江苏省县域城镇化与农村发展协同演化研究

构建城镇化与农村发展协同演化评价指标体系,运用熵值法、协调度模型及变异系数,以县域为研究单元,探讨江苏省城镇化与农村发展的空间格局及二者的协同演化关系。结果表明:(1)湖区周边地区城镇化水平较高,从南到北,高、中、低递减分布。太湖、高邮湖流域周边地区城镇化水平明显高于骆马湖、洪泽湖流域周边地区,增长较快地区主要沿东陇海线、宁启线发展;(2)沿长江中下游、苏北灌溉总渠农村发展水平高,形成苏州、南通、徐州3个增长中心。苏南城镇化与农村发展水平较高,苏北地区处于城镇化与农村发展洼地,应当扶持苏北地区的发展;(3)江苏省城镇化与农村发展协同演化程度较高水平区以苏州为的核心,低水平以淮安为核心。     

新疆城镇化与生态环境耦合关系分析

以典型的干旱地区新疆为例,用熵值法计算1996—2014年城镇化与生态环境综合发展水平及各要素的权重,运用熵增定律对二者的耦合关系进行分析。研究结果表明:新疆城镇化与生态环境的耦合关系呈现出非平稳的波浪形上升过程,耦合模式以磨合、拮抗型为主,显示出城镇化推进是以牺牲生态环境为代价的,且破坏程度在不断加剧,但恶化加剧的幅度却在不断缩小,趋于稳定。从影响城镇化与生态环境耦合关系的"要素流"角度进行剖析,提出适合新疆城镇化生态发展的主要路径。     

中原经济区城镇化与生态环境耦合发展时空差异研究

以中原经济区所涉及的五省29个地级市为研究对象,运用主成分分析法对城镇化水平与生态环境质量分别进行综合评价,并将评价结果分别进行归一化处理,计算2003—2011年中原经济区各市的城镇化水平和生态环境质量的耦合度与耦合发展度。再用探索性空间数据分析法,在Arc GIS与Geo Da软件的支持下,对各市城镇化水平与生态环境质量耦合发展度进行时空差异分析。结果表明:各市城镇化水平与生态环境质量的耦合发展度在空间上表现出明显的局部空间自相关集聚格局,总体趋势为西北高东南低。据此,各市应采取不同的城镇化发展对策。     

城镇化与生态环境近远程耦合关系研究进展

城镇化与生态环境近远程耦合关系研究是国际人地系统研究的前沿和热点领域,对于如何协调中国城镇化与生态环境的关系问题也具有重要的参考价值。本文紧扣城镇化与生态环境近远程耦合关系研究主题,在对国际研究进行梳理的基础上,集中从城镇化与生态环境近远程耦合关系理论、方法以及关键应用领域三个方面,对城镇化与生态环境近远程耦合关系研究国际前沿与进展进行评述。分析发现,国际上近远程耦合概念提出时间不长,其理论的完备性与系统性尚显薄弱,对实证研究统领性指导还略显不足。而从其他研究视角出发,国际上对互为远端的人地系统间关联现象进行了大量研究,实证内容充足,内涵丰富。展望未来,关注城市群地区城镇化与生态环境近远程耦合关系、挖掘城镇化与生态环境近远程耦合主导路径与动态演变特征、加强中国城镇化与生态环境近远程耦合理论研究,是推动中国城镇化与生态环境耦合研究迈向新的发展阶段的重要方向。     

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。     

辽宁省经济与生态环境系统耦合发展分析

基于区域经济与生态环境系统的发展速度,选取24个评价指标,利用耦合度模型并结合剪刀差分析评价辽宁省1996-2011年经济系统与生态环境系统的耦合发展,分析耦合度发展趋势及系统发展速度的差异性.结果表明:经济发展速度呈“U”型,而生态环境系统呈倒“U”型,二者耦合度发展呈“U”型,先后经历了发达型—协调发展型—发达型—过度发展型几个不同耦合度阶段,1996-2002年经济与生态环境系统发展耦合程度较高,2003-2011年发展趋势逐渐远离和谐;剪刀差显示经济系统与生态环境系统速度差异发展过程呈“U”型,2001年差异度最小,2002-2011年差异度值逐年加大,经济与生态环境系统发展速度有显著差异性,二者的发展速度并不协调同步.     

