城市土地利用时空结构演变的驱动力研究_张新长
城市土地利用变化模型及其驱动因素探究
城市土地利用变化模型及其驱动因素探究引言城市土地利用变化是城市化进程中的重要问题,它直接影响到城市规划、土地资源的可持续利用以及社会经济发展。
了解城市土地利用变化模型及其驱动因素,对于合理规划城市发展、保护土地资源具有重要价值。
本文将探究城市土地利用变化模型及其驱动因素,以期提供理论与实务指导。
一、城市土地利用变化模型城市土地利用变化模型是对城市土地利用变化的规律进行建模描述的方法,旨在揭示土地利用变化的动态过程,以帮助预测未来的土地利用情况。
目前常见的城市土地利用变化模型有马尔可夫链模型、细胞自动机模型和基于地统计学的模型等。
1. 马尔可夫链模型马尔可夫链模型是一种基于概率的统计模型,通过分析土地利用状态之间的转移概率,预测未来的土地利用状况。
该模型假设土地利用状态之间的转移概率只与当前状态有关,与历史状态无关。
马尔可夫链模型简单、易于计算,但不考虑历史的影响因素,模拟结果有一定的不确定性。
2. 细胞自动机模型细胞自动机模型是一种基于空间交互的模型,将城市土地划分为若干个细胞,并根据细胞之间的交互规则模拟土地利用变化过程。
该模型考虑了空间布局的影响,可以较好地模拟城市土地利用的空间分布特征。
然而,细胞自动机模型的参数设置较为复杂,对数据的要求较高。
3. 基于地统计学的模型基于地统计学的模型是一种通过对土地利用变化进行区域统计分析,揭示其空间分布格局与变化趋势的方法。
该模型通过构建土地利用变化的空间模式,探讨土地利用变化与驱动因素之间的关系,并预测未来的土地利用情况。
这种模型同时考虑了驱动因素的作用,可以为城市规划和土地资源管理提供科学依据。
二、城市土地利用变化的驱动因素城市土地利用变化是多种驱动因素的综合结果,从经济、社会、环境等多个角度分析驱动因素,对于把握城市土地利用变化的规律及制定相应的政策具有重要意义。
以下是常见的城市土地利用变化的驱动因素。
1. 经济因素经济因素是城市土地利用变化的主要驱动力之一。
城市土地利用的生态状况时空变化分析
城市土地利用的生态状况时空变化分析作者:鲍文楷谢苗苗来源:《绿色科技》2018年第04期摘要:从土地利用动态和景观格局分析两个不同的角度,对2001~2009年房山区土地利用的生态状况进行了综合分析。
结果表明:房山区的土地利用综合动态度达到了较高水平,其中建设用地变化幅度最大。
此外建设用地的破碎化程度及景观优势度在上升;全区整体景观的破碎化、无序性呈增长趋势。
导致其变化的驱动力主要包括区域GDP及城市总体规划等社会经济和政策因素。
关键词:土地利用变化;景观格局分析;房山区中图分类号:F293.2文献标识码:A文章编号:1674-9944(2018)4-0196-051 引言在全球环境变化的人文因素计划中,“土地利用和土地覆被动态”(LUCC)是最受关注的核心问题之一[1],同时它也是生态系统和景观格局变化的重要因素。
城市是土地利用/覆盖变化最直接的载体,深刻地影响着区域的生态系统。
然而在城市化的过程中,土地利用变化直接或间接地造成了一系列的生态环境问题,如生物多样性减少和栖息地破坏、热岛效应增强、环境污染等[2]。
受到城市化扩张的影响,自然和农业生态系统不断向城市生态系统转化,导致原有的景观格局剧烈变化,进而造成物质循环和能量流动在时空受阻,最终演变为城市生态环境问题。
2001- 2009年是北京城市化进程迅速推进的时期,常住人口由2001年的1364万人增加到2009年的1860万人;产业结构不断调整:第三产业贡献率由2001年的72.4%增长到2008年的92.1%,而第二产业比例则从26.6%下降到7.8%。
随着建成区的不断外扩,中心城区和城郊的景观格局及生态系统状况都在发生着激烈的变化。
本研究试从土地利用变化和景观格局这两个不同的角度,以房山区为例,基于遥感数据生成的土地利用现状图,采用Arcgis10.3和Fragstats4.2景观格局分析软件,结合相关社会经济背景资料,以定性及定量方法探讨城市生态系统景观格局演变的驱动力因素分析,尝试总结其变化规律和驱动力,以期为城市可持续土地利用和生态格局的优化提供科学依据。
土地利用时空变化特征及驱动力分析
土地利用时空变化特征及驱动力分析土地利用是指人类在土地上进行的各种活动,包括耕作、建筑、采矿、林业、城镇建设等。
而土地利用的时空变化特征及其驱动力则是指土地利用在不同时间和空间尺度上的变化规律及其产生和影响的原因,本文将对此进行分析和阐述。
一、时空变化特征(一)时间变化随着经济、社会、技术等发展的不断推进,土地利用也呈现出明显的时间变化。
一般来说,随着时间的推移,人类对土地的利用方式和目的也在逐渐变化,即从最初的农业、牧业、渔业发展到工业、城市化等现代经济活动的利用方式。
同时,不同时间段内土地利用的主导特征也不尽相同,比如在20世纪初,农业仍是世界各国的主要产业,土地逐步用于农业生产,而到20世纪末,城市化和工业化的发展使得城市和工业用地占据了土地利用的主导地位。
(二)空间变化土地利用的空间变化一般是指在不同区域内的土地利用状态的差异。
土地利用的空间变化对地区经济和社会的发展有着重要影响。
不同地区的土地利用方式受到地理、气候、土地资源等因素的影响,因此各地在土地利用上的差异也显得十分明显,在不同地域内,土地利用的主导产业及其分布情况各不相同。
二、驱动力分析(一)人类活动驱动人类的活动是土地利用变化的关键驱动力。
