数字经济发展对城市碳排放影响的空间效应

为探讨数字经济对城市碳排放影响的空间效应,基于2011—2017年286个城市面板数据综合测度数字经济发展水平,运用空间杜宾模型及空间DID模型分析数字经济发展对城市碳排放的影响。主要得到以下结论：① 数字经济发展存在明显的空间异质性,发展格局从“多点式”零星分布向“组团式”聚集形态转变,但各城市发展层级差距仍未改善,长三角成为重要的数字经济高水平集聚区。② 数字经济发展显著改善了城市碳排放,通过引入“智慧城市”这一外生政策冲击进行检验,发现结论具有稳健性,而且这种效应存在明显的空间异质性,东部地区数字经济发展对碳排放的负向影响作用较强,位于城市群内部的区域受数字经济的影响更大。③ 数字经济发展对碳排放的作用在不同经济圈层内有所差异,空间外溢具有边界效应,在1100km处外溢达到峰值。④ 数字产业发展、数字创新能力以及数字普惠金融是数字经济影响城市碳排放效应发挥的重要因素。     

顾及目标异质性的极化SAR图像非局部均值滤波

相干斑抑制是极化合成孔径雷达(Pol SAR)图像分析的重要预处理步骤。为了更好地抑制极化SAR图像中的相干斑,本文综合目标的异质性和结构信息,提出基于目标异质性的非局部均值滤波方法。首先利用K分布距离度量目标的异质性,并以异质性为基础,保留图像中的点、线等高异质性目标;然后计算图像块之间的异质性差异,最后将其作为度量非局部均值加权滤波像元相似性的权重系数,实现对Pol SAR图像的相干斑抑制。实验对比结果表明:本文方法能够有效地抑制相干斑,同时对细节信息和极化信息也具有良好的保持性,能够为后续的图像应用提供支持。     

GWR模型在土壤重金属高光谱预测中的应用

目前土壤重金属高光谱反演模型大多忽视了重金属与光谱变量间相关关系的空间异质性,这与实际情况不相吻合,而地理权重回归（GWR）模型能有效地揭示变量间关系的空间异质性。本文以福州市土壤重金属Cd、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni为对象,构建土壤重金属预测的GWR高光谱模型,并将预测结果与普通最小二乘法回归（OLS）结果进行比较分析,探讨GWR模型在土壤重金属高光谱预测中的适用性及局限性。结果表明：① GWR模型在土壤重金属高光谱预测中适用与否取决于重金属对光谱变量影响的空间异质性程度：对于Cr、Cu、Zn、Pb等对光谱变量影响空间异质性大的元素,其GWR预测精度较OLS提高明显,表现为GWR模型的调节R²较OLS模型有了明显提高,分别为OLS模型的2.69倍、2.01倍、1.87倍和1.53倍;而AIC值以及残差平方和较OLS模型却明显降低,AIC值减少量均大于3个单位,残差平方和则仅分别为OLS模型的25.33%、30.09%、47.22%和86.84%;对于Cd和Ni等对光谱变量影响空间异质性小的元素,相较于OLS模型,GWR模型的调节R²分别提高了0.015和0.007,残差平方和分别减少了5.97%和4.18%,但AIC值却分别增加了2.737和2.762,GWR预测效果改善不明显;② 光谱变换可以有效增强土壤重金属的光谱特征,其中以光谱的倒数变换效果最好,而且该变换及其微分形式可以很好地提高模型的预测效果;③ GWR模型的应用前提是变量间关系的空间非平稳性,适合在与土壤光谱变量间关系具有显著空间异质性的重金属高光谱预测中推广。     

菲尔德斯半岛潮间带生态系统中的食物网

菲尔德斯半岛潮间带食物链是较简单的 ,一般说来在不利环境条件下的生物群落只有很少的消费者和较少的营养级。食物链中主要的生产者是大型底栖藻类 ,主要消费者是腹足类和石鳖 ,棘皮动物中的海胆与海星 ,甲壳动物 ,鱼和海鸟 ,海鸟和鱼占营养级的上层 ,草食软体动物位于中间营养级 ,大量的固着藻类 -叶状藻类、皮壳状藻类构成营养级的底层。观测实验表明 :(1 )海鸟和鱼类减少了草食性软体动物和肉食性螺类的数量 ;(2 )肉食性腹足类减少了草食性软体动物和固着无脊椎动物的数量 ;(3 )草食性软体动物减少了叶状藻类的数量并影响到皮壳状藻类的数量 ,在不清除消费者的实验中 ,皮壳状藻类显示出与其它固着生物竞争空间的优势。作者观察了并在本文中描述了异性底质与消费者对固着生物多样性的影响。壳状藻类在低潮带岩石表面占优势 ,其它的固着生物 (叶状藻类与固着无脊椎动物 )占据洞穴和狭缝。同质岩石表面固着生物的种类与数量低于异质性的岩石表面。清除岩石表面的消费者后叶状藻类与其它固着无脊椎动物的种数就超过皮壳状藻类     

