东北三省人口分布空间格局演化及其驱动因素研究

东北地区作为全国重要老工业基地,在面临新一轮振兴机遇的形势下,人口分布的集疏变化及其驱动因素亟待细致梳理。根据中国第四、第五、第六次分县人口普查资料,运用洛伦兹曲线、人口密度相对变化率和空间自相关分析方法对东北地区1990~2010年、176个县域的人口分布空间格局演化进行深入分析,在此基础上,选取10个自然和社会经济指标,使用偏最小二乘法（PLS）对东北地区人口分布空间格局演化的影响因素进行定量分析,研究发现：①从总体分布格局变化特征来看,20 a来人口密度始终是黑龙江省<吉林省<辽宁省,且以省会城市为主的多中心“T”型人口分布空间格局越来越明显;②1990~2010年,东北地区人口密度经历了从相对分散到相对集中的变化过程,且人口密度高的地区所占土地面积小,人口密度低的地区占地面积大。人口空间分布呈现显著的正的空间自相关特征,即人口密度存在高高、低低集聚现象;③从人口密度变化类型来看,1990~2010年,共80个县域属于快速增加和缓慢增加类型,快速降低和缓慢降低类型的县域共96个,其中辽宁省县域人口密度变化“两极化”现象较为明显;④自然因素与社会经济因素同时作用于人口密度变化,但社会经济发展水平是人口密度变化的主要影响因素。     

城市规模与旅游成长空间关系、演变及驱动因子——长江三角洲城市级别体系新认识

以“揭示规律、验证规律”为研究逻辑起点,提出“城市规模-旅游成长-城市级别”数理空间分布模型及其时空演变模型,以长江三角洲地区城市体系为例,系统搜集1995~2014年系列基础数据,探讨城市规模与旅游成长的空间关系及其演变机理。结果表明：① 20 a来长三角地区城市规模、旅游成长、城市级别的数理空间分布呈三段“金字塔”式结构,城市级别越高,分布数量越少;② 三元空间关系在演变中,1995~2009时期内的三阶段符合演变模型的A线关系趋向,2010~2014阶段呈“核”式分布,旅游对城市规模存在倒逼效应;③ 依据城市4个基本象限类分布,级别高的城市分布在Ⅰ类区,Ⅳ类区与Ⅱ、Ⅲ类区间存在单向转换与演变关系;④ 对驱动因子剖析,政府政策的倾斜、城市规模效应以及旅游的快速发展共同促成三元关系的演变格局。     

中国区域发展时空格局变化分析及其预测

基于1997~2010年的全国省级、地级市和县级多尺度社会经济发展数据库,采用GIS与空间统计学相结合方法,揭示了中国经济发展的空间格局及其动态演变特征及时空格局的尺度依赖性,并对未来经济发展空间格局进行合理预测。结果表明：① 1997~2010年中国经济的空间中心位于河南省境内,并呈现出西北移动的趋势,出现沿海-大陆共生的经济空间格局并逐步均衡化。② 经济发展空间格局具有较为显著的尺度效应,其分布重心、形状和方位在不同尺度上发生变化;总体而言,空间尺度越小,其经济重心越偏向西南方向,其空间分布形状越接近于正圆,主轴方位越偏东。③ 预测结果表明未来10~20 a中国经济重心会继续向北移动,略微偏向东部地区,京津冀、长三角等沿海城市群仍是未来中国经济发展的主要增长引擎。研究结果可以为各级政府制定区域发展政策提供科学的理论依据。     

中国高铁-民航竞争网络的空间演化模式及影响因素

随着中国高速铁路与民用航空的快速发展,两者运营网络的空间竞争范围越来越大。从个人出行视角出发,同时拥有高铁与民航直达列车/航班的城市对为出行提供了选择机会,定义为高铁-民航竞争网络。以2007-2015年高铁-民航竞争网络的所有城市对为切入点,尝试刻画其演化过程与模式、网络结构与距离分布规律,并最终总结网络演化的影响因素。研究结论为：① 中国高铁-民航竞争网络在空间上呈现出由东向西、由北向南的扩张趋势,规模不断扩大。② 高铁-民航竞争网络具有向北京、上海等少数城市集聚的特征。③ 高铁-民航竞争网络城市对的距离范围主要分布在800~1 500 km,但运营的列车/航班频率竞争关系的临界值为1 000~1 100 km。④ 高铁-民航竞争网络在空间上遵循核心-核心、核心-边缘自上至下的拓展规律,并主要受城市规模、行政职能等级以及地理空间约束等因素的影响。     

