西南喀斯特典型区国土空间功能质量评价及耦合协调分析——以广南县为例
李思楠(1994- ),男,云南普洱人,硕士,研究方向为国土空间调控。E-mail: lisinan@zju.edu.cn |
收稿日期: 2020-07-06
要求修回日期: 2020-11-12
网络出版日期: 2021-11-28
基金资助
国家自然科学基金项目(42061052)
云南省科技厅—云南大学联合基金项目(2018FY001-017)
云南省教育厅科学研究基金项目(2020Y0030)
云南大学研究生创新人才培养项目(C176230200)
版权
Territorial space function quality evaluation and coupling coordination analysis in typical karst areas of Southwest China: A case study of Guangnan county
Received date: 2020-07-06
Request revised date: 2020-11-12
Online published: 2021-11-28
Copyright
城镇、农业和生态功能组成整个国土空间功能系统,分析国土空间功能质量状况,揭示它们的耦合协调关系,是实现国土空间可持续发展的重要基础。为探究西南喀斯特地区国土空间功能的发展状况,分析其质量分布特征,以西南喀斯特典型区广南县为例,基于城镇、农业和生态功能质量评价指标体系的构建,借助综合评价法和探索性空间数据分析法,对国土空间的功能质量与空间特征进行了评估,并利用耦合协调度模型分析了国土空间功能的耦合协调状况。研究发现:(1)城镇和农业功能质量以低值为主,生态功能质量以高值为主,综合功能的高低质量的数量结构较平均,不同功能质量的空间分布存在差异;(2)四种国土空间功能质量均具有正相关性,以“高—高”和“低—低”集聚为主,并呈地域分布差异;(3)喀斯特地区各类功能相互影响较大,低耦合区和高耦合区分布差异显著,在建设用地中耦合度最低;(4)喀斯特地区国土空间功能的耦合协调关系可分为轻度失调、濒临失调、勉强协调和轻度协调,它们的空间分布差异与综合功能质量相似,国土空间功能耦合协调区管控措施的提出可有效推动喀斯特地区国土空间的可持续发展,促进国土空间功能质量的提高。研究结果可为西南喀斯特地区国土空间的均衡发展和优化调控提供参考。
李思楠 , 赵筱青 , 普军伟 , 王茜 , 苗培培 , 谭琨 . 西南喀斯特典型区国土空间功能质量评价及耦合协调分析——以广南县为例[J]. 自然资源学报, 2021 , 36(9) : 2350 -2367 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20210913
Urban function, agricultural function, and ecological function make up the entire territorial spatial function system. Scientifically grasping the quality of regional territorial spatial functions and deeply revealing their coupling coordinated relationships is an important basis for achieving sustainable development of territorial space. In order to explore the development status of territorial spatial functions in karst areas of Southwest China and their characteristics of spatial structures, Guangnan, a typical karst county, was taken as a study area. Based on the construction of urban, agricultural, and ecological function evaluation index systems, the paper evaluated the function quality and its spatial characteristics with the help of comprehensive evaluation method and exploratory spatial data analysis method, used coupling coordinated degree model to examine the coupling coordinated status of territorial spatial functions, and further explored the territorial space development of coordinated development of urban-agricultural-ecological functions. The results showed that: (1) The urban function quality and agricultural function quality showed mainly low values, and the ecological function quality had mainly high values. The low and high values of comprehensive function quality tended to be evenly distributed. And the spatial distribution of different functional qualities was different. (2) The development of all the four territorial spatial function qualities had a positive correlation, which was mainly "high-high" and "low-low" agglomerations, and there were differences in geographical distribution. (3) Territorial spatial functions in karst areas had a great influence on each other, and the distribution of low- and high-coupling areas was significantly different. Of all the functions, the coupling degree was the lowest in the fuction of construction land. (4) The coupling coordinated relationship of territorial space functions could be divided into four levels from imbalance to coordination, and the differences in their spatial distribution were similar to the differences in the territorial spatial comprehensive function quality. The countermeasures of territorial space coupling coordination areas could effectively promote the sustainable development of territorial space for karst areas, and improve the territorial space function quality in karst areas. The results of this research provide references for territorial spatial balanced development and optimized regulation in karst areas of Southwest China.
