Spatio-temporal Differences and Driving Forces of Air Quality in Chinese Cities

Deterioration of city air quality is the serious problem in the process of rapid urbanization and economic development in China. Taking 74 cities that have implemented the new Ambient Air Quality Standards (GB3095- 2012) since 2013 as examples, using statistical and ArcGIS spatial analysis method, the multi-scale temporal and spatial variations characteristics and the impact of social and economic factors on urban air quality variations, are analyzed in this paper. The main research conclusions are as follows:(1) Air quality in Chinese cities shows very significant seasonal variations, with higher air quality in summer and autumn, and lower air quality in spring and winter; (2) Seen from a daily pollution perspective, air pollution is very serious and will tend to be more serious in the future; (3) Seen from an hourly variation perspective, urban air quality is time coupled with social production and urban living; (4) The overall spatial pattern of urban air quality is high in the east and north and low in the west and south, but with an obvious trend towards regional integration. (5) Cities in different regions have different factors that cause air quality variations. In general, urbanization level and energy consumption per GDP are the common factors.     

城市旅游“三生”竞争力空间分异——以西北五省为例

基于“三生”理念的指导,以西北五省的29个中国优秀旅游城市为研究对象,建立一套城市生产—生活—生态旅游竞争力模型,利用ESDA方法测算旅游“三生”竞争力的空间集聚程度、自然间断点分级聚类展示旅游生产、生活、生态的空间格局,同时结合相关性分析与AHP赋权解剖其影响因素。结果表明,样本城市旅游“三生”竞争力整体趋弱,空间分布离散,局部地区聚集效应低,其中国内旅游消费、公厕个数和降水量是城市旅游“三生”竞争力的主导因素。最终,29个城市依据实证结果可划分为生产型、生活型和生态型旅游城市,在西北五省共同组建4个“三生”旅游圈,为区域旅游发展提供新型合作机制。     

住房价格与城市发展质量耦合协调度分析——以南京都市圈、苏锡常都市圈、徐州都市圈为例

以南京都市圈、苏锡常都市圈和徐州都市圈为例,从城市与区县两个尺度,研究住房价格、城市发展质量及其耦合协调度的空间格局及区域差异。结果表明:(1)3个都市圈的耦合协调度与区域差异均呈现城市尺度大于区县尺度的特征。(2)住房价格与城市发展质量空间分布格局具有相对一致性,“组团式”格局明显,南京都市圈的区域差异均最大。(3)3个都市圈耦合协调度水平整体不高,处于中级及以下协调水平,且分布呈空间依赖性;住房价格与城市系统及其经济、社会、文化、生态4个子系统发展质量的耦合协调度由大到小依次为苏锡常都市圈、南京都市圈、徐州都市圈,且耦合协调度区域差异既表现出共振性又表现出尺度敏感性。(4)根据协调状态及主导低耦合失调的原因,将城市划分为6种类型,区县划分为8种类型。     

Towards a typology of urban centers and subcenters – evidence from German city regions

This study aims to characterize urban spatial structure with respect to its multidimensionality. Using an encompassing data set of socioeconomic variables, as well as variables pertaining to the built environment, accessibility and land use, we suggest a quantitatively based urban (sub-) center typology. The fine-grained spatial scale of 1 km² grid cells permits a higher spatial resolution than that used in most previous studies. Our suggested typology is two-layered: a “macro layer” based on cluster analyses sheds light on urban spatial configurations. A corresponding threshold-based “micro layer” identifies distinctive types of centers and subcenters at the local level. The application of this multi-scale and multivariate typology to four German city regions indicates both the core cities’ morphological dominance and the formation of subcenters with distinct profiles of regional economic importance, land use patterns and urban form. However, a substantial degree of spatial dispersion is observed because much activity is located in non-central locations.     

合肥经济圈空间关联时空演进研究

从城市产业角度出发,依据2009~2014年的相关数据,采用城市流和ESDA模型对合肥经济圈空间关联进行分析,揭示空间相互作用的时间演变过程和空间分布。结果表明：① 经济圈形成了较稳定的中心-外围格局,空间结构呈现以合肥为中心圈层式向外辐射状,淮南和六安有望成为次增长极。② 经济圈产业外向功能性不强且出现异化,城市流倾向度呈现明显的等级异质性和不均衡性。③ 经济圈产业外向发展存在显著的空间依赖性,空间自相关符合距离衰减规律。④ 经济圈区域不平衡态势明显,空间关联的时空分异特征明显。应推进区域一体化,加快区域协调发展。     

中国城市环境污染监管水平的空间演化特征与影响因素

基于中国2010—2016年的地级市污染监管水平数据,采用空间自相关、位序-规模法则,空间计量模型等地学方法,分析中国地级城市污染监管水平的时空分异特征和影响因素及其空间溢出效应。结果表明：① 2010—2016年中国污染监管水平整体上呈现上升趋势且区域性和集聚性特征明显,东南部地区为稳定的高值集聚地区,中西部地区为稳定的低值集聚地区。② 中国城市污染监管水平属于次位型分布,监管规模分布的分散趋势大于集中趋势。③ 城市的人口密度、经济发展水平、第二产业占比等对城市污染监管水平有显著的正向影响,城市规模对污染监管水平存在负向的影响。④ 城市经济发展水平和城市人口密度对污染监管水平起到显著的直接效应;第二产业占比、二氧化硫排放量等起到了显著的间接效应。     

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.     

