基于夜间灯光影像数据的黄河流域中心城市建成区空间扩展及动力因子分析

研究黄河流域建成区扩展特征有助于透视用地开发效果和践行中心城市高质量发展规划。基于1992、1997、2002、2007、2012、2018年6期夜间灯光影像与统计数据,提取建成区范围,采用扩展强度指数、紧凑度指数、协调发展系数与灰色关联分析,探究1992—2018年黄河流域8个中心城市扩展的时空格局、质量及动力因子。结果表明：（1）黄河流域中心城市建成区面积分化明显,中下游城市扩展规模和强度大,扩展形态呈紧凑度普遍下降趋势。（2）夜间灯光影像数据刻画的西安建成区综合水平高、西宁水平低,银川综合发展快、兰州慢;除西宁、呼和浩特与太原外,其他中心城市平均夜间灯光指数在1997—2018年呈下降趋势,反映城市扩展水平降低。（3）中心城市人口-土地协调发展系数均呈波动下降趋势,除呼和浩特、太原和济南外,人口-土地由基本协调型向土地过快扩展型转变;中心城市经济-土地协调发展系数呈波动下降趋势,经济年均增长率降低,建成区面积年均扩展率增加,基本由经济过快增长型向经济-土地协调发展型转变。（4）中心城市空间扩展主要受经济发展（地区生产总值）影响;从中心城市整体看,全时段（1996—2018年）行政力（固定资产投资）和内源力（人口规模）影响作用较大,分时段（1996—2002年、2002—2012年与2012—2018年）行政力影响系数亦较高,市场力（社会消费品零售总额）与外向力（实际利用外资额）影响作用程度随时间增加明显。新时期黄河流域中心城市空间扩展应注重内部提质增效,提高建设用地利用效率,促进城市高质量发展。     

黄河下游滩区周边城镇空间扩展特征与驱动机制

在区域一体化及黄河流域生态保护和高质量发展战略背景下,黄河下游滩区将承担更加多元的生态与社会功能,滩区周边城镇空间进入新的快速成长期。基于城镇空间扩展差异指数、紧凑度、相关维数的定量测算探析2000—2020年黄河下游滩区周边城镇空间扩展格局及形态特征,在此基础上耦合随机森林回归算法与重心-时空地理加权回归（GTWR）模型,采用“主成分分析-重要性判断-驱动空间识别”的分析方法对城镇空间扩展时空变化进行驱动机制的多维度解析。结果表明：(1)黄河下游滩区周边地区城镇空间呈圈层式扩展,时空分异与空间溢出特征显著;2005—2010年为高速发展期,此后众多城镇空间重心向靠近黄河与中心城市方向迁移,局部地区城镇空间沿河流方向轴向拓展,区域一体化发展不断加强。(2)研究范围内城镇空间形态在波动变化中不断演进,经历了多点集中式扩展-局部线性蔓延-组团化协同发展的变化过程,城镇间联系日趋紧密,簇群结构日渐完善。(3)社会经济、产业结构、自然条件构成了滩区周边城镇扩张的内驱力,政策战略与水利工程形成了城镇发展的外驱力,二者耦合协同推动滩区周边城镇扩展格局与空间形态的不断变化。社会经济与产业结构是城镇扩...     

河南省高质量发展水平动态评价研究

在系统梳理高质量发展评价指标体系的基础上,以新发展理念为准则层构建河南省高质量发展评价指标体系,刻画2005—2020年河南省各市高质量发展水平的时空演变特征,并利用地理探测器探讨其驱动因素。结果表明：2005—2020年河南省高质量发展水平呈快速上升趋势,由2005年的0.08增至2020年的0.94。18个城市的高质量发展水平具有明显的空间异质性,呈以郑州为中心的辐射状分布。郑州的高质量发展水平处于第一梯度,洛阳、三门峡、济源为第二梯度,其他城市处于第三梯度,在时间序列上波动不明显。城市协调维度的发展指数(0.07～0.15)最大,创新维度的发展指数(0～0.04)最小。高质量发展水平在准则层上的耦合协调度具有显著异质性,大部分城市为结构性欠协调状态。经济产出与结构、投资与政策对全省高质量发展水平有显著的影响作用。     

