中国城市化过程中生态环境研究的文献计量分析（英文）

中国城市化过程中生态环境研究成果丰富,总结其演变过程利于把握该领域现状与趋势。本文从城市化文献视角对中国城市化过程中的生态环境研究在研究成果、研究子领域、研究主题、理论和方法等方面进行总结。结果表明,从2005年起中国城市化文献中关于生态环境的研究呈加速增长的态势;资源领域的国土资源和产业子领域,生态领域内经济子领域和环境领域内气候和城市环境子领域受到了较多的关注;"土地利用"和"热岛效应"一直是最热的关键词,分别占全部关键词出现频次的0.15%和0.09%,"热岛效应"和"气候变化"则是近期热点;主要理论涉及生态学、数理模型、资源与环境经济学、环境科学等,其中生态足迹理论从2002年起一直占据主流,STIRPAT模型、环境库兹涅茨曲线等综合理论模型是近期热点理论;依方法来源和主要应用领域将1992-2011年主要方法分为4类,即统计类(65.17%)、系统类(13.11%)、机理类(11.79%)和测评类(9.93%)。灰色系统分析和R/S分析近年来常见的方法。由此得出主要结论:中国城市化研究对城市土地利用、城市热岛、气候变化和水资源等大尺度的生态环境问题更加重视,对城市环境健康等微观尺度生态环境问题关注相对不足;以STIRPAT和多种土地利用变化模型为代表,综合自然和经济理论采用系统建模方法评价和模拟城市化过程中的生态环境效应将是未来研究的重点。     

中国城市化过程中生态环境研究的文献计量分析

中国城市化过程中生态环境研究成果丰富,总结其演变过程利于把握该领域现状与趋势。本文从城市化文献视角对中国城市化过程中的生态环境研究在研究成果、研究子领域、研究主题、理论和方法等方面进行总结。结果表明,从2005年起中国城市化文献中关于生态环境的研究呈加速增长的态势;资源领域的国土资源和产业子领域,生态领域内经济子领域和环境领域内气候和城市环境子领域受到了较多的关注;＂土地利用＂和＂热岛效应＂一直是最热的关键词,分别占全部关键词出现频次的0.15%和0.09%,＂热岛效应＂和＂气候变化＂则是近期热点;主要理论涉及生态学、数理模型、资源与环境经济学、环境科学等,其中生态足迹理论从2002年起一直占据主流,STIRPAT模型、环境库兹涅茨曲线等综合理论模型是近期热点理论;依方法来源和主要应用领域将1992-2011年主要方法分为4类,即统计类（65.17%）、系统类（13.11%）、机理类（11.79%）和测评类（9.93%）。灰色系统分析和R/S分析近年来常见的方法。由此得出主要结论：中国城市化研究对城市土地利用、城市热岛、气候变化和水资源等大尺度的生态环境问题更加重视,对城市环境健康等微观尺度生态环境问题关注相对不足;以STIRPAT和多种土地利用变化模型为代表,综合自然和经济理论采用系统建模方法评价和模拟城市化过程中的生态环境效应将是未来研究的重点。     

中国自然地理学的发展趋势与优先领域

科学研究需要把握学科的发展趋势和优先领域。影响自然地理学发展的主要因素包括社会需求、学科自身性质和其他学科的影响。自然地理学当前发展态势包括积极参与多学科研究计划、新思维和新领域的出现、模式(model)作为重要手段、在认识自然演变机理的基础上解释空间格局、成果得到更广泛应用等。未来自然地理学将出现更加综合、在全球变化的高度上进行研究、更深入地揭示过程及其动态变化的机理机制、更多运用高新技术武装、更加密切地为实现区域可持续发展服务等趋势。中国自然地理学未来的优先领域是:人类活动对全球变化的影响及适应,土地变化过程及其生态环境效应与调控,城市化过程及其资源环境效应与调控,流域地表过程与综合管理,土壤演变过程及其对土壤质量的影响,资源与生态的可持续性,污染物的区域环境过程、健康风险与控制,灾害形成机制与综合风险管理,生态系统服务功能综合评估。要加强特殊自然地理区域的综合研究,包括区域综合理论研究,寒区现代地表过程对气候变化的响应,干旱化过程与人地关系演化,湿地生态过程、服务功能与恢复模式,风成环境与风成过程及其调控,喀斯特生态系统的演变过程与可持续性,青藏高原生态屏障作用及区域生态安全,山地灾害与环境相互作用及区域生态安全。     

