中国建设用地利用效率与经济发展水平的空间格局演进分析

在中国经济高质量发展背景下,如何有效协调城市的经济发展水平与有限建设用地资源之间的矛盾成为亟待解决的问题.该文通过构建综合指标体系,运用多种空间分析方法,对2009年和2018年中国市域尺度下建设用地利用效率与经济发展水平的空间格局演进及耦合特征进行分析.结论如下:1)从空间分异格局看,建设用地利用效率和经济发展水平均以北京、上海为双核心形成高值凸显区;中值区分布在中部郑州、武汉等高城镇化地带;低值区连绵分布在西部地区.显著H-H区以北京—上海—广州一线为主要发展轴,显著L-L区集聚在胡焕庸线西侧,形成大面积的低值塌陷区.2)从双变量全局空间自相关看,二者存在正向相关作用且集聚现象显著.从局部空间自相关看,显著H-H区主要集聚在京津冀、山东半岛、长三角城市群,但集聚范围逐渐缩减;显著L-L区主要分布在西北及青藏高原地区,东北地区的低值集聚现象凸显;显著L-H区主要集聚在中部河南和山西等省;显著H-L区以拉萨为中心,且其极化效应有所加强.3)从内部耦合协调特征看,高度耦合协调区多分布在中东部直辖市或省会城市,其数量在2018年有所缩减;良性耦合协调区多分布在中原城市群核心区,该类型城市数量在2018年显著下降;一般耦合协调区主要分布在中部及东北地区,2018年城市数量显著提升;低度耦合协调区覆盖西北及青藏高原地区,且集聚范围逐渐向东延伸.最后结合建设用地利用效率与经济发展水平空间格局演进状态和现实发展阶段提出了相应的政策建议.     

中国资源型城市碳排放效率时空演变与绿色技术创新影响

绿色技术创新是推动资源型城市低碳转型的重要路径之一。研究运用考虑非期望产出的Super-SBM模型测度2003—2018年资源型城市碳排放效率,采用核密度估计、泰尔指数分解法探究其时空分异特征与演变过程,通过面板回归模型分析绿色技术创新对碳排放效率的影响。结果表明：(1)资源型城市碳排放效率在时间上呈先加速上升后缓慢波动上升的增长态势,从2003年的0.164上升至2018年的0.394,年均增长率为6.02%,仍有一定的提升空间。(2)资源型城市碳排放效率的区域差异呈扩大趋势,四大地区碳排放效率的内部差异是空间差异持续扩大的主要原因;碳排放效率较高和较低的城市在空间上存在明显的集聚特征,各发展阶段资源型城市碳排放效率呈现“成长型城市>成熟型城市>再生型城市>衰退型城市”的差异特征。(3)绿色技术创新与碳排放效率呈显著正相关,四大地区和不同发展阶段资源型城市绿色技术创新对碳排放效率的影响效应呈现异质性。研究从完善资金投入机制、加强人力资本积累、促进创新成果转化等方面提出对策建议,为加快资源型城市绿色技术创新和低碳转型提供借鉴。     

1985-2015年京津冀地区城市建设用地时空演变特征及驱动因素研究

长期以来土地利用/覆被变化一直是全球关注的热点话题,研究城市建设用地时空演变特征,准确定位城市功能是促进城市科学、持续发展的重要保障。以京津冀地区13个城市1985-2015年的城市建设用地为研究对象,运用定量与定性结合的方法,分析城市建设用地时空演变特征;利用多元线性回归、通径分析、地理探测器等方法,诊断城市建设用地时间演化过程与空间演变格局分异的主导驱动因子,通过深入分析各主导因子的驱动机制,对京津冀的城市发展进行功能定位。结果表明：① 京津冀地区城市建设用地的扩张规模、速率、方向和稳定性等存在明显的差异,将城市类型分为协调稳定型、协调波动型、不协调稳定型、不协调波动型;② 城市建设用地时间演化过程的主导驱动因子包括GDP指数、人口密度指数、财政收入指数,空间演变格局差异的主导因子包括到城市中心距离、到主要河流距离、到主要公路距离;③ 根据分析结果,将京津冀地区13个城市规划为核心经济引领城市、重点经济拓展城市和稳定经济涵养城市,对促进京津冀地区协调统筹和一体化发展具有参考价值。     