长江经济带城市扩张的时空分异特征及影响机制

城市人口增长被普遍认为是驱动城市空间扩张的重要因素,明晰城市扩张的时空分异特征以及城市人口规模与城市用地扩张的关系是优化城市空间结构、抑制城市用地无序扩张的前提。基于卫星影像识别长江经济带包含城市生态空间的城市用地,采用空间分析方法和计量模型,在分析长江经济带1990—2020年城市扩张时空分异特征的基础上,探索不同区域城市人口规模与城市扩张的关系。研究发现：(1) 2015年之后长江经济带的城市扩张速度大幅下降,中上游城市表现出明显不同于下游地区的城市扩张时序特征,2010年之后上游扩张速度超过中游。空间上,长江经济带城市扩张规模存在明显的空间分异,高速扩张区由东向西移动,中上游与下游间的城市用地规模差异趋于收敛;下游城市扩张存在较强的空间依赖性,中上游未表现出显著的空间自相关;(2)不同区域城市人口规模与城市扩张变化率之间的关系存在显著差异,上游呈负相关关系,中下游呈“U”型关系,表明上游城市人口规模尚未出现明显的过度扩张,而中下游部分城市已出现人口过度扩张,中游城市居民对城市舒适度的关注度和敏感度更高。最后,研究分区域提出政策建议,为城市精准施策、推动城市高质量发展提供科学参考。     

黄河流域旅游经济与生态环境协调发展时空演变及影响因素探究

基于黄河流域66个中心城市(市、地区、州、盟)旅游经济系统和生态环境系统的面板数据,运用耦合协调模型、空间自相关分析及地理探测器等方法,以2008、2013、2018年为时间节点,对黄河流域旅游经济系统与生态环境系统耦合协调水平的时空演变特征以及影响因素进行探析.结果表明:(1)2008年黄河流域95％的中心城市旅游经...     

基于随机森林模型的黄河流域城市建设用地结构时空演化及其驱动机制研究

城市是区域人口、产业等要素集聚的主要空间载体,系统揭示黄河流域城市建设用地结构演化及其驱动机制对于深入推进黄河流域生态保护和高质量发展战略落实具有重要意义。基于黄河流域2007—2019年城市建设用地数据,论文运用信息熵模型分析了黄河流域城市建设用地结构的时空演化特征,并用随机森林模型探讨其驱动机制。结果表明：(1) 2007—2019年,黄河流域城市建设用地面积快速增长,年均增速达5.34%,但城市建设用地结构信息熵不断降低,经历了“高位无序—相对稳定—低位有序”的变化过程;(2)黄河上、中、下游城市建设用地规模增速依次加大,年均增速分别达到3.91%、5.06%、6.22%;中游地区城市建设用地结构信息熵下降最多,上游地区和下游地区降幅相近;(3)黄河流域各类建设用地主要配置在省会及经济发达城市;黄河流域城市用地结构信息熵存在空间异质性,省会城市及经济发达城市建设用地结构信息熵存在降低趋势,而欠发达城市的信息熵逐步增大;(4)城市用地规模和城市人口规模对城市建设用地结构演化的作用最强,产业结构升级和财政支出规模的作用强度次之,经济发展水平和政策支持力度的作用较小,上中下游影响因子的...     

21世纪以来长三角地区人口-土地城镇化协调度评价

改革开放以来城市化以政府驱动的大规模城镇土地开发为显著特征,新型城镇化强调土地城镇化与人口城镇化的协调发展。通过构建人口与土地城镇化综合指数及协调度评价方法,分析了2000—2015年期间长三角发展最快至转型时期的城市化协调特征,分析表明:长三角地区土地城镇化水平整体低于人口城镇化但增长率更高,2008年后两者进入高协调耦合阶段,但不同城市不同阶段耦合协调度有所差异,高等级城市土地城镇化快速但总体与人口城镇化协调,而中低等级城市过度土地城镇化突出;良好的经济基础、就业环境及投资环境形成了较高的人口城镇化水平,而政府驱动开发政策刺激和经济增长需求旺盛导致土地城镇化增长高于人口城镇化增长;针对中心-边缘发展空间失衡及可持续问题,提出未来强化大城市辐射引领、调控中小城市协调发展、城镇化质量提升和生态环境共建共治作为美丽长三角建设重点。     

