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。     

天山北坡经济带“组团”点轴城镇空间结构研究

以1990-2007年天山北坡城镇GDP、土地、人口、交通数据为资料,根据城镇空间分布“最近邻点指数”理论,空间相互作用和分形理论,分析了天山北坡城镇空间分布特征,构建了绿洲城镇相互作用强度判断模型,提出并论证了“组团”点-轴空间结构模式优越性。研究发现:①天山北坡经济带城镇人口规模和经济规模在空间结构呈现3个城镇高密集区,两个城镇稀疏区特征;②传统绿洲城镇空间结构下,城镇接受中心城市辐射差异很大,不利于城镇整体发展;③以“乌鲁木齐都市圈”为点的“组团”点-轴空间结构模式,有利于中心组团城镇对其他城镇的辐射;④以“５组团”为点的点-轴模式有利于组团之间的相互作用,有利于城镇发展;⑤天山北坡经济带向伊犁河谷延伸有利于中心组团城镇对其他组团城镇的辐射。     

天山北坡城市群非渗透面下的土壤有机碳特征

城市非渗透面(Impervious Surface Areas,ISA)的覆盖,强烈地改变了区域土壤理化性状,从而在不同尺度上影响着生态系统碳循环。ISA下土壤样品获得的困难性致使对ISA所封存的土壤有机碳(Soil Organic Carbon beneath ISA,SOCISA)及其分布特征的认识极为缺乏。为揭示ISA下土壤理化特征,本文收集天山北坡城市群在建工程ISA下27个100 cm深土壤样品,同时采集对应ISA点邻近的渗透面(Pervious Surface Areas,PSA)样品作对比分析。利用Landsat 8图像提取了研究区ISA与PSA面积,并结合实测值估算SOC储量。研究发现:1干旱区城市100 cm深土壤剖面平均SOCISA=5.74±0.39 kg C·m-2,显著低于其邻近PSA下的SOC;ISA下土壤容重(Bulk Density,BD)BDISA=1.58±0.02 g·cm-3,显著高于其邻近BDPSA约5%(p0.01)。2两种地表下SOC和BD均随着深度加深而降低,通过与土层深度的线性拟合,SOCISA和BDISA具有明显降低趋势,PSA下SOC和BD并无显著规律;深层土壤(60~100 cm)SOCPSA显著高于SOCISA(p0.05),两者间并无稳定的比例关系。3天山北坡城市群SOCISA为总城市土壤碳库的68%,单个城市SOCISA比例50%以上,SOCISA构成干旱区城市土壤碳库的主体。本文不仅加深了对城市ISA下土壤理化性状的了解,而且对评估城市乃至全球生态系统碳循环及碳评估具有重要意义。     

天山北坡城市群可持续发展战略思路与空间布局

城市群是国家工业化和城镇化发展到高级阶段的产物,是高度一体化和同城化的城市群体,城市群形成发育过程是一个各城市之间由竞争变为竟合的漫长自然过程,遵循自然发展规律。天山北坡城市群位于丝绸之路经济带核心区新疆的北疆地区,是国家“十三五”期间推动建设的19个城市群之一,也是重点建设的两个边疆地区城市群和丝绸之路经济带核心区建设的唯一一个城市群。本文分析了天山北坡城市群可持续发展的战略基础、发展机遇及存在问题,提出了天山北坡城市群可持续发展的战略定位、发展目标和空间布局设想。按照“创新驱动、开放带动、内外联动、重点撬动、兵地互动”的发展思路,未来可将天山北坡城市群建成丝绸之路经济带重要的战略支撑点、全国重要的战略资源加工储运基地、新疆城镇化与经济发展的核心引擎,边疆民族团结和兵地融合发展示范区;按照城市群内部干旱脆弱的生态功能区、产业集聚的生产功能区、城镇集聚的生活功能区三大功能分区管控要求,做实一带（丝绸之路经济带城镇化发展带）,做强一圈（乌昌五都市圈）,做通两轴（乌拉斯台口岸-准东-南疆库尔勒轴线、克拉玛依-奎屯-南疆库车轴线）,做精四区（包括奎独乌胡都市区、石沙玛都市区、克拉玛依都市区和吐鲁番都市区四大兵地融合型都市区）,形成由 “一带一圈、两轴四区”组成的“夫”字型兵地融合发展空间新格局。     

点-轴系统的分形结构及其空间复杂性探讨

本文对社会经济点-轴系统空间结构的分形演化及其复杂性规律进行了初步探讨。首先分析一般点-轴系统的演化过程,揭示其从低度有序的空间结构向高度有序的分形结构演化的一般规律;然后借鉴复杂性科学研究中的“球-棍”模式,论证点-轴系统的数理本质乃是空间复杂性中“惟一巨型组件(UGC)”。文章以豫北地区的郑、汴、洛城镇体系为实例验证了点-轴体系的分形性质,并讨论了系统的空间复杂性特征及其现实意义。文章最后指出了有关课题今后研究的主要方向。     

