城市化与PM2.5时空格局演变及其影响因素的研究进展

快速的城市化和经济发展在改善我们物质生活的同时,也因其剧烈人为活动导致了严重的环境污染,尤其是近年来以细颗粒物(PM_2.5)为首要污染物的城市与区域空气污染问题凸显。而传统的研究更注重孤立地开展空气污染或城市化的研究,缺乏对二者相互耦合关系的综合研究。本文以中国近年来广受关注的以PM_2.5为首要污染物的城市空气污染为切入点,系统地分析总结了在城市化与PM_2.5时空格局演变及其影响因素方面的主要研究进展,包括研究框架、主要方法和相关的主要研究成果等。指明该领域的研究已从空间格局分析逐步深入到健康影响、社会经济驱动等相关方向,并已延伸至复合主题的研究。未来,开展更为深入细致的研究,对于拓展城市与景观生态学的理论体系,了解城市化与城市空气质量的影响关系,解析不同城市发展阶段所面临的城市空气质量问题,将具有重要的科学与现实意义。     

Spatiotemporal evolution of urban air quality and socioeconomic driving forces in China

Air pollution is a serious problem brought by the rapid urbanization and economic development in China, imposing great challenges and threats to population health and the sustainability of the society. Based on the real-time air quality monitoring data obtained for each Chinese city from 2013 to 2014, the spatiotemporal characteristics of air pollution are analyzed using various exploratory spatial data analysis tools. With spatial econometric models, this paper further quantifies the influences of socioeconomic factors on air quality at both the national and regional scales. The results are as follows: (1) From 2013 to 2014, the percentage of days compliance of urban air quality increased but air pollution deteriorated and the worsening situation in regions with poor air quality became more obvious. (2) Changes of air quality show a clear temporal coupling with regional socioeconomic activities, basically “relatively poor at daytime and relatively good at night”. (3) Urban air pollution shows a spatial pattern of “heavy in the east and light in the west, and heavy in the north and light in the south”. (4) The overall extent and distribution of regional urban air pollution have clearly different characteristics. The formation and evolution of regional air pollution can be basically induced as “the pollution of key cities is aggravated—pollution of those cities spreads—regional overall pollution is aggravated—the key cities lead in pollution governance—regional pollution joint prevention and control is implemented—regional overall pollution is reduced”. (5) At the national level, energy consumption, industrialization and technological progress are the major factors in the worsening of urban air quality, economic development is a significant driver for the improvement of that quality. (6) Influenced by resources, environment and the development stage, the socioeconomic factors had strongly variable impacts on air quality, in both direction and intensity in different regions. Based on the conclusion, the regional differentiation and development idea of the relationship between economic development and environmental changes in China are discussed.     

多尺度下城市形态对空气质量的作用机制研究

环境品质提升在城市可持续发展中占有举足轻重的地位,关于城市形态与空气质量的研究逐年增多。城市形态对空气质量的影响在理论与实践中均得到了验证,但不同尺度下城市形态影响空气质量的机理还有待进一步明确。基于文献分析,本文系统分析了不同尺度下城市形态与空气质量的关联性,分别研究了城市形态对空气污染排放与净化的作用机制、城市形态对空气污染扩散的作用机制,并构建了多尺度城市形态与空气质量的关联框架,基于该框架对已有研究的实证结果进行了总结,也明确了不同尺度下城市空间优化与治理的重点方向,在形成经济发展、城市建设与环境质量良性互动的可持续发展关系上具有理论与实践价值。     

基于绿色出行理念的合肥市区空气污染分区调控研究

空气污染是城市主要的环境问题之一,严重影响到城市人类健康,而交通尾气排放是空气污染的重要原因。绿色出行是基于城市可持续发展的要求,通过发展低碳、绿色、环保的出行方式,缓解城市交通拥堵、城市污染等问题的一种交通理念。基于绿色出行理念的城市空气污染分区调控研究,对于改善城市环境质量、提升人居环境品质具有重大意义。以合肥市区为例,构建基于绿色出行理念的城市空气污染评估框架,提出公共交通、步行及自行车的3类绿色出行评价指标,运用大数据分析绿色出行方式降低空气污染物排放的潜力。结果表明:合肥市区公共交通出行呈现东西、南北2条带状分布,步行及自行车出行集中于路网密度较高的城市二环内,“一核两轴”地区的绿色出行条件较好,改善空气污染物排放的潜力较强;城市空气污染空间呈现城市一环、滨湖新区核心区2个凹地;探讨绿色出行与城市空气污染的空间关系,发现两者存在一定的空间权衡关系;最后,基于绿色出行与城市空气污染的空间分布关系,将合肥市区分为绿色出行区、优化建设区、潜力提升区、出行限制区4类区域,并对不同区域提出城市空气污染优化策略。     

