武汉城市圈经济资源环境耦合的系统动力学模拟

都市圈经济资源环境系统通过相互作用形成了一个具多重反馈的耦合巨系统,三者间存在互相制约、相互作用的高阶、非线性复杂关系,传统的线性研究范式面临挑战。引入系统动力学理论,通过因果关系和流图分析方法,以武汉城市圈为例,建立经济-资源-环境耦合作用的系统动力学模型,结果显示:①模型具有很好的普适性,能真实反映系统要素之间相互耦合的动态演化过程,可以为调控经济资源环境系统协调发展提供决策参考;②借助模型可以对内部错综复杂、相互联系和相互耦合的巨系统进行动态多情景模拟,并揭示出协调发展模式下的经济快速增长为资源有效利用和环境保护治理提供更好的支持,三者相互促进,是武汉城市圈实现可持续发展的相对最佳方案。     

辉南县农业生产系统的动态模拟

本文分析辉南县农业资源条件和农业生产系统存在的问题,利用系统动力学的理论方法,建立该县农业生产系统长期发展的动态仿真模型,提出了辉南县农业发展的合理方案.     

平原农区农业生产系统转型及其环境效应的耦合类型划分

农业绿色转型已经成为乡村振兴与农业农村深化改革的必然选择,亟待探索农区农业生产转型与其环境效应的空间分异规律与地域类型,从而推进农业的高质量发展。本文基于类型学视角采用判别法将黄淮海平原农区的农业生产类型划分为城市近郊现代集约型、城市近郊传统经营型、城市远郊现代集约型和城市远郊传统经营型。从拉力、支撑力及引导力的视角,构建以“发展主体适应-要素变化-环境响应”为主线的分析框架,解读了农业生产系统转型及其环境效应的动力机制和特征。黄淮海平原农业生产系统转型负向环境效应的形成机制为在增产增收的目标导向及区域自然条件约束下,资本、技术及劳动力的非理性投入对农业生态系统的扰动。将农业生产系统转型与环境效应的耦合类型划分为城郊现代集约高强度污染型、城郊现代集约中度污染型、城市远郊现代集约高强度污染型和城市远郊现代集约中度污染型。基于以上分析,从普适性与异质性视角提出了相应的政策启示与优化调控策略,以期实现平原农区农业生产系统的可持续健康转型。     

城镇化与生态环境耦合动态模拟模型研究进展

按照地理学科发展趋势,对城镇化与生态环境耦合的研究将由定量描述转入动态模拟。目前,城镇化与生态环境耦合动态模拟模型呈现多元化。论文系统梳理了其中4类常见的动态模拟模型,包括城镇化与生态环境耦合系统动力学模型、基于人工智能算法的城镇化与生态环境耦合动态模拟模型、基于土地利用变化的城镇化与生态环境耦合动态模拟模型以及基于多模型集成的城镇化与生态环境耦合复合模型。主要结论如下：系统动力学模型被广泛应用于城市复杂系统、城市转型和可持续发展以及城镇化与生态环境单要素耦合的动态模拟之中,但存在空间解释不足以及忽视系统自适应性等问题;人工智能算法(ANN和BN)在自学习、自组织、自适应系统或不确定性系统模拟中具有显著优势,并被应用于城市扩张、环境变化、资源需求以及生态脆弱性的识别之中,但应用面相对狭窄且限制条件偏多;土地利用变化模型(CLUE/CLUE-S、CA和MAS)局限于从土地城镇化视角模拟城镇化与生态环境耦合;基于多模型集成的复合模型实现了各模型之间的优势互补,已成为城镇化与生态环境耦合动态模拟模型的发展趋势。今后,应从技术和理论2个层面实现城镇化与生态环境耦合动态模拟模型的进一步发展,并加强对微观过程的模拟。     

《秦代政区地理》评介

历史政区地理研究是中国传统舆地学的核心内容之一,也是现代历史地理学研究的重要内容之一。作为我国历史上第一个封建大一统王朝,秦代的郡县设置问题一直是中国古代史研究中的一个热点、难点问题,由于秦祚短促,加之文献记载的阙如、歧异,秦代的郡县设置问题一直未能得到真正解决。后晓荣博士著《秦代政区地理》一书,所针对的正是这一历史地理学界的重大问题。该书作为东方历史学术文库丛书之一,已于2009年由社会科学文献出版社出版。书中作者利用新材料和新研究手段重新审视秦代历史地理,特别是秦代政区地理中郡县设置的重大问题,得出了仅靠传统文献无法得出的新的结论,提出了秦置54郡的见解,又考证落实了近700个秦置县,从而促进了秦代历史地理问题的研究。     

《中国干旱区自然地理》评介

中国干旱区是我国三大自然地理区之一,面积约21.5×10⁶ km²,占全国土地面积的22%。这片土地为人类提供了丰富的自然资源和能源。在中国干旱区人类开发和应用当地自然资源和能源至今已有几千年的历史,但是之前还没有一本系统综合研究总结中国干旱区形成、演化以及各种自然地理要素,特别是山-盆耦合关系的著作。由陈曦研究员主编的《中国干旱区自然地理》一书2010 年6 月由科学出版社出版以来,在地理学界引起广泛关注,赢得众多好评。     