哈萨克斯坦城镇化与生态环境耦合过程与机理分析

在一带一路背景下,探索哈萨克斯坦城镇化与生态环境间的复杂关系具有重要的意义.通过运用熵技术支持下的变异系数法和多目标模糊隶属度函数分别对哈萨克斯坦城镇化与生态环境进行综合测度,构建综合指数,基于改进的Tapio脱钩分析模型分析了城镇化与生态环境的动态耦合关系并用阈值分析法分析其静态耦合关系.结果表明:(1)哈萨克斯坦综...     

城镇化与生态环境耦合圈理论及耦合器调控

城镇化与生态环境之间客观上存在着极其复杂的近远程非线性耦合关系,如何协调城镇化与生态环境的关系问题已上升为全球性战略问题和世界性科学难题。本文从理论上揭示了城镇化与生态环境交互作用的耦合性、耦合关系和耦合度;根据主控要素总结出了城镇化与生态环境耦合的10种关系和交互方式;根据耦合度强弱将耦合性分为低度耦合、较低耦合、中度耦合、较高耦合、高度耦合和完全耦合6种类型,分别对应随性耦合、间接耦合、松散耦合、协同耦合、紧密耦合和控制耦合,进而形成城镇化与生态环境耦合塔;创建了城镇化与生态环境耦合圈理论,按每旋转10°生成一个图谱构建了由直线图谱、指数曲线图谱、对数曲线图谱、双指数曲线图谱和“S”型曲线图谱等组合而成的45种耦合图谱,不同图谱对应着不同的城市发展阶段和发展模式。在多种耦合图谱中,认为“S”型曲线耦合图谱是最佳图谱,代表着多种图谱中体现城镇化与生态环境相互作用的最佳耦合状态。以“S”型曲线耦合图谱为依托,借助SD模型及各变量之间存在的一对一、一对多和多对多的复杂关系,构建了由11个调控要素和201个变量构成的耦合调控器（UEC）,只要一个变量发生变化,就会牵一发而动全身,影响整个耦合调控器的结构、功能和调控结果。这种耦合调控器包括同一时间多个城市城镇化圈与生态环境圈之间的静态调控、不同时间同一城市城镇化圈与生态环境圈之间的动态调控、不同时间多个城市城镇化圈与生态环境圈之间的动态调控3种时空尺度,通过调控将逐步推动城镇化圈与生态环境圈之间由低级耦合向高级耦合方向演进。     

重庆市新型城镇化质量与生态环境承载力耦合分析

本文以重庆市为研究对象,采用耦合分析法,通过分析新型城镇化质量和生态环境承载力主要指标,构建新型城镇化质量与生态环境承载力耦合协调模型,计算2000-2012年重庆市及各区县新型城镇化质量与生态环境承载力的耦合度,评价重庆市新型城镇化质量和生态环境承载力耦合阶段及水平,分析生态环境承载力与新型城镇化发展质量的耦合分类,为探索可持续发展的城镇化道路提供数据参考。结果显示：2000-2012年,① 重庆全市耦合度处于在0.967~1.000之间,显示出重庆市的新型城镇化质量与生态环境承载力的耦合阶段处在高水平耦合时期;② 重庆市区县新型城镇化质量与生态环境承载力耦合度分布基本符合“一圈两翼”的空间分异规律,耦合度范围在0.884~1.000之间,也处于生态环境与城镇化质量高耦合时期;③ 但重庆市各区县新型城镇化质量与生态环境承载力存在明显区域差异,尤其是生态环境承载力指数的空间差异比较明显,根据耦合状况可以大致分为4种区县耦合类型。表明重庆市快速城镇化的后果导致都市区生态压力增大,生态承载力空间差异显著的现实将导致原有城镇化发展方式面临不可维系局面,亟需调整城镇化发展方式;发展新型城镇化应通过优化资源利用方式,调整产业空间布局和升级产业达到疏导人口分布和提升城镇化发展质量的目的,最终缓解生态环境因城镇化快速发展带来的压力。     