乌鲁木齐市生态环境分析与城市可持续发展探讨

本文阐述了乌鲁木齐市的生态环境日益恶化的现状,分析了造成环境恶化的多方面的原因,探讨了乌鲁木齐市实现城市可持续发展的模式并提出了相应的调整对策。     

工业用地出让、产业选择与城市空气质量

中国经济增长进入高质量发展阶段以后,传统“以地谋发展”的粗放增长模式弊端渐显,不仅造成了资源的过度消耗,也导致环境污染问题日益严峻。城市发展面临经济增长和环境保护的双重压力。“以地谋发展”背景下,地方政府主导的工业用地出让,在保障工业化快速推进的同时,也带来了一系列区域影响和区域效应,但现有文献缺乏深入研究。基于此,本研究利用2015—2019年284个地级及以上城市的面板数据,通过构建计量模型,实证分析了地方政府主导的工业用地出让对城市空气质量可能带来的影响。研究表明：① 城市工业用地出让规模扩张显著降低了城市空气质量,且这一效应存在空间异质性。② 工业用地出让方式对城市空气质量具有差异性影响,地方政府以协议方式出让的工业用地规模越大,城市的空气质量越差。③ 产业选择可能是工业用地出让影响城市环境质量的内在机制,地方政府倾向于通过协议出让的方式将工业用地供给污染密集型产业,从而导致城市空气质量变差。本研究从产业选择机制的角度试图解释地方政府工业用地出让行为影响城市空气质量的内在机理,是对现有文献的拓展和补充,也可为城市生态文明建设提供一定的政策启示。     

空港与中国城市经济增长：一个长期因果关系检验

基于中国35个大中型城市1997―2011年的面板数据,对空港与城市经济之间的长期因果关系进行检验。研究结果发现：我国大中型城市的空港客流增长是城市长期经济增长的单向格兰杰原因;直辖市和副省级城市的航空客流和物流均是城市长期经济增长的单向格兰杰原因,空港是城市发展的内生因素,会促进城市经济的长期增长;其他省会城市仅存在城市经济增长至空港客流长期增长的单向格兰杰因果关系,空港只对城市经济具有短期效应。空港的规模大小、是否为枢纽将决定是用新古典经济增长理论还是内生增长理论去理解其对城市经济增长的意义,空港条件的差异将加剧城市经济的分异,航空网络的发展也将对城市体系产生重要影响。而城市经济增长对航空运输的长期增长效应并不普遍,表明我国城市的经济产业结构对空港的依赖性还较弱。综合考虑城市发展条件,合理规划空港并布局相关产业,或许航空城将是未来都市经济增长的新引擎。     

环境库兹涅茨曲线在文山县城的应用

环境库兹涅茨曲线认为随着经济发展，环境质量先下降后改善，环境质量与收入之间表现为倒U形曲线，这意味着经济发展最终会解决环境问题。应用这一思想，根据1991～2000年文山县城区大气污染指数及1998～2002年盘龙河水污染物浓度与同期人均居民收入进行了回归分析，发现对多数污染物而言，表现为N形的高次曲线能很好的拟合两者之间的关系，据此提出一种简单但普遍的机理来解释EKC曲线，即经济发展对环境质量的正负反馈作用决定其在涨落中演变。     

乌鲁木齐市环境与可持续发展研究

概述了乌鲁木齐市的自然，社会，经济条件及城市功能特征，系统地分析了工业污染所带来的环境问题；应用模糊综合评价方法和层次分析法，对乌鲁木齐市进行可持续性评价，提出了可持续发展目其相应对策。     

发达地区城市空间水环境效应与影响机理研究——以浙江省宁波市区为例

以经济发达的宁波市区为例,通过水环境敏感性与水质现状两方面综合评价城市内部空间水环境效应,从中心城区至外围地区,因人口集聚水平、产业发展类型和水污染处理能力的差异,水环境效应指数不断降低;探究其空间异质性,各乡镇评价单元水环境效应指数存在正向相关;运用地理加权回归（GWR）模型,定量分析水环境效应影响机理,其中经济发展水平是水环境演变的基础,产业发展与人口集聚则是造成水环境压力的直接原因。人口空间集聚带来的水污染排放,产生的水环境效应远高于其它因素,是城市内部水环境下一步治理的重点。     