2000—2020年长三角地区城市低碳竞争力时空演化

“双碳”目标下需要在区域范围研究城市低碳竞争力,解析区域内各城市低碳发展条件的时空演化差异。以长三角41个城市2000—2020年低碳竞争力为研究对象,以碳排放量、碳排放社会经济关联因素、低碳技术与政策3个维度构建城市低碳竞争力评价指标体系,基于TOPSIS-灰色关联法解析长三角地区城市低碳竞争力时序演化特征,并采用LISA时间路径和时空跃迁模型分析其空间演化格局,最终划分了城市时空演化类型。结果表明：(1)长三角地区城市低碳竞争力位序更替明显,近50%的城市演化呈现波动上升趋势,地区平均水平上海市>浙江省>江苏省>安徽省。(2)碳排放量空间关联度变化较大,碳排放社会经济关联因素空间关联度较弱,而低碳技术与政策时空协同发展态势显著。(3)长三角城市不发生时空类型跃迁或跃迁方向一致的概率为81.1%,表明长三角城市低碳竞争力空间格局存在一定的路径依赖。(4)长三角地区低碳竞争力存在不同的时空演化类型,北部部分城市属于低水平固化型;皖南和浙南地区部分城市属于高水平协同型;中部的杭州、宁波等城市属于高水平溢散型,带动周边地区向好发展;而上海、南京与合肥属于高水平中心型,尚未...     

京津冀都市圈建设用地格局与变化特征研究

基于2000、2010年京津冀都市圈30 m分辨率的地表覆盖数据,提取出建设用地数据信息,运用空间统计分析、空间自相关、土地类型转换及景观指标测算的方法,从规模变化、空间变化和景观格局变化的角度,揭示京津冀都市圈建设用地的空间格局及时空变化特征,并通过多元回归模型对影响建设用地变化的驱动因素进行分析。结果表明:2000年~2010年间,在京津冀一体化发展战略背景下,伴随产业升级与产业转移的快速发展,京津冀都市圈建设用地规模经历了快速增长,高密度区县数量及其空间集聚性均呈显著上升趋势;空间变化的非均衡性和两极分化特征明显,整体沿北京—保定—石家庄、北京—天津、唐山—天津—沧州三条轴线扩展,同时京津唐地区的组团扩展和网络扩展特征日趋明显,呈现"中心—外围—边缘"的圈层式结构;景观格局的空间分散态势有所增加,各区县建设用地紧凑度指数较低,变化程度较小,建设用地的斑块变化具有一定的粗放性和无序性。运用多元回归对建设用地变化的驱动因素进行分析发现,人口、GDP和固定资产投资是影响京津冀都市圈建设用地的主导因素,其中人口是影响两期建设用地扩展的主导因素。     

基于重心-GTWR模型的京津冀城市群城镇扩展格局与驱动力多维解析

城镇用地扩展格局及驱动力研究对城市群发展规划与决策具有重要意义。以京津冀地区为例,基于城镇用地扩展强度指数、城镇用地扩展差异指数、分形维数、土地城镇化率和重心转移模型,多维解析了城市群城镇用地扩展格局特征,并耦合重心转移模型和时空地理加权回归（GTWR）模型构建重心-GTWR模型,在对空间格局进行长时间序列多维度指标分析的基础上,运用该模型依序对其特征进行驱动力解读,进而总结凝练京津冀区域发展的主导模式与城市核心驱动力。主要结论为：① 1990-2015年,京津冀城市群城镇用地扩展强度呈现“下降-上升-下降”的趋势,高峰时期在2005-2010年,在2005年之前高速发展城市集中在北京、天津、保定和廊坊,2005年之后集中在邢台和邯郸;② 城市群城镇用地重心虽呈现出发散态势,但城市之间的局部相互作用力逐渐增强,城镇用地扩展驱动力表现出空间溢出特征;③ 京津冀城市群空间发展模式由以北京和天津为中心的双核发展模式向多核发展模式转变,并出现北部资源运输核心、中部经济发展核心和南部投资发展核心三大功能核心组团,城市群趋向于多核功能协同发展模式;④ 重心-GTWR模型结合了时空非平稳性和城市空间相互作用,将城市群城镇用地扩展作为一个时空变化系统进行分析,经验证,该模型在城镇用地扩展格局驱动力分析研究中具有可行性。     

