长江三角洲碳排放与植被覆盖耦合协调时空格局及影响因素分析

通过构建评价指标体系和分析框架,利用综合指数法、耦合协调度模型和灰色关联度模型分析2005―2017年长江三角洲（长三角）碳排放与植被固碳耦合协调时空变化特征及驱动因素,并模拟政府决策优先级对耦合协调度趋势的影响。结果表明：长三角碳排放空间集聚特征显著,基本形成了以长江沿线和长三角东南沿海区域为核心的沿江沿海高排放带;长三角碳排放与植被固碳耦合协调度具有明显的空间分异特征,呈现出南京-上海沿线一般失调区域为核心的圈层结构特征;植被覆盖综合评价值高于碳排放综合评价值的地区耦合协调度普遍较高,人口的集聚和变化、城市建设和能源消耗对耦合协调度影响最大;同时,政府决策的优先级会显著影响耦合协调趋势。     

长江三角洲碳排放与植被覆盖耦合协调时空格局及影响因素分析

通过构建评价指标体系和分析框架,利用综合指数法、耦合协调度模型和灰色关联度模型分析2005―2017年长江三角洲（长三角）碳排放与植被固碳耦合协调时空变化特征及驱动因素,并模拟政府决策优先级对耦合协调度趋势的影响。结果表明：长三角碳排放空间集聚特征显著,基本形成了以长江沿线和长三角东南沿海区域为核心的沿江沿海高排放带;长三角碳排放与植被固碳耦合协调度具有明显的空间分异特征,呈现出南京-上海沿线一般失调区域为核心的圈层结构特征;植被覆盖综合评价值高于碳排放综合评价值的地区耦合协调度普遍较高,人口的集聚和变化、城市建设和能源消耗对耦合协调度影响最大;同时,政府决策的优先级会显著影响耦合协调趋势。     

基于深度学习的旅游景区空间格局模拟与预测 ——以中国"一带一路"沿线18个省份为例

应用核密度、基尼系数、地理探测器及深度学习技术,分析了中国“一带一路”沿线高等级旅游景区空间分布特征、影响机制,模拟预测出适宜高等级景区发展的新区域。结果表明:(1)中国“一带一路”沿线高级别景区呈集聚分布,集中程度高,均衡性差异悬殊,景区密度东南高、西北低。(2)通过地理探测器识别与高等级旅游景区空间分异密切相关的因子,得出城市分布、交通状况、植被覆盖情况及地形起伏对高级别景区空间分异有较强的影响力。(3)采用深度学习技术对景区空间格局进行模拟和预测,发现西南地区极适宜发展高级别景区,且无论是从自然环境角度还是从社会发展角度,均具有地域的成熟性与发达性;沿海地区和东北三省次之;西北地区较不适宜。     

基于ESDA的西北地区公路网分布空间差异分析

利用探索式空间数据分析（ESDA）方法分析了2004-2010年西北地区市域尺度的公路网空间分布差异及其变化特征,并结合定性分析和空间计量模型探讨了公路分布差异的驱动机制。结果表明:（1）西北地区公路网空间分布具有显著的全局正相关关系,存在明显的集聚特征,公路网空间差异趋势愈加明显,公路网集聚模式发生明显变化的区域集中在陕甘宁交界地带,“陕南-关中-陇东-青东”地区形成公路网“高-高”集聚类型分布的连绵区域,“低-低”集聚类型区域分布在河西走廊、新疆、青海地区;（2）公路网密度水平高于全国平均水平的区域规模数量呈增长态势,其中“西安-兰州-西宁”地区的公路网密度水平高于全国平均水平,该地区已形成具备向外扩张能力的交通带;（3）自然环境状况是约束公路交通基础设施建设运营的基本条件,而区域经济的非均衡发展格局及其空间溢出效应是形成公路网分布差异的重要驱动力。     