黑龙江省人口分布与经济格局协调发展研究

采用不均衡指数、人口与经济地理集中度及其不一致指数,解析人口分布与经济空间格局协调度。黑龙江省人口分布的不均衡化程度加强,经济分布的不均衡化程度有弱化的趋势;人口与经济地理集中度均呈现出以高集中度的哈尔滨市为中心向外扩展、集中度逐渐降低的圈层结构格局;大部分地区的经济集聚滞后于人口集聚。黑龙江省应继续适应经济集聚发展的态势,相应地人口也应进一步向省域的中心城市、县域中心城镇等重点开发区域集中;促进大小兴安岭森林生态功能区人口的跨区域合理流动;经济落后区与经济滞后区应实行合理的人口迁出政策,放宽经济极化区与经济超前区的人口迁入政策,从而实现黑龙江省人口分布与经济格局在空间上的协调性。     

黄河流域产业绿色化与生态环境绿色化耦合协调度时空演变

以黄河流域35个城市为研究对象,分别构建产业绿色化与生态环境绿色化指标体系,基于熵值法测度两系统综合指数,并通过耦合协调度模型和空间自相关法对2009—2018年两系统耦合协调度的时空特征及空间集聚性进行分析。结果表明：（1）黄河流域产业绿色化与生态环境绿色化综合指数总体呈上升趋势且具有趋同性,上游地区生态环境绿色化水平高于产业绿色化水平,中下游地区相反;（2）时空维度上,黄河流域产业绿色化与生态环境绿色化的耦合协调度总体呈上升趋势,上中下游地区呈现“凹”字型发展特征且稳定程度不同;（3）空间集聚上,黄河流域产业绿色化与生态环境绿色化耦合协调度呈显著正相关性,存在明显聚集性,高-高聚集主要集中于上游地区,低-低聚集由中游地区向中下游地区扩展。     

中亚地区土地与人口城镇化时空耦合特征

中亚作为丝绸之路经济带的重要枢纽,其土地与人口城镇化间的协调发展不仅影响中亚地区社会经济的可持续发展,同时能够推动“一带一路”倡议的实施。基于中亚五国首都2000—2019年城市土地和人口数据,采用城市扩张模式指数、人口集中指数、等扇分析法和空间耦合协调模型等方法,研究了城市土地扩张与人口增长的时空耦合特征。结果表明：（1）从空间演变特征看,中亚五国首都城市土地扩张模式类型主要以蔓延式为主,扩张模式指数整体呈先上升后下降趋势;人口集聚特征上,阿什哈巴德人口集中度呈上升趋势,杜尚别和努尔苏丹呈下降趋势,塔什干和比什凯克的人口集中指数在0.6～0.7之间波动变化。（2）从空间增长趋势看,比什凯克、阿什哈巴德和努尔苏丹城市土地与人口扩展方向基本相同,塔什干稍有偏差,杜尚别差异较大。（3）从耦合协调特征看,塔什干土地与人口间的耦合性和协调度都偏低,其城镇化协调发展处于起步阶段;杜尚别和比什凯克耦合性较好,但协调度变化较大,处于波动阶段;阿什哈巴德和努尔苏丹协调度较高,处于稳定阶段。     