长江三角洲地区门户功能演化与驱动机理

采用综合指数评价、基尼系数、标准差椭圆等方法分析了2004~2014年长江三角洲地区门户功能的空间格局及其演化过程。结果表明：① 长江三角洲地区城市门户功能上升趋势明显,空间上由“一极三强”的格局演变为“一极四强”;② 各类门户功能的空间差异整体上呈缩小趋势,其中国际门户功能的差异明显大于综合和国内门户功能,而组间差异是导致门户功能差异的主要原因;③ 所有门户功能均由南-北方向分布向东-西方向分布转型。长三角地区门户功能的演化是由多重因素驱动形成的,国内和国际门户功能的驱动机理存在明显差异。     

东北地区县域老年人口高龄化空间分异特征及驱动因素研究

基于2000年和2010年人口普查数据,运用高龄人口比重等指标和空间自相关等方法,分析东北地区县域老年人口高龄化的空间分异特征,并利用地理探测器方法分析其驱动因素。研究表明：① 10 a间高龄化水平升级的态势明显,高龄化区域呈蔓延式扩散。高龄化在省级行政区间、城乡间、民族自治地区与非民族自治地区间、贫困与非贫困地区间存在显著差异。② 10 a间高龄化的变动趋势差异显著,但长期以来形成的高龄化的总体空间格局较为稳定。③ 县际间高龄化呈现较强的正的空间自相关性,空间聚集特征明显。高龄化的空间格局具有以热点区为中心,逐渐向边缘区过渡的“中心-外围”的空间梯度差异特征。④ 高龄化是老年人口年龄结构继承性和迟滞性的体现,自然环境和社会经济是影响高龄化空间分异的基础性因素,可以引导和制约高龄化空间分异的程度和方向。     

中国流动人口的省际迁移模式、集疏格局与市民化路径

系统回顾了中国流动人口的省际变动与集疏格局,包括总体特征与演化趋势,基于迁出地和迁入地属性差异的省际流动人口模式以及基于城市规模的流动人口分布特征,采用趋势分析和马尔科夫链方法预测了中国省际流动人口的空间迁移趋势,由此提出了中国流动人口的市民化路径与建议如下：① 人口的跨区域流动重塑着中国的人口空间格局,东部地区应审慎而稳妥地推进市民化;②积极稳妥地推进中西部地区的城镇化进程,重点推进省内流动人口的就近市民化;③ 不同地区要制定不同的政策,因地制宜地推进市民化进程。     

山东半岛城市群经济联系空间格局演变研究

基于产业互补性、综合经济质量、经济距离等多角度修正传统引力模型,运用社会网络分析法,对2006~2015年山东半岛城市群17市经济联系空间格局演变特征进行可视化分析。结果表明：① 城市群经济联系强度缓慢增长,经济联系方向逐渐多样化,整体网络逐渐密集;② 城市群网络中心性水平始终偏低,点入点出度差距增大;③ 部分子群构成与行政区划分布不耦合,以济南、青岛为核心的两大经济圈间缺乏资源互通和产业交流。④ 交通技术创新、产业结构变动、要素资源流动是山东半岛城市群经济联系空间格局演变的主要影响因素。     

中国人口老龄化区域差异及驱动机制研究

基于中国第五、六次人口普查数据,分析中国省域人口老龄化的程度、速度、社会经济影响、空间差异及其驱动机制。结果表明：① 2000~2010年中国人口老龄化处于初级老龄化阶段且不断加深,区域差异缩小,东部地区低速增长,中西部地区老龄化与养老负担快速增加。老年人口密度属较低密度区,从东向西呈梯度降低。② 中国省域人口老龄化程度及空间布局是人口自然增长、人口机械增长、经济水平等因素相互调节与空间分异的综合结果。③ 各机制系数空间异质性的综合作用促使老龄化大致由南北向分异转变为东西向分异的空间格局。省际人口迁移从根本上制约如今的中国人口老龄化空间格局。     

基于城、市视角的城市化水平与经济增长关系

基于城、市的视角,揭示2005~2014年中国285个地级市城市化水平及类型的时空演化规律,并基于非参数估计方法探究不同城市化类型与经济增长的函数关系。研究发现：① 中国城化水平空间分布呈离散状态,市化水平空间分布呈“核心-外围”结构。② 中国大多数城市属于同步发展型,该类型城市较非同步型城市更稳定。③ 不同城市化类型与经济增长的函数关系也不相同,因此应有针对性地采取差异化政策。     

Reconstructing the historical spatial land use pattern for Jiangsu Province in mid-Qing Dynasty