哈长城市群核心-外围结构及发展阶段判断研究

以哈长城市群为例,从“核心-边缘”理论视角出发,将哈长城市群空间结构划分为核心区和外围区,然后运用模糊综合评价法,分析评价哈长城市群发育程度,判断哈长城市群发展阶段水平,并探讨哈长城市群成长策略。研究结果表明：哈长城市群空间结构具有“3核心-外围区”空间结构特征,发展阶段处在雏形发育的末期阶段。哈长城市群需要加强中心城市建设,促进人口与经济要素集聚,加强区域经济合作和区域基础设施建设,促进城市群的一体化发展。     

论区域的最佳结构与最佳发展——提出“点-轴系统”和“T”型结构以来的回顾与再分析

通过阐述各种型式空间结构与发展之间的关系及如何通过区域的最佳组织使其达到最佳发展 ,从理论和实践的结合上论证了社会经济空间组织的客观过程和“点 -轴系统”的形成 ,说明“点 -轴系统”理论可以导致区域或国家的最佳发展 ,因而该系统是最有效的区域开发模式。根据对十多年来我国区域发展实践效果的分析 ,指出“T”型结构的战略对我国发展起到了巨大作用。     

中国主要产业轴线的空间定位与发展态势--兼论点--轴系统理论与双核结构模式的空间耦合

本文通过双核结构模式与点～轴系统理论的有机融合 ,有效地解决了我国主要产业轴线的空间定位问题 ,据此测算并较为深入地分析了 1990 - 2 0 0 0年主要产业轴线的发展状况。并在从理论层面上廓清了双核结构模式与点 -轴系统理论的内在逻辑联系的基础上 ,对我国主要产业轴线的未来演化作了进一步的分析。研究表明 ,双核结构模式可以深化现有的T型开发模式 ,是我国沿海和沿江开发走向深化、空间范围拓展的有效的理论工具。从未来演化趋势看 ,沿海和沿江将一直是我国未来较长时期内的一级轴线 ;在长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区 3个沿海区域增长极继续得到快速发展的同时 ,以武汉为核心的汉三角区域增长极将从我国中部崛起 ,成为我国第 4个区域增长极。     

基于中国主体功能区划的国家与省级点-轴结构解析

中国主体功能区划作为国土空间开发保护的基础制度,其空间结构是各级各类空间规划遵循的重要约束性指标以及主体功能区精准落地的关键参数。本文将面状功能区纳入点-轴系统结构,探索主体功能区点-轴结构的科学内涵,以中国主体功能区划为研究对象,聚焦国家与省级层面,着重从主体功能区点-轴结构的要素构成、功能区与点-轴结构的空间分异、以及功能区与点-轴结构的相互作用三个方面进行解析。研究结果表明：① 中国主体功能区划这张图本身就蕴含着点-轴系统结构,城市化地区是不同等级极核的集合,极核的等级和空间分布决定了开发轴线;② 点-轴地域开发系统、农业发展和生态安全地区呈现圈层式的结构特征,随着距离轴线越远,城市化类型比重越低、生态安全类型比重越高,点-轴结构受粮食安全与生态安全保障需求的约束;③ 无论是国家和省级层面,联系最紧密的区域连线与开发轴线基本吻合,不同层级等级较高的城市化功能主导区域之间的相互作用决定了主体功能区点-轴的拓扑结构,这在自然约束较弱、人类活动相对强度的区域更为显著。本文的研究成果有助于科学认知主体功能区的科学内涵及有序化的空间组织规律,为国土空间规划及功能区降尺度传导提供关键指标与参数,也将为中国综合地理区划提供重要的参考。     

天山北坡城市群空间组织形态的识别研究

 正确认识天山北坡城市群的空间组织结构以及空间发展形态,对于完善绿洲城市群的发展理论和规划具有重要意义。以天山北坡城市群为研究对象,通过资源环境承载力的分析,总结出未来城市群发展面临的客观制约因素;通过中心性分析、断裂点理论修正的Voronoi多边形等方法识别出城市群的中心城市及各自的辐射范围城市;通过引力模型识别出城市之间的社会经济联系强度。据此,利用多维尺度分析的方法,可视化地展现了天山北坡城市群发展的空间组织形态。经调查了解：（1）乌鲁木齐市与克拉玛依市是未来城市群发展的两个中心城市,五家渠市、阜康市、昌吉市、石河子市周边目前属于乌鲁木齐市的辐射范围城市,奎屯市,乌苏市属于克拉玛依市的辐射范围城市;（2）城市群内部的城市之间的联系比较松散,特别是两个中心城市之间联系较弱;（3）城市群的空间发展形态为串珠式,是一种特殊的走廊式空间形态。     