天津市经济增长与环境污染水平关系

摘要：以经济增长与环境污染水平计量模型——环境库兹涅茨曲线为理论基础,分析天津市经济增长与环境污染之间的关系,其环境库兹涅茨曲线与传统的环境库兹涅茨曲线形态不同,出现波动性特征,呈“U型+倒U型”。其中第一阶段为1992年前,工业结构以轻工业为主,随着工业废水治理力度的提高,污染恶化趋势有所遏制,1992-1993年为“U”型环境库兹涅茨曲线的低谷;第二阶段为1992年-1998年,工业结构以重工业为主,固体废弃物与气体污染程度逐渐增加,环境污染水平有所提高,1997-1998年出现“倒U”型曲线的高峰;第三阶段为1998年后,随着综合治理措施的不断加强,城市环境质量总体处于好转态势,曲线开始出现下降趋势。分析表明,引起上述变化的原因与产业结构的变化、环境政策取向、环境保护投资力度等因素有明显关系。     

中国城市PM2.5污染对居民主观幸福感的影响及支付意愿研究

利用2015年中国40个城市大规模问卷调查数据,采用贝叶斯多层级有序分类响应模型探讨了PM_2.5污染对居民主观幸福感的影响,进而核算居民为减轻PM_2.5污染的支付意愿。研究发现：PM_2.5污染对主观幸福感具有显著的负向影响,PM_2.5污染每增加1个单位,主观幸福感将下降0.040个百分点;家庭月收入对主观幸福感具有显著的正向影响,家庭月收入每增加1个单位,主观幸福感将提升0.026个百分点。支付意愿不仅受到家庭收入水平的影响,还受到居民所处城市空气质量的影响;在承受PM_2.5污染的最初阶段,居民为改善空气质量的支付意愿最高。居民为改善空气质量愿意支付的金额平均为226元,占家庭月总收入的2.274%。     

我国重污染城市的可持续发展之路：以辽宁省本溪市为例

以终端治理为主的综合整治是针对重污染城市环境问题一个重要举措，但其根本的解决途径在于实现城市的可持续发展。本文以本溪为例，提出了重污染城市的城市建设的各个层次可持续发展的途径和实施方案。     

Spatio-temporal Differences and Driving Forces of Air Quality in Chinese Cities

Deterioration of city air quality is the serious problem in the process of rapid urbanization and economic development in China. Taking 74 cities that have implemented the new Ambient Air Quality Standards (GB3095- 2012) since 2013 as examples, using statistical and ArcGIS spatial analysis method, the multi-scale temporal and spatial variations characteristics and the impact of social and economic factors on urban air quality variations, are analyzed in this paper. The main research conclusions are as follows:(1) Air quality in Chinese cities shows very significant seasonal variations, with higher air quality in summer and autumn, and lower air quality in spring and winter; (2) Seen from a daily pollution perspective, air pollution is very serious and will tend to be more serious in the future; (3) Seen from an hourly variation perspective, urban air quality is time coupled with social production and urban living; (4) The overall spatial pattern of urban air quality is high in the east and north and low in the west and south, but with an obvious trend towards regional integration. (5) Cities in different regions have different factors that cause air quality variations. In general, urbanization level and energy consumption per GDP are the common factors.     

西北地区城市化对城市气候环境的影响

以西北地区五个省会城市所在的地区为研究区域,分析了近50年西北地区城市气候的变化趋势,考察了城市发展对气候的影响,发现西北地区大城市存在显著的热岛效应、雨岛效应、干岛效应和暗岛效应。在此基础上建立了城市发展与城市气候变化之间的回归模型,证明西北地区城市发展对气候的影响不完全符合库次涅茨曲线特征。     

环塔里木盆地绿洲城市发展与水环境质量协调度

解决好新疆环塔里木盆地绿洲城市发展与水环境质量之间的关系,对"一带一路"倡议顺利实施及新疆社会稳定具有十分重要的作用。基于2004-2017年环塔里木盆地绿洲城市发展与水环境变化状况,构建城市发展与水环境质量的综合评价模型及二者的协调度模型,以探讨环塔里木盆地绿洲城市发展、水环境质量变化及二者的协调关系。结果表明：2004-2017年,（1）环塔里木盆地绿洲城市发展综合指数呈现出逐年稳定上升的趋势,经济发展和城镇空间规模扩大是环塔里木盆地绿洲城市发展的主要形式;（2）环塔里木盆地绿洲城市的水环境质量综合指数呈现出逐年降低的趋势,水环境质量形势严峻;（3）环塔里木盆地绿洲城市发展-水环境质量系统的协调度呈现倒U型的稳定发展趋势,但总体上两者的协调度较低,城市发展和水环境质量之间的矛盾日益突出。     

