中国建设用地变化的空间分异特征

采用变异系数、希尔指数与空间自相关方法对我国2002—2008年建设用地变化的区域差异及空间相关性进行了探讨。结果显示:(1)2002—2008年我国区域建设用地的变化差异总体上呈减小趋势,但区域差异仍较为明显。(2)我国区域建设用地的增长呈现明显的空间二元结构,东部地区"高高"聚集,西部地区"低低"聚集。当前我国土地利用处于"倒U"型变化曲线的顶部区域,土地利用的压力依然很大,应根据土地利用变化的差异性及空间相关性,科学地制定区域土地供给政策。     

长江经济带空气质量指数的时空特征及驱动因素分析 ——基于贝叶斯空间计量模型的实证

基于2015年长江经济带126个城市空气质量监测数据,首先利用探索性空间数据分析方法揭示了空气质量指数（AQI）的时空演变特征,然后采用贝叶斯空间滞后模型探讨了长江经济带空气质量指数的社会经济驱动因素。研究结果表明：① 长江经济带年AQI在空间上整体具有东高西低,长江以北高长江以南低的分布特点,具有明显的空间集聚特征。空气污染严重的热点地区主要集中长三角城市群的江苏省、浙北地区、皖北大部分地区以及上海市。空气质量较好的冷点地区则主要集中在云南省、四川的攀枝花以及贵州的大部分地区。② 长江经济带AQI在季节上呈现冬春高、夏秋低的季节变化趋势。总体而言,四季的高值集聚主要分布在鄂皖苏,低值集聚主要分布在云贵地区。③ 贝叶斯空间滞后模型回归结果显示,长江经济带空气质量存在显著的空间溢出效应。此外,模型结果证实了“环境库兹涅兹曲线”假说;FDI回归系数为正,支持了“污染避难所”假说;人口密度、公路客运量均是导致空气污染加剧的重要因素,而第三产业比重和建成区绿化覆盖率增加有利于长江经济带空气质量的改善。     

中国城市群空气质量时空演化及收敛趋势

选取2015—2020年全国城市空气质量实时监测数据,运用Dagum基尼系数、变异系数和收敛模型等方法,定量考察城市群空气质量差异及其来源和收敛机制。结果显示：① 2015年以来,中国20个城市群空气质量均未表现出逐年改善的理想趋势,绝大多数城市群空气质量在波动反复中趋于改善,且O₃开始取代PM_2.5成为部分城市群最主要的首要污染物。② 中国城市群空气质量“南优北劣”的空间分异特征明显,但考察期内空间差异有所缩小,且群间差异远大于群内差异。③ 中国城市群空气质量不仅存在σ收敛趋势,而且存在绝对和条件β收敛趋势,无论是否考虑除初始值以外的其他异质性影响因素,城市群地区各城市空气质量都朝着稳态水平变化发展。     

1990-2008年中国区域经济格局时空演变

对中国区域经济格局的研究较多,但以小尺度单元、时间连续、同时关注经济水平和经济增速的研究较少。本文以地级行政单位为研究单元,运用基尼系数、泰尔指数、沃尔夫森指数、集中指数、空间自相关方法和比重法分析了1990年以来中国经济总体空间差异与极化程度、经济水平和增速的全局空间自相关和＂热点区＂、各地经济地位的变化,并总结了主要驱动因素和演变模式。研究表明：①全国总体空间差异与极化在波动中明显增大,2003年以后继续增大。②沿海主要城市群、省会城市、特殊资源城市是＂经济热点＂,与其他地区之间的差距逐步增大。③经济水平和经济增长的空间集聚特征明显,与全国总体经济增速具有耦合关系。④经济区位、区域政策、特殊自然资源、发展基础是中国区域经济格局形成与演变的主要驱动因素。     