城镇化与生态环境耦合的动态模拟——研究进展与展望

Urbanization and eco-environment coupling is a research hotspot.Dynamic simulation of urbanization and eco-environment coupling needs to be improved because the processes of coupling are complex and statistical methods are limited.Systems science and cross-scale coupling allow us to define the coupled urbanization and eco-environment system as an open complex giant system with multiple feedback loops.We review the current state of dynamic simulation of urbanization and eco-environment coupling and find that:(1)The use of dynamic simulation is an increasing trend,the relevant theory is being developed,and modeling processes are being improved;(2)Dynamic simulation technology has become diversified,refined,intelligent and integrated;(3)Simulation is mainly performed for three aspects of the coupling,multiple regions and multiple elements,local coupling and telecoupling,and regional synergy.However,we also found some shortcomings:(1)Basic theories are inadequately developed and insufficiently integrated;(2)The methods of unifying systems and sharing data are behind the times;(3)Coupling relations and the dynamic characteristics of the main driving elements are not fully understood or completely identified.Additionally,simulation of telecoupling does not quantify parameters and is not systemically unified,and therefore cannot be used to represent spatial synergy.In the future,we must promote communication between research networks,technology integration and data sharing to identify the processes governing change in coupled relations and in the main driving elements in urban agglomerations.Finally,we must build decision support systems to plan and ensure regional sustainable urbanization.     

特大城市群地区城镇化与生态环境交互耦合效应解析的理论框架及技术路径

特大城市群地区是国家经济发展的战略核心区和国家新型城镇化的主体区,担当着世界经济重心转移承载地的历史重任,但在发展过程中面临着日益严重的资源与生态环境的胁迫压力。开展特大城市群地区城镇化与生态环境交互耦合效应的研究,是未来10 年地球系统科学研究的前沿领域和高优先研究主题。本文系统解析了特大城市群地区城镇化与生态环境交互耦合效应的基本理论框架。首先从理论上分析了特大城市群系统各自然要素和人文要素交互作用的非线性耦合关系及耦合特征,科学辨识近远程主控要素作用下城市群系统内外部各要素相互作用的胁迫强度、近远程耦合机理与规律,总结特大城市群地区城镇化与生态环境交互耦合圈理论,进一步构建多要素—多尺度—多情景—多模块—多智能体集成的时空耦合动力学模型,研发特大城市群地区可持续发展优化智能调控决策支持系统;其次从方法上将特大城市群地区视为一个开放的复杂巨系统,在建立同一标准化共享数据库的基础上,采用多要素—多目标—多模型—多情景环境下的城镇化与生态环境交互耦合集成技术方法、大数据支持下的城镇化与生态环境交互耦合技术方法,构建多尺度—多技术—多智能体集成的城镇化与生态环境交互耦合技术框架,按照分析时空演变特征—寻求主控要素—辨识耦合关系—揭示胁迫机制—发现耦合规律—筛选调控变量—求解临界阈值—进行调控试验—完成情景模拟—提出优化方案—完成情景模拟—提出优化方案—实现国家目标这样一条技术路径,提出解 决问题的整体优化方案。本文旨在为特大城市群地区由问题集中区转为可持续发展区提供理论指导和方法支撑。     