人类对土地的活动主要通过征地、改造、建设等方式进行,人类在这个过程中主要追求土地利用的经济效益。
人口的增长、经济的发展、城市化的推进等都是人类活动驱动土地利用变化的核心。
同时,人类活动带来的环境压力十分巨大,对自然环境造成了影响,破坏了生态环境,引起了水土流失、土壤污染等问题。
因此,在人类活动中,需要不断强调可持续性发展的理念,引导人类采取合理的土地利用方式。
(二)经济发展驱动经济发展也是推动土地利用变化的重要驱动力之一。
总体来说,经济发展带来了人类活动的快速发展,促进了城市化、工业化、农业生产等方面的变化。
尤其是经济和城市化的发展,直接推动城市用地的大幅增长。
但同时也带来了土地资源有限、污染治理困难等问题,因此革新诸如产业结构、生产方式等经济模式,加大农村、生态、水环境等领域的投资,从而实现可持续发展,也是具有重要意义的。
城市土地利用空间结构与扩展变化研究综述
现 代 商 贸 工 业 M o enB s es rd d s y d r ui s T aeI ut n n r
21 0 1年 第 2 期 2
城市土地利用空 问结构 与扩展变化研 究综 述
程 雪
( 江财经 学院, 江 杭 州 30 1) 浙 浙 10 8 摘 要 : 着城 市 化 进 程 的 日益 加 快 , 市 土 地 利 用 结 构 也 在 发 生 急 剧 变 化 。分 别 从 城 市 土 地 利 用 结 构 、 地 利 用 结 随 城 土 构 的 扩 展 形 态 、 地 利 用 结构 扩 展 变化 的 驱 动 力和 土 地 利 用 扩 展 变化 效 应 四 个 方 面 , 国 内 外 学 者 在 该 领 域 的 研 究展 开 综 土 对 述 , 分析该领域 的未来研 究方 向。 并
20 ) O世 纪 九 十 年 代 西 方 对 城 市 空 间 结 构 的 研 究 主 要 从 土 地 利 用 与 城 市 内 也 具 有 借 鉴 作 用 。张 庭 伟 ( 0 1 分 析 了 2 之 后 , 国 城 市 发 展 结 构 变 化 , 经 济 、 会 以 及 政 策 等 因 中 从 社 派, 以人 类 生 态 学 、 典 经 济 学 为 理 论 基 础 , 究 土 地 利 用 素 进 行 探 讨 。 古 研
扩展研 究提供理论 依据 。 究 对 象 , 新 星 城 区 的 空 间 结 构 形 成 与 变 化 进 行 分 析 , 发 对 对
1 城 市 土 地 利 用 空 间 结 构 研 究
部 空 间 结 构 相 关 联 的 角 度 , O世 纪 2 2 O年 代 产 生 的 生 态 学
展 趋 势 做 了预 测 , 出 了 一 些 需 要 解 决 的 对 策 , 其 他 城 市 提 对
城市土地利用变化的时空特征分析
城市土地利用变化的时空特征分析近年来,随着城市化进程的不断加速,城市土地的利用与利益分配问题越来越引起人们的关注。
城市土地利用变化是一个复杂且多元的过程,涉及到人口增长、经济发展、政府规划等众多因素。
本文将从时空特征的角度对城市土地利用变化进行分析,以期更好地理解城市土地利用的变化趋势与规律。
一、时空特征的概念与意义城市土地利用的时空特征指的是城市土地利用变化的时间和空间分布特点。
通过对时空特征的分析,可以帮助我们了解城市土地利用变化的趋势、原因和影响,为城市规划和土地管理提供科学依据。
二、城市土地利用的时空演变1. 时间维度城市土地利用的时间维度是指城市土地利用变化随时间推移的过程。
在城市化初期,人口和经济的快速增长引发了大规模的城市扩张。
随着工业化和现代化的推进,城市功能的多元化趋势逐渐显现。
在城市化的后期阶段,城市土地利用变化更加注重可持续发展和人居环境的改善。
2. 空间维度城市土地利用的空间维度是指城市土地利用变化在空间上的分布格局。
一般而言,城市土地利用呈现出由内向外扩展的趋势。
城市核心区的土地利用主要以商业和住宅为主,而城市边缘区则以工业和农业为主。
随着城市范围的扩大和区域发展的不平衡,城市土地利用的分布格局也逐渐呈现出多中心化的趋势。
三、城市土地利用变化的影响因素1. 人口增长人口增长是城市土地利用变化的主要驱动因素。
人口的增长导致城市土地需求的增加,促使城市向外扩张。
此外,不同人口结构对城市土地利用也有重要影响。
例如,老龄化人口的增加会带来对住宅和服务设施的需求增加。
2. 经济发展经济发展是城市土地利用变化的重要推动力。
随着经济的发展,工业和商业的需求逐渐增加,促使城市向外扩张。
同时,经济发展也导致城市产业结构的变化,进而对城市土地利用产生影响。
3. 政府规划政府规划是城市土地利用变化的重要制约因素。
政府对土地利用的规划和管理起到了引导和定向的作用,直接影响着城市土地利用的方式和格局。
城市土地利用动态变化及预测模型研究
城市土地利用动态变化及预测模型研究
张新长;梁金成
【期刊名称】《中山大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2004(043)002
【摘要】以广州市海珠区土地利用现状图为数据源,利用GIS技术定量分析了土地利用动态变化过程以及土地利用各类型之间的相互转化情况.在此基础上,求得研究区土地利用变化的转移矩阵,据此分析海珠区1993-1997年间土地利用变化的空间过程.同时运用马尔柯夫模型,对土地利用动态变化及演变趋势预测进行了分析,从而达到全面把握城市土地变化规律的目的.
