乌鲁木齐城市用地扩展及其空间分异特征

基于1975年的MSS影像、1990年、1999年和2002年的TM影像,结合其它相关图件,以遥感和GIS手段对乌鲁木齐用地扩展的数量、土地利用结构、景观特征等进行了分析.在此基础上,对乌鲁木齐市不同时期城市扩展的规模、强度、空间分异等特征进行了研究,结果表明1949～1965年和1975～1990年间城市扩展速度较快,进入20世纪90年代后城市扩展进入稳步发展阶段;城市扩展模式在各个阶段存在明显差异,1949～1965年表现为以老城区为中心和分散组团跨越式扩展模式,1965～1975年城市扩展一度停滞,1975～1990年城市扩展主要以老城区为中心呈组团式发展,同时沿交通线发展趋势明显,城市扩展表现为"南北带状为主、东西轴线为辅"的发展模式,20世纪90年代后进入"多核心,多触角"发展阶段,城市网络体系发展更加完善;城市建设用地的主要来源是耕地、牧草地和未利用地;在城市扩展过程中交通用地、居住用地、独立工矿点用地及园地增长较快.     

20世纪90年代中国大中城市建设用地扩张及其对耕地的占用

界定了城市建设用地范围, 利用中国科学院资源环境数据中心的两期土地利用图, 提取城市建设用地及其周围耕地的图斑. 运用GIS技术和数理统计方法, 分析了20世纪90年代城市建设用地面积最大的145个城市的扩张特点、对耕地的占用及其影响因素. 结果显示, 这145个城市建设用地总体扩展较快, 但区域差异性明显. 东部地区城市建设用地扩展最快, 中部地区扩展最慢, 中部并出现城市人均用地大幅度下降的“不正常”现象. 城市建设用地扩展占用地耕地比例大, 且主要为生产力较高的优质耕地. 研究认为, 城市在职职工的工资总额增长对中国城市建设用地扩张区域差异的解释力最强, 建设用地和耕地高邻接度的空间格局以及城市在空间上的摊饼式发展是导致城市扩展占用耕地比例大的直接原因.     

1980年国际地磁参考场

国际地磁学与高层大气物理学协会(IAG-A)于1968年采用了1965年国际地磁参考场(I-GRF 1965),这是第一个国际地磁参考场(In-ternational Geomagnetic Reference Field,缩写为 IGRF)。它是由1965.0年代的基本磁场模式和长期变化模式组成的,由于有了长期变化模式,故基本磁场模式可以向后和向前延伸使用,但是,不能早于1955.0或晚于1975.0。即:IGRF1965的有效使用期是1955.0—1975.0。后来,又采用了1975年国际地磁参考场(IGRF1975),它由延长使用到1975年的     

城市群扩展的时空演化特征及对生态环境的影响——以天山北坡城市群为例

城市群是国家工业化和城镇化发展到高级阶段的产物,是高度一体化的城市群体,天山北坡城市群是国家"十三五"期间推动建设的19个城市群之一,也是国家重点建设的两个边疆地区城市群之一和新疆新型城镇化主体区与经济发展的战略核心区.采用1980～2015年土地利用遥感监测数据分析发现,天山北坡城市群建设用地扩展对生态环境造成了显著影响.结果表明,近35年来,城市群内的草地是生态价值的最主导贡献类型,生态价值贡献率高达66.27%,年际变化幅度仅5%;城乡居民点及工矿用地生态价值贡献率很低(0.82%),但年际变化幅度很大(86%).城市群建设用地面积由1067km~2扩展至2586km~2,用地类型变动对生态价值的影响差异很大,变动幅度最大的是低覆盖度草地和旱地.生态用地转化为建设用地的规模多达1685km~2,其中69.91%来自于耕地和草地,仅旱地和低覆盖度草地转变面积达1082km~2,占生态用地向建设用地转变总量的64.21%, 2000年以来至城市群建设用地扩展后期(2000～2015年),戈壁(172km~2)、裸土地(65km2)、盐碱地(65km2)等未利用地类型向建设用地转化比重明显增加.而建设用地转化为生态用地的规模仅不到166km~2.城市群建设用地的重点扩展区集中在乌鲁木齐、克拉玛依和昌吉,扩展面积分别达到399、186和126km~2,快速扩展区集中在奎屯、托克逊和乌苏.城市群扩展后期建设用地变更对生态环境的积极影响较前期(1980～2000年)明显.奎屯市、石河子市和五家渠市属于建设用地扩展引发生态价值变动的高值区,其余城市建设用地扩展引发的生态价值变动相对较小且后期扩展有所减缓.未来天山北坡城市群的发展必须充分考虑其脆弱生态环境的敏感性和承载力,以可容许的水资源与生态环境容量调控城市群的人口与产业集聚规模,降低城市群建设用地扩展对生态环境的压力,提升其发展的可持续性.     

