基于UCMap的城市环境气候空间格局分析——以广州市为例

城市化的不断深入使城市下垫面发生改变,自然景观的大幅减少与人工建筑的大规模增加,给城市气候与环境带来了巨大影响。城市环境气候图作为分析与调控城市环境气候、评估城市环境气候状况的工具与平台,拓展了城市气候信息在城市规划与发展中的应用。针对目前中国华南地区城市环境气候研究缺乏多要素图层、多技术方法综合分析的现状,充分考虑到不同要素对环境气候影响程度的差异,论文结合已有的城市环境气候图的编制方法,选择典型亚热带季风气候特征的广州市为研究区域,构建了多环境要素、多评估时段、多技术方法的复杂下垫面城市环境气候图系统,利用专业气象插值、遥感反演、GIS空间分析等多种技术手段,对广州市空气质量、热负荷与通风潜力进行分析评估。结果表明：广州空气质量和热负荷具有明显的季节和空间差异性,通风潜力的空间差异性明显而季节变化微弱。通过进一步叠加分析各环境要素,将广州环境气候划分为7种类型,其中最适宜类型主要分布于北部山区林地与城间耕地,最不适宜类型位于天河、越秀、荔湾的城市核心区以及白云、增城的工业密集区,形成“北优南劣”的环境气候空间格局。最后,以环境气候分析结果为基础,提出各气候类型所在区域的简要规划措施,为广州市的可持续发展提供科学建议与建设方向。     

时空因素对中国城市火灾态势变化的影响

基于空间动态面板数据模型,对2000～2009年中国市域城市火灾数据进行分析,探讨经济发展与气候变化共同作用下时空因素对中国城市火灾态势变化的宏观影响。结果显示:气候变干促使火灾恶化,而经济发展扭转了这种趋势并促使火灾态势整体改善。时空因素对中国城市火灾态势变化具有显著影响,并可被引申为火灾同化效应、火灾惯性效应、火灾警示效应。火灾安全管理部门应该充分利用这些效应,采取积极措施改善火灾态势。本文补充了城市地理学在城市火灾领域的研究不足;将抽象的时空因素引申为具有实际物理含义的虚拟变量,对相关研究具有借鉴意义。     

中国城市舒适物评价指标体系构建与实证

随着城市经济向新知识经济转型,舒适物被认为是影响高端人才移入和城市经济增长的最重要因素。在西方研究基础上,基于中国国情,探索性地构建了中国舒适物系统的综合指标体系,其中包括自然、文化、商业、交通、卫生和社会等6个一级指标以及34个二级指标。结合中国26个主要人口聚居城市的舒适物指标数据,对不同城市的舒适物综合指数水平进行测评;同时对测评结果的差异进行了解释分析。研究发现：① 城市舒适物综合水平呈现出比较大的差距,北上广深等大城市明显高于中西部城市;进一步聚类分析表明,中国大城市的舒适物水平既存在差异,也存在舒适物发展上的共同特征;② 与西方城市人口普遍重视自然舒适物相反,商业舒适物和交通便利程度是影响中国城市舒适物总体水平的最重要因素,卫生服务设施、文化舒适物、商业舒适物与城市吸引力和宜居程度总体评价的相关性最高,这说明中国目前的经济增长模式仍以物质消费为主,而人才流动主要看重舒适物中的文化和消费设施发达程度、卫生医疗水平和交通便利程度,对自然舒适物和社会舒适物等“软”环境的重视不如西方国家;③ 中国城市舒适物结构呈现出比较复杂的状态,表现为发展不均衡的结构类型。城市舒适物评价指标体系构建紧扣舒适物概念和内涵,具有操作性和延伸性,一方面根据评价结果可以判断中国大城市舒适物水平的优劣与结构特征,另一方面评价结果可用于进一步分析其与城市经济、人才、企业等变量的关系,从而完善中国转型期城市发展和增长理论。     

广东省区域发展差异及空间格局演变——兼论3种测度方法的比较

缩小区域发展差异、促进区域协调发展是我国经济发展的紧迫任务。目前,区域差异研究普遍采用人均GDP指标,容易忽视大量流动人口的影响。基于此,构建了一个耦合人口和空间因素的新指标——人.地均GDP。从广东省的实证研究得出,新指标不仅能更客观地描述区域发展差异的动态演变过程,而且能避免地方政府在现有考核指标下容易出现的各类政策偏差。最后,提出区域经济发展战略应以环境承载力为基础,实现人口和空间双协调的政策建议。     