区域尺度城市增长时空动态模型及其应用

区域尺度城市增长动态模拟(Reg-UGM) 是城市化影响下的土地利用/覆盖变化以及全球 环境变化研究的重要手段之一。针对单个城市增长未来情景模拟难以在区域尺度刻画与解释 城市化影响下的土地利用/覆盖变化以及与全球环境变化交互过程与作用机理主要问题,本研 究集成人工神经网络模型(ANN) 与元胞自动机模型(CA) 构建适合不同情景的区域尺度城市 增长动态模型,通过1979 年以来高分辨率遥感信息探测获取的4 个时段京津唐都市圈城市增 长时空特征分析提取先验知识规则,模拟京津唐都市圈在基准模式、经济模式、政策模式与 结构调整模式未来不同情景模式下城市增长过程。研究表明,Reg-UGM在模拟区域尺度受国 家宏观政策等影响城市非线性增长过程具有较好的可靠性,为进一步研究城市化影响下的宏 观生态效应提供前提保障。模拟结果显示京津唐都市圈在不同情景模式下城市增长呈现较大 的时空格局差异,未来城市增长结构调整模式更符合区域城市化的实际情况,未来区域城市 增长将由特大城市向中小城市转移,滨海沿线城镇发展带将经历更快的城市增长过程。     

基于FSDAF模型的干旱区典型绿洲城市夏季地表热岛效应时空演变研究

全球城市化进程加快引起的干旱区绿洲城市热岛效应变化及其生态环境问题已成为当前国内外城市气候、环境和生态等领域的研究热点之一.基于遥感热红外通道反演的地表温度(Land surface temperature,LST)是开展城市地表热岛(Surface urban heat island,SUHI)效应监测研究的关键参数...     

不透水表面遥感监测及其应用研究进展

不透水表面是城市中一种人工地表特征,隔离地表水下渗到土壤,割断了城市地表与地下水文联系,主要由城市中的道路、停车场、广场及屋顶等建筑物组成.不透水表面影响城市的地表径流、水文循环、水体质量、局部气候、生物多样性等生态环境要素,是监测城市生态系统及环境变化的重要指标,也是许多生态环境模型的主要输入参数.本文归纳了不透水表面提取技术及其对城市自然生态环境影响的研究进展.从遥感提取技术方面看,亚像元分解等新的运算方法提取中尺度分辨率遥感影像的不透水表面,将是未来遥感技术应用到城市自然资源环境研究的趋势.在数据源方面,中分辨率(10～100m)与高分辨率(0.3～5m)遥感数据为不透水表面指数在大范围、多时段的获取提供了可靠基础.在不透水表面指数应用方面,城市地表覆被监测与模拟可以为城市未来发展及规划管理提供基础.鉴于不透水表面决定了城市地区的地表水文循环、非点源污染、能量分布、植被变化及生物多样性等生态环境要素,因此搭起深入理解城市景观格局与生态过程相互关系的桥梁,是研究城市化的生态环境效应的最佳切入点.     