城镇化与生态环境“耦合魔方”的基本概念及框架

城镇化与生态环境耦合系统是人地关系地域系统的重要一环,面对新时代全球尺度的远程联系、时空压缩与社会经济重构,传统的研究框架急需转型和升级。借鉴人地关系地域系统、远程耦合和星球城市化等理论,从复杂性科学视角出发,首先解析了城镇化与生态环境耦合系统的内涵,进而从空间、时间、表象和组织四个维度,提出了一个解释城镇化与生态环境耦合机理的分析框架——“耦合魔方（CHNC）”,并论述了其概念、内涵、演化规律和分析框架：魔方中的系统与系统、系统与要素、要素与要素间通过各种“耦合线”相互联系与作用,形成一个彼此嵌套、相互联系、对立统一的有机整体;魔方的旋转代表了不同地域间城镇化与生态环境的时空非线性耦合作用,系统通过不断能量交换,产生临界相变与整体涌现性,长期处于有序与无序之间的中间状态;“耦合魔方”包括近远程耦合、近远期耦合、组内间耦合和显隐性耦合,共四个维度,八种类型。重点剖析了远程、远期、组间和隐性耦合的科学内涵、研究方法与典型案例,并形成更具普遍意义的人地关系耦合矩阵。“耦合魔方”为揭示城镇化与生态环境耦合系统的演化和机理提供一个更加全面系统的跨学科研究范式,拓展了人地系统耦合研究的分析维度,为面向人类福祉的区域可持续发展政策制定提供科学支撑。     

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。     

中国城市化与生态环境系统耦合研究进展

城市化过程与生态环境变化之间的相互联系、相互作用,是面向可持续发展的人文过程与自然过程综合研究的重要课题。基于系统耦合理论,文章将具有城市化特征的各类城市人文要素的集合与组成生态环境的各类自然要素的集合视为2个相互独立又彼此影响的系统,分别从理论与方法的角度梳理并总结了当前中国城市化过程与生态环境变化之间关系的研究进展。中国学者不仅在城市化与生态环境耦合关系和演化规律认识上取得了成果,而且在定量评价与测度两大系统各要素及系统之间的耦合机制方面积累了经验,也提出了实现城市化发展与生态环境维护相互协调的对策。综合而言,目前国内研究在内容上的多维性特征、方法上的多元化特征和研究对象上的区域性特征明显,但同时还存在理论基础薄弱、定量评价指标体系缺乏以及研究的滞后性和被动性等问题,今后应围绕城市化与生态环境系统耦合理论框架和方法体系、系统作用观测与评价指标体系及预警机制、城市生态空间扩展与优化的模式与方法等方面展开深入研究。     

城市化与生态环境交互耦合系统的基本定律

城市化与生态环境之间存在着客观的动态耦合关系,这种耦合关系可以看作是一个开放的、非平衡的、具有非线性相互作用和自组织能力的动态涨落系统,称其为城市化与生态环境交互耦合系统。根据耗散结构理论和生态需要定律理论,从理论上分析了城市化与生态环境交互耦合系统满足的六大基本定律,即耦合裂变律,动态层级律,随机涨落律,非线性协同律,阈值律和预警律,这六大定律是研究分析城市化与生态环境交互耦合过程必须遵循的基本定律。对系统揭示城市化过程与生态环境演变过程之间的交互胁迫和动态耦合关系具有重要的理论指导意义。     

区域城市化与生态环境耦合发展模拟及调控策略——以江苏省为例

根据城市化与生态环境耦合含义及框架,利用SD的原理和方法,以江苏省为例,建立了区域城市化与生态环境耦合的SD模型,并选取五种典型发展模式进行策略情景模拟。分析表明:①区域城市化与生态环境交互耦合具有复杂性、非线性和时变性的特点,SD模型分析此类问题具有明显的适用性。模型的历史数据拟合的误差小,反映它具有一定可靠性,能在一定程度上解释区域城市化与生态环境交互耦合的复杂行为,评估城市化对生态环境的潜在效应;②在不同调控策略的发展模式下,该省城市化与生态环境耦合的情景存在较大差异,五种模式都有其显著的比较优势,同时也存在明显的发展缺陷;③根据该省的发展特点和区域发展差异并结合城市化发展一般规律,分阶段和分地域推进人口城市化发展模式和社会城市化发展模式,可以实现该省人口、经济、城市化和生态环境协调发展的目的。     