基于空间计量模型的中国城市化发展与城市空气质量关系

采用中国289个地级及以上城市2016年的空气质量指数（AQI）和夜间灯光数据,运用空间滞后模型,从空间溢出效应视角出发探究了城市化发展与空气质量之间的定量关系。从空间滞后模型的估计结果来看,城市空气污染存在显著的空间溢出效应,周边地区空气质量的下降会导致本地空气污染情况加重。在城市发展过程中,城市经济发展水平的提高,引致的城市建设用地的扩张使得空气质量不断恶化;政府管制力的加强对空气污染的治理起到了促进作用,而居民环保意识和城市技术创新水平的提高有利于空气质量的改善。此外,PM2.5质量浓度的上升导致空气质量恶化。公路货运量在统计上与空气质量的关系不显著。从研究结果来看,协调城市发展与空气质量的关系以及加强空气污染防治的联防联控机制,是未来空气污染治理工作的重点。     

浙江陆路交通对区域旅游空间结构及发展的影响研究

基于加权平均出行时间、“板块旅游”空间结构理论、空间计量模型等方法,探讨1996~2016年浙江陆路交通对区域旅游空间结构及发展影响。研究表明：① 交通路网建设带来城市可达性提升,其地理过程、格局呈现围绕“四大都市区”轴带放射状“Π型”演变特征。② 交通网络效应下,新增景区密集分布于邻近中心城市主要对外交通要道两侧,耦合于可达性时空演变,且“板块”旅游地域结构特征显著。③ 空间计量结果发现,交通区位、经济基础、资源禀赋等因素不同程度影响地域旅游经济发展。     

地方品质驱动新时期中国城市创新力时空演化

针对2001—2016年中国地级市地方品质驱动创新力时空演化格局的研究表明：① 2001年来地市创新力差异趋于持续扩大,且呈明显的阶段性变化,创新力差异自2008年来趋于缓慢下降,而创新力空间集聚性不断增强。② 东部沿海地市存在稳定提升创新活力的多邻域创新极,中西部高创新力地市多位于经济实力较强的区域中心。③ 地市创新力演化存在固着的“核心?边缘”空间结构,且呈现出时变的累积与惯性效应,创新高增长协同发展态势整体较弱。④ 地方服务品质、消费品质、信息化水平、基础设施及医疗服务品质对创新力具有重要影响,地方环境品质、交通便利和吸纳外资品质的影响程度较弱。     

中国租赁住房发展的区域差异与影响因素

加快培育和发展住房租赁市场,是新时代中国住房制度改革的重要内容。基于2000年和2010年全国分县人口普查数据,运用GIS空间统计方法和空间计量模型,实证分析了中国337个地级以上城市的租赁住房发展区域差异与影响因素。研究表明：2000—2010年,中国租赁住房发展经历了“空间分散化”向“空间集聚”的发展态势,租赁住房发展高值区向长三角和珠三角城市群、西部地区的部分区域中心城市以及北京、厦门等经济发达城市更加靠拢;中国租赁住房发展和变化存在显著的空间集聚特征,且空间集聚趋势越来越强,而不同时期的中国租赁住房发展热点区分布有所变迁;空间计量模型表明,二三产业从业人员比例、住宅价格、租售比、外来人口比例、常住人口、65岁以上人口比例、家庭户规模和平均受教育年限等因素是影响2010年中国租赁住房发展区域差异的显著因素;而2000—2010年中国租赁住房发展变化主要与常住人口、外来人口比例、人均住房面积、65岁以上人口比例、平均受教育年限和少数民族比例等因素有关。     

