面向生态安全的城市土地利用优化模拟 ——以深圳市为例
发布时间：2022-08-11 12:13
土地是人类重要的生产资料和赖以生存的空间。在社会的发展过程中,人类通过不同的利用方式,如生物手段、技术手段等对土地进行干预和治理,以满足社会发展的需求。自改革开放以来,我国在国际化、信息化、市场化的深入发展过程中经历了经济高速增长和城市快速扩张。人们在获取物质文明的同时,也出现了土地难以持续高效利用和生态安全遭到破坏的现象,而这种情况与我国现代化建设以及整个社会对生态高质量的发展要求不相符。因此,党中央、国务院从国家层面确定了优化国土空间开发格局、大力推进生态文明建设的战略目标,要求各地在城市发展中守好生态底线,转变土地利用方式,建立能够促进城市可持续发展的土地利用模式。深圳作为我国改革开放的窗口,在城市发展中率先遇到土地生态安全和土地利用等问题。本文以深圳为研究对象,相关研究成果对于维护城市生态安全、调整用地结构和优化用地布局具有较强的现实意义,既可以为深圳市划定城市发展边界和生态红线提供基础支撑,也可以为国内其他城市提供经验借鉴。基于以上考虑,本文在土地利用优化理论、景观生态理论、生态经济理论和可持续发展理论的支撑下,采用多学科的方法研究了在生态安全背景下土地利用优化模拟情况。具体...
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 我国土地利用的发展趋势及要求
1.1.2 深圳市土地利用面临的实际问题
1.2 研究目的与意义
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意义
1.3 研究综述
1.3.1 土地利用变化研究综述
1.3.2 土地生态安全研究综述
1.4 研究内容和技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 土地利用与生态安全的理论和方法
2.1 基础理论
2.1.1 土地利用优化理论
2.1.2 景观生态理论
2.1.3 生态经济理论
2.1.4 可持续发展理论
2.2 理论分析与实践
2.2.1 理论框架
2.2.2 国际城市模式对比
2.2.3 趋势研判
2.3 拟解决的关键问题与方法
2.3.1 土地利用变化驱动力
2.3.2 土地生态安全
2.3.3 土地利用优化模拟
3 研究区概况与数据
3.1 研究区概况
3.1.1 自然经济情况
3.1.2 土地利用变化情况
3.1.3 土地生态保护情况
3.2 数据来源与处理
3.2.1 数据来源
3.2.2 数据处理
4 土地利用变化驱动力趋势分析及影响机理
4.1 土地利用变化驱动因子
4.1.1 驱动因子的分类
4.1.2 土地利用变化驱动机制
4.2 土地利用变化驱动力的趋势分析
4.2.1 驱动因子的选取原则
4.2.2 驱动因子的确定
4.2.3 主成分分析结果
4.3 土地利用变化驱动力的空间计量分析
4.3.1 多尺度土地利用变化的空间自相关分析
4.3.2 多步长驱动因子的空间自相关分析
4.3.3 普通最小二乘法(OLS)
4.3.4 SLM与SEM的比较
4.3.5 空间误差模型回归结果分析
4.4 本章小结
5 土地生态安全的评价、响应与构建
5.1 土地生态安全评价
5.1.1 土地生态安全的识别
5.1.2 土地生态安全的评价
5.1.3 土地生态安全综合指数
5.2 土地生态安全对土地利用的响应
5.2.1 单位根检验
5.2.2 Johansen协整检验
5.2.3 误差修正模型
5.2.4 Granger因果关系检验
5.2.5 脉冲响应函数
5.3 土地生态安全控制区的划定
5.3.1 生态“源”与建设“源”
5.3.2 阻力因子
5.3.3 “源”的扩张阻力面
5.3.4 最小累积阻力表面
5.3.5 土地生态安全分区
5.4 本章小结
6 生态安全约束下的土地利用空间模拟
6.1 各种地类的需求预测
6.1.1 GM(1,1)土地需求预测
6.1.2 各类型土地需求方案比选
6.2 CLUE-S模型的模拟
6.2.1 驱动因子的选择与诊断
6.2.2 模型参数的设定
