基于地理视角的智慧城市规划与建设的理论思考

智慧城市建设是推动城镇化发展的重要动力,其建设除了技术支撑之外,还应充分考虑信息技术对城市政府、企业和居民活动及其空间的影响。本文在对国内智慧城市建设现状与问题分析思考的基础上,认为智慧城市的出现是适应当前城市化战略转型、公共服务提升、社区发展和城市问题解决的必然趋势,从多源异构数据整合、信息系统和空间分析平台两个方面梳理智慧城市建设的关键技术,从流动空间以及新的人地关系、时空协调发展等方面提出智慧城市的理论支撑,并进一步明确地理学应对和研究重点。同时,提出基于城市地理研究的智慧城市规划与建设实践的主要方向,包括顶层设计、功能和空间布局、基础设施整合、城乡治理等内容。     

重庆市主体功能区识别的主导因素与空间稳定性约束机理

主体功能区规划已上升为国家制度和战略,对中国长期空间发展格局优化与再组织将发挥积极的引导和约束作用。从地域性角度出发,探寻主体功能区发生性(形成与演化)和反馈性(识别与规划)时空机理与规律是地理学具有时代意义的重要科学问题。以重庆市为例,通过国土空间开发条件综合评价,识别了主体功能区划分的适宜性空间格局。基于对西南山区发展约束条件的基本认识,提出了地域主体功能空间分异的主导性约束假设,设定地形和区位为原生性主导因素,验证了其与区划指标系统的定量关联性,以此为基础解析了主导因素约束机理并提出了地域主体功能区的空间稳定性机制。研究发现:①开发与保护适宜性识别结果的格局指向清晰。城市化适宜的区域主要集中于都市区和部分周边区县,区域副中心(万州和黔江)适宜性也相对较高。生态保护适宜的区域集中于渝东北秦巴山区及部分三峡库区区县,同时包括渝东南武陵山区所在区县。②地形和区位因子在本区域对主体功能区的识别与形成具有主导约束作用。回归分析显示,主体功能区划指标与地形因子相关性水平达到显著的超过70%,区位因子超过40%;两者综合后与区划标志变量(A、B指数)的相线性相关拟合度R2均超过0.8;地理探测器发现,地形和区位因子对区划指标的约束性分别有9个和7个达到0.05显著性水平,对A、B指数的解释度分别约为70%和60%,两者叠加后,约束水平全部达到显著,对A、B指数的解释度在90%左右。③空间稳定性机制表现为两个方面,其一是基于主导因素约束的稳定性传递机制,称为客观稳定性;其二是基于指标体系的局域相对性和算法的内部抵消机制,称为主观稳定性。两种机制的协同性验证了区划技术系统的地域适应性和科学性。     

基于GIS的宜昌市近50年来气温与降水时空演变规律研究

基于ArcGIS的Spatial Analyst Tools反距离加权平均方法,对宜昌市7个站点1960-2009年气温和降水日数据进行时空演变规律分析和空间化展示,结果表明:(1)宜昌市近50年年均气温为16.26℃,1977-2009年变化较为剧烈,各区均呈增温态势;代际变化与总体变化趋势相同,自20世纪80年代后...     

吉林省城镇体系空间发展格局研究

城镇空间格局是支撑城镇体系发展的重要载体。本文结合吉林省案例,从城镇体系空间格 局发展背景入手,运用GIS 等空间分析手段,透视吉林省城市（镇）体系的发育格局问题,从建设长 吉图开发开放先导区、东北经济区城镇一体化及东北亚区域合作的区域视角,提出未来吉林省城 市化空间协调发展应注重培育区域经济发展多元增长极,加速长、吉近域特大城市间的整合发展, 强化吉林中部城市群的集聚与扩散作用,加快后进城镇的经济转型进度,构造多层次的开放空间 发展节点,加强跨区域合作,激发区域经济发展主体的活力,推进区域经济发展“多赢多进”的和谐 互动发展格局。     

东北典型丘陵漫岗区沟谷侵蚀动态及空间分析

以黑龙江省克山县为例,分析1954年和2000年侵蚀沟密度变化,探讨研究区土壤侵蚀的时空动态变化,并以侵蚀沟密度变化值为依据进行不同分区侵蚀因素的耦合分析。结果表明:过去46年间,克山县东南部侵蚀沟密度趋于减少,西北部侵蚀沟密度增大。1954～2000年侵蚀沟密度变化值在侵蚀减弱区与高程和坡度呈负相关,在侵蚀增强区呈正相关。随着坡长增加,侵蚀沟密度变化量呈增加趋势。侵蚀沟变化与坡长相关性最大,R²达0.9743,其次为高程,R²为0.6893,与坡度的相关性最小,R²为0.3437。结果表明,高程和坡度不是东北丘陵漫岗地区土壤流失的主要影响因子,坡长是该区侵蚀的一个重要影响因子。土地利用结构变化与土壤侵蚀强度变化密切相关,耕地面积大幅度增加与草地面积明显减少加速侵蚀沟发育。     