黄河中下游乡村振兴与新型城镇化耦合协调机制研究

乡村振兴与新型城镇化的协调发展关乎地区可持续发展。论文通过构建乡村振兴与新型城镇化评价指标体系,采用耦合协调度模型、地理探测器等定量分析2010—2020年黄河中下游地区乡村振兴与新型城镇化水平空间分异特征及耦合协调时空变化格局,并对其驱动机制进行研究。结果表明：(1)黄河中下游地区乡村振兴与新型城镇化水平空间分布特征差异明显。乡村振兴高水平地区逐渐以黄河干流为轴线条带状分布;新型城镇化水平空间分布格局基本保持稳定,省会城市仍是高值区的主要集聚地。(2)耦合度类型空间异质性大,目前以磨合阶段为主,而耦合协调度以濒临失调为主,集中分布在陇东、陕北等地区,相对发展类型整体以新型城镇化滞后型为主。(3)乡村振兴与新型城镇化耦合协调发展格局变化是多种要素相互制约、共同作用的结果,人口、收入、消费、投资是主要驱动力。因此,在巩固拓展脱贫攻坚成果、推进黄河流域高质量发展背景下,黄河中下游要针对地区发展实际,采取差异化的策略来推动乡村振兴与新型城镇化的耦合协调发展。     

2000-2015年东北地区县域人口与经济耦合协调演变及空间差异——以辽宁省为例

国家对振兴东北老工业基地的战略部署格外重视,尤其在“新东北现象”出现后,东北地区的未来发展趋势再次成为国内外关注的热点。选取东北三省人口与经济发展变化特征显著的辽宁省作为研究对象,通过建立人口与经济系统指标体系和耦合协调模型,探究2000—2015年辽宁省人口与经济耦合协调演变特征及空间差异。结果表明：东北振兴以来,辽宁省人口与经济耦合关系逐渐加深,呈现高水平耦合发展趋势,但协调关系存在明显的变动,中度失调县区的数量不断增多,基本协调的区域有所下降,且耦合不协调地区以省内陆边界地带为主;耦合度增强、协调度降低的县市具有共同的特征,人口与经济变化不同步,人口综合指数一直下降,而经济综合指数却有增有降,也是导致地区失调的主要原因;辽宁省人口与经济既耦合又协调的地区还存在一定的“圈层+轴线”的空间结构,其中圈层是指以沈阳、鞍山、大连的三圈层结构（由中心向周围递减）,且离中心地区越远,其耦合协调水平越低;轴线结构是处于哈大高铁线路上的沈大城市走廊,形成一条较明显的“梯度轴”。     

黄河流域人地系统韧性时空演化及协调发展

基于人地系统和韧性概念内涵,构建包含经济、社会与生态等子系统的人地系统韧性评价指标体系,使用GIS空间分析和耦合协调度模型,对2000—2020年黄河流域人地系统韧性时空演化格局和子系统间韧性的耦合协调状态进行了探究。结果表明：（1）2000—2020年黄河流域人地系统韧性整体呈现增强趋势,在空间上呈现东南高、西北低的分布特点。（2）黄河流域人地系统韧性空间分布存在内部集群结构,整体表现出较强的正相关分布现象。（3）2000—2020年黄河流域人地系统及子系统韧性空间重心整体西移,流域内部系统韧性差异程度整体变弱。（4）2000—2020年黄河流域人地系统子系统韧性耦合协调度整体呈现增长态势,生态系统韧性对子系统韧性耦合协调度提升的带动作用强于经济系统与社会系统韧性发展,子系统韧性发展速度不均衡问题较为明显。     

苏南沿江城镇扩展的空间模式及其测度

定义了城镇边界的划分规则, 通过卫星遥感影像获取了苏南沿江地区1984 年、1991 年、2000 年和2005 年的城镇边界, 利用分形维数(半径维数、网格维数、相关维数、边界维数)、紧凑度指数以及空间自相关指数(Global Moran I、Local Moran I), 定量揭示了区域城镇扩展的空间模式。结果表明: 分形度量可以定量揭示区域城镇的空间分布特征以及空间组织 结构, 空间自相关可以定量揭示城镇的空间扩展过程、聚簇模式, 二者相互结合, 可以测度区域内城镇扩展的空间模式, 揭示城市群/ 城市连绵区的形成过程; 苏南沿江地区城镇扩展从改革开放初期自发的以大城市为中心的点状扩展模式, 经历了由政策驱动下以融合填充为主导的点- 轴延伸模式, 发展到以经济辐射联系为策动力基于区域产业空间组织的城镇连绵集聚模式, 一个大的城市群正在形成。特别自2000 年以来, 城市群的空间结构特征日益显现。区域内城市的多中心现象始终存在, 但空间极化作用逐渐削弱。     

