技术创新对黄河流域城市绿色发展的影响研究

创新是推动黄河流域高质量发展的重要途径之一。利用2006—2018年黄河流域79个地级以上城市的面板数据,首先构建指标体系对各城市技术创新及绿色发展水平进行分析,其次通过面板计量模型深入探究技术创新对城市绿色发展的作用机理。研究表明：① 2006—2018年,黄河流域城市技术创新与绿色发展水平均得到明显提升,但空间差异显著,总体呈“下游>中游>上游”阶梯式递减特征。② 黄河流域城市技术创新对绿色发展总体上没有显著影响,但在加入技术创新的二次项后,两者之间呈现显著的“U”型非线性关系,即技术创新先抑制后促进城市绿色发展,这也验证了技术的“回弹效应”假说;③ 技术创新对黄河流域城市绿色发展的影响可以通过直接效应和间接效应共同体现,但这两种效应正好相反,即一个城市技术创新能力的提升对该城市绿色发展存在显著的“U”型（先抑制后促进）关系,但对邻近城市的作用呈现倒“U”型相反的关系。根据研究结论,从技术创新对城市绿色发展的直接效应和间接效应2个方面提出了相应的政策建议。     

标度律视角的城市效能测度及中国城市多维要素效能分析

“城市标度律”（urban scaling laws）揭示了城市系统中城市人口和城市要素间普遍存在的非线性规模缩放关系,但目前大多数城市评价忽视了这种关系,常使用人均指标比较不同规模的城市,这会导致评价结果偏差。为此,考虑城市人口和城市要素间的非线性规模缩放关系构建了要素效能指数,用以修正城市规模的影响,度量城市要素实际发挥出预期能力的程度。以城市发展不同维度上的9个城市要素为例,分别测度了2017年中国292个地级以上城市各要素的效能,识别了各要素效能的空间差异和集聚特征,分析了要素效能指数的优势并讨论了结果的政策启示。结果表明：① 9个城市要素都符合“城市标度律”,其中8个要素与城市人口呈非线性规模缩放关系;从标度律的视角测度城市效能是必要而且可行的。② 城市综合经济、商业消费和公共财政效能普遍以东部沿海地区较高;东北地区的基础教育和中西部地区的公共交通效能较低;土地和水资源禀赋较高的地区对应的效能值并不高;大部分城市的生态绿地效能较低。600万人以上的城市中,杭州、深圳、天津的各维度效能表现较均衡。③ 与人均指标评价结果的对比证明要素效能指数能够修正人口规模对城市评价的影响,对常用的总量和人均指标是有益的补充。标度律视角下的城市效能测度能够给城市人口管理和城市要素发展的决策提供明确的指导方向,同时为不同规模大小的城市提供更客观的比较标准,对国家城镇体系规划和落实中国新型城市化战略具有积极意义。     

城市职能特征及其形成机理研究进展与展望

城市职能是城市定位、制定发展战略的重要依据,城市职能具有阶段性、等级性、地域性等特征,论文通过对不同学者的相关研究成果进行归纳总结,以期把握城市职能特征及其形成机理的普遍性规律。结果表明：① 不同城市发展阶段的职能特征表现为城市主导职能不断更替,农业社会阶段主要是政治和商业职能,工业社会阶段主要是制造业、商贸和物流职能,后工业化阶段是服务业职能且以生产性服务业职能为主。② 不同城市规模等级的职能特征表现为城市等级越高,城市职能综合性越强,服务业职能越强。③ 不同空间层面城市职能特征表现为,全球层面,发达国家本土通过城市职能升级,全球产业转移,形成以服务业为主导职能,发展中国家通过承接制造业转移,加速工业化,形成工业职能为主导职能,服务业职能地位不断提升;全国层面,城市职能地带性差异较大,东部工业职能依然突出,西部矿业职能、科技职能、行政职能较明显;城市群层面,世界发育成熟的城市群,在区域中心城市与外围城市之间,以及外围城市之间已经形成紧密的联系和职能分工。中国的许多城市群在中心和外围城市之间也具有明确的职能分工,中心城市以服务业职能为主,但外围城市之间职能分工还不明确。④ 城市职能演变影响因素方面,自然条件、人口、交通、政府引导、区位等传统因素起基础作用,科技、全球化、信息化等新因素作用越来越大。城市职能演变还受区域分工、产业升级、产业转移、趋同发展等机制共同作用。⑤ 未来研究方面,研究时间上应补充完善长时间尺度和近期研究的城市职能研究,研究内容上应加深城市职能效应、城市职能演变机制和职能优化方面的研究,与国家战略进行融合;研究方法上除了统计分析,还可采用调研、问卷、访谈等方法进行补充。     