对新兴的"地震化学"研究的期待

引言 利用地球化学手段开展地震研究被称之为地震化学. 自从地震化学作为地震短期预报的前景手段被纳入日本文部省测地学审议会的建议<第三次地震预报计划的部分新意见>(1975年)以来, 开始了有组织的研究. 地震化学研究在日本起步于1975年前后, 20世纪90年代后半期势头渐失进入低迷期.     

上海近50年气温变化与城市化发展的关系

根据上海地区2个气象站近50年的年均气温数据,采用回归分析、滑动平均和Mann\|Kendall检验法研究上海地区气温的年代际变化与跃变,城郊温差的年际变化;采用趋势拟合与相关分析,研究城郊温差与城市人口、GDP、能源消耗量、建成区面积和住宅竣工面积等各项城市发展指标的关系.结果表明：（1）近50年来,上海地区年均气温缓慢上升,20世纪90年代后城郊温差呈锯齿状上升趋势,若以徐家汇代表城区,奉贤代表郊区,则近50年来,城郊温差增温率为0.23℃/10a.（2）1989~1990年为上海城区气温的跃变年份,而郊区的气温跃变出现在20世纪90年代中期.（3）各项城市发展指标均与上海城郊温差有着显著的相关性,表明它们与上海城市热岛的发展关系密切,其中,住宅建设是上海城市热岛最主要的驱动因素,城市人口和经济发展也具有重要影响.     

利用GPS与InSAR研究西安现今地面沉降与地裂缝时空演化特征

西安孕育严重的地面沉降及地裂缝灾害,严重制约着城市的现代化发展,本文采用GPS精密定位和InSAR遥感差分技术对西安地面沉降和地裂缝进行变形监测与分析,获取了西安地面沉降与地裂缝整体变形现状的珍贵信息,通过对这些变形信息的研究分析,揭示了西安现今地面沉降与地裂缝时空演化特征和机理：随着停止或限采地下水,西安地面沉降量级由20世纪90年代中期的最大年沉降速率20～30 cm/a减少到不足10 cm/a,且超过60%的沉降区域的年沉降速率已由90年代中期的5~8 cm/a减少到不足2 cm/a;原有的沉降中心大部分已不存在或大大减小;地裂缝在时空活动与分布上与地面沉降存在明显的关联性;地面沉降和地裂缝随着西安高新区的建设向南、西南、东南逐步扩展.     