城市功能与区域创新耦合协调的空间联系研究——以长江经济带107个城市为实证

利用区位熵、耦合协调模型、趋势面分析、引力模型等对长江经济带城市功能与区域创新耦合协调度进行了测算,并对其空间联系进行了分析。得到了以下结论：2004~2014年,各个城市单元整体的耦合协调度均有一定程度的提升,逐渐形成三大连绵较高协调集聚区,长江经济带总体耦合协调度呈现出“下游高-中上游低”的空间趋势;空间联系的最大引力线联结格局比较稳定,长三角城市群是耦合协调发展的重要基地和优势集聚区;长江下游地区空间联系的网络密度与网络结构的复杂程度远高于长江中上游地区,并且逐渐形成由以长三角为核心城市圈,牵引长江中上游城市多极化发展的网络结构。     

黄河流域高质量发展空间格局演进——基于新发展理念视角北大核心CSCD

以黄河流域66个市级单元为研究对象,基于新发展理念选取34项指标构建高质量发展指标体系,利用熵值法计算得到黄河流域高质量发展水平,以高质量发展水平、高质量发展平均增量和平均增速为变量,利用ESDA法分析2000—2020年黄河流域高质量发展空间关联和格局演化特征。结果表明:(1)2000—2020年黄河流域高质量发展水平相似市域空间相关,高质量发展水平在波动中有所提高,发展趋于均衡。(2)2000—2015年,黄河流域高质量发展平均增量和平均增速的空间关联较为显著,均呈现出强集聚—弱集聚—较强集聚演变特征,增长状态相似市域彼此邻近;但2015—2020年增长状态相似市域随机分布,空间不相关。(3)高质量发展平均增量和平均增速格局变化较大,高值区均由东部向中部再向西部转移,高值区数量大于低值区数量,黄河流域高质量整体发展较快。平均增量冷热点区呈现相对分散—集中分布—分散布局的态势,平均增速相似市域由相对分散向集中连片演化,不同等级冷热点圈层分布。(4)发展基础相对较差的区域增长速度较快,城市群仍是带动黄河流域高质量发展的重点区域。未来应坚持新发展理念,创新城市群合作模式,推动黄河流域高质量一体化发展。     

黄河流域城镇土地经济密度多尺度空间格局及影响因素分析

基于2018年多时空高分辨率全球城市边界解译数据,从省域、市级和县区级3个尺度测算黄河流域城镇土地经济密度,并综合应用泰尔指数、空间自相关分析、地理探测器探等方法探讨其空间格局及影响因素。研究结果显示：① 黄河流域城镇土地经济密度总体不高,在县区尺度上68.3%的县区土地经济密度低于平均水平,空间分布总体上呈东高西低的态势,高土地经济密度的县区主要集中在以郑州为中心的中原城市群和山东沿海地区;在市级尺度上,57.5%的城市土地经济密度低于平均值,空间分布上集中在中下游地区,空间分布不均衡,以河南省最为显著。② 黄河流域城镇土地经济密度在地市尺度和县区尺度都表现为显著的空间正相关,其中高值集聚区（HH）集中在中原城市群和山东半岛城市群,低值集聚区（LL）集中在陕、甘、宁等西部地区,低值异质区镶嵌分布在中原城市群和山东半岛城市群周围。不同尺度上的空间集聚区的空间分布范围也表现一定的差异,在县区尺度表现出了局部性和分散性特征。③ 人均GDP、人口规模、地方财政科技教育投入、二三产业劳动力密度、区位质量指数等对黄河流域城镇土地经济密度影响较大。同时在黄河流域上游、中游和下游地区表现一定的差异性,总体来说,资本投入强度、人均GDP和区位质量指数对于上游、中游和下游的城镇土地经济密度都有较高的解释能力。     

