1995年以来中国中部城市不透水面增长变化监测及其增长模式研究——以南昌市为例北大核心CSCD

以典型样地基准化法结合约束性线性光谱分解法对南昌市主城区1995年以来不透水面增长格局演变及其模式进行研究。结果表明:研究区不透水面格局呈"较散-集中-扩散"发展的总体规律,主导模式从"以轴线延伸式"向"以卫星填充式、零星飞地式增长"进行转变;格局变化与经济社会发展阶段演变、便捷技术及材料的广泛使用,地区土地政策、城市规划、城建投资等因素有关;制定理性的城市规划、重点关注郊区用地过快增长、推广使用绿色透水建材、透水的施工技术等可减缓研究区过快增长的不透水率。     

中国国家级经济技术开发区及其产业空间格局演化——基于地级及以上市面板数据实证研究

选取1989~2015年地级市国家级经济技术开发区数量及主导产业面板数据,运用探索性空间数据分析（ESDA）技术,探讨国家级经济技术开发区及其产业空间格局演化特征。研究发现：① 国家级经济技术开发区整体经历探索阶段、推广阶段、完善阶段和升级阶段等4个阶段;空间格局演化体现出“点轴结构、T型结构、π型结构和网状结构”4种空间形态;空间扩散方式有“点-线-面”扩散、梯度扩散、等级扩散、邻近扩散、集聚扩散和升级扩散6种扩散模式;空间相关性整体呈波动起伏且逐渐上升态势,高-高集聚区从青岛-烟台逐渐演变为长三角、京津冀和福建沿海。② 五大主导产业集中稳定,装备制造始终处于集聚态势,其余4个主导产业呈“分散-集聚”态势;三大类型产业空间布局演化与上述空间格局演化态势基本一致,空间集聚性整体呈“N型”变化态势,技术密集型产业集聚特征最为明显。     

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。     

东北地区城际高铁网络格局特征与演变趋势

构建城际高铁联系强度模型并结合社会网络分析探讨东北地区高铁网络格局特征与演变趋势,研究结果表明：① 东北地区高铁网络整体关联性相对紧密,小世界效应显著,但仍处于弱连接状态,涵盖长春-四平-沈阳-铁岭-抚顺、大连-辽阳-鞍山-营口-盘锦、松原-白城-乌兰浩特子群,吉林-延吉、齐齐哈尔-大庆、丹东-本溪、锦州-葫芦岛关系对,7片区组织格局成型;② 以哈尔滨为分界线的东南部比西北部的高铁通达联系密切,高铁要素集散呈“一核心、三边缘”格局特征,长春为东北高铁中介运输轴点;③ 辽、吉省内高铁联系紧密,黑、蒙东松散,辽宁省呈沈阳-大连一轴、沈阳-锦州与沈阳-丹东两翼格局,吉林省呈长春-吉林-四平与长春-吉林-延吉三角交叉状格局,黑龙江省呈哈尔滨-大庆-齐齐哈尔轴线状格局,蒙东区呈乌兰浩特孤立化格局;④ 东北地区高铁的运营加快了哈大齐、哈长与长吉图一体化进程,有助于构建辽中南内部哈大、沈丹与丹大高铁三角骨架,同时应依托7片区与4大中俄朝韩主通道搭建东北内外、海陆统筹的铁路网络架构。     

1998~2013年中国地级单元制造业规模与结构高级度协调发展的时空特征

基于制造业企业级数据,采用产业结构高级度（UPG）指数、GIS、协调度评价模型等方法考察1998~2013年中国地级单元制造业规模与结构高级度协调发展的时空特征。结果表明：① 制造业规模格局始终呈东部沿海导向下的核心-边缘模式,沿海三大城市群规模优势明显,西南、西北以及青藏地区规模最小。② 制造业结构高级度格局总体呈“马赛克”式的混合分布模式,东北、黄河中游等传统工业基地的UPG指数下降明显,长三角、珠三角、山东半岛等沿海地区则不断提升。③ 制造业规模与结构高级度间的协调度水平稳定上升,总体由中度失调进入濒临失调阶段,但协调度水平及其成长格局具有“东-中-西”阶梯式降低特征。     