城市化与生态环境关系研究热点与前沿的图谱分析

城市化与生态环境关系的相关研究已成为人地关系地域系统研究的热点问题与前沿领域。基于1999-2016年WOS和CNKI数据库中城市化与生态环境相关研究主题的文献样本数据,利用Excel、SPSS和CiteSpace软件,通过学科共现分析、文献共被引分析、突现词探测、关键词共现分析和多维尺度分析等,系统梳理了城市化与生态环境关系研究领域的前沿、知识基础、现状热点与发展动态,结果显示：①研究前沿从城市化与生态环境系统的单一要素逐渐走向多要素综合研究,由单向作用逐步转向系统间和系统外部的相互作用研究;②快速城市化背景下土地利用变化、生态系统服务、气候变化、景观格局和生态环境效应等方面已成为近期研究热点;③国内相关研究缺乏在多尺度视角下利用新技术集成方法进行跨学科的综合性研究。最后,提出了城市化与生态环境的基本格局—过程—机理、跨区域的多尺度研究、城市化的生态环境效应及其影响因素、快速城市化过程中生态环境问题形成与优化调控、城市化与生态环境的可持续发展等领域的研究展望。     

干旱区城市化与生态环境交互胁迫过程研究进展及展望

城市化进程与生态环境之间客观上存在着种种矛盾与胁迫作用,在干旱区表现的尤为突出。本文系统总结了当前国内外关于干旱区城市化与生态环境交互胁迫过程研究在理论、观点、方法与实践等方面取得的最新进展,提出了干旱区城市化与生态环境在交互胁迫中相互促进的观点,指出了当前该领域研究的薄弱环节,并展望了未来主要的研究方向。研究认为,国际学者普遍关注城市化与生态环境交互作用关系的研究,涌现了一系列研究城市化与生态环境关系的理论;非常重视城市化与生态环境交互作用机理的研究,主要从城市人口集聚、经济增长、空间扩展等层面分析城市化对生态环境的胁迫作用;从生态条件、资源条件、环境污染等层面探讨生态环境对城市化的束缚作用;广泛采用“3S”技术和定量分析方法来评价城市化与生态环境的交互响应过程;逐步加强对干旱区城市化与生态环境可持续发展途径的研究。国内学者主要对干旱区水资源紧张及生态恶化原因,城市化与生态环境交互胁迫机理,城市化与生态环境之间的EKC模型、双指数模型和耦合度模型等定量分析手段,城市化发展模式等进行了研究。当前单独研究城市化或生态环境的较多,将二者结合起来的较少;实证研究较多,规律总结较少;定性分析较多,定量研究较少;胁迫效应研究较多,约束效应研究较少,至今尚未形成独立的理论体系。从发展趋势来看,多学科融合、与实践紧密结合、新技术方法的应用与动态模拟化将是今后国内外研究的主要发展方向。     

城市土地利用/覆盖变化与热环境生态调控研究进展与展望

城市土地利用/覆盖变化(LUCC)与热环境生态调控是城市生态学和城市气候适应性关注的热点问题。在提出城市LUCC/空间结构与生态服务热调节功能连接的重要性的基础上,综述了城市土地利用变化、城市绿色基础设施在热岛减缓和气候适应性发挥的作用,评述了观测实验、定量遥感和过程模型方面以及热调控的进展情况。基于此认为,局地或区域尺度城市高精度结构组分高精度遥感探测方法、城市高精度下垫面多尺度(功能区/覆盖组分/构造或材质等)对局地气温和辐射能量平衡影响机理和定量贡献识别、城市生态系统热调节功能的城市地表结构组分调控阈值确定、以及区域或全球尺度城市土地利用/覆盖变化影响的生物地球物理机制定量化认知等,是未来重要的发展方向。     

城市不透水表面的水环境效应研究进展

快速城市化导致的生态环境变化是当前城市生态环境研究的热点问题,而城市化的水环境效应则是其中的重要方向之一。本文通过梳理城市化过程对水环境效应的影响机制,总结和归纳城市不透水表面的水环境效应研究的核心内容与主要方法,指出当前城市化过程的水环境效应研究所面临的诸多难点,并对未来研究趋势进行展望。研究认为,城市化的显著特征之一是不透水表面的不断增加,以不透水表面指数(ISA)为表征的地表覆被参数日益受到城市土地利用/覆被变化研究的重视,成为城市化过程水环境效应研究的热点指标。不透水表面对水文效应的影响主要表现在两个方面,即短时间内增大降雨的径流量,长时间内增加洪水频率和径流总量。同时,不透水表面对水质的影响主要表现为增加水体的非点源污染负荷,目前的研究方法主要依靠城市水文水质监测及模型模拟,对水环境效应的影响机制方面尚缺乏对非点源污染负荷影响机制的深入研究,同时还需要进一步构建适用于城市地区的水文水质模型。可以预见,不透水表面指数将会是城市化过程水环境效应研究的重要参数,并将推动城市土地利用/覆被变化的水环境效应研究向参数简单化与精确化方向发展。     