中国城市空气质量时空演化特征及社会经济驱动力

城市空气污染是中国在快速城镇化和经济发展过程中亟待解决的难题。利用2013年和2014年全国城市空气质量数据,综合ArcGIS空间分析和统计分析,从年度、季节、月份、小时4个时间尺度比较归纳了全国城市空气质量的时空间演化特征,并采用空间计量模型,从全国和区域两个空间尺度,量化分析了城市空气质量变化的社会经济驱动力。结果表明：① 全国城市空气质量全年达标天数比例增加,但空气污染程度加重,高污染区域恶化态势明显;② 城市空气质量与生产生活活动表现出一定的时间耦合性,基本呈现“日出趋差、日落趋优”的态势;③ 全国城市空气污染表现出“东重西轻、北重南轻”的空间格局,区域一体化态势明显;④ 区域城市空气污染的总体程度和分布结构具有明显的分异特征,区域空气污染形成和演化路径可基本归纳为：“重点城市污染加重—重点城市污染扩散—区域整体污染加重—重点城市引领治污—区域污染联防联控—区域整体污染减轻”;⑤ 从全国层面看,能源消耗、工业化和技术进步是推动城市空气质量恶化的重要因素,经济发展对城市空气质量改善具有显著的推动作用。⑥ 受各地区资源环境基础和社会经济发展阶段影响,各类社会经济因素对城市空气质量改善的驱动方向和驱动强度差异明显。在结论的基础上,讨论了中国经济发展和环境变化关系的区域分异以及发展理念。     

中国地级区域创新产出的时空模式研究——基于ESDA的实证

以341个地级层面区域作为空间观测单元,以专利申请受理数作为衡量指标,对中国1997~2009年期间地级区域创新产出的时空特征进行了ESDA分析。结果表明:中国地级区域创新产出的地域性特征显著,首先表现为全局上的地理集聚和地带间的巨大差异;但不同于省级空间尺度下地带内部区域创新显著的极化特征,地级空间尺度区域创新却呈现多样化的局部空间依赖模式。整体上,创新产出在地级空间尺度上自然形成2个显著的空间集群,即东部沿海的H-H集群和西部内陆的L-L集群。东部H-H集群在考察期内由东北和华北地区逐渐向山东半岛、长三角和珠三角地区转移,西部L-L集群的空间发展则相对稳定;H-L型集群和L-H型集群主要分布在中部地区和东中西邻接地区,创新的空间过渡特征明显。最后在实证分析的基础上,提出了政策建议和未来研究的方向。     

中国环境污染的时空差异与集聚特征

通过地市单元和主体功能区单元的定量分析,研究2005~2012年中国环境污染物排放的时空变化和空间集聚格局,提出降低污染物排放强度的对策建议。结果表明：① 环境污染物排放强度呈优化开发区域-重点开发区域-农产品主产区-重点生态功能区依次递减态势,各类主体功能区水环境面临的污染物胁迫程度持续加剧,且以农产品主产区和重点生态功能区最为突出,尽管优化开发区域和重点开发区域的大气污染物排放量呈现小幅下降,但仍然是大气污染物胁迫程度最高的地区。② 地市单元水环境受污染物胁迫态势“总体在加剧、局部有缓解”,东北、东部、中部板块的大部分区域以及西部板块的成渝、新疆中部、呼包鄂等地区呈高排放区连片分布格局;大气环境受污染物胁迫态势“总体较稳定、局部有缓解”,高排放区主要位于山西、内蒙古中西部、陕甘宁豫沿黄地带、环渤海、长三角等地区。③ 中国环境污染排放具有显著的空间集聚效应且呈现增强趋势,其中,华北地区已经成为高污染物排放的主要集聚区,并表现出较强的路径依赖与空间锁定。     