中国人才流动的地域模式及空间分布格局研究

依据教育部直属高校2015届本科毕业生生源与就业数据,采用指标评价与冷热点分析方法,分析升读大学与本科就业两个流动阶段的人才流动地域模式及省域空间分布格局。研究表明：① 人才流动具有明显的本地空间粘滞性特征,地域模式包括“本地-跃迁”型、“本地-半依附”型和“本地-依附”型。② 省际层面形成沿东南沿海与长江沿岸分布的“弓形”格局,显示了优势区域的整体粘滞性对人才高地形成的意义。研究指出,把握关键节点、依托城市群来发挥粘滞作用有助于城市推进引智工作。     

近40年辽东湾北部围垦区内外滨海湿地景观演替特征及驱动力分析

以辽东湾北部区为研究对象,利用1977~2014年Landsat卫星的5期遥感影像作为数据源,通过RS和GIS技术,分析研究区海岸线空间格局变化以及围垦区内外滨海湿地景观的演替路径与模式。结果表明：① 研究期内海岸线长度呈波动增长且整体表现为向海扩张趋势。1985~1993年和2002~2014年是辽东湾北部区海岸带显著发生向陆侵蚀和向海扩张时期,大凌河河口西岸和大辽河河口西岸的自然岸线大量转为人工岸线。② 围垦活动已经使研究区85%的自然滨海湿地转为人工滨海湿地和非湿地,景观破碎度不断增强,但在2002~2014年,芦苇、潮间带盐沼植被在围垦区外围逐渐生长,景观多样性持续增加。③ 在围垦区内部,传统的景观演替路径是自然滨海湿地-内陆盐植/芦苇-水产养殖/耕地-建设用地。然而,由于先进的围垦和快速脱盐技术,滨海湿地景观演替的路径不仅简化而且时间缩短。④ 不同的围垦强度和方式显著地影响区域景观格局的演变。加强保护大辽河西岸由水产养殖到内陆盐植的逆向演替以及双台子河河口两岸的湿地区域,对于区域生态环境改善具有重要意义。     

中国人口老龄化空间格局演变及其驱动因素

基于第五、六次人口普查数据,采用ESDA和空间计量模型分析中国地级单元人口老龄化的空间格局演变特征及驱动因素。结果表明：① 胡焕庸线是中国人口老龄化呈东高西低的显著分割线,随着老龄化不断加深,最初自西向东阶梯上升的空间格局逐渐模糊;② 各地级单元间人口老龄化存在较强的空间正相关性,呈现出高-高和低-低相似值集聚的空间分布特征。其中高-高集聚区主要分布在长三角、成渝、山东半岛、辽中南等地区,低-低集聚区主要分布在西北地区、西南部分地区、东北地区西部和珠三角部分地区,10 a间这种正向的空间集聚特征减弱;③ 中国人口老龄化空间格局演变是由人口因素和社会经济因素共同作用决定的,人口因素是直接原因,根本原因是地区社会经济发展的不平衡所致。对此,分别从人口和社会经济角度提出应对人口老龄化对策建议。     

城市内部研发密集型制造业的空间分布与区位选择模式——以北京、上海为例

基于微观企业数据对北京和上海研发密集型制造业空间分布的特征和影响因素进行分析,进而揭示其区位选择模式差异。研究发现,北京企业集中分布特征明显,热点区主要位于核心城区及近郊的少数地区,并形成以中关村-上地为中心的集聚格局;上海企业表现为集中与扩散并存,热点区在郊环线以里区域零散布局,并形成以漕河泾和张江为双核的联动共生集聚格局;北京和上海企业均存在开发区和交通指向性以及路径依赖,与此同时,上海企业还具有学研机构和老工业区指向性以及郊区化现象,北京企业则出现逆郊区化。研发密集型制造业在北京和上海分别形成以开发区为空间载体的“紧凑型-中心性”模式和以开发区、学研机构和老工业区为多元空间载体的“离散型-郊区化”模式。不同行业企业基本符合总体特征,但又呈现一定的特殊性。     