京津冀交界地区建设用地扩张时空特征与驱动因素研究

为加深对京津冀交界地区建设用地发展规律的认识,推动区域协同发展,该文基于2000年、2010年和2020年建设用地数据,综合运用建设用地扩张指数、核密度分析法和圈层分析法,探究京津冀交界地区43个县域单元建设用地扩张的时空特征及代表性扩张格局的驱动因素。结果表明：(1)2000—2020年京津冀交界地区建设用地规模不断扩张,扩张速度和扩张强度有所提升,各省域内变化差异显著;(2)建设用地空间格局呈现出圈层扩张和贴边扩张两种类型,其中贴边扩张是交界地区建设用地扩张的代表性格局,新增建设用地呈现出“整体分散、局部集聚”的特征,在环绕北京市城六区、天津市主城区以及京津冀交界地区(如通州区、三河市、大厂回族自治县、武清区等)存在高值集聚区;(3)京津冀交界地区贴边式扩张用地主要发生在低海拔、低坡度、人口分布相对疏散、经济发展水平相对较低的地区,并呈现出明显的河流指向、道路指向和贴近省界扩张的特点。     

京津冀城镇用地空间结构的多分维谱分析

城市形态和城镇体系都具有分形性质,但简单分形模型不能有效揭示城市系统的复杂结构特征及其背后的问题。多分形模型及分析方法是研究城市空间复杂性和描述城市异质性的有效手段。利用城镇建设用地和总建设用地的多分维谱分析,可以发现京津冀城镇体系及主要城市的空间演化问题。主要结果如下：①京津冀总建设用地的全局谱线不正常,代表中心区的谱线收敛过快,而代表边缘区和乡村地区的谱线收敛位置严重越界;②局部谱线单峰左偏,左(趋向中心区)高密、右(趋向边缘区)低疏,且右边数值越界;③多分维增长曲线服从二次logistic函数,但不同区域和城市的增长曲线的拐点位置不同。深入分析谱线特征及其异常根源,得出如下结论：①京津冀主要城市的中心区填充过密,没有太多缓冲空间,而边缘区无序扩展,需要通过规划进行优化;②京津冀城市生长以外延扩展模式为主,但河北省总建设用地有中心集聚迹象;③京津冀地区特别是主要城市用地接近饱和,土地扩展速度高峰已经过去,只有河北省部分区域例外。     

基于多源数据融合的济南市西部新区碳排放评价研究（英文）

人类活动的碳排放量与城市化进程息息相关,城市土地利用、功能活力和交通系统组织是影响城市碳排放的重要因素。本文在厘清低碳生态城市空间结构特征的基础上,结合"评建结合"思想跟踪对比低碳生态城市建设情况,从规划方案和规划建成后两方面选取可量化的低碳生态城市空间特征为指标,评价并对比城市规划方案及规划建成后碳排放潜力。以济南市西部新城为例,测度其规划方案的建设用地多样性、到公共中心碳排放潜力、地块临街路网可达性及地块周边路网密度,测度建成后新区的城市功能混合度、城市功能密度、公交站点步行可达域和公交站点线路密度,并分别对其指标归一化后划分层级及等权重叠加,从区域及片区两层级评估碳排放潜力。评价结果表明:(1)规划方案中低碳排放潜力区域基本达到规划目标,体现了低碳生态的规划目标;(2)规划方案中各片区间及指标间不协调,建设用地多样性、地块邻接路网可达性区域差异较小,而出行碳排放潜力、路网可达性在各地块间差异较大;(3)规划建成后碳排放潜力尚未达到规划预期,低碳排放地块集中分布在长清老城区及党家镇中心地区;(4)建成后各片区碳排放指标差异较大,公共交通线路密度及城市功能混合度存在严重分布不均衡现象。     