基于耦合的地理模拟优化系统

尽管GIS在涉及空间信息的许多学科和行业有广泛的应用,但其在对过程进行模拟和优化方面存在严重的功能不足。本文提出地理模拟优化系统GeoSOS的概念与实现方法。进一步建立了GeoSOS1.0的模拟优化平台,作为GIS的重要补充工具。包含了三个重要部分:地理元胞自动机(CA)、多智能体系统(MAS)、生物智能(SI)。其核心内容就是根据微观个体的相互作用,达到模拟和优化的目的。根据Tobler地理学的第一定律,提出了GeoSOS的统一的相互作用规则。GeoSOS具备将模拟和优化耦合起来的功能。将动态模拟模型与空间优化模型耦合起来,使得优化的方案具有一定的前瞻性。对比实验结果发现,耦合模型产生的效用值比非耦合模型分别高出4.3%(点状优化)和4.1%(线状优化),表明GeoSOS能够改善优化的结果。     

美丽中国建设的地理学使命与人地系统耦合路径

美丽中国是一个天蓝地绿、山清水秀、强大富裕、人地和谐的可持续发展强国。建设美丽中国是落实联合国2030年可持续发展目标的中国实践和国家样板,是推进人与自然和谐发展、守住“绿水青山”赢得“金山银山”的重要手段。地理学作为服务国家经济社会发展的交叉应用学科,其综合性和区域性特点决定了地理学家肩负着建设美丽中国、筑造美好家园的历史使命,责无旁贷地率先成为美丽中国建设的先行者和实践者,地理学倡导的人地系统耦合论是美丽中国建设的理论基石,地理学的学科交叉与综合集成是美丽中国建设与调控人地关系的实践手段,地理学的复杂系统模拟和优化方法为美丽中国建设的人地系统耦合路径选择提供了科学工具,综合地理区划是因地制宜地建设美丽中国的分区基础。地理学推进美丽中国建设的人地系统耦合路径包括:开展美丽中国建设的重大科技攻关和人地耦合试验示范;进行美丽中国建设的动态评估与人地耦合监测;编制美丽中国建设的人地系统耦合路线图与“十四五”规划行动方案;树立美丽国土观,在《全国国土空间规划纲要》中充分体现美丽中国建设目标;因地制宜地做好美丽中国建设的人地系统耦合区划,建设好美丽城市群和美丽公园群;先行开展美丽中国建设样板试点,总结美丽中国建设的人地系统耦合模式。通过这些耦合路径确保全国及各省市区按照美丽中国建设的时间表和路线图逐步接近目标值,在“比美健美”的竞建行动中实现美丽中国建设的总目标。     

城镇化与生态环境耦合动态模拟理论及方法的研究进展

城镇化与生态环境耦合是当前研究热点,而其动态模拟将是未来的重要方向。基于系统科学与跨尺度耦合理论揭示城镇化与生态环境耦合系统的本质,即一个非线性的、具有高低阶多重反馈的开放的复杂巨系统。通过综述城镇化与生态环境耦合动态模拟的理论、方法与应用的研究进展,可知：① 动态模拟成为趋势,相关理论与机理解析不断完善;② 动态模拟技术趋向多元化、精细化、智能化和集成化;③ 应用研究基于多类型案例区、多要素以及近远程与跨区域3个方面。当前研究不足包括：① 理论发展与整合不足;② 方法集成与数据共享力度滞后;③ 耦合关系链条和主控要素的动态特征未被完整揭示,远程耦合模拟缺乏定量表达、系统性整合以及与区域联动层面的应用衔接。今后,应以理论为根基,推动多科学交叉融合;以方法为支撑,推动动态模拟技术整合与数据共享;以应用为导向,揭示城市群等重点地区的近远程关系链条与主控要素的动态演化模式,为区域可持续城镇化提供决策支持。     

《亚热带资源与环境学报》创刊词

国家新闻出版总署批准《亚热带资源与环境学报》的办刊宗旨为：“为亚热带资源环境和地理综合研究提供学术交流的平台，注重具有区域特色和学科交叉的研究，优先发表原创性成果，传播学术信息，并为区域人与自然和谐发展和社会经济可持续发展提供科技信息支撑。”以发表资源、环境和地理及其综合、交叉研究成果作为本刊的宗旨，是基于我们对资源、环境与地理学三者相互关系及其综合研究重要性的认识。人与自然的关系，即人地关系，是人类生存和发展的基本关系。     

《自然地理学研究范式》评介

正北京大学城市与环境学院李双成教授所著《自然地理学研究范式》一书,是科学技术部创新工作基础专项——"地理学思想与方法"丛书中的一部,2013年5月由科学出版社出版发行。全书共8章计50万字。范式的概念由托马斯?库恩在1962年提出。他认为范式是使一门学科成为科学的必要条件,也就是把范式看作科学与非科学的分界标准。显而易见,没有系统、完整、科学的研究范式,地理学难以进入现代科学之列。随着自然地理学中系统研究的发展以及分支学科的增加,自然地理学与相关学科的联系更加紧密,尤其是一些基础性学科例如物理学和数学中的     