山西省旅游产业-城镇化-生态环境耦合协调发展分析

在构建综合评价指标体系的基础上,分别对2005—2015年山西省11个地级市旅游产业系统、城镇化系统以及生态环境系统综合指数进行测算。基于测算结果构建耦合协调度发展模型并选取3个时间截面利用GIS软件分析其时空演变规律。结果表明:山西省各市3个系统指数以及综合评价指数均呈上升态势,但上升速率存在明显的区域差异。耦合协调度最高的为太原市,最低的为忻州市。截面数据的分析表明,山西各地级市耦合协调度总体表现出失调衰退—中间过渡—协调提升的转化趋势。     

江苏省县域非农化与乡村发展的耦合分析

从"要素—结构—功能"的视角构建多要素非农化指数和乡村多功能发展指数,分析2000—2015年江苏省县域非农化与乡村发展的时空格局及耦合关系。结果表明:江苏省县域非农化和乡村发展指数均呈现显著的空间集聚特征,非农化指数高值区为环太湖地区,乡村发展指数高值区为苏南沿江地区,而低值区均为苏北北部地区。2000—2015年全省县域非农化指数和乡村发展指数均普遍提高,但其年均变化率呈明显的南北区域差异,其中,苏北非农化进程最快,而乡村发展水平提高最快的为苏中地区。通过耦合分析发现,县域非农化与乡村发展之间的耦合关系不断增强,但存在比较明显的拐点。当非农化指数小于0.79时,两者之间呈现比较明显的正向耦合关系;当非农化指数大于0.79时,两者之间呈现负向耦合关系,且两者之间的相关性减弱。     

江苏省乡村地域功能与振兴路径选择研究

乡村振兴战略背景下,探索乡村振兴的差异化路径成为研究热点。乡村地域功能具有空间的差异性,明晰乡村地域功能的空间格局对于准确定位乡村发展模式、实施差异化的乡村振兴路径具有重要意义。本文以江苏省为例,采用定量评价方法,构建了包含生产发展、生活保障和生态保育为核心的乡村地域多维功能评价指标体系,以县级尺度识别了乡村地域功能的空间格局和地域类型,在此基础上探索各类型区差异化的乡村振兴路径。结果表明：江苏省乡村生产发展功能尚需完善、空间集聚程度低;生活保障功能空间格局和社会经济发展的地带性规律基本一致,呈现由苏南向苏北渐进衰退的趋势;生态保育功能高值区的区县数量较少,大部分区县的生态保育功能还有待加强;乡村地域总体功能由苏南向苏北呈现先行发展区、优化升级区、转型提升区和滞后欠发达区四种地域类型。此外,根据乡村地域总体功能呈现的差异化地域类型分别提出了相应的乡村振兴路径。     

武汉市城镇化与房地产发展耦合协调度分析

利用变异系数法、改进的TOPSIS法、耦合协调度模型,对武汉市2002—2013年城镇化与房地产发展协调性进行测度。研究结果表明:1 2002—2013年12年间武汉市城镇化水平与房地产发展状况均呈不断增长态势,城镇化发展综合指数由2002年的0.083 7发展到2013年的0.865 9,房地产发展综合指数由0.306 4上升到0.682 8;2研究期内,武汉市城镇化与房地产发展耦合协调度指数逐年递增,共经历了中度失调、轻度失调、濒临失调、勉强协调与初步协调5个阶段,到2013年底也仅处于初步协调阶段。因此,需要在城镇化推进过程中合理确定城市定位以及城市的主导产业,引导房地产有序发展。