【总页数】5页(P121-125)
【作者】张新长;梁金成
【作者单位】中山大学遥感与地理信息工程系,广东,广州,510275;广东省地图出版社,广东,广州,510075
【正文语种】中文
【中图分类】P228
【相关文献】
1.盐城市沿海滩涂围垦区土地利用时空动态变化研究 [J], 严静;王静;周小丹;陈露露;鲍桂叶
2.基于地形综合指数的土地利用动态变化研究——以山西省运城市为例 [J], 余正军;任志远;卢锦容;姬梅
3.绍兴市土地利用动态变化及城市可持续发展力研究 [J], 刘常瑜;陈新宇;解婉颖;
解华明
4.绍兴市土地利用动态变化及城市可持续发展力研究 [J], 刘常瑜;陈新宇;解婉颖;解华明;
5.2000年-2015年白城市土地利用动态变化及驱动力研究 [J], 王啟光; 刘雁因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
城市土地利用规划的时空分布特征分析
城市土地利用规划的时空分布特征分析随着城市化过程不断加快,城市土地的利用和规划显得尤为重要。
城市土地利用规划不仅关系到城市面貌的美丑,还关系到城市人民的生活质量和城市的可持续发展。
因此,对城市土地利用规划的时空分布特征进行深入分析有着重要的意义。
时间分布特征城市土地利用规划的时间分布特征主要包括发展历程、规划周期和更新频率三个方面。
首先是发展历程,城市土地利用规划的历程是持续发展的。
20世纪70年代,我国开始实施城市总体规划,但随着城市快速发展,城市土地规划也不断变化。
随着时间的推移,城市土地利用规划也经历了从落后到完善、从粗放到精细、从单一到综合的发展。
其次是规划周期,城市土地利用规划周期在不断缩短。
在我国城市土地利用规划的历程中,规划周期从最初的20年左右逐渐缩短至现在的5~10年。
这一变化的主要原因是随着城市快速发展,城市土地利用规划需要更快的更新速度,才能更好的满足城市的需求。
最后是更新频率,城市土地利用规划的更新频率也在不断提高。
从最初的半年或一年一次更新,到现在的每季度或每个月更新,这一变化表明城市土地利用规划在更新速度方面得到了大幅度的提高。
这不仅更好的贴合城市的发展需求,也为城市的可持续发展提供了更为有力的保障。
空间分布特征城市土地利用规划的空间分布特征主要包括土地利用结构、土地利用方式和土地利用强度三个方面。
首先是土地利用结构。
城市土地利用结构主要指城市土地利用的类型和空间分布。
在我国,城市土地利用结构主要包括居住用地、商业用地、工业用地、公共设施用地、绿地用地等几种类型。
这些类型的空间分布和比例往往会因城市的特征、经济情况、文化背景等多种因素而有所不同。
其次是土地利用方式。
城市土地利用方式主要包括内部重构、扩张和转型三个方面。
内部重构指城市内部的土地利用进行调整和改造,以提高土地利用效率和城市的可持续发展性。
扩张则指城市未开发区域的土地利用,以达到城市发展的需要。
转型则是指城市的产业布局、城市规划的转型,从而达到提升城市土地利用效率、改变人民生活方式、达到可持续发展目的的转型过程。
土地利用变化的驱动力分析
土地利用变化的驱动力分析土地利用变化是指土地利用类型、空间布局和利用方式在一段时间内发生的变化。
随着经济发展和人口增长的压力,土地利用变化日益成为全球性的问题。
本文将分析土地利用变化的驱动力,探讨其中的原因和影响。
一、经济发展经济发展是土地利用变化的主要驱动力之一。
随着经济的不断增长,不少地区需要开发新的工业园区和商业中心,从而导致农用地被转用为工业用地和商业用地。
此外,随着农业生产方式的改变,农田的面积也会因为规模化经营而减少。
这些经济因素使得土地利用发生了明显的变化。
二、人口增长人口的快速增长也是土地利用变化的重要动力之一。
人口的增加导致城市扩张、农村城镇化进程的加速,从而使得土地被用于建设居民住宅、道路交通等基础设施。
此外,人口多样化的需求也会促使土地利用类型的多样化,满足不同人群的生活需求。
三、自然资源自然资源的分布和可利用性也是土地利用变化的重要驱动力。
一些地区由于土壤肥沃、气候适宜等自然条件,适合用于农业生产,因此农业用地占据主导地位。
而一些地区则由于地形复杂、生态环境脆弱等原因,只能用于保护性利用或者不适宜用于人类活动,因此很少被开发利用。
四、政策导向政府的政策导向也会对土地利用变化起到重要的影响。
在一些发展中国家,政府通过土地承包、农村集体经济等政策来推动农地的集约利用,以提高土地生产率。
而在一些发达国家,政府鼓励城市更新和土地再开发,以优化土地使用效益。
政府的政策导向对土地利用变化的速度和方向起到了重要的引导作用。
五、社会需求社会需求也是土地利用变化的重要因素。
随着人们对生活环境质量的追求,对于城市绿化、自然保护区等需求逐渐增加,因此部分土地被转用为公园绿地、自然保护区等。
此外,随着社会发展和科技进步,新兴产业的出现也引发了土地利用类型的变化,例如科技园区、生态农业等。
六、全球变化全球变化对土地利用变化也产生了影响。
气候变化、生物多样性丧失等全球性问题使得一些地区需要重新调整土地利用策略,以适应变化的环境条件。
土地利用空间格局变化及驱动力分析报告报告材料
4长江口北岸土地利用空间格局变化及驱动力分析4 Land-Use Spatial Pattern Change and Driving Force Analysis of the North Branch of Yangtze River Estuary区域尺度土地利用变化研究是当前LUCC研究的重要领域之一,主要研究内容是利用遥感和GIS技术监测土地利用动态过程,分析土地利用变化的各种驱动力,从而揭示土地利用变化机制。
本章分别使用参数构造法和景观指数法,分析长江口北岸土地利用空间格局变化过程,并进行了长江口北岸土地利用变化的驱动力分析。
4.1区域概况(General Situation)(1)积沙成陆史启东全境系长江口不同时期河相、海相沉积平原。
汉朝以前,这里还是江口海域;清代中叶前,长江口崇明北侧陆续涨出小沙洲,至清末连成一片。
