论文部分内容阅读
土地是人类生存的基础。近年来,人类日益增长的物质需求与有限土地资源之间的矛盾日益显著,资源不合理利用引发的人地冲突问题已严重威胁了人类的生存基础。为此,探究区域土地类型,综合揭示区域自然地理、人文地理各属性的特征、分异规律,是因地制宜、构建和谐人地关系的研究基础。土地类型分类系统构建是探究区域土地资源特征、生产潜能的基础,是土地类型研究的前提。由于土地类型研究的复杂性,现有土地类型分类系统各异。已有研究成果大都侧重小比例尺土地类型分类系统构建,重视自然地理要素对土地类型划分的影响,弱化了人类活动对土地类型分异的作用。基于广泛的研究、实践成果,国内于1980年代出版了《中国1:100万土地类型图制图规范》,对土地类型分类系统、地图表达技术进行了规范。但大、中比例尺土地类型分类、地图表达研究尚未形成共识。为促进土地类型研究由中、小比例尺向大比例尺推广,本研究综合多源国土空间信息数据,借助地理信息科学空间分析方法,综合土地自然、人文属性构建土地类型分类系统。据此,以常州市为研究区划分土地类型,并在继承现有土地类型图制图标准与研究成果的基础上,构建分类系统与地图表达符号语义间的相关关系,设计了 1:10万土地类型地图表达符号系统。遵循土地类型研究的“实用性原则”,借助土地类型研究成果与InVEST模型,估算了常州市生态环境质量、产水量影响下的粮食生产潜能空间分异规律,为提升土地类型研究成果在土地评价等后续研究中的作用提供应用参考。本研究获得的主要结论如下:(1)土地类型分类。本研究遵循“综合性、主导性、实用性原则”,综合“地貌类型、土壤类型、土地利用类型、土地利用强度”,融合多尺度分割、点模式分析等空间分析算法,构建了1:10万土地类型分类系统。据此,研究以常州市为研究区划分了 3种一级土地类型、38种二级土地类型以及171种三级土地类型,系统反映了区域综合地理环境特性,较为全面地概括了土地资源属性。此分类系统一定程度上弥补了现有研究成果因分类系统侧重自然地理要素而难以应用于大、中比例尺人地冲突问题研究的缺陷。(2)土地类型地图表达。为促进土地类型地图表达研究由小比例尺向大、中比例尺推广,研究在继承现有土地类型地图表达研究成果以保证认知惯性的前提下,建立基础视觉变量与土地类型分类系统间的对应关系,促进图面信息的高效传播。研究提出以“土地利用类型确定制图基本色调,以晕渲图表达地理背景”的表达方式,设计了常州市1:10万土地类型图的符号系统、表达要素、数学依据、图幅配置等制图要素,增强了土地类型图的实用性。(3)基于土地类型的粮食生产潜能估算。研究以土地类型分类单元为依据,结合InVEST模型,以生态环境质量、产水量、农业生产要素投入逐步修正的方式,探究了人类活动、生态环境质量影响下的粮食生产潜能估算方法。结果表明,常州市粮食年生产潜能为115.51万吨标准粮。环境要素、人类活动的差异使得常州市粮食生产潜能稍有增加。常州市西部、南部为粮食生产潜能的“热点”,中心城区及其周边各镇为明显的粮食生产潜能“冷点”。此计算方法削弱了现有粮食生产潜能研究因模型、评价单元的差异而致使估算结果间难以比较的问题。