基于多源数据的南亚区域冲突及其烈度的时空变化

为揭示2011—2020年南亚区域冲突时空变化及烈度分布,基于武装冲突地点和事件数据库、全球恐怖主义数据库和乌普萨拉冲突数据库所收录的南亚的冲突数据,进行数据整合,采用核密度、空间自相关,空间热点探测分析等地理统计方法对南亚区域冲突及其烈度的时空特征进行分析。结果表明：2011—2020年,南亚区域冲突数量有所增长,但伤亡人数呈减小趋势;从空间看,区域冲突分布在“南亚外环”,聚集中心形成了“梯形”格局,克什米尔—信德省一线为梯形上底,达卡—切蒂斯格尔—泰米尔奈德—科伦坡一线为梯形下底;南亚区域冲突烈度分布范围先扩大后缩小,烈度热点先向俾路支省进行扩散,而后向东北方向和东南方向转移,于2020年形成了以克什米尔地区和切蒂斯格尔邦为中心的2个热点区域,无冷点聚集;南亚区域冲突受多方面因素影响,源头为认同差异,被国家行为体、民族分离组织、宗教极端组织等行为体推动,其中权力因素起主导作用,身份认同为难以解决的痼疾。     

近300年来中国人口变化及时空分布格局

基于人口地理学相关理论,以近300a 为时间尺度,以省域为空间单元,利用经修正的清朝、民国及建国后286 个时相的人口数据,建立1724 年、1767 年、1812 年、1855 年、1898年、1936 年、1982 年和2009 年8 个典型时间断面,通过不均衡指数、集中指数、分布重心和空间自相关等分析方法,研究了近300a 来中国人口数量变化及时空分布格局。结果表明：①近300a 来中国人口数量波动上升,按增长曲线特征可分为较快稳定增长期、快速波动负增长期、低速平稳增长期、无序跌宕增长期、急剧波动增长期5 个阶段;② 人口分布逐渐趋于均衡,人口重心迁移幅度不大,总体呈西南-西北-东北-西北的移动趋势;③ 人口分布保持高度自相关,聚集程度波动变化,其中,华东的沪苏地区、山东省、安徽省、浙江省为稳定人口高密度聚集区,华中的河南省为较稳定人口高密度聚集区,西南、西北部分省份为稳定人口低密度聚集区,华北的内蒙古自治区为较稳定人口低密度聚集区,东北的黑龙江省、吉林省为不稳定人口低密度聚集区。     

长江中游经济带区域经济差异及其时空演变特征

以长江中游经济带的鄱阳湖生态经济区、皖江城市带、武汉城市圈、长株潭城市群各地级市为研究单元,以1995-2011年常住人口总数、总GDP和人均GDP为测度指标,采用标准差、变异系数、泰尔指数、空间自相关等方法,在ArcGIS及GeoDA等软件的支持下,从时空角度分析了研究区域经济差异及其演变特征。结果表明：从时间演变特征看,长江中游经济带总体发展水平不断上升,绝对经济差异在不断扩大,且这种扩大趋势从2000年后逐步增强;相对经济差异不显著,4个经济区中1995-2003年武汉城市圈经济相对发展最快,鄱阳湖生态经济区发展最慢,2003-2011年皖江城市带发展最快,武汉城市圈发展速度有所下降;各经济区内部经济差异不断扩大,其中武汉城市圈内部经济差异最大。从空间演变特征看,区域内经济发展的空间差异逐渐加大,空间集聚趋势越来越弱,扩散效应逐渐增强,高水平发展的城市出现极化现象,中心城市的辐射带动作用不强。交通区位、区域政策、中心城市的联动、资源禀赋与产业结构是引起区域经济差异的主要原因。     

东北地区城镇化质量测度及其时空格局特征

采用熵值法确定权重,运用探索性空间数据分析方法对东北地区34个地级及以上城市2008—2018年城镇化质量进行测度并分析其时空格局特征。结果发现：从整体变化趋势来看,东北地区整体的城镇化质量呈现显著提升趋势,但2015—2018年增长曲线呈现出“U”字型波动特征,各子系统中“城市活力”得分呈现显著下降趋势。从时空格局特征来看,东北地区城镇化质量分布的时空分异明显,整体显著提升趋势下部分城市出现“阶段性”下降,通过LISA集聚图分析发现,东北地区城镇化质量的“高值”集聚区域主要分布在“哈长”城市群和辽中南城市群,“低值”集聚区域主要分布在黑龙江省北部地区。     

