Disquisition for water resources development and utilization in middle-lower reaches of Balkhash Basin on Google Earth

常规的信息收集渠道难以获取国际河流研究所需的有效信息,探索新的信息收集方式对资料稀缺区开展水文水资源研究十分必要且关键.在Internet海量信息中,Google Earth(GE)平台的出现,为资源环境、交通规划等诸多领域提供了“身临其境”的远距离信息检索模式.通过基于GE平台的资料稀缺区水资源开发利用状况评价的应用框架和评价方法,并以巴尔喀什湖流域中下游为倒开展了应用研究.结果表明:GE平台可成为资料稀缺区水资源开发利用研究的有效信息收集手段,文中所提出的框架、应用流程和评价方法具有较好的可操作性;研究区在1990年初就形成了以伊犁河中下游为主体、准噶尔区与巴尔喀什湖北部诸小河为重要用水区的基本格局;随着研究区经济社会发展的剧烈波动,其用水量经历了“增长-顶峰-剧减-恢复性增长”的演变格局,目前其用水量预计已恢复至20世纪80年代中期的水平,即65×108 m3左右.     

奎屯河流域“金三角”地区工业及城镇化发展未来的水资源配置分析

 由独山子区、奎屯市和乌苏市组成的“金三角”地区,是天山北坡经济带的重要组成部分,特别是独山子区将利用中亚和克拉玛依原油资源,建成我国最大的石油化工基地。但该地区由于资源性缺水,水资源的供求矛盾日益突出。因此,在实施外流域调水工程之前,为该地区经济社会发展,研究应急水源配置方案是非常必要的。在分析研究水资源开发利用现状的基础上,对奎屯河流域“金三角”地区社会经济发展近、远期各业对水资源的需求进行了分析预测;根据奎屯河流域水资源禀赋条件,奎屯河流域近期可向“金三角”地区提供水量为1.65×108 m3,经水资源供需平衡分析,认为要满足“金三角”地区近期2020年的发展需要还缺水1.95×108 m3,为此提出了近期解决“金三角”地区供水水源和水资源配置方案,并针对行政、经济一体化管理、水资源统一管理、水权与利益补偿、应急工程建设规模等重要问题进行了分析讨论;指出奎屯河流域平原区地下水可开采量将随着灌区配套工程建设、田间及渠系渗漏补给量的减少会有所减少,而且该区域地下水位已呈明显的下降趋势,应当谨慎评估地下水的可供水量;“金三角”地区应急供水方案需压减奎屯河流域灌溉面积2.33×104 hm2,至少涉及10×104涉农人口的安置和补偿问题,而且工程投资大,最佳的方案还是加快外流域调水工程的实施。对于加速“金三角”地区新型工业化、新型城镇化建设提供水资源保障,具有一定的借鉴、指导作用。     

中国东北地区城市地理基本框架

从东北地区城市地理框架的形成和演变过程出发,对东北地区城市体系框架、中心城市和大都市区、城市群和城市组群等城市地理问题进行了研究。结果表明,东北地区城市地理框架的形成演变过程分为三个时期,即古代城镇形成时期-近代城市形成时期-现代城镇体系形成发展时期。将城市体系结构框架归纳为：自上而下先快后缓的城市化进程,“弱金字塔”型的等级规模结构,沿铁路分布的“T”型空间结构,由“单一”向“新型”发展的城市职能结构。东北地区以哈尔滨、长春、沈阳、大连为中心城市的“四城市时代”已经到来,三省GDP向四城市高度集中,并且依托四市正在形成发展为“大哈尔滨”、“大长春”、“沈阳经济区”和“大大连”四个大都市区。作为城市化发展到一定阶段的产物,东北地区的城市群和城市组群也发育得相对完备而密集,已初步形成“三圈”的基本格局,即辽中南城市群以及吉中、哈大齐等2个大型城市组群。     

中心城区城市增长的情景模拟与空间格局演化

基于1993-2008 年间4 个时相的遥感影像,应用SLEUTH模型模拟与预测自组织和规划引导两类情景下泉州中心城区的城市用地增长过程,并借助空间关联法分析其城市增长的空间格局演化特征,为“两规”空间协调提供科学依据。结果表明：① SLEUTH模型适用于研究区的城市增长模拟与预测,其对城市用地扩展的数量拟合要优于空间匹配,可作为多方案情景模拟的一个技术手段。② 规划引导预案的MPS、ED、AWMSI、MPI 四类景观指数均优于自组织预案,城市用地斑块的整体性、连接性较优,未来城市发展较为紧凑,利于实现土地的集约利用与城市的集聚发展。③ 随预测时间推移,研究区城市用地扩展的速率以及空间集聚性将有所减弱,城市增长的热点区也会发生演变与迁移。2008-2020 年,热点区分布总体呈现“圈层式”结构,局部以“跨江发展”为主要特征;2020-2030 年,热点区总体布局较为发散,局部则呈“环湾发展”与“孤立分布”特征。本研究将情景模拟、景观指数、空间分析等方法有效结合,有助于深刻理解研究区的城市空间增长过程,可为城市管理工作提供决策支持。     

