2003—2012年新疆陆地水储量时空变化

利用2003年1月至2012年12月120个月的GRACE数据,基于高斯平滑和平滑滤波手段,辅以TRMM降水量、河网分布、蒸散发、径流等数据,反演了新疆陆地水储量,分析了10年间陆地水储量的时空变化情况.结果表明:2003—2012年新疆地区陆地水储量持续减少,但后半期水储量的减幅有所减缓;陆地水储量具有明显降低趋势的地区范围逐步向新疆东部迁移,水储量具有上升趋势的面积有逐渐增加的倾向,但是这种显著上升趋势所涵盖的面积没有占据研究区的主导地位;GRACE的年周期值和陆地水储量深度值的波动趋势一致;TRMM降水变化趋势与GRACE反演的陆地水变化趋势相辅相成,相互验证.该项研究可为新疆合理用水及缺水地区水资源合理的开发等提供理论依据.     

天山北坡经济带城镇功能格局时空分异

工业化进程深刻影响着城镇功能格局的演变.利用区位熵法、集中度系数方法对2000-2006年期间天山北坡经济带行业产值数据进行分析,借此判断城镇功能格局的时空分异特征.结果表明:天山北坡经济带工业化进程加快,采矿业和制造业一直占有主导产业地位.2000年以来,过度集中于乌鲁木齐等少数城市的经济带功能格局呈现出分散化和相对...     

天山北坡城镇化进程中的水土资源效益及其时空分异

通过空间分析的Global Moran''s I指数和Getis-Ord G_i^*指数以及协调发展度函数选取1995年、2000年、2005年和2008年4个年份数据对天山北坡城镇化进程中的土地资源效益、水资源效益的集聚扩散状态及其冷热点空间格局演化与空间联动发展效应进行分析,研究发现:(1)天山北坡在绿洲自然地理格局下发育起来的城镇,受自然地理条件和水土资源分布特点及城镇发展水平不一、城镇性质各异而对水土资源利用程度不一等因素影响,其城镇化水平和水土资源效益的空间格局表现出不同的发展状态。(2)土地资源效益相似的县市具有明显的空间差异,呈现出分散的格局并保持相对稳定的态势。(3)水资源效益的空间集聚和扩散状态不稳定,变化显著。(4)水土资源效益在城镇化进程中各自的空间演化格局与路径迥异,区域联动效应差异显著。绿洲城镇发展的实际决定了水土资源效益的冷热点区域演化相比自身发展水平更具敏感性。     

天山北坡城市群地域空间结构时空特征研究

正确认识城市群地域结构的形成及发展规律对促进城市群的健康发展有着十分重要的意义。运用分形理论和多变量聚类统计分析等方法,以干旱区天山北坡城市群为研究对象,对其1990—2005年城市群规模和职能结构时空特征、空间分布进行研究。研究结果表明,该区域城市群城市规模等级结构和空间相互作用都具有分形特征。天山北坡城市群等级规模结构比较松散,呈明显的首位分布,人口分布不均,且有极化趋势。城市群职能分工不明显,城市经济结构雷同,经济活动的主导部门都是工业,优势职能为交通和商业,但城市群职能结构不断发展完善。城市群空间布局受到自然条件的制约与影响,城市缘绿洲疏密相间分布、沿河流空间扩张分布,交通干线两侧集聚的特点,城市间连通度很高,接近直线式连通。城市空间组织形态呈现出总体带状发展,点面结合、圈面集中的特点。     

天山北坡绿洲城市空间形态时空特征分析

借助GIS 软件支持, 综合遥感影像、地形图和其它空间数据, 提取天山北坡8 个绿洲城市 1990 年和2000 年建设用地图形信息, 计算1990 年和2000 年天山北坡8 个绿洲城市的平面轮 廓形状的分维数、紧凑度以及城市用地扩展类型, 讨论紧凑度与分维数的关系。研究结果表明, 天 山北坡绿洲城市形态总体特征表现为形状规则, 结构紧凑。1990~2000 年, 城市扩展类型主要为 外延型, 城市形态分维数增加, 紧凑度降低, 城市外部形态趋于复杂化和不规则化, 而内部结构趋 于松散化, 与同时期我国大部分城市的用地扩展方式有所不同。同时, 天山北坡绿洲城市形态特 征描述参数间存在着明显的幂函数关系, 并且是一种线性负相关关系, 即随着分维数的增加, 紧 凑度呈递减的趋势。     