沙尘天气过程对中国北方城市空气质量的影响

2014年4月23-25日中国北方地区经历了一次大范围的强沙尘天气过程.利用13个城市的空气质量和气象数据结合后向轨迹模式和MODIS deep-blue气溶胶光学厚度数据,研究沙尘天气过程对中国北方城市空气质量的影响,特别是对PM_2.5质量浓度的贡献。结果表明:来源于塔克拉玛干沙漠及其周边地区的沙尘途经甘肃西北部和内蒙古中西部的沙漠区进而影响下游城市。MODIS deep-blue气溶胶光学厚度的空间分布能够较好地反映出沙尘的水平运动特征。沙尘天气过程可以使中国北方城市PM_2.5和PM₁₀质量浓度分别增加7.5%～1 141.2%和344.0%～2 562.1%,可以有效地降低SO₂、NO₂和CO气体污染物的浓度,而对O₃的浓度影响较小。银川、大同和库尔勒沙尘天气过程期间平均SO₂、NO₂和CO浓度较非沙尘天气过程期间降低最明显,分别降低约80.0%、78.7%和62.1%。     

东北地区暴雪天气的统计学划分方法及其时空分布特征

应用近49 a东北地区200个气象站冬半年降水资料和相对应的NCEP/NCAR 2.5o×2.5o温度场再分析资料,提出了基于降水相态变化特征的东北地区暴雪天气划分的统计学方法,将东北地区暴雪分为纯雪型暴雪(Ⅰ型暴雪)和雨雪混合型暴雪(Ⅱ型暴雪)两大类,并根据影响范围将其划分为大范围暴雪、区域暴雪和局地暴雪3类。在此基础上分析了不同类型东北区暴雪的时空分布特征。结果发现:两型暴雪出现频次基本相当,Ⅱ型大范围暴雪明显多于Ⅰ型,局地暴雪则相反;东北地区暴雪的年际变化较大且具有明显的年代际特征,20世纪70年代后期至80年代中期Ⅰ型暴雪明显多于Ⅱ型,21世纪初期Ⅱ型暴雪多于Ⅰ型,表明全球变暖在中国东北的区域响应显著;东北区暴雪主要集中在秋末和初春两季,但两型暴雪起止时间和峰值都不相同;两型暴雪出现频次都呈东多西少的分布,其中Ⅱ型暴雪频次自东南向西向北减小的梯度更大。从结果来看所提出的划分办法很好的反映了不同降水相态的东北地区暴雪的发生和变化规律具有很大差别,这种差异与以往东北地区暴雪个例的分析工作中反映的情况是一致的;证明了本划分方法是合理的,具有实际工作意义。     

Assessment of Urban Air Pollution and Spatial Spillover Effects in China: Cases of 113 Key Environmental Protection Cities

With rapid urbanization and energy consumption, environmental pollution and degradation have become increasingly serious problems in China. At the beginning of 2013, China implemented new ambient air quality standards (GB 3095-2012) in which the concentration of six pollutants including PM_2.5, ozone, carbon monoxide, PM₁₀, sulfur dioxide and nitrogen dioxide were monitored. This study gathered annual air pollutant concentration data for the six pollutants in 113 key environmental protection cites throughout China in 2014 and 2015 to explain spatial patterns of urban air pollution. Based on the Kernel density estimation method, spatial hotspots of air pollution were illustrated through which spatial cluster of each pollutants could be plotted. By employing an entropy evaluation system, urban air quality was assessed in terms of the six atmospheric pollutants. We conclude that, in general, CO and SO₂ were two important pollutants in most Chinese cities, but this varied greatly among cities. The assessment results indicate that cities with the worst air quality were mainly located in northern and central provinces, dominantly in the Beijing-Tianjin-Hebei metropolitan area. Regression modeling showed that a combination of meteorological factors and human-related determinants, to say specifically, industrialization and urbanization factors, greatly influenced urban air quality variation in China. Results from spatial lag regression modeling confirmed that air pollution existed obvious spatial spillover effects among key cities. The spatial interdependence effects of urban air quality means that Chinese municipal governments should strengthen regional cooperation and deepen bilateral collaboration in terms of air regulation and pollution prevention.     