中国省际教育城镇化的时空特征及影响因素

构建教育城镇化水平测度方法,利用变化弹性系数、变异系数、多元回归模型分析了1987~2014年中国省际教育城镇化的时空特征及影响因素。研究表明：① 教育城镇化水平稳步上升,整体呈现“快-慢-快”的时序变化特征。② 教育城镇化变化弹性系数波动显著,教育城镇化提升速度整体高于人口城镇化。③ 教育城镇化水平区域差异明显,省际教育城镇化差异度逐渐减小,省际均衡性明显提升。④ 人口城镇化水平、城乡发展差距、城乡教育制度二元化3个主要影响因素的时空变迁及其叠加作用的变迁共同推动了中国教育城镇化时空格局演变。     

近20年京津唐主体城区地表热场空间特征变化分析

基于Landsat遥感影像获取京津唐主体城区1995~2015年地表温度(Land Surface Temperature, LST)和不透水地表盖度(Impervious Surface Percentage, ISP)数据。采用热点聚集和阈值分割法,依据地表的温度和不透水盖度属性将京津唐主体城区划分成9种地表热场类型,分析并探讨地表热场的发展规律、年际变化状况和区域贡献作用。研究发现,京津唐主体城区地表温度与不透水地表盖度间存在显著的正向相关关系,两者分别呈现“阶梯降”和“两端高、中间低”的变化特征。京津唐主体城区地表热场的发展主轴保持在西北-东南方向,且随时间推移沿主轴呈聚集态势。 京津唐主体城区地表热场的影响范围在空间上持续扩张,对于不同的主体城区,其在整体区域的热场贡献中有差异化表现。     

近30年北京市ISP-LST空间特征及其变化

本文聚焦长时序地表的不透水与温度特征,利用Landsat影像数据,获取1991—2015年北京市的不透水地表盖度（Impervious Surface Percentage, ISP）与地表温度（Land Surface Temperature, LST）数据,构建不透水地表盖度-地表温度（ISP-LST）二维空间。结合标准差椭圆法,对ISP-LST空间密度分布的聚集特性进行分析,定量化表述各时期的特征与变化。研究发现：① ISP-LST二维空间特征表现为三种类型：弱相关、非完全正相关和显著正相关。② ISP-LST标准差椭圆的方向性和离散性均值为11.26和2.87,空间聚集性良好。随时间推移,高温现象受不透水地表的影响过程趋于复杂化。③ ISP-LST聚集区是城市热环境的重要表征,其在各功能区年际增长率为：功能扩展区（2.97%）>核心功能区（1.75%）>发展新区（1.63%）>生态涵养区（0.18%）。聚集区在东南方向增长明显,研究时段内累计增长14.77%。④ ISP-LST聚集区的斑块密度及形状复杂度的景观格局变化不大,但斑块连接性随时间推移有所降低。本文研究结果可为缓解城市热岛效应、制定生态环境调控政策提供相应参考。     

Comparison of spatial structures of urban agglomerations between the Beijing-Tianjin-Hebei and Boswash based on the subpixel-level impervious surface coverage product

Under the background of China’s rapid urbanization, study on comparative analysis of the spatial structure of urban agglomerations between China and the US can provide the policy proposals of space optimization for the Chinese government. Taking the Beijing-Tianjin-Hebei (BTH) and Boswash as study area, we mapped the subpixel-level impervious surface coverage of the BTH and Boswash, respectively, from 1972 to 2011. Further, landscape metrics, gravitational model and spatial analysis were used to analyze the differences of the spatial structures between the BTH and Boswash. The results showed that (1) the area of the impervious surface increased rapidly in the BTH, while those remained stable in the Boswash. (2) The spatial structure of the BTH experienced different periods including isolated cities stage, dual-core cities stage, group cities stage and network-style cities stage, while those of the Boswash was more stable, and its spatial pattern showed a “point-axis” structure. (3) The spatial pattern of high-high assembling regions of the impervious surface exhibited a “standing pancake” feature in the BTH, while those showed a “multi-center, local aggregation and global discrete” feature in the Boswash. (4) All the percentages of the impervious surface of ecological, living, and production land of the BTH were higher than those of the Boswash. At last, from the perspective of space optimization of urban agglomeration, the development proposals for the BTH were proposed.     