2002-2010年长江流域GRACE水储量时空变化特征

利用高斯平滑滤波对2002年4月-2010年12月逐月GRACE卫星的时变重力场数据反演得到长江流域大尺度陆地水储量变化,对其时空变化进行研究,并将结果与全球陆面同化数据(GLDAS)模拟结果进行比较。其结论为:根据GRACE数据反演与GGLDAS模拟得到的水储量结果在大多数区域变化趋势相同,两者具有一致性,相关性达到0.89(P<0.05)。GRACE水储量研究结果表明:①2002-2010年长江流域水储量呈增加趋势,平均增长速率为0.43mm/月,相当于约95.04亿m³/年。长江上游增长速率为0.53mm/月,相当于约67.13亿m³/年;中游增长速率为0.51mm/月,相当于25.73亿m³/年;下游增长速率为0.36mm/月,相当于9.14亿m³/年。近9年长江流域水储量共增加约855.33亿m³。②从多年平均水储量空间分布来看,长江流域冬季月份(12、1、2、3月)水储量处于亏损状态,7-9月水储量处于盈余状态,4-6月下游至上游地区由亏损向盈余状态过渡,而10-11月则从上游至下游地区由盈余向亏损状态过渡。③全流域、上游及中游水储量逐月增长速率最大值出现在9月,分别为1.01cm/a、1.37cm/a、1.05cm/a;而下游地区则出现在7月,增长速率为1.62cm/a。     

天山北坡人类活动强度与地表温度的时空关联性

人类活动强度与地表温度的时空关联研究对于充分认识气候变化的成因和机制、积极适应气候变化、合理开发及保护生态环境等均具有重大意义。本文以地处西北干旱区且对气候变化极为敏感的天山北坡为研究区,基于MODIS数据反演地表温度,以夜间灯光数据、人口分布数据及土地利用数据等共同表征人类活动强度,分析2000—2018年人类活动强度与地表温度的演变特征,并进一步探究二者的时空关联性。研究结果显示：① 2000年以来天山北坡平均人类活动强度（0.11）较低,整体呈阶梯式缓慢上升趋势（0.0024 a^-1）,其中人类活动强度较建设用地和人口规模增加滞后1~2 a。② 天山北坡年均地温为7.18 ℃且呈显著升温态势,变化率（0.02 ℃·a^-1）约为全球的2.33倍,春季显著增温（0.068 ℃·a^-1）对整体升温的贡献最大;受高程和植被覆盖度等下垫面性状的显著影响,研究区地温空间上呈南低北高特征。③ 天山北坡人类活动区人类活动强度与地表温度显著正相关,呈东强西弱分布特征,其空间分异与相关性的表达受到人类活动范围、表现形式及土地利用变化等因素的综合影响,农林种植、城市绿化和植树造林等与植被相关的人为干预能够有效减弱人类活动造成的地表增温。本文不仅为人类活动强度的精细刻画提出了新思路,更可为区域人地协调和统筹发展等提供科学参考。     

基于Cubist模型的天山北坡草地鼠群密度时空分布特征

鼠害是影响草原生态健康的重要因素,了解小型啮齿动物种群密度时空分布特征,对精准的鼠害综合防治具有重要意义。以往对小型啮齿动物时空分布的研究多局限于静态的站点分布或小范围的种群密度时间变化分析,缺乏对较大时空尺度小型啮齿动物种群密度变化的分析。从已发表的文献中收集了天山北坡草地1982—2015年小尺度的有效洞口密度实地调查信息,同时结合环境因子数据,再根据海拔将研究区划分为≤900 m和>900 m 2类,运用Cubist模型和随机森林模型,分析有效洞口密度时空分布。结果表明：（1） 1982—2015年天山北坡海拔≤900 m地区的有效洞口密度总体呈增加趋势,而海拔>900 m的地区总体呈减少趋势。基于Cubist模型构建有效洞口密度与环境因子的模型拟合精度明显优于随机森林模型。（2） 植被状况、气象因子和放牧强度是天山北坡有效洞口密度时空分布主要的环境驱动因素。在天山北坡内海拔≤900 m和>900 m的地区中,有效洞口密度的驱动机制存在着显著差异。（3） 在海拔≤900 m地区,影响有效洞口密度时空分布主要是叶面积指数,而对于海拔>900 m地区为归一化植被指数。这可能是受到大沙鼠（Rhombomys opimus）和黄兔尾鼠（Eolagurus luteus）消耗不同类型植被的影响。     

