区域历史人口空间格局精细化重建:方法与实证

以清中期（1736~1820年）苏州府为例,探索历史时期人口空间分布的影响机制,构建历史人口空间分布适宜性计算方法,在2个典型时段（1776年、1820年）重建1 km×1 km空间格网下的人口数据集。研究结果表明:① 在数量上,1776年,苏州府人口总量为511.1万,其中城市人口120.1万,农村人口391.0万;1820年,总人口为590.8万,其中城市168.7万,农村422.1万;城市人口增长速率明显快于农村人口。② 空间格局上,1776~1820年,苏州府中部的吴县、长洲、元和等县人口较为集中,东北部昭文、新阳及中南部吴江、震泽等县较为稀疏,但区域间差异渐趋缩小;人口增长主要集中在城镇区域,较高等级城镇人口集聚特征更为显著。③ 通过与当地历史文献及现代人口格局进行相关性和趋势检验,总体特征、分布趋势和变化特点具有一致性。     

Spatially explicit changes of forestland in Taiwan Province from 1910 to 2010

Journal of Geographical Sciences - Reconstructing long-term changes of forest cover (FC) can provide reliable underlying data for carbon source/sink accounting and simulation of the effects of land...     

近300年中国耕地数据集重建与耕地变化分析

针对中国历史时期不同政体耕地记录的特点,分别采用因素修正、引用替换、线性内插、衔接对比、人地关系检验、垦殖趋势检验、行政面积比例调整等方法对历史耕地数据进行修正,重建了基于现代省界的近300年中国分省耕地数据集,从数量角度对中国耕地总量和分省耕地变动特点进行分析,得到以下主要结论：① 在耕地总量上,SAGE和周荣的数据明显高估,本文结果与HYDE、CHCD和章有义数据的平均差异率在15%以下;但在省域尺度上,与SAGE、HYDE数据库存在明显差异,相对差异率>30%的省份比重分别为94%和61%,与CHCD数据较为接近,相对差异率>30%的省份比重为22%,但部分省份差异明显,仍需进一步分析研究;② 伴随清中期后的人口爆炸,近300年中国耕地增长近3.2倍,由清朝初年的42.4×10⁶ hm²增加至1985年的136.9×10⁶ hm²,根据增长速率变化可分为五个阶段,即清前中期快速增长阶段、清后期低速增长阶段、民国时期波动阶段、建国初期剧烈增长阶段和建国后耕地流失阶段,影响耕地变化主要是国家政策、战乱、经济发展等驱动因素。③ 从省域尺度看,近300年中国各区域耕地变化差异显著。清初,中国耕地主要集中于长江中下游平原、黄淮海平原、关中盆地及银川平原等地,此后,内地的垦殖活动不断增强,外围农区呈由南向北的趋势不断开荒。建国后,耕地开垦逐步向西北和东北方向发展。     

Multi-agent based modeling of spatiotemporal dynamical urban growth in developing countries: simulating future scenarios of Lianyungang city,China

Urbanization is the most typical form of land use/cover change, and exploration of the driving mechanism of urban growth and the prediction of its future changes are very important for achieving urban sustainable development. In view of the ability of a multi-agent system to simulate a complex spatial system and from the perspective of combining macroscopic and microscopic decision-making behaviors of agents, a spatiotemporal dynamical urban growth simulation model based on the multi-agent systems has been developed. In this model, macroscopic land use planning behaviors implemented by macroagents and microscopic land use selection behaviors autonomously generated by microagents interact within two-dimensional spatial cells. Furthermore, the urbanization process is promoted through joint decision-making by macroagents and microagents. Considering the central region of the coastal industrial city Lianyungang as the study area, we developed three target scenarios on the basis of current trends, economic development priorities, and environmental protection priorities. Moreover, the corresponding urban growth scenarios were simulated and analyzed. The simulation results show that by combining the macroscopic and microscopic decision-making behaviors of agents to simulate spatiotemporal dynamical urban growth based on the multi-agent systems, the proposed model can provide a useful spatial exploratory tool for explaining the driving mechanism of urbanization and providing decision-making support for urban management.     

考虑侧向变形的软土地基沉降计算方法研究

当前地基固结沉降计算中采用的分层总和法是不考虑土体侧向变形影响的,由此在实际工程中计算地基沉降时往往产生一定程度的误差。特别在软土地基中,由于其结构疏松,孔隙比大,在受到建筑物荷载作用时,所产生的水平变形较大,其引起的地基沉降是不容忽视的。基于这一事实,文章就目前软土侧向变形引起的附加沉降研究现状及地基沉降机理进行了相关研究,发现基于等体积模式考虑侧向变形的修正沉降公式,错误估计了侧向变形造成的地基沉降。为此,本文推导了非等体积模式下的沉降计算公式。通过实际地基沉降量计算及现场沉降监测数据对比分析,证明这一沉降计算公式更接近实际沉降量。该公式计算简单、物理意义明确,具有一定的推广应用价值。     