基于大数据的城市地质环境智能监管思路与方法

随着城市化进程加速,城市范围迅猛扩大,人口急剧膨胀,高层建筑林立,地下空间开发规模化,面临着水资源贫化、地质环境恶化和地质灾害频发等巨大挑战.为了有效地应对挑战,迫切需要在城市多要素地质环境调查并建立完善的信息系统的基础上,开展面向“智慧城市”的精细、全息三维地质建模,即建立新型的城市“玻璃国土”,实现城市地质环境时空透视,然后利用传感器、物联网和云技术,建立城市地质资源、地质环境和地质灾害动态监测数据链,最后基于地质科学大数据的同化、融合和挖掘技术,进行智能预警和管控.     

RTK在自来水管线规划设计中的应用

通过使用RTK完成了朗乡林业局正岔河经营所1∶2 000平面图测量工作,为该经营所的自来水管线规划设计提供了准确的基础测绘数据资料。通过质量控制得出结论:以RTK发展图根点是适宜的,检查得出的数学地形图精度高且可靠。     

闽赣跨断层短水准地点可视化系统设计与实现

针对闽赣地区24个短水准场地现有水准测量数据多而缺乏统一有效管理的问题,提出了建立地图服务发布及数据管理分析一体化系统的方案。在方案设计的基础上,结合Access数据库、ArcGIS Server、Android开发平台、.NET及相关ArcEngine开发平台,构建地图服务发布及数据库管理服务器端、桌面应用端、移动应用端,开发实现了统一式数据管理、地图服务发布、数据分析应用等功能,从而为闽赣地区地震监测提供决策分析支持。     

面向对象方法的时间序列MODIS数据湿地信息提取——以洞庭湖流域为例

以洞庭湖流域为研究区,对大范围湿地信息遥感提取方法进行了研究。先基于时间序列MODIS EVI及物候特征参数,通过J-M(Jeffries-Matusita distance)距离分析,构建了MODIS(250 m)最佳时序组合分类数据;其次,通过Johnson指数确定了最佳分割尺度,采用面向对象的遥感分类方法(Random tree分类器)提取了洞庭湖流域的湿地信息,并验证该方法的适用性。研究结果表明,基于时序数据与面向对象的Random tree分类的总体精度和Kappa系数分别为78.84%和0.71,较之基于像元的相同算法的总体分类精度和Kappa系数分别提高了5.79%和0.04。同时,基于面向对象方法的湿地整体的用户精度与生产者精度较基于像元方法分别提高了4.56%和6.21%,可有效提高大区域湿地信息提取的精度。     

20世纪90年代以来北极海冰减少的热动力分析——基于PIOMAS模式结果

本文利用美国华盛顿大学的PIOMAS海冰模式输出结果,分析了20世纪90年代以来北极海冰减少的动力和热力过程的特征,并探讨了海冰减少与北极大气环流模态之间的关系。结果表明:（1）通过弗拉姆海峡输出的多年冰的厚度自1995年以来有显著减少;（2）海冰的热力过程在20世纪90年代以后特别是21世纪以来是海冰减少的主导因素;（3）大气模态中的北极涛动（AO）和北极偶极子（AD）均对北极海冰的动力输出有影响,各自与海冰输出量的相关关系显著,并且AO和AD的多元线性回归能很好的拟合出海冰输出量的减少。     

