基于GIS的生态红线区空间冲突识别与优化策略研究
刘观发
江西省赣州市赣州经济技术开发区凤凰路南 侧、华坚北路西侧恒科产业园一期 341106

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摘要:

本研究旨在深入剖析生态红线区空间冲突,并提出切实可行的优化策略,以协调生态保护与经济发展的关系。运用GIS技术,通过空间叠加分析、缓冲区分析等功能,对生态红线区的空间冲突进行精准识别。研究发现,城市建设、农业开发等活动与生态红线区规划存在显著冲突。基于此,提出完善政策法规、科学调整规划、推动技术创新以及鼓励公众参与等优化策略,旨在有效缓解生态红线区空间冲突,为实现生态保护与可持续发展的双赢目标提供理论支持与实践指导。

关键词: GIS生态红线区空间冲突识别优化策略
DOI: 10.12428/zgjz2025.06.071
基金资助:

0 引言

研究背景:生态红线区作为维护国家生态安全的重要屏障,对保护生物多样性、调节气候和保障生态系统服务功能具有不可替代的作用[1]。然而,在快速城市化和工业化的进程中,生态红线区面临着日益严峻的空间冲突问题。例如,城镇建设扩张与生态保护重要性的矛盾,农业生产活动与生态红线划定的不一致性等现象普遍存在[4]。这些冲突不仅威胁到生态系统的稳定性,也阻碍了可持续发展目标的实现,因此,开展生态红线区空间冲突识别与优化策略研究显得尤为紧迫。

研究意义:从理论层面来看,本研究通过整合生态保护与空间规划理论,有助于完善生态红线区空间冲突识别与优化的理论框架[2]。从实践角度出发,运用GIS技术进行空间冲突分析,能够为政策制定者提供科学依据,有效解决生态红线区与其他功能区之间的冲突问题,促进区域生态安全与经济社会发展的协调统一[6]

研究内容与方法:本文围绕生态红线区空间冲突的识别与优化策略展开研究,重点探讨城市建设、农业开发与生态保护红线规划之间的冲突类型及其成因,并提出针对性的优化措施[3]。研究方法上,主要依托GIS技术的空间叠加分析、缓冲区分析等功能,结合景观格局指数评价,对生态红线区的空间冲突进行定量分析与定位[7]。通过案例研究验证优化策略的可行性,以期为其他地区提供借鉴。

1 GIS技术概述

1.1 GIS技术原理

GIS技术作为一门综合性学科,其核心在于对地理空间数据的采集、存储、分析和可视化。在数据采集阶段,通过遥感技术、全球定位系统(GPS)以及地面调查等手段获取空间数据,并将其转换为数字形式[5]。随后,这些数据被存储于地理数据库中,采用分层管理的方式组织不同类别的信息,以便于后续的查询与调用[8]。在分析层面,GIS提供了丰富的空间分析工具,如叠置分析、缓冲区分析和网络分析等,能够揭示数据之间的潜在关系及其空间分布特征。最后,通过可视化技术将分析结果以地图、图表等形式呈现,为决策者提供直观的参考依据[5]

1.2 GIS在生态红线区研究中的应用优势

GIS凭借其强大的空间数据分析能力,在生态红线区的研究中展现出显著优势。首先,在空间冲突识别方面,GIS能够通过叠置分析等功能,精确识别生态红线区与其他用地类型之间的重叠区域,从而定位潜在冲突点[1]。其次,在动态监测方面,结合遥感技术,GIS可以实时跟踪生态红线区的变化情况,及时发现违规开发行为并发出预警[7]。此外,在管理方面,GIS支持多源数据集成与综合分析,有助于制定科学合理的生态保护策略,并为空间规划提供技术支持[1]。因此,GIS技术已成为生态红线区研究不可或缺的重要工具。