广州市生态系统服务价值空间异质性变化

基于广州市2004―2016年土地利用分类成果,通过CA-Markov模型模拟预测2020年土地利用状况,结合格网分析法构建广州市2004―2020年的生态系统服务价值（Ecosystem Services Value,ESV）密度格网,并展开Getis-Ord热点区分析和圈层分析评估,分析广州市快速城市化进程土地利用变化对ESV变化过程和影响的空间异质性。结果表明：1）广州市快速城市化进程中,建设用地扩张占用了大量生态用地,建设用地面积从2004年的1 320 km2扩张到2016年约2 000 km2,预计2020年将达到2 263.63 km2,生态用地斑块日趋破碎化;2）2004―2016年间,广州市ESV总值累计减少了92.41亿元,年均减少约8.4亿元,预计2016―2020年其继续减少但减速会放缓;3）ESV高值区域的格网数量净减少近18%,低值区域的格网数量净增加约46%,局部区域生态系统服务功能的改善难以抵消快速城市化造成的ESV损失;4）广州市ESV变化呈现局部空间自相关现象,高冷区常年集聚分布在花都区和番禺―南沙一带,高热区从集聚分布于东北部逐渐变成为零星分布;5）ESV圈层格局从中心城区向外围区（核心区、近郊区、边缘区和外围区）呈“低―低―中―高”向“低―低―低―高”的结构特征演变,地处城市边缘的近郊区域和边缘区域逐渐形成空间异质性最突出的城乡交错带。     

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。     

长江三角洲地区城镇空间扩展特征及机制

城镇空间扩展是城市化作用于地理空间的直接结果,揭示城镇空间扩展过程、格局及机制已成为识别城镇发展阶段、认知城镇发展规律的有效手段。基于长江三角洲地区多时相卫星遥感影像数据,以城镇用地扩展空间分异与关联特征为切入点,利用间隙度指数、分形维数、扩展强度指数、扩展速度指数和空间关联模型,定量揭示了区域城镇空间扩展特征的多样性、空间组织异质性和“热点区”格局演化。结果表明：20 世纪80 年代以来,长三角洲地区城镇空间扩展在以中心城市集聚为主导的过程中,遵循“小集聚,大分散”的特点,围绕“Z”形区域发展轴线,大致经历了点轴扩展、沾粘式增长和蔓延扩张的过程,区域融合现象凸显;空间扩展的“热点区”格局不断演化,“热点区”的核心集聚作用在减弱,沪宁沿线、沪杭沿线、杭甬沿线和沿江地区成为驱动长三角城镇社会经济发展的核心区;同时,在城镇空间扩展的不同阶段,驱动机制有所差异,经济全球化和区域城市化推动着长三角城镇空间一体化进程。     

国家重点生态功能区人类活动与生境质量时空变化特征及空间效应

基于1995—2020年多源空间数据,通过InVEST模型与人类足迹指数法,探究国家重点生态功能区生境质量与人类活动时空分布特征,进一步采用双变量局部自相关与空间杜宾模型测度两者空间依赖性与空间效应。结果表明：（1）25 a间研究区生境质量逐年下降,总体上呈“西部由南向北递减、东部交错分布”的格局。（2）25 a间人类活动强度与广度均不断加深,高低值分布以“胡焕庸线”为界。（3）人类活动与生境质量有明显的空间依赖性,LISA聚类图表明高-高、高-低、低-高集聚类型下生态区数量分别为15、5、5,无低-低集聚区。（4）不同自然-社会背景下,典型人类活动对生境质量影响的空间效应方向不同,但都有显著的空间溢出效应。具体表现为：高-高集聚区内人口与GDP分布总效应为正,贡献度以人口分布为主;高-低集聚区内人口与GDP分布仍以正向的空间溢出效应为主,但GDP贡献最高;低-高集聚区人口分布影响效应为负,GDP仍是以高贡献的正向空间溢出效应为主;无论何种集聚区,交通道路都是以负向的空间溢出效应为主。较科学地评估了国家重点生态功能区生态环境与人类活动的发展现状,丰富了研究的方法与思路;数理分析基础上的...     

中国省域碳强度空间依赖格局及其影响因素的空间异质性研究

在估算各省域碳强度的基础上,利用探索性空间数据分析(ESDA)和时空跃迁测度方法以及地理加权回归(GWR)模型分析了1995~2015年中国省域（不包括西藏、港、澳、台地区）能源消费碳强度的空间依赖格局及其驱动因素的空间异质性。结果显示：① 中国省域碳强度存在显著的空间正相关性,表现为先下降后上升再到小幅波动的特征,碳强度相似的省域趋向于集聚,表明中国省域碳强度具有明显的空间依赖特征;②省域碳强度存在不均衡的发展格局,高-高集聚的省域主要分布在中国西北部,低-低集聚的省域多分布于中国东南部。③碳强度空间集聚总体呈优化态势,高-高集聚的省域在减少,低-低集聚的省域在不断增多,但不同省域在碳强度的空间集聚中所起的作用不同。④ 碳强度影响因素(解释变量)的回归系数均为正值,4个解释变量对碳强度的影响程度依次为：能源强度>能源结构>产业结构>人均GDP;且各因素对碳强度的影响在不同省域具有明显的空间异质性。     