新疆天山北坡经济带土地利用时空变化特征研究

基于GIS平台,以新疆各县市统计资料及Landsat TM 影像解译得到的三期土地利用数据为基础,对天山北坡经济带1996-2004年土地利用数量、类型及其变化进行了分析.结果得出,前后2个4年间,天山北坡经济带林地和未利用土地是先增加后减少.在8年尺度上土地利用总的动态特征是,耕地、园地、林地、水域、建设用地及未利用土地面积增加,草地面积减少.8年尺度天山北坡经济带综合土地利用动态度为12.95%.前4年综合土地利用动态度为12.83%,园地、水域及未利用土地的年变化率较大,林地的年变化率较小.后4年天山北坡经济带综合土地利用动态度为1.58%,建设用地与园地的年变化率较大,草地及耕地的变化率较小,前4年变化程度比后4年明显.最后,引入单一土地利用类型相对变化率反映出天山北坡经济带土地利用变化存在明显的区域差异.政策变动、经济发展、城市化水平、市场需求和人口增长是天山北坡经济带土地利用变化的主要原因.     

基于GRACE数据的黄河流域地下水储量变化与人口暴露研究

近年来黄河流域人与水资源矛盾愈发突出,尤其是地下水储量的过度消耗已成为限制该区域人与自然和谐发展的主要矛盾之一。基于重力反演与气候实验卫星数据和全球陆面数据同化系数数据,根据流域水循环与水量平衡原理,测算2003—2016年黄河流域地下水储量的变化情况,在探究其时空变化特征的基础上,识别了地下水储量下降明显区域的人口暴露度。结果表明：（1） 空间分布上,黄河流域地下水储量西多东少,由西向东下降程度不断加剧,且下降区域呈现由下游向中上游扩散的态势。下降区域主要集中在中东部地区,变化等级以较剧烈减少和剧烈减少为主。（2） 时间变化上,2003—2016年黄河流域地下水储量整体呈下降趋势,年均降幅为5.93 mm·a^-1。其中,2004—2016年为连续下降,2015—2016年的下降幅度最大;另外,地下水储量时间变化存在季节效应,地下水储量下降幅度春季最大、冬季次之、秋季再次之、夏季最小。（3） 地下水暴露风险状态下的地级市人口密度在空间上呈东高西低、中部交错分布的状态,暴露风险人口密度最大地级市共16个;地下水储量下降人口累积百分比呈现明显上升的趋势,在2016年达到最大值。研究结果以期为黄河流域地下水资源可持续利用提供科学参考。     

新疆天山北坡日照时数变化特征——以玛纳斯-石河子-沙湾线为例

运用线性趋势估计、距平与累积距平、滑动t检验、小波分析、灰色预测等方法,对天山北坡中部日照时数的变化趋势、周期特征、突变特征及未来趋势进行了分析。结果表明:1.近47年来,天山北坡一线日照时数呈减少的趋势,其变化倾向率为21.6 h/(10 a),相关系数为0.26。累积距平曲线的变化趋势显示,年日照时数以1986年为转折点,前期偏多,后期偏少。2.年日照时数在1986年发生了由多到少的突变,其突变类型比较复杂,是均值突变和转折突变两种突变类型的组合。3.日照时数在近47 a的时间序列中存在8 a和19 a的周期。在8 a的时间尺度上,年日数序列经历了7个偏多期和6个偏少期;在19 a的时间尺度上,经历了2个偏少期和2个偏多期。4.利用建立的灰色预测GM(1,1)模型对天山北坡的日照时数进行了预测,发现模型的可靠性高,预测结果准确,年日照时数在2010年达到2 970.8 h,为近10年来的最高值。     

天山北坡经济带固定资产投资特征及其对城镇集聚的影响

 在研究天山北坡经济带2000-2009年固定资产投资和城镇集聚基本特征基础之上,采用主成分分析法和面板数据回归模型,定量分析了固定资产投资对该地区城镇集聚的影响和作用机制。结果表明：（1）天山北坡经济带全社会固定资产投资在各县市分布相对集中于区域中心城市,呈现明显的“序位-规模”分布,具有行政区经济的特点,政府主导度与投资集中度成反向关系;（2）天山北坡经济带的城镇集聚过程首先以经济集聚和土地的非农化过程为主,其次是城镇人口的集聚,最后是社会生活水平的提高;（3）以固定资产投资为代表的政府行政力是推动天山北坡经济带城镇集聚的重要力量之一,其对行政级别越高,工业化水平越高城镇的集聚作用更强;（4）不同时期天山北坡经济带固定资产投资对城镇集聚的作用效应并不相同,初期投资主要促进城镇人口和空间规模的扩大,对城镇经济集聚作用较小;末期投资对城镇经济集聚、人口与空间规模均具有明显的促进作用,对社会人均基础设施及生活水平有较小的负作用。     