This study is proposed to reconstruct a high-resolution spatial distribution of historical land use pattern with all land use types to overcome low-accuracy and/or the monotonic land use type in current historical land use reconstruction studies. The year of 1820 is set as the temporal section and the administrative area of Jiangsu Province is the study area. Land use types being reconstructed include farmland, residential land (including both urban land and rural residential land), water body, and other land (including forest land, grassland, and unused land). Data sources mainly refer to historical documents, historical geographic research outcomes, contemporary statistics, and natural environmental data. With great considerations over regional natural resources and social and economic conditions, a few theoretical assumptions have been proposed to facilitate the adjustment on prefecture farmland, urban land, and rural residential land. Upholding the idea that the contemporary land use pattern has been inherently in sequence with the historical land use pattern as well as the land use pattern shall be consistent to its accessibility, this study reconstructs the land use pattern in Jiangsu Province in 1820 with 100 m*100 m grids based on accessibility analysis and comprehensive evaluation. The outcome has been tested as valid by regionalization and correlation analysis. The resulted spatial distribution shows that back in 1820 in Jiangsu Province: (1) farmland, urban land, rural residential land, water body, and other land take about 48.49%, 4.46%, 0.16%, 15.03%, and 31.86% of the total land area respectively; (2) the land use pattern features high proportion of land in farming while low-proportion land in non-farming uses while population, topography, and the density of water body lead to great spatial variations; and (3) the reconstruction methodology has been tested as reasonable based on significant positive correlations between 1820 data and 1985 for both farmland and rural residential land at the prefecture level.     

清代中期江苏省土地利用格局网格化重建（英文）

This study is proposed to reconstruct a high-resolution spatial distribution of historical land use pattern with all land use types to overcome low-accuracy and/or the monotonic land use type in current historical land use reconstruction studies. The year of 1820 is set as the temporal section and the administrative area of Jiangsu Province is the study area. Land use types being reconstructed include farmland, residential land(including both urban land and rural residential land), water body, and other land(including forest land, grassland, and unused land). Data sources mainly refer to historical documents, historical geographic research outcomes, contemporary statistics, and natural environmental data. With great considerations over regional natural resources and social and economic conditions, a few theoretical assumptions have been proposed to facilitate the adjustment on prefecture farmland, urban land, and rural residential land. Upholding the idea that the contemporary land use pattern has been inherently in sequence with the historical land use pattern as well as the land use pattern shall be consistent to its accessibility, this study reconstructs the land use pattern in Jiangsu Province in 1820 with 100 m*100 m grids based on accessibility analysis and comprehensive evaluation. The outcome has been tested as valid by regionalization and correlation analysis. The resulted spatial distribution shows that back in 1820 in Jiangsu Province:(1) farmland, urban land, rural residential land, water body, and other land take about 48.49%, 4.46%, 0.16%, 15.03%, and 31.86% of the total land area respectively;(2) the land use pattern features high proportion of land in farming while low-proportion land in non-farming uses while population, topography, and the density of water body lead to great spatial variations; and(3) the reconstruction methodology has been tested as reasonable based on significant positive correlations between 1820 data and 1985 for both farmland and rural residential land at the prefecture level.     

新石器时代晚期华北地区耕地重建

全新世以来农业的起源使全球人类活动日益加剧,而新石器时代晚期（在中国大约距今7 ka—5 ka）农业发展正处于从刀耕火种向耒耜翻耕过渡阶段,由此被认为是人类活动改变自然植被的关键时期。中国华北地区丰富的考古遗迹记录了该时期人类活动的状况。基于已发现和挖掘的考古资料,运用考古学关联建模方法推算出新石器时代晚期华北地区各聚落遗址的人口规模与耕地面积,并在此基础上重建了耕地空间分布格局。结果显示：① 新石器时代晚期华北地区的人口规模至少为50.61×10 ⁴人。其中,河南地区人口最多,约为30.46×10 ⁴人,山东地区约13.72×10 ⁴人,河北地区约6.43×10 ⁴人。② 耕地面积至少约102.22×10 ⁴ hm2,约是现代耕地的4.6%,整个华北地区垦殖率达到1.99%。河南地区耕地面积最大,约为61.52×10 ⁴ hm2,垦殖率达3.68%;山东地区次之,约为27.72×10 ⁴ hm2,垦殖率为1.75%;河北地区最少,约为12.98×10 ⁴ hm2,垦殖率为0.69%。③ 遗址周围3 km范围内是个体聚落耕地的主要分布区,约占总耕地面积的83.43%。④ 在地形分布上,63.36%的耕地分布在低海拔的平原和台地,仅2.43%分布在海拔1000 m以上的地区。就耕地分布的坡度而言,81.55%的耕地分布在坡度小于2°的地区;16.61%的耕地介于2°~6°的缓坡地区;6°~15°的坡地地区仅占耕地的1.84%。     