因成陆参差,因而曾分属三个县管辖。
北部吕四地区,宋、元、明、清时属海门,1912-1942年间属南通县;中部原属海门县;南部原属崇明,称祟明外沙。
1928年3月,北部、中部、南部三地合并分设启县,1989年11月启东撤县建市。
因在江北大陆最东端,且沙洲还在向东接涨,乃有“启吾东疆”之意。
(启东土地管理志,1999)长江河口向海推进的模式与速度的变化与多种因素有关,如气候变化及其长江来水来沙量的变化、河口两侧淤积侵蚀强度的变化,以及沿江人类活动功效的变化,海平面及潮位与涨落潮流作用强度的变化等(杨达源,2006)。
启东土地资源坍涨不定,沧桑变迁,除通吕水脊区成陆千年以上外,大部分是几百年间坍而复涨之地。
但总的趋势是,长江以年平均32400立方米/秒流量入海,含沙量达4.5亿吨以上。
到了江口,江面开阔,流速缓慢,泥沙易于沉积。
遇上含有电解质的海水,生成大量胶态浮悬物质,又加速了凝结沉淀,海底逐渐升高。
江口两侧经水力推动回旋形成沙嘴。
沙嘴接涨沙洲,不断延伸,由此形成了江海平原。
城市规划与土地利用变化的时空分析
城市规划与土地利用变化的时空分析城市规划与土地利用是城市化进程中的重要组成部分。
城市规划是对城市发展的整体战略性规划,包括城市空间分布、交通、建筑风格、市政建设等方面。
土地利用则是指人类对土地资源的开发利用,包括农业、工业、商业、住宅等用途。
城市规划与土地利用变化的时空分析,即对城市规划和土地利用的变化进行分析,探究变化背后的时空规律。
一、城市规划变化城市规划是城市发展的战略性规划,反映了城市政府对城市未来发展的整体战略性规划。
城市规划的变化反映了城市政府对未来城市发展的认知和政策导向。
城市规划变化的重要表现是城市用地结构的变化。
城市用地结构的变化,主要表现在以下几个方面:1. 城市扩张,新增用地。
城市人口不断增长,城市扩张是不可避免的趋势。
城市规划必然包括对城市规模的控制和扩张的预判。
城市扩张的主要表现是新增用地的变化,一般包括用地总量的变化和用地用途的变化。
例如,城市增设了新的工业区和商业区,需要开发新的用地。
2. 城市密度的变化。
城市密度是指城市人口和城市用地面积的比例。
随着城市化和经济发展,城市密度会发生变化。
城市变得更加拥挤或者更加宽敞,都会反映城市密度的变化。
例如,过去的城市落后,人口密度较低,随着城市化进程的推进,城市密度逐渐增加,人均住房面积减小。
3. 城市布局的变化。
城市布局是指城市用地的空间分布。
城市布局的变化,主要表现在城市用地的不同区域之间的比例和分布上。
城市布局的变化主要受到政策、市场需求和人口分布等因素的影响。
例如,城市政府根据资源和环境的限制,调整不同区域的用地用途,调整工业区和居住区的空间分布。
4. 城市形态的变化。
城市形态是指城市建筑和道路的形态。
城市形态的变化,主要受到城市规划的导向和城市建设的实际情况的影响。
城市形态的变化反映了城市发展的不同阶段的不同特点。
例如,城市的规划导向决定了城市的建筑风格和道路布局。
二、土地利用变化土地利用是指人类对土地资源的开发利用。
城市土地利用变化的时空分析研究
城市土地利用变化的时空分析研究一、前言城市土地利用变化是城市发展的一个重要内容,它是一个综合性的过程,涉及到经济、社会、环境等多个方面。
随着城市的发展,城市土地利用也在不断变化,这对城市的可持续发展产生了很大的影响。
因此,时空分析城市土地利用变化是非常有必要的。
二、城市土地利用变化的类型城市土地利用变化的类型通常可以分为以下几种:1. 城市扩张型变化:城市向外扩张,新的城市用地得到开发,并逐渐形成新的城市区域。
2. 内部重组型变化:城市内部不断重组,老旧城区得到改造,新的建筑用地得到开发并投入使用。
3. 内部调整型变化:城市内部的空间资源得到合理利用,城市功能的调整得到改善。
三、城市土地利用变化的空间分析城市土地利用的空间分析主要包括以下三个方面:1. 土地利用结构分析:通过对城市土地利用结构的分析,可以了解城市土地利用的各种类型、比例、分布情况等。
这可以为城市规划和土地利用管理提供重要的参考依据。
2. 土地利用扩张分析:城市土地利用的扩张通常体现为城市的向外扩张。
通过分析城市土地利用的扩张情况,可以了解城市发展的规模和速度,为城市规划和控制城市扩张提供数据支持。
3. 土地利用调整分析:城市土地利用的调整是对城市功能和资源的优化,通过分析城市土地利用的调整情况可以了解城市功能的调整、资源的优化情况等,为城市规划和调整提供重要参考。
四、城市土地利用变化的时间分析城市土地利用变化的时间分析主要包括以下几个方面:1. 历史变化分析:对城市土地利用的历史变化进行分析,可以了解城市土地利用的演变过程,为城市规划和发展提供历史数据支持。
2. 现状变化分析:对城市土地利用的现状进行分析,可以了解城市土地利用的现状和分布情况,为城市规划和土地利用管理提供依据。
3. 未来趋势分析:对城市土地利用未来的趋势进行分析可以预测未来的城市土地利用发展趋势,为城市规划和决策提供参考。
五、城市土地利用变化的影响城市土地利用变化的影响主要包括以下几个方面:1. 经济影响:城市土地利用的变化会对城市经济产生影响,影响城市功能的发挥,影响城市经济可持续发展。
中国土地利用变化的时空特征及驱动机制
中国土地利用变化的时空特征及驱动机制近年来,随着经济的飞速发展和城市化进程的加快,中国的土地利用状况发生了深刻变化。
在这个变化的过程中,不仅出现了城市扩张、农田减少的现象,还涉及到了生态环境的破坏与修复、土地利用结构的优化与调整等问题。
本文将从时空特征和驱动机制两个方面,分析中国土地利用变化的现状与趋势。
时空特征是指土地利用变化在时间和空间上的分布特点。
从时间上看,中国土地利用的变化可以分为不同的阶段。
20世纪80年代以前,中国农业是主导经济的重要部门,农田占据了大部分土地面积。
然而,随着经济的发展,城市化的进程加快,工业用地和居住用地的需求也随之增加,导致农田面积的减少。