京津冀城市群水资源开发利用的时空特征与政策启示

京津冀城市群是中国在国际经济体系中具有最强竞争力的支撑平台之一,也是中国乃至全世界水安全保障难度最大的地区之一。本文主要以2000-2014年数据为基础,采用泰尔系数、变异系数、曲线分析和空间分级分类分析等方法,揭示了京津冀城市群水资源与用水变化的时空特征。结果显示：①绝大多数城市多年平均水资源总量显著减少,干旱化的长期趋势明显,而且北部、西部城市减少幅度更大;②京津冀城市群水资源极度短缺,空间不均衡性呈现先减小后增大的趋势,而且中部和南部城市水资源开发利用潜力更低,缺水更甚;③绝大多数城市用水总量零增长或缓慢负增长,用水结构以工农业用水比重下降为主要特征,各类用水的空间不均衡性保持相对稳定;④用水效率普遍快速提升,空间分布差异呈现先增大后减小的总体趋势。基于此,建议京津冀城市群实施“以水量城”的城镇化政策和“以水定产”的产业政策,完善水生态补偿政策,落实水资源管理红线政策,实现水资源约束下各城市间经济社会与生态环境的协同发展。     

基于超效率SBM模型的中国城市碳排放绩效时空演变格局及预测

由CO₂排放所引起的气候变化是当今社会所关注的热点话题,提高碳排放绩效是碳减排的重要途径。目前关于碳排放绩效的研究多从国家尺度和行业尺度进行探讨,由于能源消耗统计数据有限,缺乏城市尺度的研究。基于遥感模拟反演的1992—2013年中国各城市碳排放数据,采用超效率SBM模型对城市碳排放绩效进行测定,构建马尔可夫和空间马尔可夫概率转移矩阵,首次从城市尺度探讨了中国碳排放绩效的时空动态演变特征,并预测其长期演变的趋势。研究表明,中国城市碳排放绩效均值呈现波动中稳定上升的趋势,但整体仍处于较低的水平,未来城市碳排放绩效仍具有较大的提升空间,节能减排潜力大;全国城市碳排放绩效空间格局呈现“南高北低”特征,城市间碳排放绩效水平的差异性显著;空间马尔科夫概率转移矩阵结果显示,中国城市碳排放绩效类型转移具有稳定性,且存在“俱乐部收敛”现象,地理背景在中国城市碳排放绩效类型转移过程中发挥重要作用;从长期演变的趋势预测来看,中国碳排放绩效未来演变较为乐观,碳排放绩效随时间的推移而逐步提升,碳排放绩效分布呈现向高值集中的趋势。因此未来中国应继续加大节能减排力度以提高城市碳排放绩效,实现国家节能减排目标;同时不同地理背景的邻域城市之间应建立完善的经济合作联动机制,以此提升城市碳排放绩效水平并追求经济增长与节能减排之间协调发展,从而实现低碳城市建设和可持续发展。     

基于空间行为约束的北京市居民家庭日常出行碳排放的比较分析

围绕城市空间结构低碳化的科学命题,从转型期中国城市空间组织制度多元化与个体行为的互动机理出发,对比分析单位制和分区制形成的＂社区—家庭＂空间行为约束机制作用下的居民日常出行特征及其碳排放。抽样计算,2007年北京市居民家庭工作日日常出行碳排放平均约为2 529.59 g,并在社区尺度上出现了高碳与低碳的显著分化;由于土...     