长三角高校海外回流人才创新产出格局分析

以专利与重要基金项目数据为基础,运用ArcGIS软件与Eviews软件,分别对长三角高校海外回流人才创新产出空间格局及其影响因素进行分析,结果表明：长三角高校海外回流人才创新产出分布表现出较强的非均衡性,总体呈现“沪宁杭”交通沿线为创新产出高值区,而苏北和浙西南则为低值区;空间集聚特征显著,具体集中在上海市区和省会城市;创新产出受学科性质影响较大,即不同学科的海外回流人才对创新产出的贡献不同,其中工学和理学对创新产出的贡献较高,占总量的70%以上。最后,运用泊松回归模型对其影响因素进行定量测度发现,海外回流人才创新产出受到事业平台建设的影响最为显著,其次是城市等级、与上海市区的距离,再次为是否有国际机场、GDP、进出口总额占GDP比重、教育经费占GDP比重和集聚效应,是否沿海、三甲医院数量和人均GDP对海外回流人才重要基金项目与专利产出影响差异明显,而高校在校学生规模影响作用并不显著。     

东中部地区城市人口、经济与城市建设用地的非均衡与协调性分析

基于2000、2015年中国东中部地区261个地级市统计与土地利用数据,运用空间自相关模型,变异系数和三元协调度模型分析其城市人口、GDP和城市建设用地的空间集聚态势和非均衡变化过程,揭示人口城市化与土地城市化的协调程度。结果显示：（1）城市人口、GDP和建设用地的Moran’s I指数均为正值且2015年的值大于2000年的值,显示出明显的空间集聚特征,且在2000—2015年集聚特征不断加强;（2）城市人口密度和人均GDP的变异系数分别从2000年的1.38和0.91下降到2015年的0.96和0.70,地均GDP从1.32上升到1.77,表明城市人口密度和地均GDP的差异在逐步减小,但地均GDP的不均衡性却在增大;（3）2015年,共有171个地级市城市用地规模增长弹性系数小于1.12且人均城市用地小于115m²,但有104个地级市地均GDP在1000元/m²以下,表明虽然绝大部分地级市城市化规模和速率都在可控范围之内,城市用地经济产出仍然相对较低;（4）90%以上地级市的城市人口、GDP和城市建设用地三者在两个研究时间段内处于协调发展状态。     

Urban planning construction land standard and its revision based on climate and topography in China

Urban planning construction land standard is the technical specification for scientifically allocating various types of urban construction land, and it is the basis for drawing up and revising the overall urban planning scheme. Considering China's current urban planning construction land standard, many problems exist, such as the gap in the land use control threshold, the lack of regional differences in the climate revision, and failing to consider the topographic factors. To resolve these problems, this study proposed a step-by-step process framework and quantitative calculation method for the establishment and revision of standards in accordance with the principle of Total-Structure control. By setting the conditions, a universal basic standard for construction land was established. Quantitative analysis was then conducted on the relationship between the basic standard and the selected key indicators, such as urban population size, sunshine spacing coefficient, the width of river valleys or inter-montane basins, and terrain slope, among others. Finally, revised standards were formed for climate conditions, topography, and geomorphologic conditions, which were matched with the basic standards. The key results are three-fold:(1) The per capita construction land standard of 95 m~2/person can be used as the total indicator of China's urban planning basic standard, and the corresponding per capita single construction land comprises 32.50% of residential land, 7.42% of public management and public service land, 22.50% of industrial land, 17.50% of transportation facilities, 12.50% of green space, and 7.58% of other land-use types. The results of the revision of the urban population size indicate that the difference in population size has little effect on the total amount of per capita construction land.(2) The climate revision results of per capita residential land and per capita construction land in major cities reveal that the revised climate value varies greatly between north and south China. The revised climate values of the per capita area of construction land vary by latitude as follows: the value at 20°N is 93 m~2/person, the value at 30°N is 97 m~2/person, the value at 40°N is 103 m~2/person, and the value at 50°N is 115 m~2/person. The basic standard land value of 95 m~2/person is generally distributed across the Xiamen-Guilin-Kunming line.(3) The cities located in mountainous areas, hilly valleys, or inter-montane basins can reduce the allocation of community parks and comprehensive parks when the average width of an existing river valley or inter-montane basin is less than 2 km. When the average width of the valley or inter-montane basin is between 2 km to 4 km, the allocation of the comprehensive parks can be reduced. The revised results of per capita sloping construction land reveal that the terrain slope greatly affects the revised value of per capita construction land. Specifically, the revised value at 3° is 3.68% higher than the basic standard value, and the increase rates at 8°, 15°, and 25° are 11.25%, 26.49%, and 68.47%, respectively.     