同时,自然保护区和造林工程的推进也使得森林、湿地等生态用地面积有所增加。
从空间上看,土地利用变化呈现出明显的区域差异。
东部沿海地区由于经济发展较早,城市化程度较高,土地利用变化较大。
而西部地区由于资源丰富,土地利用压力较小,变化较为缓慢。
土地利用变化的时空特征背后的驱动机制是多方面的,其中包括经济、政策、社会和环境等因素。
首先,经济的发展是推动土地利用变化的最主要驱动力之一。
中国自改革开放以来经济快速发展,特别是城市化进程的加快,使得工业用地和居住用地的需求不断增加。
与此同时,农田的减少也是城市扩张必然带来的结果。
其次,政策因素也对土地利用变化产生了重要影响。
中国政府一直致力于推动生态文明建设,通过限制农村建设用地、鼓励土地整理和耕地保护等政策措施,来实现农业现代化和生态环境保护的协调发展。
社会因素也在一定程度上影响土地利用变化。
人口的增加和人口红利的消失,使得城市化进程势在必行,这也促使土地利用结构的调整。
此外,环境因素也在一定程度上塑造了土地利用变化的格局。
土地退化、生态灾害等环境问题,催生了自然保护区和绿化工程建设的需求,从而改变了土地利用状况。
总的来说,中国土地利用变化的时空特征体现了经济发展和社会进步的成果,同时也带来了一系列的挑战。
我国生态城市建设的时空演化格局及其驱动机理分析
我国生态城市建设的时空演化格局及其驱动机理分析张伟1,2,3张宏业3刘婷1,2祝炜平1,2*(1.杭州师范大学理学院遥感与地球科学研究院,杭州,311121;2.浙江省城市湿地与区域变化研究重点实验室,杭州,3111212;3.中国科学院地理科学与资源研究所,北京,100101)【摘要】本文综合运用密度表面、空间聚类、多元逐步回归等方法,探讨了我国生态城市建设的时空演化格局及其驱动机理。
主要结论如下:(1)对我国360个拟建生态城市的时空演化格局分析表明,从时间维度上讲,我国生态城市建设的空间展布经历了一个由离散———聚集———离散的倒U 型演化过程;从空间维度上看,我国拟建生态城市的空间分布显示出较强的地域分异特征和聚集现象;从分布密度上讲,开展生态城市建设的数量与经济发达程度之间具有较强的相关性。
(2)对我国生态城市建设驱动机理的分析表明,城市规模、城市经济状况是开展生态城市建设的主要影响因素;城市生态环境状况对于开展生态城市建设的影响比较微弱。
【关键词】生态城市;时空演化格局;驱动机理;中国【中图分类号】K921/927【文献标识码】A基金项目:国家自然科学基金(41101039);杭州师范大学遥感与地球科学研究院开放基金(PDKF2011YG08);杭州师范大学科研启动经费项目(2011QDL49)。
随着全球生态环境问题的日益突出[1],生态城市理论自诞生之日起,就受到了人们的广泛关注[2],各类生态城市建设活动也在全球范围内不断涌现[3]。
自从生态城市理论引入到我国以来,各种生态城市建设活动也是层出不穷。
但生态城市毕竟还是一门年轻的理论,并不足以支撑当前如火如荼的生态城市建设活动[4]。
因此,如何正确地认识和判读当前我国的生态城市建设活动,深入探讨其内部发展规律,不仅有助于更好地把握我国生态城市建设的进程,为生态城市建设的合理开展提供决策参考,还能为生态城市理论的完善提供数据和案例支持。
土地利用时空变化特征及驱动力分析
土地利用时空变化特征及驱动力分析摘要:基于1997-2010年土地利用变化数据,从土地利用类型的数量变化、土地利用程度的变化、土地利用的动态度、土地利用的经济效益变化等方面,对重庆市土地利用时空特征进行分析,从经济和社会两个方面定性分析了影响土地利用变化的人文驱动因素,主要包括经济利益、经济发展水平、产业结构、宏观政策、人口因素、交通因素等。
结合1997-2010年重庆市相关数据,从定量角度分析表明,人口驱动因子和经济发展驱动因子是影响重庆市耕地面积变化的主要驱动因子。
结合重庆实际,提出了大力发展外向型农业和“三高”农业既有利于经济社会发展,又能保护耕地和保障粮食安全的政策措施。
关键词:土地利用;一圈两翼;主成分分析;重庆市中图分类号:f301;f224 文献标识码:a 文章编号:0439-8114(2013)08-1788-04重庆地处长江上游,目前正处于经济社会发展和城市化进程的加速时期,也处于全国统筹城乡配套改革试验区建设的关键时期与重点突破阶段,如何协调好建设、发展和吃饭的问题就成为了一个急需解决的问题。
以往对重庆市土地利用变化分析只见于局部地区和小流域[1-5],关于全市土地利用变化的研究也仅限于少数文献[6-9]。
本研究基于第二次土地调查数据,通过对相关文献阅读[10-15],从多个角度更加详细地分析了重庆市1997-2010年这14年的土地利用变化,揭示其时空变化特征,并对影响土地利用变化的驱动机制进行分析,以期更加合理高效地配置土地资源,正确处理重庆经济社会发展与耕地资源保护、保障粮食安全提供理论依据。
1 重庆市土地利用时空变化特征1.1 土地利用类型的数量变化1997年直辖以来,重庆市土地利用格局迅速变化。
①耕地面积1997-2010年逐年减少,每年平均减少7 031.46 hm2。
耕地的占用主要是人们追求经济利益和人口增多、大力发展城镇经济产业、旅游业等政策的结果及重庆市直辖后城市化建设,由1997-2010年建设用地审批情况来看,每年建设用地均占用较大面积的耕地。
城市土地利用生态效率时空演变特征及驱动因子分析
城市土地利用生态效率时空演变特征及驱动因子分析城市土地利用生态效率时空演变特征及驱动因子分析城市土地利用生态效率是评估城市可持续发展的重要指标之一。
本文通过对城市土地利用生态效率时空演变特征及驱动因子进行分析,旨在揭示城市土地利用的生态效率变化趋势,并找出影响其变化的关键因素,为城市土地规划和管理提供科学依据。
一、城市土地利用生态效率时空演变特征1. 时间尺度上的演变特征:从整体上看,城市土地利用生态效率呈现出明显的提升趋势。
过去几十年来,随着城市化进程的加速,城市土地规模不断扩大,但相对于土地利用的增长,城市的经济、社会和生态效益的增长更为显著。