地理空间传感网融合服务技术与应用

随着遥感数据网、传感网、物联网和人工智能的发展,逐渐形成空天地海立体化、集成化和一体化的地理空间传感网。地理空间传感网感知资源呈现出多源、异构和分散的特征,面向多层次用户个性化、即时化和智能化应用需求,存在异构资源共享管理、多协议实时接入、时空无缝感知、自动化感知和精准预测等技术挑战。静态地理信息服务由于无法提供鲜活的地理信息,难以满足地理事件的综合监测、决策预警和聚焦应用需求,急需发展地理空间传感网融合服务技术和实时动态地理信息服务平台。本文围绕信息物理网环境下空天地海观测平台的观测高效共享和融合服务问题,提出了传感网观测共享信息模型和点面观测协同无缝重建模型,突破了观测在线接入、集成管理、星地融合、时空预测和聚焦服务等地理空间传感网融合服务关键技术,研制了包含“感—联—知—控”等功能的传感网时空信息网络感知服务系统GeoSensor,介绍了GeoSensor在流域、海洋和城市等典型应用。未来将进一步发展“人—水—城”智能感知认知理论,突破“空天地海人”群智感知、空间智能和认知服务技术,开展长江经济带应用。     

江苏沿江地区生态保护与产业分布空间匹配格局分析

根据生态空间保护需求,调整产业空间布局方向,是协调产业开发与生态保护空间关系及进行区域空问调控的重要内容.以江苏沿江地区为例,在提取生态功能保护区和产业分布空间信息的基础上,运用矩阵分类和空间分析方法研究了生态保护与产业分布的空间匹配特点,总结了产业空间布局的调整思路.研究表明:江苏沿江大部分地区生态保护与产业分布空间...     

中国“四纵四横”高铁网络可达性综合评估与对比

传统测算可达性的方法较为单一,缺乏多层面、多角度的综合研究和对比分析。基于时间、经济与重心视角利用可达性模型并结合ArcGIS 空间分析手段探究高铁通车前后沿线城市可达性的动态变化;利用综合变异系数、层级分析法和改进的哈夫模型分析高铁可达性空间演变特征及规律,构建高铁可达性评价体系并结合熵权法定量评估各高铁可达综合实力。研究表明：京广、京沪可达综合实力最强,沪昆、杭福深次之,沪汉蓉、哈大、青太再次之,郑西、兰新可达实力最弱;全国高铁可达性强弱变化呈明显地带性规律,东、中部高铁可达性强于东北,东北强于西部,纵向高铁强于横向;经济潜力的增加率明显高于加权平均旅行时间的减少率,可达性重心偏移驱使不同等时圈蔓延交叠;高铁以“核心—核心”逐步向“核心—网络”空间链接模式过渡,产生上海、北京、广州、深圳4 个高铁“国家服务中心”,天津、武汉、重庆等6 个“大区域服务中心”,形成“多中心”高铁服务格局以及日益庞大而复杂的高铁特质空间集群;高铁网络影响下的中国区域空间格局的渐变与重塑日趋复杂,“T”型轴带呈现出由空间极化向空间均衡转变,跨城流动性特征突显,加速空间对接与同城化进程。     

大气污染物排放量与颗粒物环境空气质量的空间非协同耦合研究——以武汉市为例

针对区域大气污染物排放量与空气质量在时空分布上存在不完全协同、匹配的现象,论文选择SO₂、NO_X、PM_2.5、CO和VOCs作为大气污染物指标,选择气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)表征颗粒物环境空气质量,以武汉市为例,综合应用耦合模型和空间错位指数模型研究2类指标之间的空间非协同耦合规律。主要结论如下：① 武汉市大气污染物排放量与颗粒物空气质量具有不同空间分布特征,大气污染物排放量呈现由城市中心城区向远城区递减的趋势,其中SO₂、PM_2.5和VOCs的排放具有明显的中心聚集现象,而NO_X和CO聚集现象不显著,且与道路分布明显相关;AOD分布具有明显的空间差异性,总体上呈由西北向东南依次递减的趋势。② 武汉市大气污染物排放与颗粒物空气质量的空间非协同耦合规律：越靠近城市中心城区,空间协同耦合现象越显著,空间错位现象越弱;越远离主城区,空间非协同耦合现象越显著,空间错位现象越显著;SO₂排放量与AOD在武汉市远城区的空间错位指数均大于0.7,且耦合度指数小于0.3,呈现较强的非协同耦合特征,NO_X、VOCs、PM_2.5的排放量与AOD在武汉中心城区的空间错位指数均小于0.5,且耦合度指数大于0.5,协同耦合现象较为显著。③ 基于时空非协同耦合分析城市大气环境污染治理建议：针对污染物与AOD空间错位不显著的城市中心城区,以本地减排治理为主;针对污染物与AOD空间错位显著的远城区,应在污染溯源分析的基础上进行区域协调综合治理。     

基于人流-物流-信息流的成渝城市群网络结构特征研究

基于流空间理论,以成渝城市群为研究区,利用多源大数据,构建以人流、物流、信息流为主要构成的综合流强度指数,借助社会网络分析方法进行网络中心性、核心-边缘结构、凝聚子群分析,识别成渝城市群网络结构特征,并提出相关优化建议。结果表明：(1)成渝城市群人流向单个节点城市集中的趋势最强,信息流次之,物流最弱,成都市和重庆市为人流、物流、信息流网络的双中心。(2)在综合流视角下,成都市的点度中心度最高,在网络中的主导地位高于重庆市;成都市和重庆市是网络-边缘结构中的2个核心城市;组成不同凝聚子群的节点城市之间呈现等级差异。建议从提升重庆市和成都市对外辐射能力、培育城市群次级中心城市、建立跨行政区协同发展机制、强化都市圈辐射带动作用4个方面促进成渝城市群空间结构优化。