6.2.3 基于Logistic的概率计算
6.2.4 模拟结果与模型检验
6.3 FLUS模型的模拟
6.3.1 模型参数的设定
6.3.2 基于神经网络的概率计算
6.3.3 基于自适应惯性机制的元胞自动机
6.3.4 模型结果与模型检验
6.4 多情景土地利用优化模拟
6.4.1 模型的模拟精度比较
6.4.2 自然发展情景下土地利用模拟
6.4.3 生态安全情景下土地利用模拟
6.4.4 生态优化情景下土地利用模拟
6.5 模拟结果对比分析
6.5.1 三种情景下土地利用结构对比
6.5.2 三种情景下土地利用空间布局对比
6.5.3 模拟结果实现的政策路径分析
6.6 本章小结
7 研究结论与讨论
7.1 主要结论
7.2 研究创新
7.3 不足与展望
参考文献
攻博期间发表的科研成果及目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于变结构协整检验的都市农业景观演变阶段分析[J]. 任国平,刘黎明,管青春,马聪,孙锦. 农业工程学报. 2017(24)
[2]武汉市城市空间集聚要素的分布特征与模式[J]. 焦利民,李泽慧,许刚,张博恩,董婷,谷岩岩. 地理学报. 2017(08)
[3]城市群视角下空间联系与城市扩张的关联分析[J]. 焦利民,唐欣,刘小平. 地理科学进展. 2016(10)
[4]基于GM（1,1）和灰色马尔可夫模型的器材消耗预测[J]. 周浩,黄善忠. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(06)
[5]基于粒度反推法的景观生态安全格局优化——以海口市秀英区为例[J]. 陆禹,佘济云,陈彩虹,佘宇晨,罗改改. 生态学报. 2015(19)
[6]河北省黄骅市土地生态系统服务价值测算及动态变化研究[J]. 何玲,贾启建,郭云继. 水土保持研究. 2015(03)
[7]滨海快速城市化地区土地生态安全评价与预警——以曹妃甸新区为例[J]. 张利,陈影,王树涛,门明新,许皞. 应用生态学报. 2015(08)
[8]陕西省土地生态安全动态评价及障碍因子诊断[J]. 李春燕,南灵. 中国土地科学. 2015(04)
[9]基于不同种类生态安全的土地利用情景模拟[J]. 张利,周亚鹏,门明新,许皞,王树涛. 农业工程学报. 2015(05)
[10]不同生态保育尺度下铜陵市土地利用结构优化[J]. 冯长春,曹敏政,谢婷婷. 地理研究. 2014(12)
硕士论文
[1]生态经济理论与中国产业政策导向[D]. 蔡侃.东华大学 2010
本文编号：3674641
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 我国土地利用的发展趋势及要求
1.1.2 深圳市土地利用面临的实际问题
1.2 研究目的与意义
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意义
1.3 研究综述
1.3.1 土地利用变化研究综述
1.3.2 土地生态安全研究综述
1.4 研究内容和技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 土地利用与生态安全的理论和方法
2.1 基础理论
2.1.1 土地利用优化理论
2.1.2 景观生态理论
2.1.3 生态经济理论
2.1.4 可持续发展理论
2.2 理论分析与实践
2.2.1 理论框架
2.2.2 国际城市模式对比
2.2.3 趋势研判
2.3 拟解决的关键问题与方法
2.3.1 土地利用变化驱动力
2.3.2 土地生态安全
2.3.3 土地利用优化模拟
3 研究区概况与数据
3.1 研究区概况
3.1.1 自然经济情况
3.1.2 土地利用变化情况
3.1.3 土地生态保护情况
3.2 数据来源与处理
3.2.1 数据来源
3.2.2 数据处理
4 土地利用变化驱动力趋势分析及影响机理
4.1 土地利用变化驱动因子
4.1.1 驱动因子的分类
4.1.2 土地利用变化驱动机制