人居环境气候舒适度对城市创新的影响分析

以中国创新水平较高的91个地级及以上城市为研究对象,探讨人居环境气候舒适度对城市创新的影响程度。以城市发明专利申请数代表城市创新水平,采用温湿指数和风效指数的组合模型,参照相应的分级标准计算各城市年气候舒适期,分析城市人居环境气候舒适度与城市创新的关系。结果表明:气候舒适期每增加1%,发明专利申请数仅平均增加0.012%,相对于GDP、R&D人员全时当量、R&D经费等影响城市创新的关键因素,城市人居环境气候舒适度对城市创新有一定影响,但影响并不十分显著。因此,创新政策的着眼点在于关注城市创新投入、人力资本、经济规模等影响城市创新的关键因素。在此基础上,创新布局也应考虑人居环境气候舒适度因素。     

Mapping and ranking global mortality,affected population and GDP loss risks for multiple climatic hazards

Coping with extreme climate events and its related climatic disasters caused by climate change has become a global issue and drew wide attention from scientists, policy-makers and public. This paper calculated the expected annual multiple climatic hazards intensity index based on the results of nine climatic hazards including tropical cyclone, flood, landslide, storm surge, sand-dust storm, drought, heat wave, cold wave and wildfire. Then a vulnerability model involving the coping capacity indicator with mortality rate, affected population rate and GDP loss rate, was developed to estimate the expected annual affected population, mortality and GDP loss risks. The results showed that: countries with the highest risks are also the countries with large population or GDP. To substantially reduce the global total climatic hazards risks, these countries should reduce the exposure and improving the governance of integrated climatic risk; Without considering the total exposure, countries with the high mortality rate, affected population rate or GDP loss rate, which also have higher or lower coping capacity, such as the Philippines, Bangladesh and Vietnam, are the hotspots of the planning and strategy making for the climatic disaster risk reduction and should focus on promoting the coping capacity.     

极端高温胁迫下中国城市脆弱性格局与影响因素

以中国280个城市市辖区为研究对象,从暴露度、敏感性、适应能力3个维度构建城市高温脆弱性评价指标体系,利用气象观测数据、人口普查数据、社会经济统计数据等,量化城市高温脆弱性指数,揭示1990、2000和2010年中国城市高温脆弱性格局,并探讨其影响因素。结果显示：1）在时间维度上,1990－2010年中国城市高温暴露度呈升高趋势,敏感性先升高后降低,而适应能力呈缓慢降低趋势;空间维度上,暴露度整体呈南高北低的集聚态势,敏感性与适应能力分布则较分散。2）1990－2000年,中国城市高温脆弱性格局变化较小,2010年中国城市高温暴露度和敏感度均升高,适应能力却有所下降,导致高脆弱性城市数量骤增,分布范围呈由南向北扩大趋势,1990、2000、2010年高脆弱性城市占比依次为24%、28%、62%。3）区域气候条件、自然环境和城市发展水平的差异是影响城市高温脆弱性的重要因素,夏季月平均气温、热岛强度对城市高温脆弱性具有显著正向影响,人均地方财政收入、夏季月平均降水量、第二产业产值占GDP比重、高程、最大风速和人均固定资产投资额对城市高温脆弱性具有显著负向影响。气温对于城市高温脆弱性正向效应远大于城市社会经济条件的负向效应,城市高温脆弱性主要受区域温度环境的影响。     

城市修建主题公园适宜性评价指标体系研究

以国内外城市修建主题公园适宜性研究的已有成果和产业实践为基础,预选出城市修建主题公园适宜性的55个影响因素,运用德尔菲法、自相关分析法、变差系数法对55个因素进行3轮筛选,构建了包含16个因素的评价指标体系,运用AHP和熵权法对指标确权,并对全国33个主要大中城市建设主题公园的适宜性开展实证研究。结果表明：① 本研究所构建的指标体系仅用28%的指标反映了96%的原始信息,指标体系更简明科学、便于操作;② 二级指标中的人口因素影响作用显著,三级指标中的城市常住人口、GDP、旅游总人数、地价水平以及周边城市常住人口是影响主题公园在城市选址的关键因素。③ 四大直辖市叠加四大一线城市修建主题公园适宜性最高,海口、银川、西宁等16个城市修建主题公园适宜性指数最低,城市修建主题公园适宜性指数与已有研究成果中的国内城市群发育指数基本一致;④ 实证研究结论与中国主题公园的实际分布情况相吻合,表明指标体系的科学性及可行性,可用以指导主题公园的在全国城市的选址。     