黄土高原地形破碎化探测及空间异质性分析

地形破碎化是导致多山地区空间连通性和可进入性差的重要因素，严重制约了区域交通可达性和城乡一体化发展。研究以沟谷密集、地形高度破碎的黄土高原为例，基于DEM数据从整体破碎、正负地形和地形过渡构建地形破碎化指标体系，分别采用空间聚类方法 AZP-SA(Automated Zoning Procedure-Simulated Annealing)和客观赋权方法 CRITIC(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation)生成县域地形破碎化空间分区和评价分级，探讨了黄土高原地形破碎化的空间异质性。研究结果表明：(1)地形破碎化指标在空间上普遍表现为连片集聚分布特征，其中高程标准差、地形起伏度等指标的高值单元主要位于陇中高原和秦岭附近区域，低、中值单元主要分布在六盘山-渭河以北区域；(2)黄土高原可划分为空间上连续的8个地形破碎化分区，面积最大的4个分区位于高原中部的陕北高原、吕梁山脉以及北部的鄂尔多斯高原等地区，占总面积比例为66.37%，呈倾斜“田”字型分布；其余分区位于高原西部和东南部边缘，面积较小、形状狭长，表明黄土高原地形破碎化...     

干旱沙区土壤空间异质性变化对植被恢复的影响

许多涉及草地荒漠化或退化过程的假说及概念模型认为, 干旱、半干旱地区的草地植被灌丛化是草地发生退化或荒漠化的显著特征, 即原来以草本植物为优势的群落被灌丛群落所替代, 该过程增加了草地原生植被土壤资源的时空分布异质性, 使土壤-植被系统的生物过程愈来愈多的集中在灌丛植冠下的沃岛范围内. 大量的研究支持了这一针对荒漠化或草地退化过程的生物生态学解释. 从另一个方面来看, 缀块状分布的灌木植被也是草地恢复或荒漠化逆转的基础, 并且在我国沙漠治理的实践中得到了证明. 沙坡头地区人工固沙植被近50年的演变与区域生境的恢复就是荒漠化逆转的理论范式和成功的实践例证. 该地区人工植被的建立是以设置防风固沙沙障和种植旱生灌木而开始的. 在降水不足200 mm的无灌溉条件下, 由于灌木植被的作用, 使原来质地相对均一的流沙发生了资源分布的空间异质性变化, 促进了土壤成土过程, 为沙土表层隐花植物(藻类、苔藓和地衣)结皮的形成和一年生及多年生草本植物的入侵与定居创造了条件. 而这一过程却减少降水向土壤深层的入渗量, 使固沙植被区灌木主要根系分布层(100 ~ 300 cm)的土壤含水量减少, 导致了灌木种在群落中的优势和盖度降低, 土壤资源分布的空间异质性程度也相应地减弱. 固沙植被趋于以草本植物为优势的、与邻近草原化荒漠和荒漠化草原类似的原生植被类型演变和恢复. 通过对沙坡头地区近50年固沙植被演变监测数据的分析, 提出了干旱区植被恢复或草地荒漠化逆转的概念模型.     

融雪后梭梭林地土壤水的多尺度空间异质性

运用ANOVA方法和地统计学原理、从梭梭(Haloxylon ammodendron Bge.)个体、群落和样带尺度定量研究了融雪后古尔班通古特沙漠南缘表层土壤含水量的空间变异,结果表明土壤水的空间异质性随空间尺度变化而表现不同.在梭梭个体尺度上,土壤含水量从冠下、经冠缘至灌木间地梯度递减.在群落尺度上,融雪水空间分布具有高度自相关性,其变异函数符合球状模型,结构性变异占89.6%,最大自相关距离为4.02 m,Kringing插值显示灌木斑块的格局与融雪后表层土壤含水量的空间格局具有高度一致性.在典型沙丘-丘间地样带上,土壤水分布呈丘间地高、沙丘低的空间格局,其空间变异符合高斯模型,结构性变异高达95.8%,空间自相关非常显著;最大自相关距离为66.16 m,与地貌分异尺度吻合,表明在典型断面上,地貌格局影响融雪水的空间格局.由此可见,梭梭林地融雪后表层土壤含水量在不同尺度上具有不同的异质表现、受控于不同的地表过程.不同尺度上的土壤水分空间异质性有利于提高荒漠植被的水分利用效率,具有重要的生态价值.     