4.2 土地利用变化驱动力的趋势分析
4.2.1 驱动因子的选取原则
4.2.2 驱动因子的确定
4.2.3 主成分分析结果
4.3 土地利用变化驱动力的空间计量分析
4.3.1 多尺度土地利用变化的空间自相关分析
4.3.2 多步长驱动因子的空间自相关分析
4.3.3 普通最小二乘法(OLS)
4.3.4 SLM与SEM的比较
4.3.5 空间误差模型回归结果分析
4.4 本章小结
5 土地生态安全的评价、响应与构建
5.1 土地生态安全评价
5.1.1 土地生态安全的识别
5.1.2 土地生态安全的评价
5.1.3 土地生态安全综合指数
5.2 土地生态安全对土地利用的响应
5.2.1 单位根检验
5.2.2 Johansen协整检验
5.2.3 误差修正模型
5.2.4 Granger因果关系检验
5.2.5 脉冲响应函数
5.3 土地生态安全控制区的划定
5.3.1 生态“源”与建设“源”
5.3.2 阻力因子
5.3.3 “源”的扩张阻力面
5.3.4 最小累积阻力表面
5.3.5 土地生态安全分区
5.4 本章小结
6 生态安全约束下的土地利用空间模拟
6.1 各种地类的需求预测
6.1.1 GM(1,1)土地需求预测
6.1.2 各类型土地需求方案比选
6.2 CLUE-S模型的模拟
6.2.1 驱动因子的选择与诊断
6.2.2 模型参数的设定
6.2.3 基于Logistic的概率计算
6.2.4 模拟结果与模型检验
6.3 FLUS模型的模拟
6.3.1 模型参数的设定
6.3.2 基于神经网络的概率计算
6.3.3 基于自适应惯性机制的元胞自动机
6.3.4 模型结果与模型检验
6.4 多情景土地利用优化模拟
6.4.1 模型的模拟精度比较
6.4.2 自然发展情景下土地利用模拟
6.4.3 生态安全情景下土地利用模拟
6.4.4 生态优化情景下土地利用模拟
6.5 模拟结果对比分析
6.5.1 三种情景下土地利用结构对比
6.5.2 三种情景下土地利用空间布局对比
6.5.3 模拟结果实现的政策路径分析
6.6 本章小结
7 研究结论与讨论
7.1 主要结论
7.2 研究创新
7.3 不足与展望
参考文献
攻博期间发表的科研成果及目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于变结构协整检验的都市农业景观演变阶段分析[J]. 任国平,刘黎明,管青春,马聪,孙锦. 农业工程学报. 2017(24)
[2]武汉市城市空间集聚要素的分布特征与模式[J]. 焦利民,李泽慧,许刚,张博恩,董婷,谷岩岩. 地理学报. 2017(08)
[3]城市群视角下空间联系与城市扩张的关联分析[J]. 焦利民,唐欣,刘小平. 地理科学进展. 2016(10)
[4]基于GM（1,1）和灰色马尔可夫模型的器材消耗预测[J]. 周浩,黄善忠. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(06)
[5]基于粒度反推法的景观生态安全格局优化——以海口市秀英区为例[J]. 陆禹,佘济云,陈彩虹,佘宇晨,罗改改. 生态学报. 2015(19)
[6]河北省黄骅市土地生态系统服务价值测算及动态变化研究[J]. 何玲,贾启建,郭云继. 水土保持研究. 2015(03)
[7]滨海快速城市化地区土地生态安全评价与预警——以曹妃甸新区为例[J]. 张利,陈影,王树涛,门明新,许皞. 应用生态学报. 2015(08)
[8]陕西省土地生态安全动态评价及障碍因子诊断[J]. 李春燕,南灵. 中国土地科学. 2015(04)
[9]基于不同种类生态安全的土地利用情景模拟[J]. 张利,周亚鹏,门明新,许皞,王树涛. 农业工程学报. 2015(05)
[10]不同生态保育尺度下铜陵市土地利用结构优化[J]. 冯长春,曹敏政,谢婷婷. 地理研究. 2014(12)
硕士论文
[1]生态经济理论与中国产业政策导向[D]. 蔡侃.东华大学 2010
本文编号：3674641
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