Modelling the impacts of cropland displacement on potential cereal production with four levels of China’s administrative boundaries

Cropland displacement, as an important characteristic of cropland change, places more emphasis on changes in spatial location than on quantity. The effects of cropland displacement on global and regional food production are of general concern in the context of urban expansion. Few studies have explored scale-effects, however, where cropland is displaced not only within, but also outside, the administrative boundary of a certain region. This study used a spatially explicit model (LANDSCAPE) to simulate the potential cropland displacement caused by urban land expansion from 2020 to 2040 at four scales of the Chinese administration system (national, provincial, municipal, and county levels). The corresponding changes in potential cereal production were then assessed by combining cereal productivity data. The results show that 4700 km² of cropland will be occupied by urban expansion by 2040, and the same amount of cropland will be supplemented by forest, grassland, wetland, and unused land. The potential loss of cropland will result in the loss of 3.838×10⁶ tons of cereal production, and the additional cropland will bring 3.546×10⁶ tons, 3.831×10⁶ tons, 3.836×10⁶ tons, and 3.528×10⁶ tons of potential cereal production in SN (national scale), SP (provincial scale), SM (municipal scale), and SC (county scale), respectively. Both SN and SC are observed to make a huge difference in cereal productivity between the lost and the supplemented cropland. We suggest that China should focus on the spatial allocation of cropland during large-scale displacement, especially at the national level.     

土地利用生态服务价值与经济发展的协调及空间分异——以西洞庭湖区为例

土地利用生态服务价值体现了土地通过集约利用与空间优化所发挥生态效益的大小,可在一定程度上反映土地利用与与经济发展的协调关系。以西洞庭湖区为研究对象,在ArcGIS软件支持下,通过评价与分析生态服务价值变化,分析生态经济协调发展水平及其空间差异,探讨土地利用生态服务价值与区域经济发展的互动响应与耦合协调关系。研究表明：① 2000年以来西洞庭湖区土地利用生态服务价值呈下降趋势,2000年西洞庭湖区生态服务价值为1292.13×10⁶元·a^-1,2011年为953.03×10⁶元·a^-1,损失339.10×10⁶元。② 从整个研究区来看,整个研究阶段处于低度冲突的县有6个,分别为常德市辖区、安乡县、汉寿县、澧县、临澧县、津市市,只有桃源县处于潜在危机状态。从数量上看,整个区域内大多为冲突状态,区域在经济发展中存在的潜在危机较大。③ 从空间分异来看,2008年与2011年土地利用生态经济协调度基本上为低度冲突状态,需采取生态服务供给恢复与重建措施,控制生态服务消费需求的过快增长。整个区域只有桃源县与汉寿县由不协调转换为协调状态,主要原因是森林覆盖率相对较高,林地类型面积大,水土保持与水源涵养生态服务功能较强,提高了生态服务价值。     

基于历史暴雨洪涝灾情数据的城市脆弱性定量研究——以北京市为例

基于历史暴雨洪涝灾情数据构建脆弱性曲线,定量研究北京市在不同降雨量下的宏观脆弱性。分析显示,在现有的抗灾能力下,相同降雨量所导致的农作物受灾率值最高,死亡失踪率值最低;随着最大2 d降雨量增大,承灾体的损失率增加明显,当最大2 d降雨量重现周期达到百年一遇时,在现有的社会经济暴露状况下,受灾人口数将达到147.4万人,死亡失踪人数也将有可能达到50人左右,农作物受灾面积有可能达到7万hm²,倒塌和损坏房屋将可能达到60万间,直接经济损失可能超过400亿元。北京市的洪涝灾害风险管理力度还有待加强。     

清代中期江苏省土地利用格局网格化重建

针对当前历史土地利用空间重建研究多基于单一地类且空间分辨率较低的特征,提出较高分辨率全地类土地利用空间重建方法。以1820年为时间断面,以现代江苏省域为研究区,以历史文献记载、历史地理学研究成果、现代统计数据、自然环境数据等为支撑,将土地利用类型划分为耕地、聚落用地（含城镇用地、农村居民点用地）、水域和其他用地（含林草地及未利用地）,考虑区域自然资源和社会经济特征,提出理论假设,对府级耕地、城镇用地、农村居民点用地数量进行修正;沿用以现代土地利用格局为基础反演历史土地利用格局的基本思路,从人地关系角度出发,采用治所邻近度分析、综合评价等方法重建了1820年100 m×100 m空间格网下的江苏省土地利用格局,同时,通过不同地理分区统计及降尺度对比间接验证等分析了重建结果。结果表明：① 1820年江苏省耕地、城镇用地、农村居民点用地、水域用地及其他用地面积分别占区域总面积的48.49%、4.46%、0.16%、15.03%和31.86%;② 1820年研究区内土地垦殖率较高,但建设用地比率较低,受人口分布、地形及河网密度等影响,不同地理分区土地利用差异较为显著;③ 农村居民点用地及耕地的降尺度分析结果均呈显著线性正相关,在一定程度上表明研究结果具有合理性。     