深圳市不透水表面的遥感监测与时空格局

定量监测城市不透水表面扩展过程,是分析城市景观格局动态,深入剖析城市地区空间镶嵌体内部异质性景观相互转化的重要基础。以深圳市为例,通过定量划分城市不透水表面等级体系,计算不透水表面的转移矩阵与景观格局指数,分析不透水表面的时空动态,结果表明:1990～2005年间,高盖度及极高盖度的不透水表面持续增加,中盖度及低盖度不透水表面先增加后减少,而自然地表及极低盖度的不透水表面则为先减少后恢复,反映了城市化进程对城市地表覆被的结构性影响。景观格局变化显示景观多样性程度较高,且经历了低-高-低-高的变化;斑块在1990年以自然地表为主,1995年以后以中盖度等级为主,高盖度等级显著增加。自然地表和中等盖度的不透水表面变化分别主导着前期和中后期的变化过程。城市建设的迅速扩张,将林地、农田、水体及滩涂等自然地表快速地转变为不同功能的建设用地,主导着不透水表面等级分布的梯度性变化。     

不透水地表盖度视角下中美城市群空间结构对比——以“京津冀”与“波士华”为例

将城市不透水地表盖度产品应用于城市群空间结构研究具有重要价值。本文基于多源遥感数据提取了“京津冀”与“波士华”城市群近40年（1972-2011年）亚像元级不透水地表专题信息,构建了城市群空间结构对比分析数据集;并引入引力模型和景观格局理论,利用引力指数、景观格局指数以及空间结构参数等,采用地理信息系统空间分析方法,从城市群与城市两个尺度对城市群空间结构进行了对比研究。结果表明：① “京津冀”城市群不透水地表快速增长,而“波士华”城市群较为稳定;② “京津冀”城市群空间结构经历了城市孤立发展阶段、双核心城市群阶段、城市群组阶段以及城市群网络化阶段,“波士华”城市群空间结构较为稳定,空间结构呈现出“点—轴”带状分布;③ 中国城市不透水地表盖度“高—高”聚集区呈现出典型团块状“摊大饼”形态,而美国城市呈现出一种“多中心集聚、分散成组”的态势;④ “京津冀”城市群生态、生产与生活用地不透水地表面积占比均高于“波士华”城市群。最后,基于两国城市群空间结构的对比结果,从空间布局优化角度对“京津冀”城市群的发展提出了初步建议。     

武汉市不透水地表时空格局分析

根据植被-不透水地表-土壤（V-I-S）模型,以武汉市2002、2009、2015年3期Landsat影像为数据源,利用线性光谱混合模型进行亚像元分解获取不透水地表比例的空间分布。在此基础上采用梯度分析、景观格局指数等方法对研究区内不透水地表空间格局及变化进行分析。得到以下结论：武汉市2002、2009、2015年的平均不透水地表比例分别是27.53%,34.65%,40.51%,呈不断增长的趋势。主城区的不透水地表比例明显高于新城区,但新城区不透水地表比例增加幅度大于主城区。武汉市不透水地表主要沿长江、汉江两条轴线分布,随着与城市中心距离的增大,不透水地表比例递减后趋于稳定,三环线内4 km和三环外10 km范围是平均不透水地表比例增量最大的圈层。2002~2015年,武汉市由自然地表与极低盖度等级占主导的景观格局逐渐演变为以中高盖度不透水盖度等级占主导。     

Urban construction land demand prediction and spatial pattern simulation under carbon peak and neutrality goals: A case study of Guangzhou,China

Urban construction land has relatively high human activity and high carbon emissions. Research on urban construction land prediction under carbon peak and neutrality goals (hereafter “dual carbon” goals) is important for territorial spatial planning. This study analyzed quantitative relationships between carbon emissions and urban construction land, and then modified the construction land demand prediction model. Thereafter, an integrated model for urban construction land demand prediction and spatial pattern simulation under “dual carbon” goals was developed, where urban construction land suitability was modified based on carbon source and sink capacity of different land-use types. Using Guangzhou as a case study, the integrated model was validated and applied to simulate the spatiotemporal dynamics of its urban construction land during 2030-2060 under baseline development and “dual carbon” goals scenarios. The simulation results showed that Guangzhou’s urban construction land expanded rapidly until 2030, with the spatial pattern not showing an intensive development trend. Guangzhou’s urban construction land expansion slowed during 2030-2060, with an average annual growth rate of 0.2%, and a centralized spatial pattern trend. Under the “dual carbon” goal scenario, Guangzhou’s urban construction land evolved into a polycentric development pattern in 2030. Compared with the baseline development scenario, urban construction land expansion in Guangzhou during 2030-2060 is slower, with an average annual growth rate of only 0.1%, and the polycentric development pattern of urban construction land was more prominent. Furthermore, land maintenance and growth, that is, a carbon sink, is more obvious under the “dual carbon” goals scenario, with the forest land area nearly 10.6% higher than that under the baseline development scenario. The study of urban construction land demand prediction and spatial pattern simulation under “dual carbon” goals provides a scientific decision-making support tool for territorial spatial planning, aiding in quantifying territorial spatial planning.     