《时空之间:关于地理学想象的反思》评介

正大卫·哈维(David Harvey)是第二次世界大战后极负盛名、最具代表性的地理学家之一。他既是实证主义地理学的集大成者,又是激进地理学、马克思主义地理学的代表人物,以及后现代地理学的先锋。《时空之间:关于地理学想象的反思》一文是1989年3月21日,哈维在马里兰州的巴尔的摩召开的     

海河流域地表水与地下水耦合模拟

近10年来海河流域地下水超采严重,急需加强流域地表水与地下水统一管理。地表水与地下水的耦合模拟研究是实现流域地表与地下水资源综合管理的重要支撑。本文探讨了当前3种不同的地表水与地下水耦合方式,基于现有数据条件和应用管理的需求,提出了将成熟的流域地表水SWAT与地下水MODFLOW模型进行松散耦合的技术框架,并构建了海河流域地表水与地下水耦合模型。在流域地表空间上,根据流域特性和管理需求,划分了283个子流域和2100个水文响应单元（HRU）;在平原区地下空间上,基于15个大的岩性分区剖分出若干个4km×4km网格。通过GIS平台,建立流域地表水与地下水计算单元的转换关系。并利用1995．2004年水文气象数据进行验证分析,取得较好模拟精度。该耦合模型不仅能够支撑流域现状管理,而且可用于气候变化与南水北调工程对流域水资源影响评估分析。     

《当代地理学方法》评介

<正>随着地理学研究尺度的不断扩展,以新技术、新方法的引入为基础,地理学的研究开始从定性走向定量,从现象认识进入过程和机理探索阶段。英国诺丁汉大学(The University ofNottingham)教授尼古拉斯克里福德(Nicholas J.Clifford)等在总结地理学研究传统方法和新技术的基础上,编写了"Key Methods in Geography"(2003年由英国塞奇出版公司出版),     

《西夏地理研究》评介

2008年人民出版社出版的杨蕤博士的《西夏地理研究》一书全面地探讨了西夏王朝的疆域、政区、气候、生态、经济、人口等问题,并对地理环境对西夏王朝的影响及西夏人对生活区域内环境的改造等问题做了深入地分析,将学界关于西夏时期西北地理及人地关系的研究推向了更高的水平。     

《当代地理学方法》中文版评介

英国学者尼古拉斯·克里福德、吉尔·瓦伦丁等编著的《当代地理学方法》(Key Methods in Geography)一书已由商务印书馆2012年出版了.该书由张百平、孙然好等翻译、蔡运龙校对.全书共计4编30章,全面介绍、解读和分析了当代地理学中的主要研究方法,可供地理学研究人员和学生参考使用. 科学发展的重要标志之一是学科整体进步,学科的进步主要表现在理论的完善、方法的突破和新技术的引入.     

农业地域系统演变的动态模拟与优化调控研究——以东北地区为例

着眼于人地系统的复杂动态特征,基于东北地区农业地域系统的结构分析,运用系统动力学理论方法,构建农业地域系统演变的动态仿真模型。依据区域农业发展态势与未来目标,进行多情景模拟,提炼出传统发展、种植业结构优化发展和农牧综合协调发展3种代表性调控模式。对比分析后认为,农牧综合协调发展模式是东北地区农业地域系统较为合理的发展模式。构建合理农业地域结构必须控制非农用地快速扩张、挖掘农业综合生产潜能、培育优势农产品基地和产业带。     

西安市城市化与都市农业发展耦合关系研究

城市化以其强烈的市场效应与辐射功能带动了都市农业的发展,但同时又对都市农业的水土资源、生态环境造成负面影响;都市农业又通过其生产、社会及生态功能推动城市化发展。揭示两者之间的作用规律,对解决城市经济、社会和生态问题,快速推动都市农业发展,协调城乡关系具有重要意义。本文在构建城市化水平与都市农业发展水平测度指标体系的基础上,通过主成分分析法和相关分析法,探讨了城市化与都市农业发展之间的相互作用机制,并定量分析了两者之间的耦合关系。结果表明：① 近10 年,西安市城市化水平与都市农业发展水平都呈上升的趋势,且二者表现出显著的同步性;② 西安城市化水平和都市农业发展水平呈显著的正相关,相关系数达0.955;③ 西安城市现代化水平因子、城市生活质量水平因子和人口与经济结构因子是推动城市化的3 个主要因子,其中城市现代化水平因子是推动西安都市农业发展的主导因子。     

人地系统耦合下生态系统服务与人类福祉关系研究进展与展望

21世纪以来生态系统服务退化与人类需求提升间的矛盾愈发激烈,如何有效推进生态系统服务与人类福祉的协调平衡成为当前可持续发展的核心主题.论文通过梳理生态系统服务与人类福祉关系研究的阶段演进发现,现有研究主要从服务对福祉的影响与福祉对服务的反馈切人,逐步聚焦到供需关系与空间流动、权衡/协同的利益博弈、文化服务的价值化、生态...