多变量驱动的江苏县域经济空间格局演化

针对现有区域空间格局演化对影响要素及其作用关系研究缺失的问题,本文通过分位数回归建立江苏省2000-2010 年县域经济的变量关系模型,并在结合ESDA空间关联模型的基础上对其空间演化格局进行研究,得出以下结论:① 变量揭示的区域格局演化的空间关联特征有强化的表现,但不同变量在不同时段分异特征不同。② ESDA探测发现经济发展与变量演化过程可能的潜在关系不同而出现不同类型区空间对应程度的差异,分位数回归给出了不同变量对不同分位地区边际效应影响程度不同的细致信息,从而证实了上述关系的存在。③分位数回归最优拟合值揭示区域经济演化格局与实际吻合度较高,即形成“苏锡”核心热点区和“淮宿”核心冷点区的“圈层结构”,且低值簇内部的演化分异趋势大于高值簇而表现出核心冷点区显著的“内陆化”与次核心冷点区的“沿海化”特征,“高值簇”与“低值簇”分界线一直稳定于苏中地区。     

区域水资源承载力理论与方法探讨

在总结区域水资源承载力的研究基础上, 以城市化地区为重点从水循环过程出发, 探讨 高强度人类活动影响下水资源的形成和转化规律, 分析水资源承载力的内涵, 探讨城市化地区水 资源承载力的理论研究基础, 即: 变化环境下的水循环理论、城市化与“社会经济—水资源—生态 与环境”系统交互胁迫理论和可持续发展理论。并在可持续发展原则指导下, 提出城市化地区水 资源承载力量化研究的理论框架和方法, 将城市化地区水资源承载力的研究纳入到区域“社会经 济—水资源—生态与环境”复合系统中, 从水循环动力过程出发, 揭示水资源承载力的本质。研究 成果可为城市化地区节水战略的实施、水资源合理配置和社会经济的可持续发展提供理论支撑。     

黄河流域湿地格局特征、控制因素与保护

准确掌握流域湿地资源的数量和分布, 是流域湿地评价、修复与保护决策的前提。利用“北京一号”小卫星数据对黄河流域2006年湿地格局现状进行了监测, 在GIS技术支持下对流域湿地资源分布的影响控制因素进行了分析, 进而结合不同流域分区水资源条件, 对流域湿地保护策略进行了探讨。研究表明, 2006年黄河流域湿地总面积为25134km²,其中, 河流、湖泊、沼泽、滨海、人工湿地面积分别占该流域湿地总面积的36.2%、8.0%、45.0%、3.9%、6.9%.受气候及水资源支撑条件的影响, 黄河流域重要湿地集中分布在源区高寒沼泽湿地、上游河湖湿地、中下游河道湿地以及河口三角洲湿地。流域天然湿地分布受气候影响显着, 随着气候干燥度的增加, 湿地率呈明显递减趋势。研究认为, 黄河流域大部分地区属于半干旱区, 水资源条件先天不足, 必须充分考虑流域和区域水资源的支撑能力和干扰影响, 在流域层面和河流生态系统的尺度上统筹考虑, 构建科学合理的流域湿地保护框架体系。     

2000-2010年北京城市公园空间格局变化

利用北京市城市园林绿化普查的公园数据, 基于ArcGIS、Fragstats 软件平台和景观生态学的景观指标, 采用整体格局、分区格局和梯度格局相结合的方法, 定量分析了2000-2010 年北京城市公园的空间格局变化特征, 并揭示了引起其变化的驱动因素。结果表明:①近10 年北京城市公园的数量与面积呈现大幅度的增长, 其中专类公园和社区公园面积增长最快;综合公园和专类公园在分布规模上占绝对优势;公园的连接度由“中心高外围低”向“中心高外围也不断提高”方向发展;公园的聚集度由城市中心聚集向外围多方位多处聚集发展。②各类城市公园在各扇区和圈层的均衡比指数(ERI)差异较大、均衡比曲线变化幅度复杂, 分区间分布不均衡的现象明显。③基于45°八方位样带的梯度分析进一步表明, 北京城市公园的空间分布不很均衡、梯度变化特征显著, 大面积公园主要分布在“正北”和“西北”方向;在“西”、“东”、“西北”、“东北”方向附近的公园面积、数量较多, 且数量和面积增长较快。④北京城市重大事件、城市绿化方针政策、快速城市化和居民日益增长的环境需求是引起近10 年城市公园空间格局变化的四大主要因素;四大因素促成了公园数量和面积等总体格局的大幅增长, 也造成了公园在各分区和梯度上的分布不均衡。研究结果对于北京城市公园进一步优化布局和建设发展具有重要的参考价值。     