河北雄安新区建设的区域地表本底特征与生态管控

河北雄安新区建设对于实施京津冀协同发展战略及有机疏解北京非首都功能、优化区域空间格局,提升京津冀城市群生态系统服务和改善人居环境具有重要意义。本文基于多期遥感图像、土地利用/覆盖变化数据、生态系统服务评估数据以及高精度城市地表信息等专题数据集,从雄安新区建设涉及的京津冀城市群区域背景和规划区覆盖范围两个层面揭示了新区建设的区域地表本底状态,并提出了相应的生态保护与管控建议。结论表明：京津冀城市群正呈现建设用地快速扩张以及由此导致的下垫面不透水地表高密度连绵集聚式态势,城镇用地和城市不透水地表较2000年分别增长了1.27倍和1.43倍,且接近15%的子流域水生态系统健康状况受到不透水地表的严重影响。雄安新区建设涉及的雄县、容城、安新三县以农田、乡镇及农村聚落和水域及湿地生态系统为主,其开发建设应围绕实现疏解北京非首都功能为目标,适度控制人口、产业规模,建设宜居生态健康城市。规划初期,应将其纳入国家海绵城市建设试点范畴,参照国际低影响度开发模式,加强城市绿色基础设施建设。基于当前下垫面特征,前期规划应考虑构建新区与保定、北京和天津城市之间的绿化生态斑块和生态廊道;新区内建设用地不透水地表整体比例应控制在60%之内,核心区不超过70%。新区建设过程中需确立“以水定城”理念,在新区基础设施建设、供排水方面充分考虑雨水收集和循环利用。     

河南“米”字形高铁网构建对可达性及城市空间格局影响

从可达性的视角采用平均旅行时间、经济潜力、日常可达性等指标对河南“米”字形高速铁路网构建对各地市省内和省际可达性及城市空间格局的影响进行分析发现,① “米”字形高速铁路网有助于各地市省内和省际可达性水平提升,郑州的极化与集聚效应进一步增强,边界城市的交通边缘化状况明显改善,“米”字形城镇发展轴带正在形成;② 各地市省内和省际经济潜力大幅度提升,位置居中的高铁沿线城市省内区位优势显著,边界高铁沿线城市在省际联系中的门户区位优势显现;③ 以郑州中心的0.5 h核心圈、1 h紧密圈正在形成,“同城效应”显现,各地市省际2 h交流圈大幅度拓展,以郑州为中心的1.5 h省际合作圈即将形成。高铁网的构建将成为河南城市空间格局演变的重要推动因素和空间结构优化的基础支撑条件。     

基于雨洪安全格局的城市低影响开发模式研究

城市调蓄用地总量减少、泄洪网络被建设用地割裂、汇流用地与建设用地重叠等是造成城市内涝灾害的主要原因。本文尝试在产流源头、产流途径以及汇流地三个层面,充分利用原有自然雨洪调蓄系统,建立能够消纳极端暴雨水的城市低影响开发模式,以长沙市苏圫垸为例,基于地形数据、水文气象数据,运用ArcGIS空间分析和SCS水文模型,模拟极端降雨的雨洪淹没区和雨洪廊道,并建立雨洪安全格局。根据年径流总量控制率85%的海绵城市建设目标,结合模型模拟确定苏圫垸低影响开发设施位置及规模,即开发后应保留雨洪斑块面积228.2 hm²,控制水量107.5万m³,雨洪廊道面积51.5 hm²,控制水量10.1万m³。可为探索基于极端气候下内涝防控的海绵城市建设新模式提供参考。