尤其在近年来,城市土地利用生态效率提升的速度更快,表明城市发展步入了更加可持续和生态友好的方向。
2. 空间尺度上的演变特征:城市土地利用生态效率的空间分布存在明显的差异。
一般来说,城市中心区域的土地利用效率较高,而城市边缘区域的土地利用效率相对较低。
这主要是由于城市中心区域的交通便利度高、资源利用效率高、环境容量大等因素的影响。
然而,随着城市不断扩张,城市边缘区域的土地利用效率也在逐渐提升。
二、城市土地利用生态效率驱动因子分析1. 经济驱动因子:城市土地利用生态效率与经济发展密切相关。
经济增长将促使城市土地利用向高产值、高效能的方向发展,提高土地利用的生态效益。
投资、产业结构、创新与科技发展等都是经济驱动因子的重要表现,这些因素能够提高城市土地利用的经济价值和生态效益。
2. 政策驱动因子:政策对城市土地利用生态效率的影响是显著的。
例如,建立和完善土地利用规划制度、加强土地保护政策、推行生态环境保护税收政策等,都能够提高城市土地利用的生态效益。
3. 社会文化驱动因子:城市居民对环境保护意识的提升是推动城市土地利用生态效率提高的重要因素。
城市居民的环保意识、环保行为以及居民文化素质的提高,将推动城市土地利用向生态友好型方向发展。
4. 技术驱动因子:技术进步对城市土地利用生态效率的提高起到了重要作用。
城市土地利用变化的时空特征分析
城市土地利用变化的时空特征分析随着城市化的加速发展,城市土地利用的变化也越来越明显。
通过对城市土地利用变化的时空特征分析,可以更好地了解城市发展的趋势和方向,以便更好地规划城市发展方案。
一、城市土地利用变化的时空特征分析城市土地利用的变化是一个复杂的过程,涉及到城市化、经济、人口、政策等多个因素。
在这个过程中,城市土地利用的时空特征也逐渐显现。
首先,城市土地利用的变化呈现出明显的空间差异。
一方面,城市核心区的土地利用往往呈现出密集、多样、复杂的特征;另一方面,城市边缘区域的土地利用则呈现出简单、单一、规模较小的特征。
这种空间差异主要受到城市规划和政策的影响,同时也与城市经济、人口、资源等因素有关。
其次,城市土地利用的变化呈现出明显的时间差异。
随着城市化的加速发展,城市土地利用的变化也越来越明显。
例如,城市化程度高的城市往往在土地利用上呈现出多样化和复杂化的特征;而城市化程度低的城市则呈现出单一化和简单化的特征。
再次,城市土地利用变化的时空特征也受到城市经济、人口、环境等因素的影响。
例如,在城市化过程中,经济因素起着重要作用,城市经济越发达,城市土地利用的变化也会更为显著;同时,人口因素也是城市土地利用变化的重要因素,人口密集的城市往往需要更多的用地;环境因素也会影响城市土地利用的变化,例如城市生态保护区的设立等,都会影响城市土地利用的变化。
二、城市土地利用变化的影响及应对策略城市土地利用的变化对城市发展产生了重要的影响。
一方面,城市土地利用的变化会影响城市的形态和结构,直接影响城市规划的制定和实施;另一方面,城市土地利用的变化也会影响到城市经济、社会和环境等多方面的发展。
在应对城市土地利用的变化方面,需要采取一些有效的措施,以保障城市发展的可持续性和稳定性。
首先,需要加强城市规划和管理,对城市土地利用的变化进行有效的调控和引导。
其次,需要加强城市环境建设和保护,以减少城市土地利用变化带来的负面影响。
21世纪初中国土地利用变化的空间格局与驱动力分析
21世纪初中国土地利用变化的空间格局与驱动力分析一、本文概述本文旨在全面解析21世纪初中国土地利用变化的空间格局及其背后的驱动力。
土地利用变化是全球变化的重要组成部分,它不仅直接影响生态系统的服务功能和人类的生存环境,也是地球系统科学、全球环境变化、可持续发展等领域研究的热点。
中国,作为世界上最大的发展中国家,其快速的城市化、工业化和农业现代化进程导致了土地利用的剧烈变化,这些变化对于中国的生态安全、粮食安全和经济发展具有深远影响。
本文将首先对中国土地利用变化的空间格局进行描述和分析,揭示各种土地利用类型在时间和空间上的变化特征和规律。
然后,本文将深入探讨驱动这些变化的主要因素,包括政策驱动、经济驱动、社会驱动和自然驱动等。
通过对这些因素的分析,我们可以更好地理解土地利用变化的内在机制,从而为制定合理的土地利用政策和规划提供科学依据。
本文还将评估土地利用变化对生态环境和社会经济的影响,以期为中国未来的可持续发展提供决策支持。
通过本文的研究,我们期望能够为全球土地利用变化研究提供新的视角和思路,同时也为中国的土地管理和规划提供有益的参考。
二、研究方法与数据来源本研究采用了多源数据融合和空间分析技术,以揭示21世纪初中国土地利用变化的空间格局及其驱动力。
我们利用遥感影像解译和地理信息系统(GIS)技术,获取了2000年和2010年中国土地利用现状图,并通过变化检测算法识别了土地利用类型的变化情况。
这些遥感影像来源于多个卫星平台,包括中国资源卫星、美国陆地卫星等,保证了数据的全面性和准确性。
为了分析土地利用变化的驱动力,我们整合了社会经济数据、自然地理数据以及政策文件等多维度信息。
社会经济数据包括人口、GDP、产业结构等统计数据,来源于国家统计局和地方政府统计部门;自然地理数据包括地形、气候、水文等要素,来源于中国气象局、中国地质调查局等机构。
我们还收集了国家和地方层面关于土地利用规划、生态保护、城市发展等相关政策文件,以揭示政策因素对土地利用变化的影响。
时空模型在宗地变更和历史回溯中的研究
时空模型在宗地变更和历史回溯中的研究
龚磊;张新长
【期刊名称】《地理信息世界》
【年(卷),期】2008(6)1
【摘要】地籍信息具有显著的时间特性,将地籍数据的时间、空间及属性三者合理地组织在地籍信息系统中的研究具有重要意义.本文借鉴目前TGIS和各种时空应用模型的优势,提出一种基于宗地变更的时空数据结构.针对地籍管理系统中宗地变更和历史回溯的需求.将数据库分为历史库和变更库,比较好的实现了宗地管理要求,有效弥补了一些时空数据库过于臃肿、系统运行效率低下等缺陷.