中国低碳城市评价与空间格局分析

城市是人类生产和消费活动最为集中的区域,带来了大量的能源消耗和碳排放,低碳城市受到国内外学者广泛探讨。本文从低碳开发、低碳经济、低碳环境、城市规模与能源消耗5个方面22个指标构建了低碳城市评价体系,引入遥感影像中的DMSP-OLS夜间灯光数据集与PM2.5浓度反演影像;利用因子分析、聚类分析及空间相关性分析,将2006年及2010年284个地级及以上城市按照低碳水平分为低碳、相对低碳、相对高碳、高碳四类城市;根据驱动力分为环境主导型、居民主导型、城镇化主导型及产业主导型四种城市类型;空间上识别出京津冀、长三角、山东省及珠三角地区具有低碳城市发展集聚效应;低碳城市发展水平受城市行政等级、产业转型等因素影响。     

碳排放约束下中国玉米全要素生产率测度及其时空分异 ——基于全国20个玉米主产区的实证

运用基于方向性距离函数的Malmquist-Luenberger生产率指数法测度并分解碳排放约束下2001—2017年中国玉米主产区20个省份的全要素生产率。结果表明:碳排放约束下中国玉米全要素生产率增长主要依靠技术效率改善拉动,前沿技术进步提升作用不明显,年均增长0. 36%;从时序演变看,不同阶段特征明显,从地区分布看,西南山地玉米区域生产率增长最快,东北春播玉米区域增长最慢;中国玉米主产区缺乏“低碳技术创新者”。加大玉米科研投入力度、提高玉米投入要素利用效率和推动区域间玉米种植业均衡发展是提升中国玉米全要素生产率的重要途径。     

京津冀土地承载力空间分异特征及协同提升机制研究

土地承载力是区域协同发展与土地利用空间结构优化的基础要素。应用主成分分析法筛选指标要素,构建由人均建设用地、规划人均城乡建设用地规模、人均耕地、人口密度、单位土地产出和土地利用率6项指标构成的京津冀土地承载力评价体系;运用模糊评价法与GIS空间分析进行京津冀土地承载力评价与空间分异研究。研究表明:1)京津冀土地承载状态分为良好状态、一般状态、警戒状态和危机状态4个级别,空间分布上呈点状分散与带状聚集的分布特征;2)在京津冀经济发展快速与建设需求旺盛的环渤海地区、京津走廊、冀中南区域等均具有较好的土地承载状态;3)通过推进京津冀区域土地利用规划统筹与协调配置,实施建设用地规模管理与空间管制机制,强化节约集约利用土地,可保障京津冀协同发展的土地资源需求。     

中国村镇建设用地演化及其与人口关联关系北大核心CSCD

利用计量统计方法和空间分析方法,基于村镇空间开发强度和村镇建设用地承载系数等指标分析2010-2016年中国村镇建设用地的时空演化特征,并揭示市域单元村镇建设用地和乡村人口的空间关联关系。结果表明:1)2010-2016年中国村镇建设用地规模和村镇空间开发强度呈低速增长,其中建制镇建设用地在村镇建设用地的增量和增速方面贡献最突出;2)市域村镇建设用地的规模和扩张速度存在冷热点的空间错位,以黑河—腾冲线为界分别呈现“东热—西冷”和“东冷—西热”格局;3)市域村镇空间开发强度高水平区集中分布在黑河—腾冲线东部的平原区,具有时空稳定性;4)市域村镇建设用地承载系数表现为“南热—北冷”的地域分异特征,冷点的市域村镇建设用地规模和乡村人口规模关联关系存在东西空间分异;5)市域村镇建设用地扩张速度对乡村人口流动水平具有差异化的空间响应,其中东北地区“高—低”型和华北地区“低—低”型的市域乡村人口流出对村镇建设用地扩张速度约束较显著。     