2 生态红线区空间冲突识别

2.1 常见空间冲突类型

在生态红线区的保护实践中,城市建设与生态保护之间的矛盾尤为突出。随着城市化进程的加速,城镇开发边界不断扩张,往往与生态保护红线划定范围产生重叠,导致生态空间被侵占[4]。例如,在石嘴山市的生态保护红线划定过程中,由于未能充分考虑城镇社会经济发展需求,出现了生态保护红线与城镇开发边界交叉重叠的问题,进而引发了生态安全边界难以精准保障的困境。此外,农业开发与生态红线区规划的冲突同样不容忽视。农业活动通常需要占用大量土地资源,而生态红线区内可能存在耕地、园地等农业用地类型,这些用地的存在可能导致过度开发,从而对区域生态功能造成破坏[6]。绥江县的生态保护红线划定成果显示,红线范围内存在与永久基本农田边界冲突的情况,这种冲突不仅影响了生态红线区的完整性,也对农业安全生产构成了威胁。

2.2 基于GIS的冲突识别方法

GIS技术凭借其强大的空间数据分析能力,在生态红线区空间冲突识别中发挥了重要作用。空间叠加分析是识别冲突区域的核心方法之一,通过将生态保护红线、永久基本农田保护红线、城镇开发边界等多图层数据进行叠加,可以直观地展现不同控制线之间的空间关系及其冲突分布[5]。例如,在江苏省三条控制线统筹划定研究中,利用GIS空间叠置分析发现,生态保护红线与永久基本农田保护区的冲突面积达3106.57平方公里,主要集中在北部和中部地区,这为后续优化调整提供了科学依据[7]。此外,缓冲区分析也是识别潜在冲突的有效工具。通过设定一定宽度的缓冲区,可以评估生态红线区周边区域的人类活动对其可能产生的影响,从而提前预警潜在的冲突风险。例如,在燕山—太行山旅游开发与生态保护红线的研究中,运用ArcGIS软件识别出旅游开发与生态保护红线的重叠区域,为制定协调有序的旅游开发空间划定机制奠定了基础[5]

2.3 冲突原因分析

生态红线区空间冲突的产生既有政策执行层面的原因,也有规划合理性方面的不足。从政策执行来看,地方政府在推进经济快速发展的同时,往往未能严格执行生态保护相关政策,导致生态红线区的管控措施流于形式[3]。例如,在石嘴山市的生态保护红线划定过程中,政府和市场的关系未能得到有效协调,致使生态保护红线与生态功能区定位融合出现“尽量不多划、能少则少划”等问题,难以精准保障区域生态安全[4]。从规划合理性角度来看,部分地区的生态保护红线划定缺乏科学性和系统性,未能充分考虑自然地貌单元边界的一致性,导致红线范围与实际情况不符[10]。此外,不同部门之间的规划衔接不畅也是冲突产生的重要原因。例如,在绥江县的生态保护红线划定中,由于缺乏“多规合一”的统筹思路,现行生态保护红线与第三次国土调查、永久基本农田等图件数据叠加后出现了破碎且无保护意义的图斑,进一步加剧了空间冲突的复杂性[6]

3 生态红线区空间冲突优化策略

3.1 政策法规完善

为应对生态红线区空间冲突问题,需从政策法规层面进行完善。首先,应加快修订和补充与生态红线区相关的法律法规,明确生态保护红线的法律地位及其不可逾越性,确保生态红线划定的权威性和执行力[2]。其次,加大执法力度,建立严格的监督机制,对违反生态红线保护规定的行为进行严厉打击,并追究相关责任人的法律责任[10]。此外,还需制定激励政策,鼓励地方政府和社会资本参与生态保护红线的维护与修复工作,形成多方共治的良好局面。

3.2 规划调整

科学合理的规划是解决生态红线区空间冲突的关键。在规划调整方面,应遵循“多规合一”的原则,统筹协调生态保护红线、永久基本农田和城镇开发边界三条控制线的关系,避免规划之间的冲突与重叠[4]。同时,结合区域自然条件和经济发展需求,优化生态红线区与周边区域的发展布局,确保生态功能不降低、面积不减少、性质不改变[6]。例如,可通过生态修复和土地整治等手段,提升生态红线区内生态系统的服务功能,促进生态保护与经济发展的良性互动。