中等排放情景下中国未来不同强度降雨对总降雨贡献的区域差异（2006―2100年）

采用RCP6.0中等排放情景下2006―2100年WRF 30 km×30 km日值降雨数据,根据中国气象局颁布的降雨强度等级划分标准,探究了中国不同强度降雨及其对总降雨贡献的变化趋势的空间差异特征。结果表明：1）在雨量上,中等排放情景下2006―2100年中国不同强度降雨呈现出不同的空间分异格局。小雨和中雨自东北向西南呈“高―低―高”的三块式空间分布特征;大雨、暴雨、大暴雨和总暴雨均呈“东南高,西北低”的分异格局;特大暴雨仅东南沿海的部分地区分布较多;总降雨呈“南方高,北方次之,西北低”的空间分异格局。2）在雨量贡献率上,强降雨对总降雨的贡献率普遍存在“东南高,西北低”特征,而弱降雨对总降雨的贡献率恰恰相反;不同强度暴雨对总暴雨的贡献率也有类似分布特征。3）在雨量变化趋势上,中国不同强度降雨变化趋势呈现出不同的空间分异格局,但强降雨呈增加趋势的区域显著多于呈减少趋势的区域。4）在雨量贡献率变化趋势上,强（弱）降雨对总降雨的贡献率呈增加（减少）趋势的区域占主导,强降雨对总降雨的贡献率呈增加趋势的地区明显多于弱降雨。5）在不同强度暴雨对总暴雨贡献率的变化趋势上,大暴雨和特大暴雨对总暴雨的贡献率呈增加趋势的区域明显多于暴雨。预估结果表明,中国东部降雨在朝着极端化方向发展。     

平原农区贫困地理格局及其分异机制——以安徽省利辛县为例

以安徽省利辛县为例,运用空间自相关分析和地理探测器模型,验证了平原农区是否存在空间贫困陷阱,定量探测了平原农区农村贫困化主导因子,揭示了平原农区贫困化地域分异机制。结果表明：①平原农区农村贫困化存在明显的地域分异规律和空间集聚性,张庄村、贾桥村、徐田村、刘染村、陆楼村长期处于贫困发生率的“高高集聚”区,空间上存在贫困陷阱现象;②区位条件、公共服务等第二地理要素对平原农区贫困化分异起主导作用,自然环境、资源禀赋等第一地理要素的影响作用较弱,到县城中心距离、到主干道距离、公共服务点数量和人均耕地面积是利辛县农村贫困化的主导因子;③交互探测的结果显示,主导因素交互作用的驱动力呈非线性增强。平原农区在精准扶贫的实践中,应重视第二地理要素对贫困分异的增强作用,加强交通设施投入,合理布局公共服务点,促进基本公共服务均等化,为平原农区减贫提供基础保障。为了实现这一目标,亟待强化贫困地理学的贫困发生机制、贫困地理格局和减贫路径研究。     

Mega-towns in China: Their spatial distribution features and growth mechanisms

As a special outcome of urbanization, mega-towns not only play an important role in the process of socio-economic development, but also are important contributors to urbanization. Based on a spatial database of mega-towns in China, this paper explores the spatial distribution features and growth mechanisms of China's 238 mega-towns using the nearest neighbour distance method, kernel density estimation, regression analysis, global autocorrelation, local autocorrelation and other spatial analysis methods. Results of spatial distribution features show that:(1) on the national scale, the existing 238 mega-towns mainly gathered in the southeast coastal areas of China; they formed two spatial core agglomerations, several secondary ones and a southeast coastal agglomeration belt;(2) on the regional scale, each economic region's index was less than 1, indicating that mega-towns in each region tended to be spatially agglomerated due to the close relationship with regional development level and their number;(3) on the provincial scale, 68% of provincial-level units in China tended to be a spatial agglomeration of mega-towns; only one province had a random distribution; the number of mega-towns in those evenly-distributed provinces was generally small. The growth of mega-towns was determined by a combination of various natural and humanistic factors, including topography, location, economy, population, traffic, and national policy. This paper chose digital elevation model(DEM), location advantage, economic density, population density, and highway density distribution as corresponding indicators as quantitative factors. By combining their local autocorrelation analysis, these factors all showed certain influence on the spatial growth of mega-towns and together scheduled it. In the future, provinces and cities should make full use of the mega-town functions to promote their socioeconomic development, especially the central and western regions in China.     