中国城市贫困的空间差异特征

本文研究了2007-2011年间中国352个地级及以上城市贫困的空间演化、分布的差异特征。结果显示：近5年来贫困人口总量略有增长,贫困人口分布整体呈现均衡化趋势;从区域看,西部地区的城市贫困人口集聚加剧,贫困加深区较多;从城市看,小城市、资源型城市和少数民族聚居型城市是构成贫困加深区的主要类型。2011年,贫困发生率自东向西逐渐升高,中小城市、资源型城市和少数民族聚居型城市相对拥有更高的贫困发生率。进一步分析,东北地区资源型城市呈现高人均GDP和高贫困发生率的“隐藏性贫困”,西南地区部分少数民族聚居型城市呈现低人均GDP和相对低贫困发生率的“特殊性低贫”。未来国家反贫困政策应该充分考虑城市的区位、资源条件、人口规模和构成特征,重点关注贫困加深地区的中小城市、资源型城市和少数民族聚居型城市,并解决经济发展和贫困之间的特殊关系。     

中国休闲城市质量评价及实证研究

休闲城市质量是体现城市居民生活获得感和幸福感的重要指标。通过构建休闲城市质量评价体系,实证分析了2017年我国35个休闲城市质量现状及特点。结果显示：（1）我国休闲城市质量整体偏低,大多数城市处于中下游水平;（2）我国休闲城市质量呈现出“东西高,中部低”的洼地现象;（3）休闲城市质量各维度指标表现出显著的不均衡特点,休闲空间与环境、休闲生活与消费等维度成为休闲城市质量提升的短板;（4）休闲城市质量在空间上呈现出一定的集聚特点。在此基础上,探讨了未来休闲城市建设过程中应注意发展水平和质量提升的均衡、城市规模与人口密度适度发展以及区域发展差异等问题。     

城市技术创新与合作对绿色发展的影响研究——以长江经济带三大城市群为例

知识经济时代技术创新与合作是引领绿色发展的重要动力,但当前技术创新与合作对城市/区域绿色发展的作用尚不明晰。以长江经济带三大城市群为案例区域,通过构建绿色发展的综合评价指标体系,分析2006—2018年间各城市技术创新与对外技术合作以及绿色发展的时空演化格局,运用空间面板杜宾模型探究城市技术创新与对外技术合作对城市绿色发展的影响及其空间效应。研究发现：① 长江经济带城市群的技术创新与对外技术合作能力以及绿色发展水平在研究期内均显著提升,同时在群间和群内存在较大的空间差异,下游城市群及高等级城市往往具有较高水平。② 城市技术创新对绿色发展的总体影响呈“U”型关系,而城市对外技术合作对绿色发展的总体影响则呈显著正相关。③ 长江经济带三大城市群的城市技术创新与对外技术合作对绿色发展影响的空间效应具有显著差异。长三角城市群很大程度上发挥了技术创新与合作对本地和周边城市绿色发展的促进作用,整体实现了区域绿色协同发展,但长江中游和成渝城市群的大多数城市尚未实现技术创新与合作对本地和周边城市绿色发展的推动作用。研究认为在科技创新高度一体化的城市群,城市的技术创新与对外技术合作均对绿色发展产生正向群体效应,而发展中的城市群应努力度过创新的“黑暗期”,尽早跨过技术创新与绿色发展关系的“门槛值”,并大力提升对外技术合作水平。     

长江中游城市群城市活力水平空间格局及影响因素

地理“大数据”的出现为研究城市问题提供了新的契机。基于兴趣点（POI）和位置服务（LBS）的地理“大数据”,采用空间计量模型、数理统计分析等方法,尝试探讨了长江中游城市群城市活力水平及其影响因素。结果表明：①长江中游城市群城市活力整体处于较低水平,武汉、南昌和长沙中心地位突出,城市群边缘形成片状活力“洼地”的空间格局;②长江中游城市群城市活力与经济发展水平存在耦合关系,低度耦合城市少,较高度耦合和高度耦合城市较多;③高校资源、经济密度、基础设施水平和信息化程度4个因素是影响长江中游城市群城市活力的主要因素,各因素的影响效应具有空间异质性。     

Air Pollution Exposure Index for New Zealand

This study proposes a regional air pollution exposure index (RAPEI) for Auckland, Canterbury, Otago and Wellington regions. The air pollution index multiplies an emission index (NOx emissions kg/annum), a surrogate for ambient air pollution levels, with a population density index (people per sq km), a surrogate for population exposure. Census Area Units (CAUs), and subsequently defined “key areas” within a region are ranked from 0 to 16. This is one method of investigating the effectiveness of air quality monitoring networks and identifying urban exposure airsheds in New Zealand. Results verified New Zealand's urban exposure airsheds and highlighted areas that may be potential “hot spots” in terms of relatively high ambient air pollution levels and potentially high population exposures. It is possible that these areas should be closely monitored. The GIS‐based maps also show New Zealand's permanent and temporary air quality monitoring stations.     

