煤粮复合区承担着国家粮食保障和矿产资源供给的重大职责,其存在集合了生态、生活、生产多种空间功能,是我国国家战略安全的重要区域,关系到国家生态安全、社会安全、粮食安全等诸多方面。针对目前煤炭开采逐年上涨、土地压力日趋严峻、人地矛盾日益突出等状况,基于“三生”视角,对煤粮复合区这一特殊又广泛存在的区域,开展土地功能安全的研究对于维护国家战略安全,提高区域土地利用格局合理分工协作,统筹城乡协调发展,资源优化配置,保证区域全面协调可持续发展意义非凡。本文选取兼具煤炭生产基地和粮食主产区特性的新乡市赵固二矿煤粮复合区为典型案例区,在分析2009-2015年土地资源及功能现状的基础上,综合运用地图学、数学、统计学等学科理论与方法,从“三生”视角构建适用于煤粮复合区的土地功能安全预警指标体系,引入全排列多边形综合图示法、径向基神经网络模型对区域土地功能安全进行预警研究及预测分析。(1)研究区土地利用功能变化方面研究时序内,研究区土地生活功能总体呈线性增长趋势,增长速度快-慢-快;生态功能受区域煤炭开采影响,总体呈先下降后增长又下降的发展趋势,变化速率先快后慢;研究区土地生产功能总体呈先升后降的发展态势,变化速率快-慢-极快-慢。研究区土地总功能实现率整体先上升后下降,其中,生活功能实现率按时序整体上升,生态功能实现率整体下降,生产功能实现率与土地总功能实现率发展趋势一致;研究区土地总功能上升空间显著,土地功能协调性发展趋势先下降,后上升;2015年,研究区土地三生功能协调性不断增强,土地功能重心以生活功能为主。(2)研究区土地功能警情演变方面从时间维度上来看,研究区土地功能安全预警指数总体呈先上升后下降的发展态势。7a间,研究区土地生活功能的预警指数整体呈缓慢下降的发展态势,研究时序内警度均处于“无警”的状态;土地生态功能预警指数整体呈上升的发展态势,2009-2011年,区域土地生态功能警度为“中警”,2012-2014年期间,研究区土地生态功能警度由“中警”变为“高警”,2015年研究区土地生态功能警度由“高警”重新变为“中警”,但预警指数仍高于2009年;区域土地生产功能警度整体偏高,2009-2014年均为“重警”状态,2015年警度为“高警”状态。从空间维度上来看,研究时序内,研究区涉及的六个乡镇的土地生活功能预警指数均呈波动状下降态势且警情状况均处在“无警”阶段;至2015年,研究区涉及乡镇土地生态功能安全趋势均为负向演化,警情风险度增大,土地生态功能发展态势需加强重视;研究区涉及的六个乡镇土地生产功能预警指数2015年均低于2009年,2015年各乡镇土地生产功能预警状态均处于“无警”状态。整体上,区域涉及各乡镇土地总功能预警指数虽均有所下降,且变化趋势均不稳定,其中个别乡镇预警指数仍有逆向演化趋势,情势不容乐观。(3)研究区土地功能警情预测方面从各子功能警情变化趋势上看,若无特殊情况干扰,2016-2020年研究区土地生活功能警情将呈波动上升的发展态势,区域警度整体仍呈“无警”状态;研究区土地生态功能将仍保持逐步向好发展趋势,但其警度类型尚不会降至“中警”状态以下;研究区土地生产功能警情发展状况虽会略有下降但其警度将持续处于“高警”状态,发展状况不容乐观。从土地总功能安全警情变化趋势上看,在不发生重大变故的前提下,2016-2020年区域土地总功能安全仍会保持先上升后下降的波动发展态势,整体在波动中下降,警度始终处于“中警”状态不变。