近50 年来天山地区典型冰川厚度及储量变化

冰川储量变化与冰川水资源量变化以及冰川对河川径流的贡献量密切相关。在GPR-3S技术支持下, 本研究基于雷达测厚数据、不同时期的高分辨率遥感影像、地形图及实测资料, 分析了天山三个典型地区四条代表性冰川近期厚度及储量变化特征, 并通过对比探讨了造成变化差异的可能原因。结果表明, 1962-2006 年乌鲁木齐河源1 号冰川厚度平均减薄0.15m a^-1, 冰储量亏损26.2×10⁶ m³, 冰川末端平均退缩3.8 m a^-1;博格达峰南坡的黑沟8 号冰川在1986-2009 年间, 冰舌平均减薄0.57 m a^-1, 冰储量损失了25.5×10⁶ m³, 末端平均退缩11.0 m a^-1;位于博格达峰北坡的四工河4 号冰川在1962-2009 年间冰舌平均减薄0.32 m a^-1, 冰储量亏损14.0×10⁶ m³, 末端平均后退8.0 m a^-1;1964-2008 年间, 托木尔峰青冰滩72 号冰川冰舌平均减薄0.22 m a^-1, 由此至少造成冰储量亏损14.1×10⁶ m³, 末端退缩达40.0 m a^-1。对比分析显示, 青冰滩72 号冰川消融退缩最为强烈, 黑沟8 号冰川次之, 与乌鲁木齐河源1 号冰川、科其喀尔冰川相差不大, 稍大于四工河4 号冰川和哈密庙尔沟冰川。这种差异可能与区域气候变化和冰川物理特征有直接关系。     

天山北坡城市群点-轴结构分形与干旱区绿洲城市群发展特征

针对中国西北区域的城市群发展问题,从干旱区绿洲空间碎片化结构特征及其对城镇空间的约束性出发,论证天山北坡城市群点-轴结构"多中心组群"式发展的自然客观性特征。通过构建城镇群点-轴结构位序-规模等级维数、空间关联维数和空间聚集维数表征的分形研究模型,解析了以天山北坡城市群13个建制市为样本的点-轴结构分形特征,推证了天山北坡城市群点-轴结构"多中心组群"式发展的绿洲空间结构特征、发展基础与优势,提出了绿洲区域层级性的城镇组群发展对策与建议。     

1990—2020年缅甸红树林时空演变特征遥感分析

缅甸红树林长时序时空演变特征分析对于有效管理和保护红树林资源具有重要意义。利用全球红树林数据集与潮间带数据生成红树林潜在分布区,基于Landsat系列卫星数据结合多种红树林指数,构建了基于多指数的概率阈值分类方法,提取1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年及2020年的缅甸红树林空间分布,分析了缅甸红树林时空演化特征。结果表明：1）集成多指数概率阈值方法红树林分布提取效率及精度高,可有效提取红树林信息。2)1990—2020年,缅甸红树林面积呈先减少后增加的趋势,30年来有超过30%的红树林消失,其中,伊洛瓦底省红树林面积变化最为剧烈。3)1990—2020年,从空间形态演变情况来看,缅甸红树林分割度指数呈波动上升趋势,红树林破碎程度不断上升。缅甸红树林时空演变特征分析为保护缅甸红树林生态系统提供基础信息,也为其他地区红树林演变分析提供技术参考。     