20世纪90年代初东亚夏季对流层温差的年代际转折及成因

东亚夏季降水和环流在1979~2004年间的20世纪90年代初期发生了显著的年代际转折.基于三套探空资料与四套再分析资料,分析了东亚夏季对流层温度的年代际变化,结果表明:东亚夏季200~500 h Pa平均温度(upper tropospheric temperature,UTT)的南北向温差在1992年前后发生年代际减弱,表现为1992年之后中国35°N以南地区年代际变冷,中心位于长江流域,35°N以北年代际变暖,中心位于中国西北-蒙古地区.多种资料对比分析表明,JRA-25再分析资料在揭示东亚夏季对流层温度在20世纪90年代初年代际变化方面优于其他再分析资料.研究表明,20世纪90年代初东亚夏季UTT年代际变化的可能原因在于,ENSO周期由1979~1992年的5~6年周期占主导转变为1993~2004年的2~3年周期占主导,使得在1993~2004年间ENSO衰减年夏季出现的次数少于1992年之前,而ENSO发展年夏季次数增加,导致ENSO发展年夏季的SST强迫对东亚UTT的影响年代际增加,ENSO衰减年夏季SST的强迫作用年代际减弱,即东亚夏季UTT一致增暖的模态出现次数增加,南暖北冷的模态次数减少,UTT的差值表现为东亚南侧变冷,北侧变暖,进而导致东亚夏季温度南北向温差减弱.     

近30年中国沿海围垦土地利用格局及其驱动机制

文章以近30年中国沿海地区围垦土地为研究对象,以1985年为基期,分为1985～1990年、1990～1995年、1995～2000年、2000～2005年、2005～2010年、2010～2016年六个时段,系统剖析了中国沿海围垦土地时空演变特征、格局与驱动机制,模拟分析了三种不同发展情景下的围垦土地利用变化及其社会经济、生态环境综合效应.结果表明:(1)近30年中国沿海地区围垦土地9310.6km2,设施农业用地、工矿用地与空闲地面积较大,分别占总围垦面积的42.1%、14.08%和13.9%;全国沿海土地围垦面积变化可划分为增长速率降低阶段、增长速率提升阶段、增长速率减缓阶段;(2)近30年土地围垦最终流向为耕地、农业设施用地与工矿用地,受政策、经济、人口的驱动影响明显,最终形成土地围垦的恶性循环;(3)在三种不同模拟情景下,生态环境效应下降,社会经济效应逐渐增加,珠江三角洲、长江三角洲和环渤海地区的社会经济效应的增速起点时间具有明显差异,分别为1990年、2000年和2005年.最后,深入探析了围垦土地利用问题产生的根源及成因,提出了实现沿海围垦土地可持续利用和加强沿海地区生态环境保护的对策与建议.     

第四代国际地磁参考场

一、前言国际地磁和高空物理协会(IAGA)每年给出一个当代的国际地磁参考场(英文缩写为IGRF),并给出下一个五年期间的地磁场长期变化模式(即 SV 模式),它是予报性质的模式;与此同时,IAGA 还对过去年代的国际地磁参考场进行修正,给出确定的国际地磁参考场模式(英文缩写为 DGRF),它只包括主要场模式(即 MF 模式)。1968年 IAGA 给出了 IGRF1965,这是第一代国际地磁参考场;1975年 IAGA 给出了 IGRF1975,这是第二代国际地磁参考场;1981年在英国爱丁堡举行的 IAGA 会议上,提出了第三代国际地磁参考场。     

20世纪90年代LUCC过程对中国农田光温生产潜力的影响

在20世纪90年代中国气候观测数据和遥感土地利用动态观测数据的支持下, 计算了中国20世纪90年代农田光温生产潜力的变化. 结果表明: 20世纪90年代的LUCC过程直接导致了中国农田光温生产潜力总量和区域分布的变化, 总体趋势是南减北增, 总量净增加2622万吨; 在各种土地利用类型之间的相互转变和转化过程中, 耕地扩张和农田损失是导致全国农田光温生产潜力总量净变化的主要原因, 耕地扩张使全国农田光温生产潜力总量净增加8335万吨, 占全国农田光温生产潜力总量的3.50%, 主要分布在东北、西北和华北等农林、农牧交错区和沙漠绿洲区, 主要是由于该地区大面积的农田开垦所导致; 农田损失使全国农田光温生产潜力总量净减少5713万吨, 占全国农田光温生产潜力总量的2.40%, 主要分布在黄淮海平原、长江三角洲、珠江三角洲、陇中、东南沿海、四川盆地东南部以及乌鲁木齐—石河子一带, 主要是由于该区域经济发展较快, 城市扩张明显, 城乡建设用地大量侵占耕地的缘故.     

