黄土高原城镇化过程及其生态环境响应格局

科学认知黄土高原城镇化过程与生态环境响应格局,是构建可持续城镇化与生态环境保护格局,落实黄河流域生态保护和高质量发展战略的迫切需要。基于1992—2015年的夜间灯光数据和生态环境要素数据,采用统计分析与GIS空间分析方法,研究黄土高原城镇化空间格局演变过程与生态环境响应格局。结果表明:①1992—2015年黄土高原地区城镇化空间扩展显著,城镇化核心区与边缘区社会经济活动密度逐渐增大,总体集约化程度不断提升。县域城镇化在地理空间上呈现"核心—边缘"空间结构,城镇化热点区和次热点区集聚分布于黄土高原南部和东部地区。②区域灯光强度与NDVI和生态价值同步上升是黄土高原城镇化与生态环境演变的主导趋势,但灯光强度显著上升的城市群地区和能源开发区的NDVI和生态价值出现下降趋势,城镇化与生态环境之间的矛盾日渐突出。③黄土高原城镇化过程中对美好生态环境的客观需求,可能促使区域加强城镇及其周边地区的生态环境建设,形成城镇化发展与生态环境保护良性互动的新格局。     

基于空间区位条件的长株潭城市群城市用地扩张研究

从空间区位条件视角研究城市群的城市用地扩张规律和机制,对于科学编制城市群空间规划具有重要意义。以长株潭城市群为例,结合2000、2005、2010和2015年遥感影像提取的城市用地信息,运用改进的引力模型、缓冲区分析等方法,分析了2000—2015年长株潭城市群空间区位条件与城市用地扩张的相关关系。结果表明:①城市群处于不同的发展阶段,其城市用地扩张表现出不同的特征,研究期内城市群的城市用地扩张强度呈先加强后减弱的趋势。②对城市群中心城市的辐射范围进行强弱交互区域的划分,强交互区呈现向外扩张的趋势,中心城市辐射能力不断增强,城市群内部的聚合力不断增大。③中心城市的辐射影响对周围城市用地扩张有正向推动作用,其中强交互区内的城市用地扩张强度受中心城市作用力推动效果明显强于弱交互区。④80%以上的新增城市用地集中在高速公路沿线10 km范围内,交通网络对城市群城市用地扩张具有引导作用。     

洞庭湖流域植被覆盖变化及其协同治理

植被覆盖变化是评估生态效应与治理成效的关键性因素之一。基于洞庭湖流域2000—2019年MODISNDVI和同期气温、降水、土地利用等相关数据，运用Sen+Mann-Kendall、Hurst指数、偏相关分析、残差分析等多种方法，全面分析了流域植被覆盖时空演化与未来变化趋势，主要结论如下：(1)年际变化上，流域生长季NVDI呈分阶段波动上升趋势，植被覆盖显著增加。(2)空间分布上，流域大部分区域植被覆盖状况良好，呈“西高东低”分布特征；但未来流域大部区域植被NDVI可能呈增长放缓或退化趋势。(3)气候影响因素上，流域生长季NDVI与降水和气温变化均呈正相关，但气温对植被生长的正向促进作用强于降水。(4)人类影响因素上，农业生产与生态工程建设对流域植被变化具有正面效应；土地利用变化对流域植被变化具有双重影响作用；城市扩张则是导致NDVI减少的主要因素之一。未来流域生态治理范围应重点关注残差呈持续减少特征的湖区沿线、经济较发达区域以及已建成经济区的周边扩展区域，构建“有为政府、有效市场、有机社会”三位一体的生态协同治理新格局。     

中国城市集中的度量及其空间分异特征——基于DMSP-OLS夜间灯光数据

以城市集中作为研究核心,基于1992—2013年夜间灯光数据构建城市集中度衡量指标,并在此基础上选择核密度估计和探索性空间数据分析方法考察不同区域范围内的城市集中空间分异特征。研究发现:(1)我国城市体系总体上趋向于更加扁平化,城市集中度在1992—2003年间断上升,进入21世纪后开始波动下降,且不同区域间城市规模分布情况存在显著差异。(2)三大地区方面,东部地区与全国发展趋势最为相似,中部地区内部于20世纪末期开始出现差异化发展和波动,西部地区城市集中指数仍在不断提高。(3)典型城市群方面,京津冀内部城市规模落差较大;长三角东部业已形成相对成熟的连绵城市区,但西部安徽境内城市间形成低—低聚类,区域内存在断层;珠三角城市群中核心城市与周边地区联系紧密,灯光总量整体较高,扩散效应显著。     