珠江河口“门”的地貌动力学初探

珠江河口由河网区与河口湾区构成,连接两部分的是珠江口独特的地貌单元“门”。末次海进盛期古珠江海湾可分为内海湾和外海湾,现代三角洲平原与河网均发育在古内海湾。内、外古海湾通过峡口相连,这些峡口演变为现代的“门”。本文根据实测水文资料、地形图、钻孔资料,应用PRD-LTMM长周期动力-沉积-形态模型对珠江河口的“门”6000年来地貌动力学进行探讨：(1) 现代“门”双向射流动力系统,(2) “门”的演进阶段,(3)“门”对古潮汐能量的集聚作用,(4) 珠江河口各“门”与相应的三角洲平原的同步耦合演进, (5)“门”对珠江河网形成的作用。     

“机器代人”与城镇新增长模式 ——以广东省佛山市顺德区为例

为分析“机器代人”影响下的劳动密集型城镇新增长动力，文章构建了“机器代人”背景下城镇新增长模式的分析框架，以珠三角城镇增长的代表性地区--佛山市顺德区为案例，重点从技术、产业、人口和空间4个方面进行了探讨。研究发现：“机器代人”的推广应用极大地促进了地区的技术升级，企业和政府共同推动着地区技术升级路径从“二次创新”走向“一次创新”。技术升级对产业升级和人口变化产生重要的影响，一方面促使了家电等传统产业转型升级，传统产业对自动化设备的需求又带动了机器人产业的发展；另一方面削减了普通劳动力需求，催生新的就业机会，促使地区就业结构变化。产业升级和人口变化共同促进空间组织产生变化，创新要素在空间上扩散与集聚，区域形成“大集聚、小分散”的格局，边界地区成为区域新的增长核心。在“机器代人”影响下顺德区形成了技术、产业、人口和空间相互影响与促进的城镇新增长模式。     

基于水环境保护的流域景观格局 优化理念初探

流域范围内因水体的联系使得不同类型景观斑块之间的相互作用变得更为紧密, 因而景 观格局的变化会显著影响流域内水体质量。着眼于流域尺度上水环境保护的需要, 必须合理考虑 景观斑块的类型、格局和空间分异等特征, 尽可能地减少非点源污染输出量, 从而降低水体遭受 污染的威胁程度。本研究从水环境保护的角度出发, 以“源”“汇”景观在镶嵌组合和空间分异方面 利用的适宜性作为优化依据, 以“源”“汇”景观空间分布的关键地段作为研究战略点, 同时考虑 “源”“汇”景观在数量、空间和转换成本等方面的客观约束条件, 将景观数量结构优化和空间结构 优化进行有机结合, 最终确定了流域尺度上以调控非点源污染、保护水体质量为目标的景观格局 优化研究的概念框架。本研究不仅为解决流域尺度上非点源污染问题提供了一个全新的研究视 角, 而且为降低景观类型及其格局对水体质量的威胁程度提供了一个行之有效的优化方案。     

伪满时期长春城市社会空间结构研究

遵循长春城市空间发展变化过程,揭示了伪满之前长春社会空间结构演化特征,发现至伪满成立前,长春已经形成了“中-俄-日”三极分化的社会空间结构。伪满成立后,在“国都”城市性质、“消费”经济功能、城市空间扩张、外来移民流入等背景下,长春城市社会空间开始呈现出“中日分化”的总体格局,城市中轴线成为这一格局的空间标识。总体来看,伪满时期长春社会空间已分化为伪满高级官署区、日本人居住区、民族商业区和中国贫困农民居住区等社会区类型,空间结构模型呈现出围绕城市中心形成的同心圆与扇形结构和城市边缘“孤岛”相结合的形态模式。城市空间发展的历史基础,人口城市化的畸形发展,城市建设的殖民地本质以及“新京”城市规划等是伪满时期长春社会空间结构形成的主要机制。     

