京津冀城市群协同发展的理论基础与规律性分析

推动京津冀城市群协同发展既是一项国家重大战略,又是一个复杂的长期博弈过程,需要遵循科学理论,尊重科学规律,推动京津冀城市群实现共同繁荣昌盛、共享蓝天白云、共担发展风险、共建世界都会的战略目标。本文从理论上提出了京津冀城市群协同发展的科学理论基础与科学规律。认为推进京津冀城市群协同发展应以协同论、博弈论、耗散结构理论和突变论作为科学理论基础,其中协同论为核心理论。京津冀城市群的协同发展过程是一个博弈、协同、突变、再博弈、再协同、再突变的非线性螺旋式上升过程,每一次博弈—协同—突变过程,都将城市群的协同发展推向更高级协同阶段,并呈现出阶段性规律。具体包括协助阶段、协作阶段、协调阶段、协合阶段、协同阶段、协振阶段、一体化阶段和同城化阶段共8大阶段。进一步分析认为,京津冀城市群协同发展的真正内涵是推动城市群实现规划协同、交通协同、产业协同、城乡协同、市场协同、科技协同、金融协同、信息协同、生态协同和环境协同,建设协同发展共同体。本文成果旨在为京津冀协同发展提供科学基础和理论依据。     

京津冀地区民用机场交通可达性空间特征分析

为了定量研究京津冀地区民用机场交通可达性的空间特征,基于京津冀地区公路网数据、铁路网数据和城市地铁网数据,在总结前人研究的基础上,运用Arc GIS的空间分析模块,进行成本距离分析,生成京津冀地区民用机场可达性空间分布图并进行深入分析。结果表明,京津冀机场可达性呈现南高北低、东高西低、中间地区强于边缘地区的态势,其中东部机场可达性最好,北部机场可达性最差,机场时间可达性集中在1.5h-6h时段,约占整个区域的51.1%,京津冀地区机场可达性整体较差;按照本研究定义的有效服务面积,该地区机场有效服务面积分为三个梯队,第一梯队为正定机场、首都国际机场和滨海国际机场;第二梯队为邯郸机场、三女河机场;第三梯队为宁远机场和山海关机场。从该地区机场可达性时段来看,在0-1.5h范围内,首都国际机场的服务面积最大,约占该范围面积25.23%;在1.5-3h和3-4.5h范围内,正定机场的服务面积最大,约占23.5%和21.9%。从研究结果来看,京津冀地区民用机场发展不平衡,需要改善京津冀地区的机场布局,在北部和西部增加机场,扩展有效服务面积;其次着力改善机场所在区域的交通网络建设,扩大现有机场的有效服务区域;最后,明确京津冀区域现有和新建民用机场的功能定位,大力发展区域枢纽机场,提高航空服务资源使用效率。     

一种工业热源提取方法:利用温度特征模板的BP神经网络

针对年尺度热异常数据提取工业热源的方法存在数量和空间精细化程度不足的问题,使用VIIRS Active Fire数据,提出了一种基于温度特征模板的BP神经网络工业热源提取方法。该方法以京津冀及周边地区为试验区,首先,根据工业热源空间聚集性特征,使用OPTICS算法划分热源对象;其次,根据热源的热辐射特征,构建工业热源与非工业热源温度特征模板;最后,以温度特征模板、热源统计特征等作为参数,使用BP神经网络提取工业热源对象。结果表明：① 本文提出的基于温度特征模板的BP神经网络算法的工业热源提取精度达到了96.31%,与时间滤波、逻辑回归方法相比较,工业热源提取精度分别提高了8.45%、7.53%;② 2015—2020年京津冀及周边地区6省市工业热源数量整体减少了27.46%;河北省工业热源对象数量和热异常点数量年均减少了8.06%和7.44%,相对于其他省市减少幅度最大;山东、天津的工业热源集中度分别提高了25.72%、86.64%,说明两地工业转型升级政策取得较显著成效;③ 唐山、邯郸、吕梁和长治4个城市工业热源对象数量占试验区全部的31.37%,为京津冀及周边地区工业热源主要分布城市;临汾、太原等7个城市工业热源聚集程度和能源消耗程度高于其他城市;北京、周口等11个城市工业热源聚集程度和能源消耗程度低于其他城市;④ 2020年1—5月,京津冀及周边地区工业热异常点数量相对于2019、2021年同期保持不变或增加,新冠疫情对试验区工业热源无显著影响;2020年1、2月武汉工业热异常点数量与2019、2021年同期相比数量减少了66.67%以上,2020年3—5月工业热异常点数量低于2019年同期,2020年1—5月新冠疫情对武汉市工业热源影响显著。该研究反映了京津冀及周边地区工业热源发展的现状及趋势,能够为降低能耗和提高第二产业集中度等相关政策的制定与调整提供有价值的参考。     

基于情景构建的强震后京津冀地区协同应急机制研究

为解决强震破坏范围广带来的跨区域应急救援问题,以京津冀地区为例,基于强震情景构建的方法,开展强震后跨区域协同应急需求、内容、任务、机制、保障措施等研究。假定京津冀交界地区发生7.8级强震,其地震参数与1976年唐山7.8级地震一致,基于人员伤亡、建筑物破坏、道路堵塞等情景分析模型,分析北京、天津、河北等地破坏情况,提出震后京津冀地区跨区域协同应急应对需求与任务,构建了应急协同体系分层模型,从应急指挥、应急通信、救援队伍、转移安置、工程抢险、交通管制、医疗防疫和社会治安协同等方面提出了应急协同机制内容与方法。引入了“目标-行动-反馈-调整”质量管理循环模型,构建了京津冀地区跨区域地震应急协同流程,对强震巨灾现场救援行动进行有效管理,提升跨区域地震救援工作的规范性,并针对性地提出了京津冀地区跨区域协同应急机制建设的保障措施。     