20世纪90年代LUCC过程对中国农田光温生产潜力的影响--基于气候观测与遥感土地利用动态观测数据

在20世纪90年代中国气候观测数据和遥感土地利用动态观测数据的支持下, 计算了中国20世纪90年代农田光温生产潜力的变化. 结果表明: 20世纪90年代的LUCC过程直接导致了中国农田光温生产潜力总量和区域分布的变化, 总体趋势是南减北增, 总量净增加2622万吨; 在各种土地利用类型之间的相互转变和转化过程中, 耕地扩张和农田损失是导致全国农田光温生产潜力总量净变化的主要原因, 耕地扩张使全国农田光温生产潜力总量净增加8335万吨, 占全国农田光温生产潜力总量的3.50%, 主要分布在东北、西北和华北等农林、农牧交错区和沙漠绿洲区, 主要是由于该地区大面积的农田开垦所导致; 农田损失使全国农田光温生产潜力总量净减少5713万吨, 占全国农田光温生产潜力总量的2.40%, 主要分布在黄淮海平原、长江三角洲、珠江三角洲、陇中、东南沿海、四川盆地东南部以及乌鲁木齐-石河子一带, 主要是由于该区域经济发展较快, 城市扩张明显, 城乡建设用地大量侵占耕地的缘故.     

中国建设用地扩张的区域差异及其影响因素

利用中国科学院提供的土地利用数据和作者收集的社会经济数据, 分析了20世纪80年代末到2000年期间, 中国建设用地在不同区域扩展的变动趋势和差异, 在此基础上建立了计量经济模型, 定量分析了1996~2000年间不同区域建设用地扩展的主要影响因素.结果显示, 1989~2000年间, 虽然全国建设用地总体扩张速度加快了, 但其变化趋势在区域间存在明显的差异, 具体表现为东部地区有所减缓, 而中西部地区明显加速. 计量经济模型估计结果表明, 东部地区建设用地增速减缓主要是因为经济增长并没有引起人均建设用地的扩张, 建设用地已经向集约利用的方向发展; 而中西部地区建设用地增长加速主要是因为随着经济增长, 建设用地向平面扩张更快, 这可能同当地政策及当地相对便宜的地价有关. 因此, 经济增长带来的建设用地扩张和耕地减少可能在中西部地区会面临更严峻的挑战.     

中国328个城市的植被覆盖度长期变化特征及其驱动因子

城市绿地有助于促进城市居民健康,增强城市生态系统生物多样性,减轻环境污染,缓解城市热岛效应.然而城市植被盖度异质性高,量化难度大.本文利用30m分辨率的陆地卫星数据,研究了1990～2022年间我国328个城市植被覆盖度的变化.结果显示, 1990～2005年,由于城市内建筑容积率和不透水表面的增加,全国平均城市植被覆盖度由0.38降至0.35.此后,城市植被覆盖度开始逆转,到2022年增长至0.45,这种增长趋势在新建城区最明显. 2005年以前,平均城市植被覆盖度的降低主要是低植被覆盖区域的扩张造成的;此后,城市植被盖度的增加则表现为高植被覆盖区域的扩张.城市植被覆盖度变化趋势的转折与2004年以后国家陆续出台政策要求增加城市绿地覆盖度有关,城市国内生产总值与城市植被覆盖度变化呈现最高相关性.对于大城市和中等规模城市,影响植被覆盖度的前三个因子分别为国内生产总值、城市人口和气温.但对于干旱/半干旱地区的城市,植被覆盖度变化对气候因素(如降水)的敏感度更高.尽管近年来中国城市的总体植被覆盖度显著增加,但在小城市和大城市老城区的城市绿地仍有改善空间.     