京津冀地区产业链空间网络及其隐含碳排放研究

京津冀协同发展战略背景下,区域间经济往来密切,其中蕴含着产业链的分工和隐含碳排放的流动,从而影响区域的功能协同和碳排放责任明晰。论文采用2012年和2017年中国多区域投入产出表数据,借助投入产出分析法构建了京津冀地区产业链空间网络,考察京津冀地区间产业联系及其隐含碳排放流动关系,并分析了隐含碳排放的主要行业和地区,以期为京津冀地区产业协同发展和“双碳”目标提供决策依据。研究结果表明：(1)京津冀地区存在有分工、缺协同、产业空间联系和隐含碳流动对重工业依赖性较强的特征。建筑领域产业链和机械设备制造产业链等重工业产业链是地区间产业联系的主要路径。(2)京津冀地区制造业生产环节薄弱。核心产业链的上游和下游产出占比始终高于中游,制造业至生产性服务业的空间网络联系薄弱。(3)从隐含碳排放的空间格局看,北京和河北分别是京津冀地区流入和流出隐含碳排放最多的省份,天津隐含碳排放流出量占地区碳排放总量的比例最高。在此基础上,论文从深化产业链空间融合、率先开展碳税与碳排放权交易试点等方面提出了政策建议。     

京津冀城镇体系与水系结构的时空关系研究

京津冀地区人水关系矛盾突出,分形可以有效描述城镇体系和水系时空演化特征,从而揭示两者演化关系,为城市问题的解决提供一些理论和经验依据。论文采用分形理论中的网格维数和多分维谱,首先分别刻画了两者的时空演化特征,其次探讨了城镇体系和水系结构之间的时空关系,最后探究了水系结构退化的影响因素。主要结论有：① 1990—2010年,京津冀地区建设用地的网格维数升高、自相似性增强、从集聚向分散转变,意味着建设用地朝着空间填充程度增强、有序、分散的方向发展,而水系反之,证明两者具有不同的时空演化方向;② 21世纪10年代,京津冀的人水关系十分紧张,南水北调虽然缓和了京津冀用水问题,改善了大尺度上的水系结构,但在小尺度上改善有限;③ 越靠近城市中心,建设用地分形形态发育越成熟,结构越有序,越靠近外围越混乱无序;④ 京津冀地区水系退化,由自然和人为两方面因素造成,21世纪以后人为因素的影响较为显著。针对京津冀地区水系退化,提出如下政策建议：在城市建设过程中,一方面科学规划城市水系,重视低等级水系的保护;另一方面节约集约利用水资源,完善水资源管理机制。未来,需要进一步探索城市发展和水系的非线性关系,为城市可持续发展提供依据。     

建设用地利用效率的区域差异及空间配置——基于2003—2008年中国省域面板数据

建设用地利用效率是指区域单位面积建设用地上所承载的工业化和城镇化功能。从工业化与城镇化2个方面,通过极差、极差倍数和离散系数等指标揭示我国建设用地利用效率的区域差异及其空间特征。我国建设用地利用效率存在非常显著的区域差异,地带性特征是其最明显的空间特征。建设用地利用效率在空间指向上具有一致性,但绝对量与增速之间存在"倒挂"关系。基于政府层级体制和行政指令的资源分配机制与建设用地的利用效率是不相关的。由于资源配置与效率的背离必然会损失效率,进而探讨通过建立跨区域交易制度和相应的补偿机制以实现对建设用地资源更有效率的空间配置。     

收缩城市建设用地利用效率时空分异及影响机制——以黑龙江省伊春市为例

建设用地是城镇经济社会活动的空间载体,其利用效率是调控建设用地扩张和配置的重要基础。论文以收缩型城市——黑龙江省伊春市为例,利用DEA模型测算了1995—2015年伊春市建设用地利用效率分析其时空演变规律,并运用地理探测器模型探究伊春市建设用地利用效率空间分异的影响机制,结论如下：① 1995—2015年伊春市建设用地利用效率整体水平不高,呈现“先上升、后下降”的发展态势,从时间演变来看,伊春市建设用地利用效率的区域差异性逐渐缩小,整体效率水平向低水平均衡方向发展;② 从建设用地利用效率的区域差异和空间特征来看,伊春市建设用地利用效率区域差异明显,效率水平呈现自南北两端向中部递减趋势,大体形成“外围区高、核心区低”的空间格局分异特征;③ 伊春市建设用地利用效率分异是多因素共同作用的结果,人均二、三产业GDP,非农人口密度,产业结构合理度,产业结构高级度和非农化率的差异与建设用地利用效率的空间格局分异具有高度关联性,但不同时期部分因素的影响程度和作用敏感性略有差异。