2000-2025年环境保护政策情景下中国陆地碳储量估算

政策总是通过对土地利用/土地覆被的强烈影响而影响陆地碳平衡。本研究旨在探讨环境保护政策（主要是退耕还林）政策对我国陆地碳平衡的影响,从而为政府部门等相关政策制定者提供环境保护和应对气候变化的决策支持。利用DLS（Dynamics Land System）模型对2000-2025年环境保护政策情景下的土地利用变化模拟结果和前人对碳密度的研究成果,运用碳密度法估算了该政策情景对中国陆地碳储量的影响。研究结果表明,在整个阶段,林地将增加23%,耕地和草地将分别减少37%和11%,由此会引起我国森林碳储量每年增加66.0 Tg C,土壤碳储量每年增加13.3 Tg C,而草地碳储量则每年减少5.7 Tg C。总体而言,在环境保护政策情景下,2000-2025年中国整个陆地生态系统的碳储量将增加1.8 Pg C,年均增加量为0.074 Pg C,而这种变化89.6%的原因源于森林碳储量的增加。     

1989-2019年中国滑雪场时空特征及其演变规律

滑雪场空间分布特征、集聚演变状况与分布方向性变化深刻影响着中国滑雪旅游乃至冰雪产业的发展。运用地统计学空间分析原理,通过最邻近指数分析、空间自相关分析、核密度分析、标准差椭圆及平均中心分析,对1990年前后每10 a 中国滑雪场空间特征及其演变规律进行了综合分析。结果显示：① 1990年之前,仅在黑龙江和吉林省有7家滑雪场,且分布较为离散。② 1990—1999年,滑雪场数量呈小幅增长,空间上出现向新疆、河北和四川扩散的现象。③ 2000—2009年,滑雪场增速较快,并形成了以哈尔滨?牡丹江、北京?张家口两地区为核心的滑雪场双核驱动模式。④ 2010—2019年,是滑雪场数量增速最快的10 a,期间新增滑雪场522家,并在双核驱动模式基础上,逐步形成了以长白山、燕山–太行山为主要条带的联通南北的滑雪场空间结构。总体上,近30 a中国滑雪场呈现出了“南展西扩东进”的空间演变特征。该研究结果对于未来中国滑雪场空间布局、优化及其区域间的协调发展具有一定的理论指导意义。     

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。     

1990-2010年福建省县域人口老龄化时空演变特征及其驱动机制

将探索性空间数据分析方法应用于人口老龄化区域差异研究,以福建省为例,分析1990-2010年间县域人口老龄化时空演变特征,并探讨导致格局演变的驱动机制。结果表明：① 人口老龄化的总体空间格局存在较强的空间正相关性,但空间集聚有所减弱。② 热点区（高度热点区）由沿海向内陆演进,属跃迁式突变;边缘区发展方向刚好相反,属收缩式渐变。③ 总变异中随机性因素增大,结构化分异减弱;区域空间差异愈发显著,主要体现在西北—东南方向上。④ 各类因素对不同地区人口老龄化的影响程度和方向各不相同,但在空间上按一定的方向产生具有一定规律性的分化。总体而言,死亡率和每千人拥有病床数对人口老龄化贡献为正,出生率、人均受教育年限及迁入率具有抑制作用,而人均GDP对人口老龄化既有推动也有抑制作用。     

1978-2015年东莞豪华酒店时空演变与制度重构

东莞豪华酒店作为社会文化地理现象备受学术界与理论界的关注。本文采用深度访谈和文本分析方法,援引制度与空间的相关理论,探讨东莞豪华酒店时空演变背后的制度根源,试图解释在国家与地方的制度环境下,显性正式与非正式制度、隐性正式与非正式制度是如何成为一种内在的力量影响东莞豪华酒店的时空演变。研究发现：① 在地方尺度下,东莞豪华酒店经历了酝酿期（1978-1993年）、投资和投机探索期（1994-1999年）、腾飞发展和扭曲变异糅合期（2000-2004年）3个阶段,分别呈现出制度推动空间发展、制度与空间磨合、空间反作用于制度重构3个不同的特征;② 在区域尺度下,东莞豪华酒店迎来平行和稳步建构期（2005-2012年）,体现出权力空间从东莞流向外围。空间变化暗示权力关系的变化,表明东莞豪华酒店从深层次影响制度重构已经迫在眉睫;③ 在国家尺度下,东莞豪华酒店进入自上而下的整顿和转型重构期（2013-2015年）,显性正式制度迫使空间行为选择进入理性阶段。研究完善了制度与空间关系的理论,提出空间的发展最终受制于显性正式制度,中间经历了空间尺度的转换,经历了各种显性与隐性、正式与非正式制度的博弈,最终回归到显性正式制度。空间演变是一个被制度化的过程,制度在空间权力关系中不断完善与变迁才能形成符合空间景观与空间形态规律的制度体系。