【总页数】6页(P53-57,72)
【作者】龚磊;张新长
【作者单位】中山大学,遥感与地理信息工程系,广东,广州,510275;中山大学,遥感与地理信息工程系,广东,广州,510275
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.12
【相关文献】
1.基于多色图的宗地信息历史回溯模型及实现 [J], 刘婧;赵嵩正;高弘剑
2.基于多级宗地的宗地变更管理模型研究 [J], 卫哲;赵乐;刘仁义;张丰;刘南
3.基于ArcGIS Engine下的宗地查询和历史回溯系统的实现 [J], 杨军;李玉宝
4.基于时态GIS的宗地历史回溯数据库设计 [J], 陈凯;汤宝生
5.基于宗地变更的地籍时空数据库研究 [J], 刘剑锋;秦奋;张喜旺
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城市空间增长与土地开发时空格局
城市空间增长与土地开发时空格局
张新生;何建邦
【期刊名称】《遥感学报》
【年(卷),期】1997(001)002
【摘要】从研究城市空间增长机制入手,分析了城市居住空间选择行为和房地产开发的空间行为,并在地理信息系统,空间分析和可视的空间表达技术支持下,建立用于城市空间增长调控的动态模拟系统,为合理调控城市空间增长和格局变化提供有力的支持并以北海为例,进行了系统的实验研究。
【总页数】7页(P145-151)
【作者】张新生;何建邦
【作者单位】中国科学院国家计划委员会地理研究所;中国科学院国家计划委员会地理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】F293.2
【相关文献】
1.自然增长模式下的城市空间形态特征——意大利科莫城市空间网络演变的"空间句法"解析 [J], 苑思楠;张玉坤
2.公共交通引导的城市空间增长研究——波特兰“精明增长”实践给我们的启示[J], 陈忠朋;杨鑫;高国刚
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长江三角洲地区城市土地利用时空演变特征研究的开题报告
长江三角洲地区城市土地利用时空演变特征研究的开题报告一、选题背景及意义长江三角洲地区是中国经济最为发达的地区之一,其城市化进程迅速。
城市的土地利用状况对区域经济发展和生态环境保护都具有重要的影响。
因此,研究该地区城市土地利用时空演变特征,有助于深入了解城市化的演变规律和城市经济社会发展的状况,为制定合理的土地利用政策提供科学参考,对长江三角洲地区的可持续发展具有重要意义。
二、研究内容本研究拟以长江三角洲地区为例,通过分析城市土地利用与城市发展的关系,研究长江三角洲地区城市土地利用的时空演变特征,以期得到以下研究结果:1. 长江三角洲地区城市土地利用的时空演变特征分析。
2. 基于遥感技术和地理信息系统(GIS),对长江三角洲地区城市土地利用分布特征和变化进行综合分析。
3. 研究城市土地利用变化的原因和机制。
4. 探究城市土地利用对区域环境的影响,为政府制定保护环境、促进可持续发展的政策提供科学依据。
三、研究方法本研究主要采用遥感技术和地理信息系统(GIS)相结合的方法:1. 利用遥感技术获取城市土地利用/覆盖数据,并进行初步处理。
2. 利用GIS软件进行城市土地利用分析,得出城市空间布局及其变化的统计特征。
3. 学习和运用城市经济、社会、人口等相关领域的相关理论和模型建立模型,分析城市土地利用的变化及其原因。
4. 对城市环境质量、生态状况和可持续发展进行分析和评估。
四、研究预期成果通过本研究,预期得到以下几点成果:1. 长江三角洲地区城市土地利用的时空演变特征清晰可见。
2. 分析长江三角洲地区城市土地利用变化的原因和机制。
3. 评估城市土地对区域环境的影响,并提供相应的政策建议。
4. 揭示城市土地利用与城市发展之间的关系,为城市可持续发展提供科学依据。
五、研究计划1. 第一年:调研和数据收集,学习相关理论知识和技术手段;2. 第二年:利用遥感技术和GIS技术,分析长江三角洲地区城市土地利用和变化特征;3. 第三年:探究城市土地利用变化的机制和原因,评估城市土地利用对环境的影响,并提出相应政策建议。
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城市土地利用时空结构演变的驱动力研究张新长1,张文江2(1.中山大学遥感与地理信息工程系,广东广州510275;2.中山大学电子与通讯工程系,广东广州510275)摘 要:以广州市海珠区近11年来与城市土地利用有关的社会经济统计数据为依据,在GIS 分析基础上利用主成分分析方法,分析该区土地利用变化的总体趋势和驱动因子,找出一些具有代表性的、不改变系统基本规律的主要因素进行分析,以达到利用少数变量来分析整个系统目的。
分析结果表明:影响该区土地利用的主要因素为经济发展动态因素和社会系统因素。
关键词:城市土地利用;驱动力;主成分分析中图分类号:F061.5 文献标识码:A 文章编号:0529-6579(2005)01-0117-04 为了弄清楚城市土地利用时空结构演变的规律性,找出导致各种土地利用随时间变化的根本驱动力是什么的关键在于如何利用科学的方法对整个城市土地利用这样一个复杂的系统工程进行全面的分析,提取城市发展过程中各种影响因素,利用一定的数学模型对这些因素进行筛选,保留主要因素,剔除次要因素,从而对影响城市土地利用和导致各类用地发生变化的各项指标有一个宏观的把握,并在此基础上对城市的未来土地利用趋势进行预测,才能够制定科学合理的土地利用和规划方针。
本文以广州市海珠区近11年来与城市土地利用有关的社会经济统计数据为依据,在前期GI S 技术应用研究的基础上,利用主成分分析方法,分析该区内土地利用变化的总体趋势和驱动因子,找出一些具有代表性的、不改变系统基本规律的主要因素进行分析,以达到利用少数变量来分析整个系统目的。
1 研究方法以研究区域内不同的土地利用类型为统计单元,分析广州市海珠区上世纪90年代以来土地利用情况,以1991-2001年的社会经济统计数据为原始变量,应用主成分分析方法分析哪些因素是导致研究区内土地利用时空结构演变的主要的驱动力因子。
本文研究所用社会经济统计数据来自于各年度的《广州市统计年鉴》和广州市房产与国土资源局和海珠区房产与国土资源局。
2 数学模型与实例分析2.1 主成分分析模型主成分分析法是多元统计分析中的一种方法,其基本思想是要在力保数据信息丢失最小的原则下,对高维空间进行降维处理,即在保证数据信息损失最小的前提下,经线性变换和舍弃一小部分信息,而以少数的综合变量取代原始采用的多维变量。
主成分分析的具体步骤为:(1)对原始数据进行标准化处理,以消除各指标量纲不同和量级差异的影响。
﹒x aj =x aj - x js j其中, x j =1n ∑a x aj ;s 2j =1n∑a(x aj - x j )2;a =1,2,…n ;j =1,2,…,p 。
(2)计算相关系数矩阵RR ij =1n ∑a﹒x aj ﹒x ai由相关系数矩阵可以看出各指标彼此的相关程度。