京津冀平原区地下水水位变化主导因素的定量识别研究

自20世纪60年代以来,京津冀平原区地下水水位持续下降,制约着京津冀一体化的发展。为了识别地下水水位下降的主导因素,定量表征了影响水位动态的气候条件和人类活动的多项指标(包括降水、气温、水面蒸发、工业总产值、粮食产量、人口数量、地表径流量),并采用非参数统计检验方法(M-K法)阐明了近50年来各项指标的演化规律;在掌握研究区自然社会指标及地下水水位的动态规律的基础上,联合运用灰色系统理论和主成分回归分析方法,定量识别了地下水水位变化的主导因素。结果表明,近50年,研究区降水呈现下降趋势,气温呈现显著的上升趋势,水面蒸发呈现增加趋势,工业总产值、粮食产量、人口数量呈现增加趋势,由于山前水库修建引起的地表径流量呈现减小趋势;上述指标变化影响了研究区的地下水水位动态,其中逐渐加剧的人类活动(包括粮食产量、人口数量)构成了研究区地下水水位持续下降的最主要驱动力,对地下水水位下降的贡献度达到60.6%,气候条件对地下水水位下降的影响作用次之,其贡献度为39.4%。     

应急管理新体制下京津冀地震巨灾应急协同机制关键问题研究

地震巨灾应急协同机制对于提升地震巨灾应急能力、保障震后救灾秩序具有重要意义。应急管理新体制在一定程度上解决了之前应急协同主体多、成本高的问题,提高了应对复杂多变巨灾事件的能力,但仍在跨区域应急的指挥权归属、深度协同、应急协同研究的技术支撑等方面存在不足。本文在诠释地震巨灾应急协同机制内涵的基础上,以京津冀区域为例,剖析新体制下京津冀三地由于地域空间临近性、生命线工程依存性、经济发展一体性所共同面临的地震巨灾应急协同需求,梳理京津冀地震应急协同机制构建中上述三个关键性问题并提出解决思路,重点强调并展示了情景构建方法“风险-情景-任务-需求-协同”研究框架对化解关键性问题的重要性,可有效克服以往依靠部门间磨合缓慢提升协调和救援效果的弊端,提升未来地震巨灾应急管理工作效果,提高国家防灾减灾综合能力水平。     

京津冀地区植被覆盖时空变化研究

针对京津冀地区突出的生态脆弱性问题,本文基于2000—2020年长时序京津冀地区植被覆盖度数据,采用线性趋势拟合、M-K检验、Hurst指数分析以及重心转移分析方法,对京津冀地区植被覆盖时空变化特征进行研究。结果表明,2000—2020年京津冀地区植被覆盖情况变化不大,未来会保持非显著性增长趋势;植被覆盖度在空间上重心分布存在不均衡性,整体呈现西移的趋势。     

基于多参数优选地理探测器的京津冀城市群地质灾害影响因子分析

定量分析区域地质灾害潜在因子的影响程度对于区域可持续发展具有重要意义。该文通过地理探测器对京津冀城市群地质灾害因子影响程度进行因子、风险、生态和交互四方面探测。结果表明：(1)京津冀城市群地质灾害高值区主要分布于唐山、秦皇岛及承德三市交界处、北京市西南部及邢台市西部,低值区主要分布于冀东南平原区;(2)高程和坡度因子影响程度较高,距主要河流距离、NDVI、距主要道路距离及坡向影响程度较低;(3)因子间的交互作用包括双因子增强和非线性增强,其中高程与年降水量的交互作用解释力最高(48.89%)。     

京津冀生产性服务业空间分工特征及溢出效应

生产性服务业在京津冀地区的合理分工对于实现京津冀地区空间协调发展具有非常重要的推动作用。利用2003-2012年京津冀地区13个地级城市面板数据,测算了京津冀生产性服务业分工的空间特征与行业特征,并基于空间面板计量模型,实证检验了生产性服务业各行业在京津冀地区城市之间的空间外溢效应。主要结论：① 北京和天津在京津冀生产性服务业分工体系中都呈现出多样化的特征,而河北省11个城市则呈现出专业化特征,大多专注于金融服务业和交通运输业的发展;② 北京与天津之间的生产性服务业分工程度相对较低,并且从动态上两个城市的生产性服务业结构呈现趋同的趋势;③ 金融服务业、商务服务业、信服务业和交通运输业在京津冀地区的地方化程度较高,而科技服务业和房地产服务业的地方化程度则明显偏低。④ 地方化程度较低的科技服务业和房地产服务业在京津冀地区各城市间的空间外溢效应显著,但受交易成本和对“面对面”接触需求的影响,空间溢出效应随距离增加而衰减,在150 km范围内的空间溢出效应最强;而地方化程度相对较高的交通运输业、金融服务业和商务服务业的空间外溢效应则不显著。信息服务业在京津冀地区城市间的溢出仅体现在相邻城市之间。实证结果一定程度上反映生产性服务业各行业的地方化程度越低,城市之间的空间溢出越易实现。