吉林省新型城镇化格局的空间演变分析

运用空间自相关指数、平均增长指数和空间变差函数,分析吉林省新型城镇化格局的空间演变特征。结果表明：吉林省新型城镇化发展的离散特征明显,热点区相对稳定,中部长吉地区是热点,东西两端始终是冷点或次冷点的低值簇;新型城镇化增长的空间自相关性突出,热点区跃迁幅度不大,1995-2003年呈团块状聚集于吉林省西部地区,2003-2012年呈现“双组团”结构;新型城镇化格局演化存在一定的规律性和延续性,空间自组织性增强,均质度有所提高,“中高周低”的极化现象愈发显著,大城市的辐射涓滴作用减弱。最后,从新型城镇化的内在要求、区域战略政策和经济产业基础探讨新型城镇化格局演化的驱动机制。     

生态补偿的地理学特征及内涵研究

地理学以环境-社会-人类动态的综合思维,以区域综合、区域间的相互关系、尺度间的相互转换等系统研究地球表层的性质和运动规律,“人-地”地域系统是其研究核心。生态补偿是一个典型的地理学研究命题,具有“人-地”地域系统的半开放性、非稳定性以及或然性特征。本文分析了生态补偿作为地理学研究命题的一般特征及其内涵。对于生态补偿是一个地理学研究命题的判断,依据在于自然地域系统厘定了生态补偿参与主体的基本关系、经济地理格局决定了生态补偿的空间差异、地域人文环境影响了生态补偿政策的制定及其补偿形式、地理学方法为生态补偿提供了技术与平台。区域是解读生态补偿问题的突破口,区域结构是制定生态补偿政策的重要参考、区域发展外部性是开展生态补偿的科学依据、地理要素资源的区域权属是确定生态补偿主客体的依据,生态补偿研究具有“区域-差异-尺度”的地理学分析范式。生态补偿的地理学特征表现在区域性、差异性、综合性、动态性等方面。     

气候变化下新疆及咸海流域河川径流演变及适应性对策分析

 中亚咸海流域地处全球气候变化的敏感中心,生态环境脆弱、水资源紧缺,过去百年来中亚咸海流域气候、人类活动、生态环境均经历了较为显著的变化,分析中亚咸海流域气候-水-生态-人类活动的关系,对自然与人文相近的新疆可持续发展具有重要的借鉴意义。以最新收集的资料为基础,对比研究近50 a来新疆及近80 a来中亚咸海流域的气温、降水和主要河流的径流变化情况,结合二者水资源开发利用的演变历程,分析气候变化与人类活动对研究区生态环境与持续发展的影响,最后借鉴中亚咸海流域气候变化、人类活动、生态环境的综合关系,讨论气候变化下新疆水资源开发利用的适应性对策。结果表明：近80 a来,新疆与中亚咸海流域气候呈现较为一致的变暖趋势,尤其是20世纪80年代以来,二者绝大部分地区气候呈现“暖干”向“暖湿”转型迹象,河川径流也有不同程度的增加,但由于人类活动规模与强度的迅速、持续增强,研究区生态环境呈现尚未得到有效遏制的恶化趋势。立足于有利的气候时期,强化水资源开发利用管理,提高水资源利用效率和效益,加快关键水源工程建设,完善水资源配置网络体系的建设,是未来一段时期内应对气候变化下新疆水资源开发利用的主要适应性对策。     

中国主要作物格局优化下的水资源效应分析

水土资源是农业生产发展不可或缺的重要资源。然而,水资源时空分布不均匀、与耕地分布不匹配已成为影响中国农业可持续发展的关键问题。本文基于现有耕地,面向粮食生产保障与水资源可持续利用的协同,以保障粮食产量的同时减少水资源消耗、降低区域水资源压力为目标,基于像元尺度作物产量、用水量、区域水资源压力等数据,采用CPLEX优化模型,开展中国主要作物(大豆、水稻、玉米、小麦)格局优化,并从作物用水效率和水资源压力两方面分析其水资源效应。结果表明：(1)保证产量不变的前提下进行分省作物格局优化,最多可减少用水总量3.63×10¹⁰m³(降幅为9.60%),平均基线水压力从1.42降至0.90,播种面积可缩减3.08×10⁶hm²(降幅为3.29%);(2)不同作物优化方向不一,大豆在东北区北部和黄淮海区南部应调减,水稻主要在长江中下游区和华南区中部进行格局调整,玉米整体向东北方向转移,主要在东北区和黄淮海区内部调整,而小麦主要在黄淮海区与长江中下游区北部进行调整;(3)作物协同优化下,小麦灌溉耗水可减少3.08%...     

