针对相同地表覆被类型，因自然环境、社会区位及技术阶段不同，其功能与价值存在显著差异这一现象，本书创新性地提出“地理空间场景”这一综合分析单元，试图体现同一覆被类型因区位不同产生的功能差异，以差异化支撑区域生态安全调控与陆海统筹优化。本书以粤港澳大湾区为研究试验区，首先构建了融合自然–社会特征的地理空间场景分类体系，并利用多源地理大数据与智能方法实现其重建与预测；其次，发展了基于地理空间场景单元的生态承载力评估新方法与生态安全评估新框架，量化了区域生态安全的关键阈值；最后，面向规划决策，构建了多目标协同的地理空间场景优化模型，提出了支撑陆海统筹与格局优化的具体方案。本书为理解人地系统耦合、陆海统筹及海岸带可持续发展提供了新理论方法和技术手段，也为区域生态安全调控与陆海统筹空间优化提供了可操作的理论与方法支撑。
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第1章 绪论 1
1.1 地理大数据融合发展的时代意义 2
1.2 地理空间场景对经典地理学思想的继承 3
1.2.1 地理空间场景的区域思想 4
1.2.2 地理空间场景的尺度思想 5
1.2.3 地理空间场景的综合思想 5
1.3 地理空间场景的发展阶段划分 6
1.4 地理空间场景的早期——地球观测数据匮乏阶段 7
1.4.1 以地表覆被状态分类为主 7
1.4.2 基本空间单元为低分辨率遥感像元尺度 7
1.4.3 类型不丰富的遥感数据确定地物类型 8
1.5 地理空间场景的现状——人类行为数据融合阶段 8
1.5.1 区域划分以功能异质性为导向 8
1.5.2 基本空间单元为街区尺度 9
1.5.3 综合多源数据识别街区主体功能 10
1.6 地理空间场景的未来——地理大数据“超”覆盖阶段的地理空间场景 12
1.6.1 全空间功能异质性划分 12
1.6.2 多尺度空间场景分类协同 13
1.6.3 主体功能融合多源定量属性 13
参考文献 14
第2章 地理空间场景重建与预测 18
2.1 地理空间场景的基础分类体系 18
2.2 地理空间场景划分与分类 21
2.2.1 地理空间场景划分与分类的多源地理大数据 21
2.2.2 地理空间场景主体功能类型的频率密度挖掘方法 22
2.2.3 城市群尺度的地理空间场景分布格局 23
2.2.4 地级市尺度的地理空间场景异质性 25
2.2.5 海岸带与海域空间场景提取方法 26
2.3 地理空间场景历史重建 29
2.3.1 空间场景历史重建策略 29
2.3.2 城市群尺度空间场景动态演变 30
2.3.3 社会经济空间场景梯度演变规律 32
2.3.4 粤港澳大湾区海岸带与海域空间场景历史重建 35
2.4 地理空间场景未来模拟 39
2.4.1 基于FLUS模型的空间场景未来模拟 39
2.4.2 多情景未来空间场景预测 44
2.4.3 海岸带与海域未来空间场景预测 46
参考文献 51
第3章 基于空间场景的生态可持续性估算 52
3.1 基于空间场景的生态可持续性估算方法 52
3.1.1 生态可持续性研究现状 52
3.1.2 生态足迹模型构建 55
3.1.3 基于空间场景的三维生态足迹模型 60
3.2 空间场景的海陆生态可持续性演化评估 63
3.2.1 空间场景的区域海陆生态可持续性评估 63
3.2.2 海陆场景生态承载力演化评估 81
3.2.3 小结 83
3.3 海陆场景生态可持续性预测研究 85
3.3.1 自回归积分移动平均（ARIMA）模型 85
3.3.2 自回归积分移动平均（ARIMA）最优模型阶数选择 86
3.3.3 海陆场景生态承载力预测研究实验案例 87
参考文献 89
第4章 基于地理空间场景的生态安全评估与调控 93
4.1 生态安全评价与调控方法 93
4.1.1 生态安全边界提取方法 93
4.1.2 生态安全调控方法 105
4.2 生态安全边界提取分析 111
4.2.1 基于临界点分析的大湾区生态安全边界提取 111
4.2.2 基于现有生态阈值的大湾区生态安全边界提取 118
4.2.3 大湾区生态安全现状评估与预警 129
4.3 生态安全调控研究 131
4.3.1 生态问题识别 131
4.3.2 生态调控及情景分析 136
参考文献 137
第5章 基于空间场景的多目标优化 142
5.1 空间场景体系构建 142
5.1.1 空间场景分类体系 142
5.1.2 空间场景分类结果 143
5.2 基于空间场景的指标体系构建 147
5.2.1 基于空间场景的国土开发适宜性评估 147
5.2.2 基于空间场景的其他指标体系构建 167
5.2.3 讨论与小结 169
5.3 空间场景优化模型构建 170
5.3.1 空间场景属性说明 171
5.3.2 优化目标 172
5.3.3 约束条件 173
5.3.4 非支配排序遗传算法 174
5.3.5 模型验证与分析 176
5.3.6 讨论与小结 183
5.4 多情景优化结果与分析 183
5.4.1 控制约束与数据准备 184
5.4.2 情景设定 186
5.4.3 多情景下空间场景优化 186
5.4.4 讨论与小结 195
参考文献 196
第6章 基于水环境约束的陆海统筹空间场景优化 198
6.1 基于入海污染物时空动态的陆海统筹分区 198
6.1.1 陆源污染物产生边界划定 200
6.1.2 海域分区边界划定 202
6.1.3 陆海统筹分区 206
6.2 基于场景的大湾区陆源氮污染排放空间格局 208
6.2.1 面向污染排放的空间场景分类 208
6.2.2 基于空间场景的社会经济统计数据空间化 209
6.2.3 总氮排放量估算 209
6.2.4 陆源氮污染来源结构与空间分布 211
6.3 基于海域氮污染情景的陆域空间场景优化 214
6.3.1 基于MCR模型的陆源氮污染入海风险评估 215
6.3.2 空间场景数量结构优化模型构建 216
6.3.3 基于GeoSOS？FLUS模型的场景空间优化 218
6.3.4 情景模拟 218
6.4 本章小结 224
参考文献 225
第7章 面向可持续发展的陆海场景优化 226
7.1 海陆场景构建与提取 226
7.1.1 粤港澳大湾区海岸带空间场景分类体系 226
7.1.2 粤港澳大湾区海岸带空间场景分类结果 228
7.1.3 小结 235
7.2 基于空间场景的可持续发展评估方法 236
7.2.1 空间场景生态价值评估方法 236
7.2.2 空间场景排污能力评估方法 244
7.2.3 空间场景经济价值评估方法 247
7.2.4 研究区可持续性综合评价 249
7.2.5 小结 254
7.3 面向可持续发展的陆海场景优化配置 255
7.3.1 多目标优化模型 255
7.3.2 GeoSOS？FLUS模型 257
7.3.3 陆域空间场景优化配置结果 261
7.3.4 与海岸带LUCC优化结果对比 266
7.3.5 海域空间场景优化 268
7.3.6 优化前后海岸带地理空间场景变化 270
7.3.7 小结 272
参考文献 272
京公网安备 11010102004214号