淮河流域洪涝特征初步研究

本文以《中国近五百年旱涝分布图集》为基础,采用一定的洪涝指标计算方法,建立了淮河流域近500年洪涝序列。在此基础上,从统计特征、时序特征和分形特征等方面讨论了淮河流域洪涝的基本特征。分析表明,淮河流域各等级洪涝具有较高的发生频次,且具有相对集中性特点和一定的持续发生机率;淮河流域洪涝具有不同长度的阶段性或周期性,存在约460年、150年和60-80年的周期及一些更小尺度的波动;淮河流域洪涝具有一定标度范围内的统计分形特征,时间分维值随洪涝强度的增加而降低,与洪涝周期呈反相关关系。时间分维是描述洪涝特征的一个较好的物理量,可能对揭示洪涝规律和进行有效预报具有重要作用。     

近两百年江苏省城乡建设用地数量估算与空间重建

以典型历史断面下的建设用地为研究对象,以数量估算控制下的空间格局重建为基本思路,在200 m×200 m网格下,估算并重建了近200年5个时间断面下的江苏省建设用地（城镇用地和农村聚落用地）的空间格局。在数量估算方面,历史时期（1820年）的城镇用地主要采用城垣、市镇四栅等作为代用指标;近现代时期（1911年、1936年、1952年）,主要通过人口、社会经济等数据,结合一定假设确定人均用地数量进行推导;各时期的农村聚落用地均以人口数量为基础,根据人均住房面积和社会经济数据修正确定。在空间重建方面,结合遥感数据解译获得的现代（1985年）土地利用数据,借助基础地理数据,在一定假设条件下,通过数量控制、边界控制、适宜性控制,兼顾用地连片性等予以确定。结果表明：① 各时间断面下的江苏省建设用地数量分别为963.46 km²（1820年）、1041.94 km²（1911年）、1672.40 km²（1936年）、1980.34 km²（1952年）和10687.18 km²（1985年）;② 建设用地在空间分布上具有亲水网、路网等特征,并随居民点极化与扩散效应而不断扩张;③ 通过变化过程与演化趋势检验、建设用地与生产协调性分析、居民点空间数量与格局分析等方法,间接证明了重建结果的合理性。     

近300年来中国人口变化及时空分布格局

基于人口地理学相关理论,以近300a 为时间尺度,以省域为空间单元,利用经修正的清朝、民国及建国后286 个时相的人口数据,建立1724 年、1767 年、1812 年、1855 年、1898年、1936 年、1982 年和2009 年8 个典型时间断面,通过不均衡指数、集中指数、分布重心和空间自相关等分析方法,研究了近300a 来中国人口数量变化及时空分布格局。结果表明：①近300a 来中国人口数量波动上升,按增长曲线特征可分为较快稳定增长期、快速波动负增长期、低速平稳增长期、无序跌宕增长期、急剧波动增长期5 个阶段;② 人口分布逐渐趋于均衡,人口重心迁移幅度不大,总体呈西南-西北-东北-西北的移动趋势;③ 人口分布保持高度自相关,聚集程度波动变化,其中,华东的沪苏地区、山东省、安徽省、浙江省为稳定人口高密度聚集区,华中的河南省为较稳定人口高密度聚集区,西南、西北部分省份为稳定人口低密度聚集区,华北的内蒙古自治区为较稳定人口低密度聚集区,东北的黑龙江省、吉林省为不稳定人口低密度聚集区。     

淮河流域洪涝变化混沌演化特征研究

本文在淮河流域洪涝变化分形特征、吸引子维数研究的基础上,以相空间重构为理论,通过Lyaponov指数论证了淮河流域洪涝变化的混沌性和耗散性,分析了洪涝变化的混沌演化特征.     

江苏省土地利用功能变化及其空间格局特征

面对资源约束与生态环境破坏的双重压力以及经济发展与社会稳定的双重需要,优化国土空间开发格局已成为中国经济社会可持续发展的重要任务。土地利用作为国土空间开发的核心载体,研究其利用过程中形成的各项功能效应及其变化特征,有利于摸清国土空间开发中的症结与问题。以江苏省为实证,立足区域国土空间发展目标,构建包含农业生产、城镇生活、生态维护等3项一级功能以及9项二级功能的土地利用功能分类体系,以1 km×1 km空间格网为评价单元,运用经济社会数据空间化方法以及InVEST、RUSLE等模型方法,综合测度2000年和2015年两个时间断面下江苏省各项土地利用功能及其变化,分析土地利用功能变化特征,总结土地利用功能变化模式及成因,并划分功能变化分区。结果表明：① 2000-2015年,江苏省农业生产功能西增东减;南部地区城镇生活功能增强明显高于中北部地区;各项生态维护功能变化特征差异显著。② 江苏省农业生产功能与生态维护功能变化存在协同关系,与城镇生活功能变化存在权衡关系。③ 江苏省土地利用功能变化可划分为西南丘陵综合功能提升区、太湖平原生产功能减弱区、沿江平原生活功能增强区等8个类型区,各分区功能变化主导模式存在差异。