新疆畜牧业碳排放格局与公平性研究

对新疆畜牧业碳排放进行相关研究,能够更好促进新疆低碳农业发展。运用碳排放系数法计算畜牧业碳排放量,从生产效率、经济效率两个方面构建畜牧业碳排放公平性评价模型,分析考察14个地（州、市）畜牧业碳排放的时空演变规律及公平性。结果显示：新疆畜牧业碳排放总量呈现波动上升态势,万元GDP碳排放量下降趋势明显;少数民族集聚区、水草资源丰富的地（州、市）碳排放量较大,二三产业发达、水草资源欠缺的地（州、市）碳排放量较小;畜牧业碳排放生产效率和经济效率的基尼系数分别为0.42和0.47,均处于“差距偏大”的不公平状态,超出了“0.4”的分配差距警戒线;从生产效率和经济效率对畜牧业碳排放公平性分类结果为：乌鲁木齐市、克拉玛依市、吐鲁番市、哈密市四市和昌吉州属于“高-高”型,阿克苏地区、喀什地区属于“高-低”型,巴州、塔城地区属于“低-高”型,伊犁州直属、阿勒泰地区、博州、克州、和田地区属于“低-低”型。最后提出新疆发展低碳畜牧业的对策建议。     

水资源约束下西北干旱区河西走廊城市化发展模式

西北干旱区城市化进程受到水资源短缺及其用水结构不合理的双重约束。本文以甘肃河西走廊为例 ,针对河西走廊未来 30年总需水量阈值、经济总量阈值、总人口阈值和城市化水平阈值 ,认为最经济、最节水的城市化发展方针为禁止发展特大城市 ,有选择地培育一个大城市 ,积极发展中小城市 ,科学发展小城镇。据此提出了与水资源约束相适应的西北干旱区河西走廊城市化发展的 6种模式。即 :推行“产业移人”和“环境移民”为主、“人移产业”为辅的城市扩展模式 ;推行“分步到位”为主 ,“一步到位”为辅的城市生态移民模式 ;推行“退一进二”、“退乡进城”的城市用水转换模式 ;推行“节水量城”为主 ,“借水养市”为辅的节水型城市化模式 ;推行“稳粮兴草” ,“稳农强工” ,“活商旺城”的城市产业转换模式 ;推行“一核四极” ,“一轴三带”、“乡镇同兴”的“卅”字型城市空间推进模式     

清代广州城市社会空间结构研究

清代之前广州长期作为重要的外贸港口, 港市、对外贸易、多元文化及“蕃坊”等对 城市社会空间结构的影响很大; 清初广州确立“一口通商”, 对外贸易更趋繁荣, 西关及滨江 地带成为巨贾侨商集聚之地, 而城内的满族与汉族在社会地位、居住等方面呈现较大的分异。 从城市总体层面来看, 清代广州呈现“西商-东官” 的社会空间格局, 西关平原及“南关” 滨江地带“因港而商, 因商而富”, 城墙之内的老城区则一直作为官衙区及官僚贵族居住区, “因衙而尊, 因官而贵”, 这成为广州社会空间结构演进的历史主线。就清末的广州西关而言, 已分化为纺织机房区、新兴高级住宅区及洋商区等社会区类型, 具备殖民性河港贸易城市的 社会空间特征。自然条件对城市空间扩展的限制, “一口通商”的港市繁荣, 以及遵循封建 礼制的城建思想等成为影响清代广州社会空间结构的主要机制。     

永定河流域门头沟区景观生态安全格局评价

生物多样性安全是流域生态安全主体之一,也是近年研究的热点。以永定河流域门头沟区为研究区,基于景观生态安全格局理论与最小费用距离模型方法,利用RS与GIS空间分析技术研究构建了研究区1984-2010年4个时段景观生态安全格局。根据最小费用阻力阈值,建立了“源”间生态廊道及“源”与外部联系的辐射道,确定了关键的战略点,最终完成景观安全格局的构建。基于生物多样性目标得到了低、中、高3 个不同安全水平的面积分别占研究区总面积的比例。结果表明：研究区低安全区面积比例由1984年的9.49%下降为2010年的9.18%,说明处于人类强干扰区的东部区域生态安全状态2010年较1984年有好转趋势。研究结果可为研究区生态安全策略及开展景观尺度生态恢复的治理提供参考。