新形势下我国城市地震灾害的特点及防治对策

城市是一个国家和地区政治、经济、文化的中心,又是人口、财富、信息的集聚地,正是现代化城市的这种特征造成了一旦发生地震就会导致大量的灾难.城市地震的防治和减灾事关一个城市的存亡.传统的城市地震灾害的特点表现为人员伤亡惨重、经济损失巨大、社会影响广泛等.进入21世纪,随着城市化进程的加快,我国城市的地震灾害表现出了许多新的特点.本文在全面、客观分析21世纪我国城市地震灾害的特点基础上,提出新形势下城市防震减灾工作的具体措施,对我国的城市减灾工作有所裨益.     

1976-2015年柴达木盆地湖泊演变及其对气候变化和人类活动的响应

柴达木盆地众多的湖泊不仅对维持当地脆弱的生态环境具有极其重要的作用,而且中心盐湖也是重要的矿产资源.进入21世纪以来,受气候变化和人类活动的共同影响,盆地湖泊发生了一系列重大变化.为科学认识这一问题,选取了1976-2015年6期Landsat系列卫星影像,解译了该区域1 km²以上的湖泊水面,并分析了湖泊变化对气候和人类活动的响应.结果表明：柴达木盆地湖泊面积总体上存在扩张（1976-1990年）萎缩（1990-2000年）扩张（2000-2010年）萎缩（2010-2015年）4个阶段的变化过程,2010年湖泊面积最大,2015年湖泊又明显萎缩.就气候水文因素而言,湖泊面积变化主要受山区降水径流的影响.湖面变化与前3 a的降水径流关系最为密切.进入21世纪以来,气候变化与上游社会经济耗水、盐湖周边人为阻隔河湖连通、开采卤水、修建人工盐田、排放老卤等人类活动,对盆地中心湖泊的空间格局、面积都产生了显著影响,苦水沟、达布逊湖南部形成了新湖泊,鸦湖、团结湖面积显著扩大,东、西台吉乃尔湖逐渐萎缩、干涸,一里平湖由以前的干盐湖在2010年一跃成为盆地最大的湖泊.针对盐湖大规模开发产生的负面影响,提出了合理开发盐湖资源的建议.     

上海:“五量调控”与“三位一体” 上海市规划和国土资源管理局副局长岑福康谈用地管理策略

随着城镇化快速发展,土地资源紧约束的矛盾越来越凸显,2005年至今的11个土地日中有8个土地日主题紧紧围绕"节约集约"用地,充分体现了国家对土地资源节约集约利用的重视与关注。上海作为全国社会经济发展领头羊城市,人口、资源、环境紧约束现象更为突出,为破解人口、资源、环境紧约束矛盾、支持社会经济稳定发展,上海较早地树立了节约集约用地的思想理念。上海市规划和国土资源管理局副局长岑福康介绍,为了深入推动节约集约用地,上海市提出了"五量调控"的用地管理策略:一是总量锁定。上海市正在编制2040年的城市总体规划,为建设用地设置了3260万平方公里的"天花板";二是增量递减。将区县年度新增建设用地计划与现状低效建设用地盘活和减量化等工作相关联,"减一亩才可以拿到一亩";三是存量优化。开展中心城市更新,实现城乡建设用地统筹开发和利用,是上海今后若干年的工作重点;四是流量增效。除了国家战略性项目之外,上海一般产业用地使用权出让不超过20年;五是质量提高。鼓励复合利用,提高土地利用综合效益。     

武汉市湖泊景观动态遥感分析(1973-2013年)