基于分形理论的长株潭城市群空间结构特征研究

运用分形理论,对长株潭城市群空间结构进行定量分析.研究结果表明,长株潭城市群 13个市、县的空间结构显示出分形特征,且表现为明显的轴线特征,分布在京广 铁路、湘黔铁路、石长铁路、浙赣-醴茶铁路及319国道和京珠高速等主要交通轴线上,是 长株潭城市群产业集中分布的主要轴线.从各市、县之间的联系和扩散效应分析,以长沙市 区为核心的城市群空间结构形成朝4个不同方向扩散延伸的态势.此外,城市群区域范围内各市、县之间的交通网络发育较为成熟,整体通达性较好.     

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。     

天山北麓经济发展与绿洲扩张

借助地学信息图谱技术，以不同时相、不同尺度的图像数据源为基础，编制出1949年以来天山北麓绿洲分布图4幅，绿洲演化规律为：1949－1967年为绿洲迅速扩张阶段，耕地面积急剧增加，1967－2000年绿洲扩张速度减缓，耕地面积总量基本保持平衡，城市化进程加快，分析了天山北绿洲经济带发展现状，论述了北麓经济带，城市群和主导产业分布格局，讨论了绿洲扩张过程中水资源利用变化以及生态环境问题，这些对研究50年来北麓绿洲经济带的变化具有重要意义，也对未来北麓绿洲经济带的发展具有指导作用。     

新疆天山北坡干旱区GDP时空模拟

针对资源环境研究领域对空间型社会经济数据的需求,本文以新疆天山北坡为试验区,在分析区域经济发展特征的基础上,根据分县控制、分产业建模的思路,建立基于土地利用的1 km栅格GDP空间化模型对统计型经济数据进行空间分布仿真模拟。对第一产业产值采用面积权重的方法进行拟合;对第二产业建立基于道路的反距离加权模型;第三产业则以城镇规模为基础,通过引入城市边缘距离概念建立多中心的距离衰减加幂指数模型。结果表明,天山北坡GDP空间分布模拟在分产业和分县水平上具有较高精度,模拟值与真实值间的相对误差均在1%以内。从研究区GDP的空间分布来看,高值区主要集中在米泉至沙湾一线,以乌鲁木齐市、石河子市以及克拉玛依市为核心向周围地区辐射;城市内部GDP密度由城市中心向外围递减,建成区GDP密度明显高于城郊及农村地区。1995、2000和2007年三期GDP模拟结果的对比较真实地反映了区域经济发展的历程,对准确把握区域经济动态具有一定的实用价值。     

天山北坡东部地区树轮宽度年表特征分析

通过对天山北坡东部地区8个树轮宽度标准化年表的有关参数的对比,证明苏巴什沟与白杨河沟年表包含有较多的气候信息,8个树轮宽度标准化年表的互相关系数平均值达0.530,其中白杨河沟与苏巴什沟年表的相关系数高达0.725。说明所采样本对该区域的气候具有较好的代表性。再将8个树轮宽度标准化年表与附近的奇台县、木垒县两个气象站1961—2007年逐月降水和平均最低气温,及单月降水和单月气温进行相关分析。结果表明,天山东部地区白杨河沟的树轮宽度生长与上年7月至当年6月的降水呈正相关,其相关系数为0.597,显著性水平达0.000006,与当年6月平均最低气温呈负相关,相关系数为-0.437,显著性水平达0.001,上述均具有明确的树木生理学意义。研究还发现,在0.05显著性水平上,8个年表的树轮宽度指数变化以2~3 a的变化准周期最为多见,苏巴什沟、大东沟及白杨河沟年表以11 a准周期多见。就整个地区而言,天山北坡东部地区8个年表中低频气候信息一般多于高频气候信息。     

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。     

辽中城市群范围界定与规模结构分形研究

辽中城市群作为东北老工业基地的核心地域,目前正处于经济转型的关键阶段.基于引力模型,结合城市群的城市交通流分析,首先对辽中城市群范围进行了界定.在此基础上,采用分形理论与方法对辽中城市群的人口、经济规模结构的分维值进行了测算,结果表明辽中城市群的人口规模分维值大于1,而经济规模分维值小于1,人口经济空间分布不均衡、分布错位,地区间经济发展水平差距较大,这与该地区的产业结构特点和开发历史有着密切关系.运用灰色关联度分析方法进一步研究了辽中城市群的分维值影响因素,发现科学支出与固定资产投资完成总额的影响显著.