A STUDY OF RAPID DECAY TYPHOONS IN OFFSHORE WATERS OF CHINA

On the basis of NCEP/NCAR reanalysis data and yearbooks of CMA tropical cyclones, statistical analysis is performed for 1949—2013 offshore typhoons subjected to rapid decay(RD). This analysis indicates that RD typhoons are small-probability events, making up about 2.2% of the total offshore typhoons during this period. The RD events experience a decadal variation, mostly in the 1960 s and 1970 s(maximal in the 1970 s), rapidly decrease in the 1980 s and 1990 s and quickly increase from 2000. Also, RD typhoons show remarkable seasonal differences: they arise mainly in April and July-December, with the prime stage being in October-November. The offshore RD typhoons occur mostly in the South China Sea(SCS) and to a lesser extent in the East China Sea(ECS); however, none are observed over the Huang Sea and Bo Sea.Composite analysis and dynamic diagnosis of the RD typhoon-related large-scale circulations are performed.Physical quantities of the composite analysis consist of 500-h Pa height and temperature fields, vapor transfer, vertical wind shear(VWS), density of core convection(DCC), and high-level jet and upper-air outflow of the typhoon. The results suggest that(1) at the 500-h Pa height field, the typhoon is ahead of a westerly trough and under the effects of its passing trough;(2) at the temperature field, the typhoon is ahead of a temperature trough, with an invading cold tongue present;(3) at the vapor transfer field, water transfer into the RD typhoon is cut off; and(4) at higher levels, the related jet weakens and the outbreak of convection becomes attenuated in the typhoon core. In addition, VWS bears a relation to the RD typhoon; in particular, strong VWS favors RD occurrence.The differences in RD events between the SCS and ECS show that for the RD, the VWS of the ECS environmental winds is markedly stronger in comparison with its SCS counterpart. The cold advection invading into the typhoons is more intense in the SCS than in the ECS, and the low-level vapor transfer and high-level outflow are weaker in the SCS RD typhoons.Data analysis shows that sea surface temperature(SST), VWS, and DCC can be employed as efficient factors to predict RD occurrence. With appropriate SST, VWS, and DCC, a warning of RD occurrence can be given 36, 30-36,and 30 h, respectively, in advance. These values suggest that atmospheric SST responses lag. Owing to this time lag,the prediction of RD typhoons is possible.     

“7.20”华北特大暴雨过程中低涡发展演变机制研究

利用中国地面加密自动站观测资料、北京地区雷达探测资料、NCEP （1°×1°） FNL资料、ECMWF ERA Interim （0.125°×0.125°）逐日再分析资料等,对造成2016年7月19-20日华北极端暴雨中的低涡系统发展演变的结构特征和加强机制进行了研究。华北地区这次特大暴雨过程出现了3个阶段降水,其中与低涡系统强烈发展对应的第2阶段降水是本次华北暴雨过程的主要降水阶段。针对该低涡的分析表明：（1）850 hPa以西南低涡为中心的低压带中,在河南西北部新生低涡系统,并且其在向华北地区移动过程中显著加强,该低涡系统在空间结构上,从倾斜涡柱逐渐发展成近乎直立的、贯穿整个对流层的深厚低涡系统;（2）中低层低涡系统快速发展过程与高低空系统构成耦合作用有关：低层低涡系统显著加强之前,对流层上层（300-200 hPa）首先出现高空槽异常加深并向南发展,该高空槽发展的开始阶段与其本身冷暖平流造成的斜压发展过程对应;而后,随着高纬度平流层高位涡沿等熵面向南运动,造成华北地区对流层上层涡度增强,形成正位涡异常区;当这一正位涡异常区叠加在对流层中低层锋区上空时,造成对流层中低层气旋快速发展并向下伸展,诱发河南西北部的新生气旋;低涡系统的发展进一步强化了低空暖平流,促使低空气旋向东北方向发展"移动"（本质上是暖平流前端造成的气旋发展）,这一动力学过程反过来使高层的涡度增强;这一正反馈过程形成的耦合环流不仅造成了整个涡度柱强度增强,而且垂直结构上逐渐由倾斜涡柱演变为近乎于直立的涡柱;（3）随着低涡系统增强,极大地加强了垂直上升运动并触发了对流,形成大范围的强降水,大量的凝结潜热释放,造成了低层低涡系统在强降水开始阶段的快速发展和增强;20日00时（世界时）以后,虽然对流活动显著减弱,但低涡系统的加深维持了大范围强降水过程的持续。强降水与低涡发展的正反馈过程是这次华北暴雨得以长时间维持的重要机制之一,这一过程形成的持续性潜热释放也是对流层中上层低涡系统热力结构发生改变的重要原因。