城市规模分布与空气质量的关系——基于LandScan数据的跨国研究

对于何种城市规模分布有利于促进绿色发展,学界在理论与实证方面都存在争议,且鲜见跨国的实证研究。基于2000—2015年LandScan人口数据和欧空局土地覆盖类型数据,识别了具有统一定义的全球近100个国家的所有城市,通过描述性统计和面板双向固定效应模型探究城市规模分布对PM_2.5浓度的影响。研究发现,均衡的城市规模分布总体上能够降低国家的PM_2.5浓度,这是因为均衡的城市规模分布能够通过促进分工合作和减少交通出行来降低PM_2.5浓度。实证结果具有一定异质性,在人口密度较高或政府干预程度较高的国家,均衡的城市规模分布更有利于降低国家PM_2.5浓度,而在人口密度较低或政府干预程度较低的国家,相对极化的城市规模分布更有利于国家PM_2.5浓度的下降。本研究丰富了城市规模分布对PM_2.5浓度影响在跨国层面的证据,对制定可持续发展的国土空间规划具有重要的启示。     

空气污染对城市活力的影响及其建成环境异质性——基于大数据的分析

建设充满活力的城市空间得到地理和城乡规划学者的广泛关注。随着空气污染问题的加剧,空气质量影响居民在城市空间中的活动,但鲜有研究考察空气污染与城市活力的定量关系。基于广州市2019年新浪微博签到记录、日气象和空气质量数据、以及建成环境数据,本研究构建以街道为空间单元、以天为时间单元的面板数据,通过标准差椭圆（SDE）以及面板回归模型测度空气污染对城市活力的抑制效应以及该抑制效应在不同建成环境上的异质性。研究得到以下结论：① 城市活力SDE面积随空气质量指数（AQI）上升而收缩,轻度污染和中度污染的城市活力SDE面积仅为空气质量优的约80%和30%。② 运用空间面板回归模型控制街道的空间关联性后,空气质量指数（AQI）对城市活力具有明显负向影响,AQI每增加1个单位,日活动强度减少约0.10次/10 km²;当空气质量恶化到中等污染后,AQI每增加1个单位,日活动强度减少约0.14次/10 km²。③ 空气污染对城市活力的抑制效应在不同建成环境上存在异质性,POI密度、离城市中心距离强化空气污染对城市活力的抑制效应,而地铁站密度、道路交叉口密度、土地利用混合度则弱化空气污染对城市活力的抑制效应。本研究有助于更好厘清空气污染、建成环境与城市活力的关系,并为优化建成环境以缓减空气污染对城市活力抑制效应提供分析支撑。     

外商直接投资对空气污染影响的空间异质性分析——以中国150个城市空气质量指数（AQI）为例

空气污染问题引起了人们极大的关注。以中国2014年150个地级市作为样本数据,采用空气质量指数（AQI）作为全面衡量空气污染的指标,运用地理加权回归模型从空间异质性视角出发,分析了不同城市外商直接投资与空气污染之间的关系。研究结果表明：总体上,外商直接投资由于带来了先进的技术,有利于空气质量的改善。此外,人均地区生产总值的增加、二氧化硫和PM_2.5浓度的提高均是导致空气污染加剧的重要因素;而环保意识的提升则有利于空气质量的改善。民用汽车保有量变量在统计上不显著。从地理加权回归模型估计结果来看,不同城市的外商直接投资对环境的改善作用存在显著的空间异质性。其中,东北城市群、关中城市群和长江中游城市群外商直接投资对空气质量的改善作用最大,山东半岛城市群和川渝城市群外商直接投资对空气质量的改善作用不明显。     

基于空间计量模型的中国城市化发展与城市空气质量关系

采用中国289个地级及以上城市2016年的空气质量指数（AQI）和夜间灯光数据,运用空间滞后模型,从空间溢出效应视角出发探究了城市化发展与空气质量之间的定量关系。从空间滞后模型的估计结果来看,城市空气污染存在显著的空间溢出效应,周边地区空气质量的下降会导致本地空气污染情况加重。在城市发展过程中,城市经济发展水平的提高,引致的城市建设用地的扩张使得空气质量不断恶化;政府管制力的加强对空气污染的治理起到了促进作用,而居民环保意识和城市技术创新水平的提高有利于空气质量的改善。此外,PM2.5质量浓度的上升导致空气质量恶化。公路货运量在统计上与空气质量的关系不显著。从研究结果来看,协调城市发展与空气质量的关系以及加强空气污染防治的联防联控机制,是未来空气污染治理工作的重点。