粤港澳大湾区城市群自然灾害综合承灾能力评价

随着全球气候变化,城市自然灾害日益频繁,城市综合承灾能力越来越受到关注。基于城市人口、社会、经济、环境、交通等承灾体特征,建立粤港澳大湾区城市群自然灾害综合承灾能力评价指标体系;基于客观赋权的信息熵法,建立城市综合承灾能力定量分析评价模型;在此基础上,计算得到粤港澳大湾区城市综合承灾能力指数,分析各城市自然灾害综合承灾能力水平和影响因素。结果表明：粤港澳大湾区城市综合承灾能力指数变化范围为0.1886~0.6615,广州和深圳相对较高,肇庆和惠州相对较低,各城市自然灾害的承灾能力和影响因素存在显著差异,造成大湾区城市群整体承灾能力的短板效应,需要进一步加强城市综合承灾能力建设,从整体上提升大湾区城市综合承灾能力水平。     

城市化及湖泊湿地修复对银川市气候影响初探

利用银川市国家基准气象站及受人类活动影响较少的麻黄山气象站1961—2015年气温、降水及相对湿度资料，对比分析了城市化及湖泊湿地修复对银川市城市气候演变的影响。结果表明：随着银川市城市化规模的不断扩大，整个城市的暖干化程度日趋严重，城市周边湖泊湿地的修复和重建对银川市大范围气候的调节作用明显弱于城市化的影响。具体表现为：自1961年以来，银川站年平均气温上升速率为0.46 ℃·(10 a) ^-1，比麻黄山站快0.16 ℃·(10 a)^-1，银川市城市化使城市内年平均气温较对比站麻黄山站升高1.1 ℃，特别是2001—2015年上升了0.8 ℃，2011—2015年上升了0.5 ℃，其中冬季上升快，夏季相对稳定，气温年较差减小；从1975年以来，银川市年平均空气相对湿度下降了11.2 %。     

综合气象致灾因子影响人口、死亡人口与GDP损失风险的制图与排名（英文）

Coping with extreme climate events and its related climatic disasters caused by climate change has become a global issue and drew wide attention from scientists, policy-makers and public. This paper calculated the expected annual multiple climatic hazards intensity index based on the results of nine climatic hazards including tropical cyclone, flood, landslide, storm surge, sand-dust storm, drought, heat wave, cold wave and wildfire. Then a vulnerability model involving the coping capacity indicator with mortality rate, affected population rate and GDP loss rate, was developed to estimate the expected annual affected population, mortality and GDP loss risks. The results showed that: countries with the highest risks are also the countries with large population or GDP. To substantially reduce the global total climatic hazards risks, these countries should reduce the exposure and improving the governance of integrated climatic risk; Without considering the total exposure, countries with the high mortality rate, affected population rate or GDP loss rate, which also have higher or lower coping capacity, such as the Philippines, Bangladesh and Vietnam, are the hotspots of the planning and strategy making for the climatic disaster risk reduction and should focus on promoting the coping capacity.     

美丽中国与联合国可持续发展目标(SDGs)结合的黑河流域水资源承载力评价

水资源是制约干旱、半干旱区社会经济发展的关键因素，结合联合国可持续发展目标（SDGs）指标和美丽中国评价指标，以水资源承载力为核心，从水资源系统、社会系统、经济系统、生态环境系统、协调系统5个方面构建指标体系，基于熵权法确定权重，评价2001-2017年黑河流域各县区水资源承载力及时空分布。结果表明：（1）当前水资源利用效率水平下，2010年以来黑河流域大多数县区GDP均超过最大承载能力，而人口则在2010年以前已超载。（2）从水资源承载综合评价结果来看，2001-2015年随着生态输水工程的进一步实施，水资源承载力有所好转，但中下游波动较大，水资源形势依然十分严峻。（3）控制不断扩展的绿洲面积，减少高耗水农作物种植面积，实施合理用水总量控制和定额管理措施，是减缓水资源压力的重要措施。     