城市湖泊是城市湿地的重要组成部分,其演变受到人类活动的严重干扰,也影响城市的可持续发展.利用19732013年40年间Landsat MSS(3景)、Landsat 5 TM(5景)和Landsat 8(1景)共9景遥感影像,从景观角度分析武汉市主要湖泊的变化.首先借助遥感和地理信息系统技术提取湖泊信息,然后通过主成分分析法选取平均斑块面积(MPS)、斑块面积标准差(PSSD)、边界密度(ED)和斑块平均分维数(MPDF)4个景观指数用于湖泊景观分析.结果表明,武汉市湖泊变化经历了4大阶段:(1)1970s,由于"围湖造田"政策的推行,湖泊总面积、MPS和PSSD急剧减小,湖泊斑块数量(尤其是小型湖泊)急剧增加,大湖破碎、小湖增加;(2)1980s,推行"退田还湖"政策,湖泊总面积有较大回升,但小型湖泊消亡现象较为严重;(3)1990s,由于经济发展和人口增长等原因,湖泊水面面积仍缓慢波动减小;(4)21世纪后,湖泊斑块数量持续缓慢增加,但湖泊总面积呈减少趋势,故又可能进入一轮大湖萎缩或破碎、小湖增加的阶段.总体而言,武汉城市湖泊受到人为干扰和政策导向影响明显,应大力加强湖泊的科学管理,合理地开发利用,保护好湖泊自然资源.     

太湖梅梁湾富营养化过程的同位素地球化学证据

以浅水湖泊太湖为研究对象,通过湖泊水体、水生生物同位素以及相应湖泊水体营养指标的比较分析,并根据梅梁湾钻孔沉积物TN,TP,TOC,C/N,δ15N,δ13C等多项指标记录,恢复了湖泊富营养化过程.研究结果表明,不同湖区植物碳、氮同位素值和水体NH4+的δ15N值变化反映了植物组成和营养水平的差异.梅梁湾水体NH4+的δ15N和水环境参数不同月份的变化反映了外部营养载荷的输入对湖泊环境有明显的影响.1950～1990年湖泊沉积物有机质碳、氮同位素同步变化的趋势说明湖泊初级生产力的增长和湖泊逐渐富营养化的过程,而1990年之后二者之间反相关关系的出现表明在富营养条件下,大量浮游植物生长对富15N的无机氮的吸收及表层沉积物有机质分解和反硝化作用,代表湖泊富营养化加剧.以同位素示踪,并结合元素地球化学指标变化,将太湖梅梁湾富营养化过程分为三阶段,以20世纪50年代和20世纪90年代为营养状态的转换时段,揭示了人类活动不断加强的影响,与近50年来的湖泊环境监测结果一致.     

基于综合引力模型的中国城镇体系再探索

自20世纪90年代中期以来,以传统引力模型为基础的综合引力模型被更广泛的应用到对中国城市分级的研究中.在相关文献中,城市间相互作用的研究,大多采用单因素(如人口规模、经济规模(GDP)、城市间物理距离)应用引力模型进行计算,实际上对于实际城市间的影响力存在较大偏差.本文中的综合引力模型对传统引力模型进行了改良,新的模型用整合了诸多社会经济因子的影响因子来代替单因子,并引入功能距离来代替物理距离对城市进行基于多元交通方式的网络分析.作为传统引力模型的改良,综合引力模型能够更准确地表达中国城市系统的节点结构、演变以及节点结构与社会经济发展的相关性.本文采用综合引力模型对1995年与2005年中国城市分级和空间结构进行研究.研究将中国所有城市视为一个功能性地域系统,旨在运用改进的引力模型解读中国城市系统的时空演变过程.研究结果表明,自20世纪90年代以来,中国城市的结构特征表现为具有很强关联的城市之间的聚集.然而,从整体来看城市之间的差距在缩小.现阶段处于相同城市群的城市发展并不平衡.从空间上看,城市群中高层级城市大多分布在东部,但中西部高层级城市增长显著.本文旨在探讨对传统引力模型的改进方法,而中国城市的城镇体系被做为实例来验证改进后模型的实用性.