黄河流域城市化与生态系统服务价值协调性及障碍因素研究

关注生态系统服务价值（Ecosystem service value,ESV）与城市化耦合协调互动关系,对黄河流域高质量发展大有裨益。文章运用熵权法、耦合协调模型、空间自相关模型,障碍度模型分析了城市化与ESV的耦合协调关系及主导障碍因素。结果表明:（1） 1995—2018年,黄河流域ESV发生了很大的改善,整体增加了33.05×10⁹元,且以调节服务为主导,草地、林地、耕地服务价值对总ESV贡献率较高。单位面积生态系统服务价值（PE）呈现南高北低、中游高上下游低的空间格局。（2） PE与城市化耦合协调度（Coupling coordination degree,CCD）逐渐改善,轻度耦合协调增加了27.12%,严重失调类型减少了45.46%,耦合亚型从城市化滞后型转变为ESV滞后型;从空间上看,CCD呈现南高北低、中游优于上游和下游的空间格局,协调度具有显著的空间正相关性,存在明显的高-高和低-低集聚特征,高-高集聚区主要分布在ESV高且城市化水平相对较高的中游和下游地区,低-低集聚区主要分布在ESV较低的上游地区。（3） 1995—2018年主导障碍因素未发生明显改变,ESV系统以调节服务为主,而城市化系统以经济子系统和社会子系统为主。基于此,应厘清ESV和城市化耦合协调关系,关注城市化进程对区域生态系统服务能力和生态安全格局的影响,实现流域整体优质协调发展。     

中国城市土地绿色利用效率驱动因素及空间分异

以2009—2018年中国285个地级及以上城市为研究对象,测算各城市的城市土地绿色利用效率,对其驱动因素的空间异质性进行探究与分区。结果表明：① 城市土地绿色利用效率总体呈波动上升趋势,集聚特征显著,省际、省内差异明显;区域上,呈现西部＞东部＞中部的格局;规模等级上,随着城市规模等级降低而递增。② 城市土地绿色利用效率是众多因素交互驱动的结果,且各驱动因素均具有明显的空间异质性特征,呈现出空间带状或片状分布规律。③ 根据城市土地绿色利用效率驱动因素的空间异质性特征,可划分为产业结构高级化、环境规制和科技投入水平主导的东南地区;生态资源禀赋主导的华北地区;经济发展水平、城市空间集聚主导的西南地区;土地市场化主导的西北地区;人口集聚、土地财政、基础设施水平主导的东北地区。未来应因城施策、因地制宜,采取差异化的措施来提升城市土地绿色利用效率。     

祁连山层状云的时空分布及其环流特征分析

利用祁连山区29个测站1961—2001年1—12月云状资料,分析了过去41 a祁连山区层状云的时空分布特征及其与大环流变化的关系。结果表明：①祁连山区层状云从西北向东南递增,祁连山主区层状云出现频次高于周边地区。②大部区域层状云显著减少,其中河西走廊东部减少幅度最大。③层状云年平均和季度的年际变化阶段性基本一致,1990年以前以偏多为主,1990年发生突变性减少,以后一直处于偏少的状态。④层状云出现频率与各月降水正相关显著。⑤层状云偏多年与偏少年差值最大的月份是8月和5月,偏多年和偏少年在亚洲500 hPa高度场上有明显的差异。⑥与层状云频率显著相关的环流特征量主要有：副高面积、强度、极涡强度、青藏高原高度场指数。祁连山层状云的减少趋势主要是副高面积增大和强度增强的结果。最后,用前期环流特征量为因子建立了祁连山主区层状云频率的预测模型。     

中国人口老龄化格局演变与形成机制

人口老龄化的度量包括数量（老年人口数量和占比）和质量（人口预期寿命）两个方面。基于第六次人口普查和历年统计年鉴数据,综合运用空间自相关、Sullivan健康预期寿命测度模型、地理加权回归等方法,刻画了1990-2016年中国人口老龄化“数量”与“质量”的空间格局及其变化特征,并对其作用机制进行深入探讨。结果表明：① 总体上,人口老龄化“数量”与“质量”的发展并不协调,存在空间差异性。② 从“数量”上,“胡焕庸线”东南半壁老龄化程度高于西北半壁,但增速变化存在阶段性特征。老龄化水平存在高值和低值集聚区。高值集聚区由沿海向内陆扩展,位于西北地区的老龄化低值集聚区则逐渐萎缩。③ 从“质量”上看,“胡焕庸线”东南半壁人口预期寿命优于西北半壁,东部沿海省市远高于其他地区。④ 老年人口预期寿命与健康预期寿命发展并不同步,存在性别差异与区域功能缺损扩张效应。相比中西部,东部地区预期寿命与健康预期寿命均占优势。⑤ 从形成机制来看,“数量”格局的形成受人口自然变动与机械变动共同作用,其中,出生率为主导因素;对于“质量”而言,自然环境差异、社会环境发展不协调等是影响预期寿命的重要因素,其中经济发展与卫生医疗事业进步是寿命延长的主要推动力。     