长株潭城市群一体化程度测度与评价

区域发展是动态的,城市群发展的实质就是区域一体化不断推进的过程,是一个从布局合理到功能完善再到制度整合的纵深推进过程,以此构建长株潭城市群区域一体化程度综合测度指标,对长株潭城市群2003—2015年一体化程度进行定量测度,结果表明:(1)2003—2015年长株潭城市群一体化程度在不断加深并呈现较为明显的阶段性,一体化综合得分从2003年的0.0754增长到2015年的0.8854;(2)在影响布局一体化因素中,交通设施对其影响最为明显,产业分工指数呈现下降趋势,生态空间指数则增长缓慢;(3)在五大区域流动要素中,人口流动变化幅度较小,货物流动、资金流动、信息流动、技术流动四者上升明显;(4)制度一体化对城市群一体化发展影响最大,其中战略协议指数值在2006年增长较为明显,而政策认同指数值在研究期内整体呈现阶梯向上趋势。     

环长株潭城市群城际空间联系演化分析

探究城市群空间联系格局演变不仅有助于揭示城市空间发展特征,也可为城市群空间结构优化、区域经济社会协同发展提供科学依据。文章以环长株潭城市群为例,基于时序全局主成分分析法评估城市发展质量,采用修正距离要素的引力和潜力模型量化城市群的发展状况以及空间联系作用,综合运用ArcGIS的反距离插值法和重心转移曲线分析2005—2019年环长株潭城市群的8个城市空间联系的时空分异及演化趋势。结果表明：(1)2005—2019年环长株潭城市群城市联系作用总体呈稳定增长态势,存在“中部高、西部低”的强度差异;(2)2005—2019年环长株潭潜力重心总体上的移动方向为由西北向东南移动,但潜力重心偏移角度小,且相对接近几何中心,表明城市之间的空间相互作用保持均衡稳定性发展;(3)环长株潭城市群总体已形成长沙—株洲—湘潭三角结构的强联系区域,与外围城市的空间联系偏弱。应统筹优化区域发展格局,形成较完备的城市群体系,进一步优化资源配置,加快城市群综合交通基础设施网络建设,创新一体化合作机制,加快城市全面提质发展,提升城市群整体实力。     

城市用地扩张的时空格局特征及驱动因素分析——以中原城市群为例

基于2006—2016年中原城市群5省30个城市的统计数据,利用城市扩张相关指数、空间相关性检验等方法研究中原城市群城市建设用地扩张的时空特征,并运用灰色关联分析法分析其驱动因素。结果表明:中原城市群城市用地扩张阶段性、波动性明显,两阶段年均扩张速率分别为6.94%、5.04%;经历了从前期快速扩张到后期平稳扩张的过渡;空间上,经历了由"跳跃式离散扩张"到"阶梯圈层式扩张"的过程,城市用地增长呈现较弱离散现象,区域发展之间存在一定"虹吸效应";城市用地基尼系数缓慢上升,各城市建设用地分布较均衡;城市扩张弹性系数显著上升,绝大部分城市的扩张弹性系数远超合理值,土地利用效率较低;经济增长、外商投资是重要驱动因素。     

长江经济带三大城市群经济差异演变及影响因素——基于多源灯光数据的比较研究

基于DMSP-OLS和NPP-VIIRS夜间灯光数据构建夜间灯光总量集成序列,采用Dagum基尼系数、标准差椭圆、重心转移模型及地理探测器等定量方法,系统比较1995—2015年长江经济带三大城市群经济差异时空演变及影响因素。结果表明:①三大城市群经济规模呈东中西梯度递减特征,经济增速呈西中东梯度递减特征。总体差异、群内差异及群间差异均逐年缩小,群间差异为总体差异的主要来源。②三大城市群经济空间结构均存在"路径依赖"现象,在期初的基础上不断强化。经济空间分布均呈西北—东南走向,但呈现出不同的离散趋势。③政府投资、市场水平及对外开放是推动三大城市群之间及各城市群内部经济差异的核心因素,人口规模、医疗水平、文教水平及交通水平等因子的作用随城市群区域及阶段的变化而有所差异。     

长株潭城市群土地利用碳排放因素分解及脱钩效应研究

文章基于全生命周期的碳源—碳汇模型,测算并分析了长株潭城市群2007—2017年土地利用的碳收支量,并在此基础上应用LMDI分解模型与Tapio脱钩模型对土地利用碳排放变化的影响因素及其与经济增长间的内在关系进行了定量分析。主要结论如下:(1)2007—2017年,长株潭城市群土地利用的净碳排放量呈逐年上升趋势,年均增长率为9.79%;(2)经济发展水平与建设用地规模是促进长株潭城市群土地利用碳排放量增长的正效应因素,碳排放强度与土地利用效率是抑制长株潭城市群土地利用碳排放量增长的负效应因素;(3)10年间,长株潭城市群土地利用碳排放与经济增长除2009—2010年、2015—2016年呈现扩展连接外,其余年份处于弱脱钩状态。最后,从碳减排与碳增汇视角提出土地低碳利用的政策建议。     