Assessing spatial and temporal variability in water consumption and the maintainability oasis maximum area in an oasis region of Northwestern China

Water consumption is a key role in improving the efficiency and sustainability of water management in arid environments.In this study, we explored an approach based on meta-analysis, MODIS NDVI products, land-use spatial distribution, and soil water physical parameters to gain insight into long-term and large scale distribution of land use and water consumption, maintain maximum Zhangye Oasis area according to Heihe River runoff, and suitable water resource management in Zhangye Oasis. This approach was initiated in order to improve the efficiency of irrigation and water resource management in arid regions. Results showed that Heihe River runoff can maintain a maximum Zhangye Oasis area of 22.49×10~4 hm~2.During the 2000-2016 growing seasons, actual oasis water consumption ranged from 11.35×10~8 m~3 to 13.73×10~8 m~3, with a mean of(12.89 ± 0.60)×10~8 m~3; if maintaining agricultural production and oasis stability was chosen, oasis water consumption ranged from 10.24×10~8 m~3 to 12.37×10~8 m~3, with a mean of(11.62 ± 0.53)×10~8 m~3. From the perspective of water resources management and ecosystem stability, it is necessary to reduce the area of Zhangye Oasis or choose the minimum water consumption method to manage the oasis, to ease the pressure of water shortage and maintain stable and sustainable development of the Zhangye Oasis. These results can provide future practical guidance for water resource management of coordinated development of the economy and the environment in an arid area.     

明代省域耕地数量重建及时空特征分析

基于明代册载田亩、屯田和人口数据,以及相关赋役制度和土地制度等史料,考察了明代册载田亩和屯田数据的合理性,辨识了导致明代册载数据失实的主要因素,重建了明代典型时点省域耕地面积。结果表明：① 册籍讹误、官民田和卫所屯田的分类统计及山、塘、湖、荡等非耕地的登册起科,是导致洪武和万历年间册载数据失实的主要原因。② 洪武年间河南和湖广册载田亩数据人均耕地面积畸高,其原因为“册籍讹误”,订正后的数值分别为41万今亩和18万今亩;该时期研究区阙载的屯田总额约为5620万今亩。③ 非耕地的登册起科主要出现在南方地区,且洪武和万历年间浙江、南直隶、江西、湖广等省的册载田土数据中非耕地占比分别为24.7%、23.3%、4.4%、3.7%和28.9%、16.2%、19.2%、11.6%。④ 洪武二十六年（1393年）至万历十一年（1583年）,研究区耕地总量由49 550万今亩增至75 430万今亩;省域土地垦殖变化呈现明显的区域差异,河南和山东两省垦殖率增量超过15个百分点,湖广和四川超过3个百分点,而其余各省增量低于1个百分点。区域历史时期土地利用/覆被变化数据重建,不仅是区域生态环境效应模拟的客观需求,也可为充实和完善全球数据集提供参考。     

内蒙古河套灌区作物种植结构变化及其驱动因素

农业种植结构是区域农业生产的重要部分,是决定区域水、土资源分配的核心。以2000—2018年MODIS NDVI多时相遥感数据为基础,结合不同物候期玉米、小麦、向日葵和番瓜的野外光谱测定和种植区GPS标定,构建了基于阈值分割的作物识别方法,分析了河套灌区主要农作物种植结构变化及驱动因素。结果表明：玉米等4类作物种植面积变化趋势存在差异,其中玉米种植面积71.1×10³—199.3×10³ hm²,呈波动上升趋势（P<0.001）;小麦49.3×10³—249.2×10³ hm²,呈波动下降趋势（P<0.001）;向日葵140.2×10³—337.4×10³ hm²,呈波动上升趋势（P<0.001）;番瓜6.4×10³—68.3×10³ hm²,呈波动上升趋势（P<0.001）。研究时段内向日葵发生转换的面积最大,向日葵种植用地向玉米、小麦和番瓜转移面积为107.9×10³ hm²。作物种植面积变化驱动因素是引黄水量、地下水埋深、气温、人口活动、社会经济发展（GDP）和城市建设因素共同作用的结果。