基于“七普”的“胡焕庸线”两侧人口集疏新态势及影响因素

随着新型城镇化建设的推进,“胡焕庸线”两侧人口发展出现了新态势。本文基于第七次人口普查数据,依据地级尺度划定的“准胡焕庸线”,分析2010—2020年“胡焕庸线”两侧人口集疏模式的新特征,并探讨影响因素。研究表明：① “胡焕庸线”依然稳定,2020年东南半壁与西北半壁的人口比为93.5∶6.5;② 西北半壁人口份额仍然微增,但是增幅较之前明显下降; ③ 2010—2020年西北半壁人口集中化指数由降转增,西北半壁和东南半壁的人口分布集中化程度均有所提升;④ 东南半壁人口集疏分化不断强化,2010—2020年人口负增长区的面积占比已达54.22%,超过人口正增长区;西北半壁人口集疏的马太效应特征愈发明显,人口负增长区占比也已升至26.15%;⑤ 省会首府人口增长优势愈发突出,且西北半壁比东南半壁更为明显;⑥ 经济发展水平、城区人口规模等级、行政区划等级等因素与区域人口变动显著相关;西北半壁行政区划等级对人口增长的影响效应尤为突出。综合来看,西北半壁已经出现与东南半壁相似的人口集疏过程,人口集疏模式已突破了“胡焕庸线”。中国即将迎来人口总量拐点,人口城镇化进程逐步减速,密切关注“胡焕庸线”两侧人口发展的新特征,对推动全国各区域协调发展具有重要的战略意义。     

黄土高原生态系统服务供需关系的时空变化

明晰生态系统服务供需匹配关系,对实现区域生态安全与社会经济可持续发展具有重要推动作用。本文以黄土高原为案例区,应用InVEST模型、ArcGIS、GeoDA等分析工具,分析黄土高原粮食供应、水源涵养、碳固存、土壤保持等服务的供需量及其匹配关系的时空变化,旨在为黄土高原国土空间格局优化提供决策依据。结果表明：1990—2018年,① 黄土高原除水源涵养服务供给量外,其他生态系统服务供需量均呈上升趋势,且各生态系统服务供给量及土壤保持服务需求量均呈“东南高、西北低”的分布特征,而粮食供应、水源涵养、碳固存服务需求量呈“四周高、中间低”的分布特征;② 各类生态系统服务供需比均呈下降趋势。空间分布上,粮食供应、碳固存服务在黄土高原四周人口密集区供不应求,而其他区域供大于求;水源涵养服务在该区西北部供不应求,但东南部供大于求;土壤保持服务供不应求区集中于鄂尔多斯高原及海北州北部;③ 各类生态系统服务供需均以低低空间匹配为主;④ 粮食供应、水源涵养、碳固存服务供需比的空间分布均以高高集聚为主,而土壤保持服务以低低集聚和高高集聚为主。除土壤保持服务供需比的空间集聚性有所增强外,其他生态系统服务均呈减弱趋势。     

Spatial and temporal variation of the urban impervious surface and its driving forces in the central city of Harbin

Associated with the rapid economic development of China, the level of urbanization is becoming a serious concern. Harbin, the capital city of Heilongjiang Province, China and one of the political, economic, cultural, and transportation centers of the northeastern region of China, has experienced rapid urbanization recently. To examine the spatial patterns of long-term urbanization and explore its driving forces, we employed the impervious surface fraction derived from remote sensing image as a primary indicator. Specifically, urban impervious surface information for the central city of Harbin in 1984, 1993, 2002, and 2010 was extracted from Landsat Thematic Mapper image using a Linear Spectral Mixture Analysis (LMSA). Then, the spatial and temporal variation characteristics and the driving factors of percent impervious surface area (ISA) changes were analyzed throughout this 26-year period (1984 to 2010). Analysis of results suggests that: (1) ISAs in the central city of Harbin constantly increased, particularly from 1993 to 2010, a rapid urbanization period; (2) the gravity center of impervious surface area in the central city was located in Nangang District in 1984, moving southeast from 1984 to 1993, northwest from 1993 to 2002, and continuing toward the southeast from 2002 to 2010; and (3) the urban growth of the central city can be characterized as edge-type growth.