环长株潭城市群城乡一体化测度与评价

构建城乡经济社会一体化发展测度评价指标体系和评价模型,对环长株潭城市群城乡一体化发展进行实证研究,结果表明:从2007年到2010年环长株潭城市群8个城市的城乡一体化发展水平显著上升;环长株潭城市群城乡一体化发展水平空间差异明显,从长株潭中心向外围区域递减;城乡一体化虽然与城市化水平有较大的相关性,但城市化水平同城乡一体化的发展并不完全吻合。     

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的土地城镇化水平时空测度研究——以环渤海地区为例

在遥感和GIS技术支持下,发展出一种基于长时间序列DMSP/OLS夜间灯光数据的土地城镇化水平测度方法,并以环渤海地区为例进行1992—2010逐年土地城镇化水平时空测度研究。结果表明,在1992—2010年间:1基于DMSP/OLS夜间灯光数据提取的城镇用地信息总体精度和Kappa系数平均值分别达到了88.11%和0.61,能较好地反映区域城镇发展的实际情况,具有一定的可信度;2从总体上看,环渤海地区土地城镇化水平增长迅速,由1992年的0.82%增至2010年的3.20%,年均增长率指数为7.80%;3从区域差异上看,环渤海地区三大城市群之间、滨海城市与非滨海城市之间、距海岸线不同距离的区域之间土地城镇化水平差异显著并呈进一步扩大趋势;4从空间特征上看,土地城镇化水平高值区呈现出一定的向海性。本研究可为快速有效地测度分析区域土地城镇化水平,进而调整和优化区域城镇化格局,推进区域新型城镇化建设提供决策参考。     

基于灰色关联度模型的长株潭城市群产业结构合理化评价分析

在生态文明建设背景下,选取长株潭城市群2001—2012年地区总产值和三次产业产值作为分析数据集,运用灰色关联度理论构建产业结构合理化评价模型,并基于此模型评价长株潭城市群产业结构合理化程度,最后通过与中部地区其它五省的主要城市进行比较,得出长株潭城市群产业结构合理化演变的现状特征。研究结果显示:长株潭城市产业结构合理化程度一直处于上升的过程,而且在整体上要优于南昌和太原等地,但在一定程度上落后于武汉地区,这说明长株潭城市群产业结构目前还存在一定的优化空间。     

长株潭城市群金融生态环境评价实证

为了综合统计与测度区域金融生态环境质量,文章构建了包含4个一级指标、28个二级指标的评价指标体系,并进行信度检验与效度检验得到构成金融生态指数灵敏度最高、代表性最强的指标,在此基础上,以长株潭城市群为例,运用综合评价法测量了该地区2006—2015年金融生态环境的动态变化趋势,并对比分析了该地区与国内其他典型区域金融生态环境的差异。结果表明:长株潭城市群金融生态环境发展水平出现先下降后上升的整体波动趋势,这与该地区各时期所处的经济背景及相关应对举措是相关的;此外,与沿海经济区相比,该地区的金融生态环境发展水平仍存在着较大的差距,而且与西部地区相比,该地区的金融生态环境质量也没有明显的优势。     

长株潭城市群和武汉城市圈城市竞争力的动态比较

文章在构建城市竞争力评价指标体系的基础上,运用主成分分析方法,对长株潭城市群和武汉城市圈城市竞争力进行定量评估,井对两大城市群2001-2006年间城市竞争力进行对比分析,以揭示两大城市群城市竞争力的动态变化特征.     

东北三省碳排放时空演变多尺度分析——基于DMSP/OLS夜间灯光数据北大核心

动态分析碳排放的演变趋势,对低碳经济的发展具有重要的科学依据和应用价值。基于DMSP/OLS夜间灯光数据,构建东北三省的碳排放模型,从栅格级、市级及县级模拟分析1994—2013年碳排放的时空演变特征。结果表明:(1)1994—2013年,东北三省CO排放量与夜间灯光DN总值间的相关系数均较高,平均相对误差均较小,估算模型有效。(2)碳排放总量逐年增长,形成以中心城市为核心,逐渐呈放射状向外扩张的态势;碳排放量较高的城市主要分布在盘锦、沈阳、辽阳和大连;高碳县域主要分布于盘锦、沈阳和大连的市中区。(3)碳排放具有显著的全局空间正相关,形成了以辽宁省的高碳集聚区和以黑龙江省的低碳集聚区为主的城市集聚态势;县域的高碳集聚区较稳定于辽宁省的6个县域,低碳集聚区主要在黑龙江省西北部和中部以及吉林省东部波动分布。     