临泽绿洲农田土壤肥力质量时空变化特征

干旱区荒漠绿洲农田土壤肥力质量的研究是绿洲功能和生产力评价的一个重要方面。通过1982年和2008年临泽绿洲农田287个样点耕层土壤（0~20 cm）有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾数据,利用地理信息系统和地统计学分析手段,研究了26 a来土壤肥力质量的变化特征。结果表明,研究区土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾的含量为13.8 g·kg-1、0.81 g·kg-1、64.4 mg·kg-1、32.3 mg·kg-1、199 mg·kg-1,较1982年分别提高了13.5%、7.8％、9.3%、225.6％和26.8％;土壤肥力指标的变异性较大,变异系数均大于25%;模糊数学综合评价方法适合研究区土壤肥力质量评价,土壤肥力质量综合值由1982年的强度空间变异发展为中等空间变异;根据全国农业地力等级划分标准,研究区土壤属于4、5、6、7级,较1982年的土壤肥力呈上升趋势。土壤肥力综合值分布图可以为该区域土壤资源的合理利用提供理论依据。     

中国区域知识资本时空差异及影响因素分析

以区域创新系统能力表征区域知识资本,对其不均衡地理演变及影响因素的分析表明：① 创新综合能力年际变异程度由东向西逐渐递减,东部与中西地区创新综合能力差异持续扩大。② 区域创新综合能力总体呈现东部沿海创新带、中部内陆创新片区及西部普遍低下的梯度式空间分布格局。③ 劳动力集中指数、人均资本形成额、经济民营化程度、基础设施水平及对外开放度是影响创新能力空间分异的主要驱动因素,而财政支出占比影响较小;各变量对创新综合能力影响的空间异质效应明显,对东中地区往往具有积极的促进作用,对西部地区多呈负向影响,强化了创新综合能力“东高西低”的分异特征。     

东北三省旅游经济差异的时空特征分析

区域旅游经济差异是旅游业“竞合”关系的主要影响因素之一,利用加权变异系数、基尼系数、锡尔系数等方法,以2002~2012年东北三省的国内旅游收入和旅游外汇收入为分析对象,揭示东北三省区域旅游经济差异的时空特征,以期为优化区域旅游经济结构,避免恶性竞争造成的不利影响提供依据。结果表明：① 东北三省旅游经济省间绝对差异不大,相对差异逐渐增大;② 三省省内各地市的国内旅游收入差异和旅游外汇收入差异都较大,黑龙江省的国内旅游收入差异在扩大,辽宁和吉林在减小;吉林省的旅游外汇收入差异基本保持不变,辽、黑两省在减小;③ 三省的地带间旅游经济差异基本保持不变。     

中国入境旅游经济空间格局的时空动态性

以中国31个省域作为研究单元,以入境旅游外汇收入作为入境旅游经济的衡量指标,运用ESTDA框架,通过ESDA、LISA时间路径和时空跃迁等方法,从时空耦合的视角对中国2001~2011年省域入境旅游经济空间格局的时空动态性进行分析。研究发现:中国入境旅游经济存在弱正相关,表现为一种弱积聚格局,入境旅游经济空间差异呈现先缩小后扩大的趋势;东部沿海旅游经济发达地区具有更加动态的局部空间结构,而中西部旅游经济欠发达地区具有更加稳定的局部空间结构;湖北省在空间依赖方向上具有最大的波动性,而浙江省在空间依赖方向上具有最大的稳定性;中国入境旅游经济空间格局的演化具有较强的空间整合性,出现协同高增长趋势的省份主要集中在东部地区,而出现协同低增长趋势的省份主要集中在中西部地区;中国入境旅游经济的局部区域结构和空间自相关性非常稳定,具有一定的路径依赖或锁定特征。