哈长城市群城市韧性的时空格局演变及动态模拟研究

哈长城市群作为引领东北地区高质量发展的重要增长极,其城市韧性的提升对提高东北地区高质量发展的强韧性及可持续性具有重要意义。以2010—2018年哈长城市群11个地级市为例,基于“生态?经济?社会?工程”的评估框架构建城市韧性评价体系。采用熵权?TOPSIS评价模型对哈长城市群城市韧性进行综合测度,并运用ArcGIS空间分析工具、BP神经网络模型等方法探讨其时空格局演变规律及动态模拟。结果表明：① 哈长城市群城市韧性整体水平较低;较高、高度韧性主要分布在核心地区,呈“点状零散”分布,低度、较低韧性主要分布在外围地区,呈“边缘广泛分布”的空间格局。② 从其演化趋势类型特征看,2010—2018年,呈发散趋势的城市多于呈收敛趋势的城市,表明城市韧性在演化过程中空间差异呈逐渐增大趋势。③ 经济恢复力、工资收入、金融资本、公共资源保障、教育水平、交通设施水平等是影响哈长城市群城市韧性的主要因素。④ 在动态模拟方面,2020—2030年,城市韧性发展较缓慢,韧性等级逐渐降低,且以一级韧性和二级韧性为主,韧性等级较高的城市所占比重较少。在未来发展趋势上,城市韧性时空差异明显,东西方向上呈现“东高西低”态势,在南北方向上呈“倒U型”式分布,表明哈长城市群内部核心城市韧性高点突出,多数外围城市韧性偏低。     

A comprehensive assessment of urban vulnerability and its spatial differentiation in China

The urban vulnerability poses a serious challenge to achieving sustainable development. With the concentration of the population and the economy, cities must manage the higher frequencies and risks of various hazards and are becoming more vulnerable. Research on the assessment and regulatory control of urban vulnerability is of great significance for both urbanization quality improvement and sustainable development in China or other countries in the world. Because of the complexity of cities and vulnerability concepts, existing studies have focused on different aspects of urban vulnerability. And the research content of urban vulnerability is scattered and relatively independent, leading to a lack of comparability among the research data and resulting in tremendous difficulties in summarizing the conclusions through comparison of independent research data. Therefore the goal of this study was to construct urban vulnerability index (UVI) from the perspective of sustainable development that could assess urban vulnerability comprehensively. In this study, we selected 10 subindexes involving 36 specific parameters from four aspects (resources, eco-environmental systems, economics, and social development) to construct a comprehensive index system. We also established the standard values of measurements. Then we take 288 prefecture-level cities in China as a study area and evaluate its overall urban vulnerability and its spatial differentiation. Results indicate that urban vulnerability of China has a remarkable spatial differentiation of both “gradient distribution” and “clustered distribution”; the extent of urban vulnerability corresponds to city size, the bigger the city, the lower its vulnerability; resource-based cities are more vulnerable than comprehensive cities; a city’s economic growth rate does not reflect the extent of its urban vulnerability. Further, we offer a few suggestions to cope with urban vulnerability in China.     

江苏沿海经济发展的区域差异及空间格局演变

以县域为基本单元,以GDP和人口为指标,运用绝对差异指标和相对差异指标等经典统计方法,以及可分解的泰尔指数和区域分离指数,分析了2002~2012年江苏省沿海经济发展差异的演变趋势和空间变化特征。研究结果表明：江苏沿海经济发展的绝对差异一直在不断扩大,相对差异基本呈缓慢缩小趋势。总体差异在波动中逐渐下降,其主要来源于区内差异,其中盐城区内差异贡献率最大。区域分离系数以2006年为拐点,呈倒“U”型变化特征,区域差异逐渐趋同。导致区域差异的原因主要是历史基础、区位条件和政策措施。空间结构的变化反映了政府发展战略的连续变化过程,体现了区域发展的非均衡性。     

东北地区城市网络层级演变特征分析——基于铁路客运流视角

基于2005、2010及2015年东北地区城市间铁路客运班次数据,从网络密度、节点层级、网络层级等3个视角对东北地区城市网络演变进行分析,借助社会经济因子、信息网络进行相关性探讨。结果表明：① 区域网络密度得到明显提升但网络空间拓展相对缓慢、城市联系在地域空间内呈“核心-边缘”格局,网络类型由普列主导逐步向高铁主导转变。② 度数中心度视角下的城市等级体系处于稳定状态、区域核心及次级核心集中分布在哈大沿线;而中介中心度视角下的城市等级体系变动较大、核心城市控制力弱化明显、高位序城市出现空间“跃迁”现象;城市中心度基本反映城市在区域发展中的角色与地位。③ 铁路客运视角下的多层级网络演变分别透视出区域核心组织结构拓展、省域关联格局的孕育与发展、区域网络完善程度;客运与信息核心联系网络均凸显了哈大轴线的主导地位,但二者在城市联系尺度上具有差异性：客运网络的跨区域性特征显著、而信息网络则倾向省域尺度。