城市交通系统对土地利用的影响作用研究——以广州为例

在评述国内外城市交通系统对土地利用影响作用研究的基础上,以广州为案例,利用有关政府部门资料、统计资料和实地调查资料,引入定量分析和GIS、RS空间分析技术,系统全面地研究了城市交通系统对土地利用的影响作用。首先,作者论述了城市交通系统发展对城市空间格局演化的引导作用;接着,应用GIS和RS技术分析论证了城市交通系统建设对土地利用开发的刺激作用;第三,应用GIS技术和多元统计分析方法探讨了城市交通系统对土地利用价格的影响作用;最后阐明了城市交通系统对广州各类用地布局的影响。     

建成环境对城市活力影响的时空异质性研究：基于大数据的分析

城市地理与城乡规划一直关注建成环境对城市活力的影响,但鲜有研究揭示该影响的时空异质性。城市活力表现为居民在实体空间上的分布及其活动,并呈现时间动态变化特征。通过采集广州市中心城区新浪微博签到数据以及建成环境大数据,在1 km×1 km方格网、2 h时间段的时空单元上可视化城市活力的时空动态变化特征,基于时空地理加权回归模型 (GTWR) 揭示区位、功能混合度与密度对城市活力影响的时空异质性,并对比工作日与双休日的差异。研究发现：① 广州中心城区城市活力呈现东西带状的“多节点”空间格局,在24 h内经历“分散-集聚-进一步集聚-分散”的时空动态变化。② 区位、功能混合度与密度对城市活力的边际效应表现出空间和时间双重维度的不稳定性。③ 由于居民活动的时空约束不同,城市活力时空特征及其建成环境影响在工作日与双休日存在差异。     

基于空间区位条件的城市扩展生态阻力面模型及应用

从土地供给角度建立城市扩展模型,可以为城市扩展模拟研究提供有效补充。城市扩展生态阻力面模型是这一领域的新进展,在最小累积阻力面模型的基础上增加了绝对生态约束和扩展源等级的改进。在城市扩展生态阻力面模型的基础上,进一步加入了城市空间区位条件因素,包括城市间空间相互作用和道路交通条件两项因子,以反映其对城市空间扩展的影响。从而构建了综合考虑城市扩展的推力、阻力和外部吸引力的城市扩展模型。以新疆玛纳斯县城及其周边区域为例,利用构建的模型进行实证研究。结果表明,改进的模型取得了较好的应用效果,反映了城市扩展的推力、阻力和外部吸引力的综合作用,为城市扩展模拟提供了新方法。     

城市快速轨道交通走出地面的思考

自世界上拥有第一条地铁以来,人们对城市快速轨道地上线特别是高架线存在着偏见,主要是在对城市环境和城市景观影响方面。文中从快速轨道的高架线对城市环境和景观方面的影响进行分析,阐明了城市快速轨道走出地面不仅仅是由于经济方面的原因,其对城市环境的影响可以控制在人们接受的水平,其高架线路也可以对城市景观起到强化的作用,城市快速轨道走出地面节省建设资金有利于快速轨道交通网络的形成,对解决城市交通问题和改善城     