几种不同下垫面地表粗糙度动态变化及其对通量机理模型模拟的影响

在众多地表通量模拟模型和遥感通量反演模型中,空气动力学粗糙度(z0)是一个重要的地表参数.选取代表典型农田的禹城站,代表复杂下垫面的千烟洲站和代表森林下垫面的长白山站3个通量观测站的风速和温度廓线资料,运用最小二乘法拟合迭代,分别计算得到各站点通量塔所在地的零平面位移和空气动力学粗糙度.在此基础上,分别分析不同下垫面的空气动力学粗糙度随作物高度和叶面积指数(LAI)、风向(地形)、风速、摩擦速度等因子的变化.并采用SEBS模型分析地表空气动力学粗糙度动态变化对地表通量计算的影响.结果表明空气动力学粗糙度随植被特征(如作物高度,叶面积指数等)以及风向、风速和摩擦速度等因子而变化.禹城和长白山站通量塔所在风浪区的空气动力学粗糙度明显随作物生长期植被高度及叶面积指数变化,即先随LAI增加而增加,达到峰值后,随LAI增加而减小;千烟洲叶面积指数变化较小,空气动力学粗糙度随叶面积指数的变化不明显;地形较平坦的禹城和长白山站空气动力学粗糙度随风向变化较小,而地形起伏较大的千烟洲站空气动力学粗糙度随风向变化较大.随着风速的变化,禹城站空气动力学粗糙度没有明显变化,而千烟洲和长白山空气动力学粗糙度表现出随风速增加而减小的趋势.各站空气动力学粗糙度的这种动态变化对模型通量反演有较大影响,通过模型分析,5月1日～6月3日禹城空气动力学粗糙度日平均值、千烟洲及长白山通量塔空气动力学粗糙度5d平均值与模型所取z0值相比,由于z0的动态变化造成相同时间尺度显热通量H的计算相对误差的绝对值最大可分别达到2.726%,33.802%和18.105%.     

中国城市人力资本水平与人口集聚对创新产出的影响

基于中国2007—2012年287个地级及以上城市的创新投入要素和专利申请量的面板数据（未含港澳台地区数据）,采用面板固定效应模型和面板分位数回归模型,揭示人力资本水平提升对区域创新产出的影响机制及其区域异质性,以及人口空间集聚对人才创新驱动作用的调节机制。结果表明：① 平均而言,人力资本水平越高的城市,创新产出水平越高,但人口集聚程度与创新产出水平并不存在显著的关联;② 人力资本水平提升对创新的驱动作用存在区域差异,在创新等级越低的城市中其作用效果越强;③ 人口空间集聚强化了人力资本水平对创新的驱动作用,城市规模扩大促进了知识的溢出;④ 人口空间集聚调节作用的显现需要达到一定的创新基础门槛,城市创新等级越高,调节作用越强。因此,各地方政府应当结合当地发展的实际情况,制定适宜的人才培育和人才引进策略,合理引导人才流动。     

1999—2018年重庆市主城区住宅用地空间演变特征及驱动因素研究

以典型山地城市重庆市主城区为研究对象,基于住宅小区空间矢量数据和多源兴趣点（Point of Interest,POI）数据,采用标准差椭圆、圈层缓冲区分析、扩展强度指数、景观格局分析和地理加权回归（GWR, Geographically Weighted Regression）方法,对近20 a重庆市主城区住宅小区的空间演变特征和驱动因素进行研究。结果表明：① 重庆市主城区居住用地现状布局呈现中心-外围结构,且从中心到外围斑块逐渐大型化发展。② 居住用地空间演化经历快速增长和增速下降2个扩张阶段,其中1999—2003年城市居住用地扩展强度最大。居住用地扩张以南北向为主,近些年东西向扩张趋势明显。③ 城市规划、交通条件、公共服务设施、地形因素共同对城市住宅小区用地扩展产生显著影响。显著性总体上为：到中心商务区（CBD）的距离>路网密度>轨道交通站点可达性>医院可达性>坡度。④ 同一驱动因素在不同区位对住宅小区扩展的影响具有较明显空间异质性。