昆明市“三生”空间结构演变及其对人类活动强度的动态响应

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昆明市作为云南省的省会城市和滇中城市群发展的核心地带,近年来,随着其城镇化和工业化的快速发展,在取得巨大经济成就的同时,人类活动对国土空间的干扰程度不断增强,人地矛盾日益凸显。本文着眼于“三生”空间,从时间和空间视角,分别以县域和市域为研究单元,多尺度研究昆明市“三生”空间和人类活动强度的时空特征,以及二者的关系,能为昆明市各区县统筹“三生”空间布局和协调“三生”功能提供理论依据,从而实现土地资源的可持续发展。本文首先利用动态度模型、重心迁移模型、转移矩阵和地学信息图谱等方法,分析研究昆明市“三生”空间的结构特征,探寻其空间结构演化的过程和规律。其次,分析各“三生”空间用地在高程、坡度和起伏度等不同地形梯度上的分布和演变特征。最后,利用景观格局指数模型、区位熵、洛伦兹曲线、基尼系数、人类活动强度测算模型和相关性分析等模型,从县域和市域的视角分析昆明市“三生”空间结构的时空特征及其对人类活动强度的动态响应。研究结果表明:(1)从2009-2015年,昆明市“三生”空间用地,除农业生产空间、水域生态空间和其他生态空间用地呈减小趋势外,其余空间用地均有不同程度的增长,且各类用地变化幅度差异较大,其中变化幅度最大的是其他生态空间和绿地生态空间,而水域生态空间基本保持不变。(2)昆明市各类“三生”空间重心迁移差距较大。其中,其他生态空间的重心迁移最大;其次为绿地生态空间,迁移距离最小的是水域生态空间。(3)由转移矩阵和地学信息图谱分析可知,昆明市“三生”空间除农业生产空间、水域生态空间和其他生态空间外,其余类型空间转入面积均大于转出面积。主要变化类型是其他生态空间→绿地生态空间、农业生产空间→城镇生活空间和农业生产空间→工矿生产空间。(4)通过分析不同地形梯度上“三生”空间的分布特征得出以下结论:在高程梯度上,“三生”空间用地主要分布在1500-2500m海拔区域,尤其是绿地和其他生态空间在海拔较高地区分布较其它空间要多。在起伏度梯度上,生产空间更倾向于中起伏梯度以下的梯次;生活空间的优势区在低起伏和中低起伏梯度上,且城镇生活空间在趋向于低起伏度地带扩张;生态空间中绿地生态空间比较青睐中低起伏和中起伏地带、水域生态空间集中分布在低起伏梯度、其他生态空间除了在低起伏梯次上分布较少外,对各个梯次的选择性相当,即使是极高起伏区域也有大量分布。(5)2009-2015年,昆明市大部分县域生产空间区域优势保持相对稳定态势,区位熵变化较小,区位熵较高的地区位于昆明市地势较为平坦、经济、交通发展较好的地区,其中石林彝族自治县的区位熵值最高;生活空间区位熵变化较其生产和生态空间都要大,生活空间区位熵较高的地区主要是主城区,及其周边城镇化水平和经济水平较高的地区。在洛伦兹曲线的分析中,生活空间的洛伦兹曲线距绝对均匀线偏离较大,说明昆明市的生活空间均衡性较差;生态空间区位熵高的地区主要位于昆明市的北部地形地貌复杂地区;基尼系数分析显示昆明市生活空间的基尼系数大于0.4,而生产空间和生态空间都小于0.3,说明昆明市各县域的生产和生态空间分布是均衡的,而生活空间分布较不均衡,且“三生”空间的基尼系数都呈增长趋势,说明其分布状态越来越不均衡。(6)在空间分布上,昆明市的人类活动强度呈现出由南向北成不规则递减的特征,且由计算出的人类活动强度相关系数可知,人类活动强度与多样化指数、均匀度指数成正相关,与集中化指数和优势度指数成负相关。但是通过人类活动强度与各类景观指数的分析发现,虽然随着时间的变化,昆明市的人类活动强度在不断增强,但其集中化指数和优势度指数也在增大,这主要是由于受昆明市地形地貌的影响,其林地等绿地生态空间始终占比较高,区域优势显著所致。
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