表1 城镇功能质量评价指标体系Table 1 Evaluation index system of urban function quality |
目标 | 准则 | 指标 | 单位 | 获取方式 | 趋向 | 权重 |
---|---|---|---|---|---|---|
城镇功能质量 | 经济效益 产出 | 经济密度 | 万元/km2 | GDP/土地总面积 | + | 0.0497 |
GDP增长率 | % | 资料收集 | + | 0.0676 | ||
社会发展 | 人口密度 | 人/km2 | 人口总数/土地总面积 | + | 0.0361 | |
劳动人口比例 | % | 劳动人口数/人口总数 | + | 0.0563 | ||
新增外来人口数量 | 人 | 资料收集 | + | 0.0619 | ||
农业转城镇人口数量 | 人 | 资料收集 | + | 0.0703 | ||
城镇空间利用效率 | % | DEA | + | 0.0813 | ||
城镇化率 | % | 资料收集 | + | 0.0521 | ||
承载能力 | 社会经济承载力 | 模糊综合评价法 | + | 0.0502 | ||
资源环境承载力 | 模糊综合评价法 | + | 0.0521 | |||
生活保障 | 水资源供需比例 | % | 资料收集 | + | 0.0448 | |
人均粮食占有量 | kg/人 | 粮食总产量/人口总数 | + | 0.0428 | ||
基础设施完善度 | % | 资料收集 | + | 0.0711 | ||
公共服务设施覆盖度 | % | 公共服务设施面积/土地总面积 | + | 0.0626 | ||
区位条件 | 距城镇建设用地距离 | m | 欧氏距离 | - | 0.0856 | |
距交通干线距离 | m | 欧氏距离 | - | 0.0323 | ||
距石漠化重度区距离 | m | 欧氏距离 | + | 0.0832 |
表2 农业功能质量评价指标体系Table 2 Evaluation index system of agricultural function quality |
目标层 | 准则层 | 指标层 | 单位 | 获取方式 | 趋向 | 权重 |
---|---|---|---|---|---|---|
农业功能质量 | 气候条件 | 年平均温度 | ℃ | 气象站点插值 | + | 0.1252 |
年总降雨量 | mm | 气象站点插值 | + | 0.0557 | ||
区位条件 | 距农村居民点距离 | m | 欧氏距离 | - | 0.0140 | |
距一般道路距离 | m | 欧氏距离 | - | 0.0783 | ||
距现状耕地距离 | m | 欧氏距离 | - | 0.0129 | ||
资源与 效益产出 | 土地垦殖率 | % | 耕地面积/土地总面积 | + | 0.0516 | |
粮食单产 | t/km2 | 粮食总产量/耕地面积 | + | 0.0417 | ||
人均耕地面积 | m2/人 | 耕地面积/人口总数 | + | 0.0427 | ||
第一产业产值占比 | % | 第一产业产值/GDP | + | 0.0218 | ||
耕作与 土壤条件 | 灌溉保证率 | % | 资料收集 | + | 0.1090 | |
有机质含量 | g/kg | 资料收集 | + | 0.0240 | ||
全氮含量 | g/kg | 资料收集 | + | 0.0217 | ||
有效磷含量 | mg/kg | 资料收集 | + | 0.1000 | ||
速效钾含量 | mg/kg | 资料收集 | + | 0.0654 | ||
有效锌含量 | mg/kg | 资料收集 | + | 0.0628 | ||
水溶态硼含量 | mg/kg | 资料收集 | + | 0.0467 | ||
土层厚度 | cm | 资料收集 | + | 0.0206 | ||
耕地质量等级 | 资料收集 | + | 0.0827 | |||
土壤pH值 | 资料收集 | + | 0.0232 |
表3 生态功能质量评价指标体系Table 3 Evaluation index system of ecological function quality |
目标层 | 准则层 | 指标层 | 单位 | 获取方式 | 趋向 | 权重 |
---|---|---|---|---|---|---|
生态功能质量 | 生态敏感性 | 土壤侵蚀量 | t/km2 | RUSLE | + | 0.0793 |
生境质量指数 | HQI | + | 0.1025 | |||
环境承载力 | 模糊综合评价法 | + | 0.0288 | |||
生态脆弱度 | CASA | + | 0.0748 | |||
岩石裸露度 | 遥感提取 | + | 0.0695 | |||
景观分离度 | Fragstats提取 | + | 0.0430 | |||
生态重要性 | 水源涵养量 | m3/km2 | 降水储存 | + | 0.0846 | |
水网密度 | (水库+河流+湖泊面积)/土地总面积 | + | 0.0492 | |||
生物多样性指数 | Shannon-Wiener | + | 0.1123 | |||
植被净初级生产力 | g C/(m2·a) | NPP | + | 0.0943 | ||
植被覆盖度 | % | NDVI | + | 0.0694 | ||
生态系统服务价值 | ESV | + | 0.0585 | |||
生态用地斑块密度 | Fragstats提取 | + | 0.0342 | |||
景观结构指数 | Fragstats提取 | + | 0.0287 | |||
生态用地恢复率 | % | 遥感解译 | + | 0.0709 |
表4 国土空间功能耦合协调度等级划分标准Table 4 Classification criteria of territorial spatial function coupling coordination degree |
耦合协调区间 | 区间类型 | 取值范围 | 耦合协调类型 |
---|---|---|---|
不可接受区间 | 失调 | [0, 0.1) | 极度失调 |
[0.1, 0.2) | 严重失调 | ||
[0.2, 0.3) | 中度失调 | ||
[0.3, 0.4) | 轻度失调 | ||
过渡区间 | [0.4, 0.5) | 濒临失调 | |
协调 | [0.5, 0.6) | 勉强协调 | |
可接受区间 | [0.6, 0.7) | 轻度协调 | |
[0.7, 0.8) | 中度协调 | ||
[0.8, 0.9) | 良好协调 | ||
[0.9, 1] | 优质协调 |
表5 国土空间功能质量等级结构Table 5 Level structure of territorial spatial function quality (%) |
功能类型 | 质量等级 | ||||
---|---|---|---|---|---|
低 | 较低 | 一般 | 较高 | 高 | |
城镇功能 | 33.87 | 31.49 | 23.57 | 9.3 | 1.77 |
农业功能 | 17.96 | 25.72 | 30.04 | 21.56 | 4.72 |
生态功能 | 15.10 | 22.19 | 15.31 | 26.37 | 21.03 |
综合功能 | 10.97 | 28.88 | 29.37 | 22.13 | 8.65 |
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