近70年来兰州城市气温的变化

利用兰州市70年来的气温记录,采用城郊对比的方法定量的研究了城市化对兰州气温的影响。在分析了年平均气温和各特征气温的相关性的基础上,利用主成分分析的方法提取气温变化的主控制因子——低温控制因子、高温控制因子。利用两个控制因子的城郊对比,定量的揭示了城市化对城市气温变化的影响。任何区域气候变化不仅有城市化等人为因素的影响,而且带有大范围的气候背景的影响,所以在讨论城市发展对气温的影响之前,首先通过滑动T-检验研究了兰州市气温变化的大的趋势,得出兰州城市气温的11年变化周期,对于这一现象初步认为这于太阳的黑子活动的周期性有关。     

城市标度律及应用

城市标度律刻画了城市系统某一指标和人口规模的幂函数缩放关系,包括超线性（社会交互类指标）、次线性（基础设施类指标）和线性（个人需求类指标）3种标度关系。本文从城市标度律的验证、解释、应用和质疑4个方面总结梳理了2007—2020年间的研究进展,重点分析了城市标度律和城市时序发展的异速增长律的明显差异,单个城市时序发展不会遵循城市系统的截面标度律。城市规模修正指标为更加客观地评价城市表现提供了新思路。考虑城市规模效应后,2017年中国经济产出效率较高的城市主要位于东南沿海、长江中游和新疆,而东北和中原地区城市经济产出效率较低。城市标度律的机制解释、城市系统动态演化模型和城市内部标度律是未来值得关注的研究方向。     

湖北气候与管理因素变化对棉花单产影响的区域差异

湖北省是中国重要的植棉省份之一,气候和管理因素变化对棉花生长产生重要影响。因此,本文采用1986—2016年湖北气温、降水量和太阳辐射量3个气候因子数据,有效灌溉面积、农用化肥施用量和棉花品种3个管理因素数据,构建了面板回归模型,定量计算得到气候因子和管理因素的趋势和波动变化对棉花单产的影响及其相对贡献率。结果表明：① 气候和管理因素的波动变化大于气候和管理因素的趋势变化对棉花单产的影响。② 气温和太阳辐射量对湖北省大部分地级市的棉花单产呈现正影响,降水量对湖北省大部分地级市的棉花单产呈现负影响;有效灌溉面积、农用化肥施用量和棉花品种都对湖北省大部分地级市的棉花单产呈现正影响。③ 气温、降水量和有效灌溉面积是影响湖北省大部分地级市棉花单产的主导因子。④ 1986—2016年武汉市等地级市棉花增产的主要原因是管理因素变化主导的增产抵消了气候因子变化的减产影响。     

中国城市规划建设用地标准及气候和地形地貌修订

城市规划建设用地标准是科学配置城市各类建设用地的技术规范和编制、修订城市总体规划的基础。针对中国现行城市规划建设用地标准存在的用地指标控制阈值高低差距较大、气候修订缺乏地域分异和地形地貌因素缺失等问题,本文按照“总量—结构”控制的建标思路,提出了标准建立、修订的分步式流程框架和定量测算方法,通过条件设定建立了普适性的建设用地基础标准,进而选择城市人口规模、日照间距系数、河谷地（山间盆地）宽度、地形坡度等关键指标,定量分析了各指标与基础标准之间的关系,形成与基础标准配套的气候和地形地貌修订标准。主要研究结果包括：确定了设定条件下适用于全国不同地区的由人均建设用地面积和人均单项用地类型结构控制的建设用地基础标准;按城市人口规模等级对基础标准进行了量化修订;定量测算了人均居住用地面积随日照间距系数变化的情况,提出了按纬度方向变化的人均建设用地气候修订标准;阐释了河谷地（山间盆地）宽度变化与公园绿地的配置,量化分析了地形坡度与人均建设用地面积变化的关系,建立了针对山地、丘陵地区城市规划建设用地的地形地貌修订标准。     

新型城镇化背景下中国地级以上城市综合承载力空间格局研究

在分析城市综合承载力内涵基础上,通过建立评价指标体系,运用函数模型计算2015 年中国地级以上城市综合承载力水平,利用探索性空间数据分析方法探讨了地级以上城市综合承载力的空间分布特征。结果表明：中国地级以上城市综合承载力存在较大差距,整体呈现从东部沿海向西部内陆递减的空间分布趋势;地级以上城市综合承载力呈现明显正向全局空间自相关关系,从局域空间自相关和冷热点结果来看,呈现出自东向西由热点逐步过渡为冷点的空间格局,H-H型城市主要分布在热点区,H-L型城市以西部地区直辖市和省会城市居多,L-H型城市数量只有河源市,L-L型城市集中分布在冷点区。研究结果可为解决当前城镇化问题、推进新型城镇化进程提供指导和借鉴。