基于土地利用转型的湖南省生态弹性研究

利用2000、2005和2010年三期Landsat TM影像解译后的土地利用数据,基于Modis影像计算的植被净初级生产力数据以及社会经济数据,从土地利用显性形态变化的视角分析了2000—2010年间湖南省四大区域、14个市土地利用转型对生态弹性度变化的影响。结果表明:12000—2010年湖南省生态弹性度呈下降趋势,弹性值介于[0,0.22]之间,2000、2005和2010年全省生态弹性分别为0.16、0.13和0.02,降幅达到86%。2区域生态弹性度差异性明显,大湘西区、环洞庭湖区生态弹性度增加,长株潭城市群区、湘中南区生态弹性度下降。最后,为提高区域生态弹性度,改善区域生态环境提出了一些建议。     

长江中游城市群空间相互作用研究

运用引力模型,对长江中游城市群空间相互作用展开了实证研究。通过对城市综合实力及城市间交通距离得分进行计算,最终得到了长江中游城市群空间相互作用值,在此基础上,从城市群综合实力及空间相互作用倾向度两个方面对长江中游城市群空间相互作用的影响因素及机理展开了分析研究。综合分析得出:城市群空间相互作用水平较低,城市与城市群的空间相互作用水平差异显著;城市群空间相互作用网络形态主要呈放射状,武汉、长沙在区域中的中心性作用明显;武汉都市圈与环长株潭城市群发育较为成熟,环鄱阳湖城市群发育水平较低;三个二级城市群之间武汉都市圈与环长株潭城市群相互作用水平最高,沿京广铁路—京珠高速形成了一条较高水平的空间相互作用带。     

多情景下模拟城市群土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以长株潭城市群为例

模拟城市群土地利用变化对生态系统服务价值的影响,对城市群土地利用规划和生态系统服务保护具有重要意义。以处于快速城市化进程中的长株潭城市群为研究对象,综合运用未来用地模拟模型和生态系统服务价值计算方法,模拟了基准、耕地保护及生态保护3种情景下长株潭城市群土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:①1995—2015年期间,城市群的建设用地面积呈增加趋势,其他土地利用类型呈减少趋势,导致生态系统服务价值呈下降趋势,其中影响生态系统服务价值的因素以可达性和地形等为主。②在基准情景、耕地保护情景和生态保护情景3种不同情景下,2030年城市群的土地利用变化均表现为建设用地规模的增长幅度较大,分别增加218 km²、167 km²和212 km²,长沙县、株洲县和湘潭县将成为建设用地扩张的集聚区。③2030年基准情景下各单项生态系统服务价值均下降较明显,但耕地保护情景和生态保护情景作为基准情景的补充和优化,能够提升生态系统服务价值。     

城市群—开发区—产业集群协同发展研究——以长株潭城市群为例

运用复合系统协同度模型和CRITIC赋权法,从城市群子系统、开发区子系统、产业集群子系统中选取36个评价指标,测度长株潭城市群—开发区—产业集群各子系统有序度及整体协同度,并分析三者协同发展的形成机制。研究表明,长株潭城市群—开发区—产业集群复合系统协同水平总体上不断上升,目前处于初级协同阶段;城市群与产业集群、城市群与开发区两两之间的协同度呈同步上升态势,开发区—产业集群子系统协同状况较好,已进入良好协同阶段。在城市群范围内,在市场力和政府力的耦合作用下,开发区内部和开发区之间、城市内部和城市之间、产业集群内部和产业集群之间发生的复杂的产业竞合与空间竞合作用,推动着城市群—开发区—产业集群协同发展水平的提高,并促进城市群综合实力和区际竞争力的增强。     

长江中游城市群绿色金融与绿色创新效率耦合协调的演变及驱动因素

文章采用熵权法和SBM-DEA测算了2006—2021年长江中游城市群28个地级及以上城市的绿色金融水平与绿色创新效率,并运用耦合协调、空间自相关和空间滞后的Tobit模型对绿色金融与绿色创新效率的时空耦合协调状况及其驱动因子进行识别分析。研究发现：(1)时间序列上,长江中游城市群绿色金融和绿色创新效率耦合协调关系虽有波动但整体仍呈稳定上升趋势,近年来出现了上升状态疲软的趋势。(2)空间特征上,长江中游城市群绿色金融和绿色创新效率耦合协调水平由低到高、由混乱到稳定,区域差异表现为环长株潭城市群>环鄱阳湖城市群>武汉都市圈。(3)驱动因素上,正向驱动因子的影响强度表现为人力资本>地区科技支出>政府干预>经济基础,负向驱动因子为产业结构。研究提出,要筑牢绿色金融与绿色创新效率耦合增长的动力系统、联动各地区核心区域带动周边区域和建立绿色产业联盟等对策建议。