城市道路与公共交通网络中心性对住宅租赁价格的影响研究——以北京市为例

住房市场化与较高住房需求带来住房价格的迅速提升,进而引发住房可负担性下降等问题,租赁住房逐步成为居民的另一主要择居方式。城市交通作为重要因素之一,对住宅租赁价格的影响仍需深入探讨。论文以北京市为例,运用交通网络中心性指标,研究道路网络及公共交通网络对住宅租赁价格影响的空间差异。结果表明：① 以出行时间为基础构建交通网络,公交网络总体拟合程度高于道路网络;公交网络中邻近中心性即相对可达性拟合程度最高,而道路网络中介中心性即中转功能拟合程度最高;② 城市中心-城市中部-城市外围的环状结构中,中心性影响程度存在空间差异,道路邻近中心性及公交各类中心性对城市中心及中部具有重要影响,城市外围主要受道路邻近中心性及介中心性影响;③ 基于拟合程度最高的公交网络邻近中心性的影响模式分析,综合交通枢纽、轨道交通换乘站点、轨道交通站点、重要地面公交站点等在城市中心及中部对租赁价格影响较高,而城市外围仅轨道交通站点及换乘站点影响较高;④ 道路设施网络与公交组织网络结构特性导向下的驱动力差异、交通网络各功能空间效应的区位指向、城市不同空间重要基础设施建设的外部效应差异促进了道路与公交网络中心性对租赁价格影响的空间分异。     

广州城市交通系统与空间格局互动影响研究

该文在评述国内外相关研究的基础上,阐释城市交通系统与空间格局之间的互动影响关系。对广州城市交通系统与空间格局之间的互动影响关系的研究结果表明：广州城市交通系统的发展对空间格局的形成与发展有引导作用;城市空间格局的变化会产生反馈作用,客观上影响着交通系统的空间布局,两者之间存在—个互动反馈作用环。     

中国北方农牧交错带城市扩展过程对植被净初级生产力影响研究——以呼包鄂地区为例

评价中国北方农牧交错带城市扩展过程对植被净初级生产力（Net Primary Productivity,NPP）的影响是揭示区域城市扩展过程生态效应的基础。以正在经历快速城市化的呼包鄂地区为例,基于空间分辨率为30 m的土地利用/覆盖数据,评价了该地区2000-2015 年城市扩展过程对NPP的影响。研究结果表明,呼包鄂地区城市扩展导致NPP明显增加,2000-2015 年城市扩展区域NPP均值从429.67 NDVI·PAR增加到489.71 NDVI·PAR,增加了13.97%。呼包鄂地区以城市土地占用草地为主要特征的城市扩展方式是城市扩展区域NPP增加的主要原因。     

职住分离的空间差异性及其影响因素研究

制度转型与空间重构背景下,中国大城市的居住与就业空间关系发生明显变化,职住分离 现象逐渐凸显。尽管城市地理学者逐步关注转型期城市居住与就业空间关系的变化对居民通 勤行为的影响,然而深入探讨微观个体所承受的职住分离程度的差异性及其影响因素的实证研 究仍然缺乏。基于对北京城市520 户家庭、806 个通勤样本的问卷调查数据,本文借助多元回归 模型验证了居住区类型、家庭及住房状况、以及其他社会经济属性等居民职住分离程度差异性 的影响,从而折射城市转型过程中宏观制度性及结构性因素(如土地市场化改革、住房政策、单 位制度改革、城市空间扩展等) 对个体日常生活经历差异性的影响。     

中国东部沿海地区城市经济韧性的空间差异及其产业结构解释

经济韧性的强弱决定着城市在面对冲击时可以快速度过危机还是陷入长期经济发展停滞。本文将城市经济韧性区分为长期经济韧性和短期经济韧性,分析中国东部沿海地级及以上城市的经济韧性和产业结构的时空分异特征,探讨产业结构在不同时期对城市经济韧性的影响。研究发现,东部沿海地区城市不同时期的短期经济韧性及长期经济韧性存在明显的空间差异;长期经济韧性和短期经济韧性的影响因素不同,表征产业整体技术含量的经济复杂度和表征产业关联程度的相关多样化指数能显著提升城市长期经济韧性,短期经济韧性的影响因素则因时期不同而存在差别。延长产业价值链、构建地方产业集群、提升产业层次水平,有助于城市提高经济韧性。