地研究方法和区域国土空间优化提供参考。主要结果如下： （1）通过融合POI地理信息大数据、遥感影像和社会经济统计数据等多源、多尺度数据，实现了11个三生子功能构成的综合指标体系在栅格尺度上的空间化精细表达。总体上，西北和东南地区形成两个由不同产业结构发展而来的生产功能高值区，生态功能高值区主要位于中部山区，其空间格局与生活功能相反；从时间变化上看，2010-2019年三生功能全域均值均有所提升，其中生活功能强度的提升最为显著。对典型区域精细尺度三生功能分析发现，不同经济发展模式和产业结构往往会形成区域三生功能空间格局的显著差异。 （2）应用Pareto前沿曲线，对三生两两功能所组成系统的内部相互作用特征、关键因素对相互作用的驱动作用进行定量刻画。通过不同视角的相互作用特征分析发现，两两功能构成的系统中以权衡关系为主导。生产-生活系统通过同时提高两功能的强度实现系统效益优化，生产-生态系统在生态功能基本不变的情况下实现对生产功能的优化，而生活-生态系统则是通过损失部分生态效益换取系统总效益的提升。单一功能的变化会导致两功能相互作用曲线的路径变化，其中以生产-生活功能相互作用差异最为显著。海拔和人口密度是三生功能空间格局的重要驱动因素，除生产-生态功能外，其他功能间的相互作用强度随驱动因子梯度呈显著变化，并形成不同类型的关键阈值。 （3）通过将三生用地类型变化和三生功能强度变化相结合，实现了对三生用地显性和隐性冲突区域及特征的识别。结果表明，三生用地显性冲突面积仅占研究区总面积的0.81%，半数以上位于建成区范围内。隐性冲突区面积为前者的14.65倍，在16种隐性冲突类型中，单生态功能下降、生态功能下降-生活功能提升、单生产功能下降3类冲突面积占比最高。超半数显性和隐性用地冲突发生于农业生产用地。显性冲突常与隐性冲突呈现空间上的伴生关系，并与建成区扩张关系密切；在建成区不同距离缓冲区内，两种类型的冲突强度成正比；两两功能间的Pareto曲线表明，功能边界值总体呈“无冲突区＞隐性冲突区＞显性冲突区”的关系。 （4）本文以用地冲突问题较为突出的贵阳市为例，联合NSGA-II与PLUS模型，以2028年为优化目标年份，实现了三生用地数量结构和空间格局的优化。结果表明，三生用地结构上，由于城市发展和建设用地面积扩张不可避免，因此3个单目标情景中生活功能较2019年均有所提升，但生产和生态功能则有不同程度升降；多目标三生用地优化情景相对于2019年主要表现为城镇生活用地面积的增加和生态修复用地面积的减少；空间格局上，人口密度是贵阳市地类扩张最主要的驱动因素。从功能角度看，虽然全市总体表现为生产、生活功能的提升和生态功能的下降，但各县发展模式有所差异，开阳县是唯一实现三生功能均有所提升的区域。 本文结果有助于加强对自然环境和人为活动高度时空异质性地区三生功能间相互作用规律及三生用地冲突特征的认识，并为区域国土空间优化和可持续发展提供参考。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 169 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186946]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李婧昕. 黔桂喀斯特地区三生用地相互作用及优化配置研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。