《Ecological Indicators》：Function evaluation and simulation optimization of production-living-ecological space in Fuzhou City, China: a multi-source data and multi-model coupling approach
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快速城市化与经济社会增长前所未有地驱动了国土空间的结构重组与功能冲突。对生产-生活-生态空间（PLES）进行精细尺度识别、功能评价与多情景模拟，是国土空间治理与区域可持续发展的关键。研究人员以中国福州市为案例，于2012–2024年集成遥感影像与兴趣点（POI
快速城市化与经济社会增长前所未有地驱动了国土空间的结构重组与功能冲突。对生产-生活-生态空间（PLES）进行精细尺度识别、功能评价与多情景模拟，是国土空间治理与区域可持续发展的关键。研究人员以中国福州市为案例，于2012–2024年集成遥感影像与兴趣点（POI）数据，采用分层识别策略刻画PLES类型的时空分布；基于多源数据与综合指标体系定量评价PLES功能，并借助地理探测器（GeoDetector）模型解析其驱动机制；进一步耦合人工神经网络（ANN）、元胞自动机（CA）与多目标规划（MOP）框架模拟2040年多情景演化。结果表明：生态主导空间持续稳定占据约80%研究区，生活空间2012–2024年显著扩张180.11 km2；PLES综合功能提升5.42%，其中生活与生产功能分别上升67.45%与30.98%；功能演化由自然与经济社会因子联合驱动，呈非线性或双因子增强交互；至2040年，生活优先情景相较2024年水平可使综合功能最优提升37.51%。该研究为精细尺度PLES研究提供可复制方法，支撑基于证据的国土空间布局治理与质量导向可持续发展。
研究背景方面，土地作为人地耦合的核心载体，在快速经济增长与城市化推动下发生深刻重构，引发环境污染、耕地流失、生态退化及基础设施分配失衡等矛盾。传统国土空间分区侧重刚性边界，而生产-生活-生态空间（PLES，Production-Living-Ecological Space）强调多功能协同，但既有PLES识别依赖土地利用重分类或综合指标法，前者忽视人类活动语义、后者权重阈值主观；功能评价多停留于行政单元粗分辨率，情景模拟单一模型难以捕捉复杂时空过程。福州市作为东南沿海中心城市，山地丘陵占72.68%，PLES演变典型且规划诉求强烈，因此研究人员开展此项多源数据—多模型耦合的精细识别、评价与优化模拟研究，论文发表于《Ecological Indicators》。
关键技术方法上，研究人员构建2012、2016、2020、2024年四期数据集：遥感采用Landsat 8 OLI与Sentinel-2 MSI经GEE云掩膜，POI取自高德API并按15类重分类，辅以NPP/VIIRS夜光、DEM衍生坡度坡向、路网、Landscan人口及统计GDP/一产/粮食；土地利用通过面向对象多分辨率分割+随机森林提取（精度>90%）；PLES识别采用100 m网格下核密度估计（KDE）与Densi-Graph划分城镇化/非城镇化区，城镇化区依POI相关因子α与影响因子β加权打分、非城镇化区依土地利用关联强度系数，按70%阈值判定主导/混合类型共9类；功能评价设18指标（生态功能用水文模型InVEST算水净化/产水/固土/生境/碳储），熵权法赋权；驱动机制用GeoDetector因子与交互探测（8因子）；模拟耦合ANN suitability—MOP数量约束—CA（3×3 Moore邻域、轮盘赌转换）预测2032/2040四情景（生态/生活/生产优先+趋势延续），以Kappa 0.85、总体精度0.92、FoM 0.26验证。
研究结果部分，3.1节时空动态显示：单类型占超2.5倍混合类型，生态主导空间稳居近80%分布于北西南高海拔，生活主导聚中部约8%，生产主导居东南超10%；2012–2024生活空间净增180.11 km2（年均15.01 km2/a），生产-生活与生态空间分别减173.24与148.48 km2，转化热点在中部及东南，混合空间为关键过渡带。3.2节功能演化表明：综合功能增5.42%，生活功能飙67.45%、生产功能增30.98%、生态微降0.66%；栅格尺度生活空间综合功能均值由0.91升至1.09，生态空间稳于0.66左右，生态空间贡献占比由71.26%降至66.95%。3.3节驱动分析：GeoDetector单因子q值GDP最高达0.08（2024），自然与经济社会两两交互均为非线性增强或双因子增强，斜率—GDP、高程—路网密度组合解释力最突出。3.4节模拟优化：2024回代Kappa 0.85合格；2040生活优先情景较2024综合功能提升37.51%，为四情景最优，生态优先次之，趋势延续最弱。
讨论与结论翻译总结：研究人员指出，既有PLES研究在异质区域统一分类、行政单元粗评、单模型模拟三方面存在局限，本文分层策略与POI语义增强解决了城乡差异识别偏差，熵权法削弱主观性，ANN-CA-MOP互补克服非线性与邻域效应割裂。结论确认——福州市PLES呈“生态基底稳固、生活侵入式扩张、生产被动收缩”格局；功能重心向中心集聚而生态功能外围高值；自然—社会经济交互而非单因子主导演变；生活优先情景在2040年实现综合功能最大优化（相对2024年+37.51%），证明适度生活空间投放可撬动生产-生态协同增益。该方法框架可复制至东南山地城市，为国土空间规划提供证据基底。