(3)计算特征值和特征向量根据特征方程R -λI =0计算特征值,即解r n λp+r n -1λp -1+…+r 1λ+r 0=0的特征多项式,求λ1,λ2,…,λp ,并使λi 按大小排列,即λ1≥λ2≥…≥λp ≥0,求出关于特征值λk 的特征向量,I k =(I k 1,I k 2,…,I kp )T, 收稿日期:2004-03-25基金项目:国家“985”GIS 与遥感地学应用科技创新平台资助项目;国家自然科学基金资助项目(40471106;40101024);测绘遥感信息工程国家重点实验室开放基金资助项目(WKL020302)作者简介:张新长(1957年生),男,博士,教授;E _mail :eeszxc @zs u .edu .cn第44卷 第1期2005年 1月中山大学学报(自然科学版)ACTA SCIENTIARUM NATUR ALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENI Vol .44 No .1Jan . 2005RI k=λI k (4)计算贡献率λk/λi和累积贡献率∑λj∑λi,并确定主成分一般选取累积贡献率达70%~90%的特征值λ1,λ2,…,λm(λm≤p)对应的主成分。
(5)计算主成分因子负荷矩阵P(z k,x i)=λk I kii=1,2,…,p;k=1,2,…,m主成分因子负荷量为主成分z k与变量x i之间的相关系数。
总体来说影响城市土地利用变化的主要因素有自然因素和社会因素两类。
但从这两大类因素中却可以分解出众多的影响土地利用发生变化的指标,这些指标不仅与因变量用地面积之间存在着相关关系,而且相互之间也存在耦合关联。
如果用单纯的相关分析,必然存在一定的误差冗余。
主成分分析可以将若干个自变量压缩成几个独立成分,以此来减弱自变量之间的相互干扰。
同时主成分分析方法可以把影响城市土地利用的众多指标进行线性组合,使原始变量减少为有代表意义的少数几个新的变量,以少数几个指标来代替多个指标,既能更集中更典型地表明研究对象的特征,也能避免大量重复的工作[1]。
2.2 研究区分析从海珠区土地利用时空结构演变的实际情况看,自然因素影响相对恒定,社会经济活动是导致该区近年来土地利用发生变化的主要原因,因此进行主成分分析时,自变量全部选取了社会经济统计数据。
根据主成分分析方法的思路和要求,以及现有的资料情况,选择了1991-2001年序列资料作为分析的原始变量,共选取11个因子,这些统计数据是在更多的统计数据中根据综合考虑影响城市土地利用时空结构演变过程中的影响关系进行筛选出来的,有一定的代表意义(如表1所示)。
应用统计数据处理分析软件对以上数据进行计算可以得出相关系数矩阵、特征值、主成分贡献率和累计贡献率(见表2、见表3所示)。
从相关系数矩阵(表2)可以看到11个影响因子中存在着不同程度的相关性,但其中X1和X8、X4和X5有极大的相关性,其相关系数分别为0.99和0.98。
同时按照主成分分析的要求,一般选取累计贡献率达70%~90%的特征值对应的主成分即可。
从表3中可以看出前3个主成分的累计贡献率已经达到89.50%,用他们足以代表原始因子所代表的绝大部分信息,因此本文选取第一、第二、第三主成分。
主成分负荷量是主成分与变量之间的相关关系,由表4可以看出,第一主成分与X4(财政收入)和X8(城市建设固定资产投资额)有较大的正相关,说明非农业人口的增长,必然会带来财政收入和城市建设固定资财投资额的增加,这两个要素与社会经济发展程度紧密联系。
同时第二主成分与X1(非农业人口)和X5(人均年收入)有较大的正相关性,说明工业总产值的增长必然会需要大量的非农业人口,同时使人均年收入提高,这两个表1 主成分分析原始变量数据1)Tab.1 The statistic data of principal components analysis项目19911992199319941995199619971998199920002001 X162.7063.8064.2866.1067.1568.2469.5770.4772.1374.0175.76 X2100001619312701023342524735414390845040506644286206006327042027662 X3110001223280941004519798190182178334157211002049315679 X41547520300365004412151180614167369992124983256411376242 X536033950505774348793101521049211436132391541620861 X63345136664717888062698505150241578323000199942223625784 X71050001470272554382588792854202996803452773936154402135578551171653 X81112914951435875780095300916007100366763868991355401220063 X9785098001045213300209001180021538285262544942424839459 X103201078302830323652309622222492386839171985 X114700077200152000186700236900341950298840343228363774409164439562 1)区内非农业人口(X1:万人)、工业总产值(X2:万元)、农业总产值(X3:万元)、财政收入(X4:万元)、人均年收入(X5:元)、出口产品总值(X6:万元)、社会消费品零售总额(X7:万元)、城市建设固定资产投资额(X8:万元)、房地产开发投资额(X9:万元)、实际利用外资额(X10:万美元)、乡镇企业总产值(X11:万元)。
118中山大学学报(自然科学版)第44卷 表2 相关系数矩阵Tab.2 Matrix of related coefficientsX1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11 X11X20.811X30.790.821X40.710.680.831X50.920.860.720.981X60.660.710.630.810.871X70.930.850.570.630.780.711X80.990.840.620.650.740.840.611X90.540.530.640.740.780.860.790.691X100.830.790.740.760.710.820.650.770.851X110.540.670.840.860.750.640.750.760.450.531表3 特征值、贡献率和累积贡献率Tab.3 Peculiar value,contributed rate and accu mulative contributed rate主成分1234567891011特征值6.332.120.990.650.430.220.110.080.020.010.001贡献率/%57.3620.4511.684.362.171.241.020.850.440.300.14累计贡献率/%57.3677.8189.5093.8596.0297.2698.2799.1299.5699.86100.00表4 各主成分因子负荷矩阵Tab.4 Loaded matrix of principal component factors主成分因子X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X1110.620.730.660.980.740.170.250.90-0.160.240.4820.950.240.750.160.900.320.390.510.640.580.4230.130.260.340.470.390.100.100.200.070.160.25因素与社会系统有紧密的联系。