3.3 技术创新

依托新兴技术提升生态红线区的监测与管理水平,是优化空间冲突的重要途径。一方面,可利用遥感技术、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)等现代信息技术,构建生态红线区动态监测平台,实现对生态红线区空间冲突的实时监控与精准识别[3]。另一方面,结合无人机航拍影像和实地调研数据,开展精细化管理和评估,为生态保护红线的优化调整提供科学依据[9]。此外,还应积极探索生态修复技术的创新应用,如水体净化技术和植被恢复技术,以提升生态红线区内生态系统的稳定性和恢复能力。

3.4 公众参与

提高大众生态保护意识,促进公众参与生态红线区保护,是优化空间冲突的重要保障。首先,应加强生态保护的宣传教育,通过多种形式的科普活动,向公众普及生态红线区的重要性和保护意义,增强公众的环保意识[1]。其次,建立健全公众参与机制,鼓励社会各界积极参与生态红线区的规划、监督和管理,形成全社会共同保护生态环境的良好氛围[8]。例如,可通过设立生态保护志愿者队伍,组织公众参与生态修复和环境保护实践活动,提升公众对生态保护红线的认知和支持度。

4 案例分析

4.1 案例选取

本研究选取了江苏省生态保护红线区作为典型案例,主要基于其地理区位的重要性与生态保护红线的复杂性。江苏省地处长三角核心地带,经济发达且人口密集,生态保护红线与城镇开发边界、永久基本农田保护红线之间的冲突尤为突出[7]。此外,江苏省北部和中部地区的生态保护红线与永久基本农田保护区存在大面积重叠,冲突面积达3106.57平方公里,占全省国土面积的3.03%,成为研究空间冲突识别与优化的理想区域[7]。这一案例不仅反映了生态保护红线划定过程中面临的典型问题,也为探索优化策略提供了丰富的实践基础。

4.2 案例分析过程

在案例分析过程中,首先运用GIS空间叠加分析方法对江苏省生态保护红线与永久基本农田保护区、城镇开发边界的数据进行叠置分析,识别出冲突热点区域。具体而言,通过将生态保护红线矢量数据与第三次国土调查成果、永久基本农田划定成果及城镇开发边界规划数据进行叠加,发现冲突主要集中在徐州市、连云港市以及南京市、苏州市等地区[7]。进一步结合景观格局指数评价方法,计算斑块密度(PD)和平均斑块面积(MPS),量化分析冲突区域的景观破碎化程度。结果表明,冲突区域的斑块密度较高,平均斑块面积较小,表明景观破碎化程度显著[3]。在此基础上,提出基于“冲突识别-热点区域-冲突协调”的优化路径,包括调整生态保护红线边界、优化城镇开发边界布局以及实施差异化保护政策等措施[7]

4.3 案例结果讨论

通过对江苏省生态保护红线区案例的分析,验证了基于GIS技术的空间冲突识别方法的有效性,以及优化策略的可行性。案例研究表明,通过科学合理的规划调整和技术手段创新,可以有效缓解生态保护红线与其他控制线之间的冲突。例如,在冲突热点区域实施动态化的生态保护红线调整机制,不仅确保了生态功能不降低,还兼顾了区域经济社会发展的需求[6]。此外,案例中提出的差异化边界协调方案为其他地区提供了重要借鉴意义,尤其是在生态保护红线与永久基本农田保护区重叠面积较大的区域,可通过优化土地利用结构和加强部门协作实现双赢[10]。因此,本研究的优化策略具有推广价值,可为全国范围内生态保护红线的空间冲突解决提供参考。

参考文献

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作者简介:刘观发(1990—),男,汉族,江西赣州人,专科,研究方向为国土空间规划。


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ISSN:3079-9155 (Online)
ISSN:3008-0053 (Print)
所属期次: 2025.6

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