黄河流域水域生态系统服务与经济发展时空协调性

黄河流域对维护中国生态安全、促进社会经济发展具有重要的战略地位。基于2000、2005、2010、2015、2020年5期遥感解译数据和经济社会统计数据,测算了黄河流域9省71个市（州、盟）的水域生态系统服务价值,并通过构建生态系统服务与经济发展一致性指数对二者时空协调性进行分析。结果表明：（1）研究时段内,黄河流域水域面积逐年增加,其中上游地区增长最多、增幅较小,下游地区增长较多、增幅最大,中游地区有小幅度减少。从水域类型变化来看,水库坑塘增加最多、变化幅度最剧烈,滩地和滩涂面积缩小、变化较为平缓。（2）研究时段内,黄河流域水域生态系统服务价值逐年上升,但增幅逐渐趋缓,下游地区水域生态系统服务价值增幅最大、上游次之、中游最低,其中2015—2020年陕西省、山西省以及整个中游河段甚至出现了下降的情况。（3）总体上看,黄河流域水域生态系统服务与经济发展在研究时段内呈现出不协调状态,并以经济集聚高于生态系统服务集聚为主,并且长期保持不变,但这种不协调性在空间上出现分异,上游地区以生态系统服务集聚高于经济集聚类型为主,中、下游地区以及各省会城市以经济集聚高于生态系统服务集聚类型为主。     

黄河流域旅游业高质量发展系统性评价

以黄河流域为研究靶区,构建了基于旅游经济发展、技术创新、产品供给、公共服务、产业人才和生态环境等6大维度、48个具体指标构成的旅游业高质量发展评价体系,运用熵值权重、加权TOPSIS和耦合协调模型对其子系统权重、综合性发展以及耦合协调给予研究。结果显示：子系统权重旅游技术创新>旅游经济发展>旅游产业人才>旅游生态环境>旅游公共服务>旅游产品供给;旅游创新产出、旅游经济规模、旅游人才规模、生态环境治理、公共信息服务、旅游资源丰富度分别在上述子系统中所占权重也较大。旅游经济发展与产品供给在黄河流域空间格局相似,旅游科技创新与产业人才的空间格局相似。旅游生态环境则与其他子系统差异较大,在黄河流域呈西高东低、北高南低分布格局。除四川省外,旅游业高质量发展综合水平在黄河流域总体呈河段差异性特征,下游省区发展等级较高,中下游省区次之,上游省区多为低等级类型。此外,沿线省区旅游业高质量发展制约因素主要有生态环境、科技创新与经济发展3种类型。     

黄河流域工业生态效率空间分异特征与影响因素

工业生态效率是人地系统耦合状态和水平的重要表征。以黄河流域八省区为实证区域,构建工业生态效率投入产出指标体系,采用Super-SBM模型对地市尺度2006—2016年工业生态效率进行测度,分析其空间分异特征;构建计量模型,从全流域和上中下游等不同尺度,考察工业生态效率的影响因素。结果表明：① 工业生态效率整体呈提升态势,空间上呈自下游向上游递减格局,山东整体最高,河南提升较快,甘肃整体最低;下游城市群和区域中心城市的工业生态效率整体更优。② 工业生态效率具有空间自相关特征,由高-高集聚类型演化为高-高、低-低两种局域集聚类型。2006年高-高集聚类型分布在陕晋蒙交界地区和山东半岛城市群,2016年高-高集聚类型分布于山东半岛城市群、中原城市群和陕西南部,低-低集聚类型集中分布在山西、甘肃。③ 经济发展水平、工业集聚强度、科技投入、经济外向度、环境规制和经济密度对工业生态效率存在正向促进作用,但与中上游相比,下游地区工业集聚强度的影响偏弱,而环境规制的作用更强。④ 提高黄河流域工业生态效率水平,需要进一步提高经济发展水平、工业集聚强度、科技投入和经济外向度,加强环境规制。但要根据上中下游实际采取差异化措施,中上游地区因生态环境脆弱,应将清洁产业的集聚作为发展方向,提升产业集聚正外部性,支持资源型城市的经济结构转型,强化环境规制的约束。