Modeling the effects of historical vegetation change on near-surface atmosphere in the northern Chihuahuan Desert

Our goal was to evaluate effects of broad-scale changes in vegetation from grasslands to shrublands over the past 150 years on near-surface atmosphere over the Jornada Experimental Range in the northern Chihuahuan Desert, using a regional climate model. Simulations were conducted using 1858 and 1998 vegetation maps, and data collected in the field. Overall, the vegetation shift led to small changes in sensible heat (SH) and an increase in latent heat (LH). The impacts of shrub encroachment depended on shrubland type: conversion from grass to mesquite cools the near-surface atmosphere and from grass to creosotebush warms it. Higher albedo of mesquite relative to grasses reduced available energy, which was dissipated mainly as LH due to the deeper root system in mesquite. In creosotebush-dominated areas, a decrease in albedo, an increase in roughness length and displacement height contributed to the SH increase and warmer temperatures. Sensitivity simulations showed that an increase in soil moisture content enhanced shrub LH and a reduction in mesquite cover enhanced the temperature differences. The observed shift in vegetation led to complex interactions between land and surface fluxes, demonstrating that vegetation itself is a weather and climate variable as it significantly influences temperature and humidity.     

归一化水汽指数与地表温度的关系

城市热岛的遥感研究,传统上主要利用归一化植被指数作为指标来评估地表温度-植被之间的关系。本研究探讨了以归一化水汽指数作为评估其与地表温度关系的适应性,比较了归一化水汽指数和归一化植被指数在表达城市热岛效应方面的效力。利用"单窗算法"和3个不同时段的TM/ETM+数据获取了珠江三角洲核心区域的地表温度分布图,分析了两种指数与地表温度之间的关系。对局部区域逐像元和对区域总体分析的结果表明:不同时段的地表温度与归一化水汽指数之间均存在较强的线性关系,而地表温度与归一化植被指数之间的线性关系相对较弱。说明在城市化的环境下,与传统上常用归一化植被指数作为指标来定量分析地表温度相比,归一化水汽指数提供了一种互补的、甚至更加有效的衡量指标。     

中心地理论创新与发展的基本视角和框架

中心地理论是城市地理学揭示规律、解决问题的重要方法之一。面对时代发展、社会转型、技术进步及其带来的城市与区域巨变, 中心地理论需要创新发展。首先, 突破中心地理论的严苛假设、忽视系统动态性和自然-人文要素综合性的固有缺陷, 拓宽其普适性。其次, 以动态的和联系的眼光审视中心地系统外部条件、内部要素和组织形式与机制变化, 从中发现理论创新的视角。包括人口再分布, 城市体系重组, 全球产业网络兴起等宏观背景变化的视角;现代交通条件、信息技术发展、技术革新、体制变革等影响要素和机制变化的视角;全球城市网络形成, 城市带、群、链迅速聚合, 底层中心地重构等中心地系统组织形式新变革的视角;RS、GIS和现代统计手段应用的视角。再次, 中心地理论创新与发展有必要从“肢解”阶段进入到整体完善过程, 构建创新与发展的基本框架:①以指导实际应用, 形成理论和研究范式为创新和发展的目标;②以中心性测度新模型、严苛条件缓和、动态中心地系统、中心地系统畸变模式、中心地扩散域的空间嵌套等为创新和发展的核心内容;③突破自然-人文耦合要素对中心地系统影响机理及模型化表达, 现代中心地系统空间图景, 动态开放的现代中心地系统建设等重点问题。     

1988 年以来北京郊区城乡一体化进程及启示

北京城郊农业区在不同时期因产业化、城市化的不同而承担着不同的发展目标, 其城乡一体化的进程及空间格局也出现了差异。本文运用历史沿革分析和数理分析方法对城乡一体化的功能结构及空间分布进行了研究, 结果表明:自1988 年以来, 处于近郊至远郊内缘的农业区(23~57 km处)的产业化、城市化分别出现了辐射式→飞地式、等级转移式→团块+扇状式+辐射式的空间发展;不同时期生态、经济、社会功能的组合和实现情况各有侧重, 多功能评价值相应地在“W”、“M”型空间格局之间转变。总体上, 北京郊区农业区的城乡功能及其综合效益都在增强, 但相对而言经济功能的作用在降低, 生态、景观功能在上升, 社会功能存在波动但总体趋强, 城乡功能的空间布局更加复杂, 而且这种发展态势直接影响着北京“十二五”期间多层次、多中心的城乡一体化建设。     

食品安全导向下的都市农业发展模式——以北京蔬菜生产为例

随着人们生活水平和认知能力的不断提高,人们对健康的关注和需求也变得更加强烈,因此伴随着近年来食品问题的频繁曝光,食品安全已成为社会各界最关心的议题,其中,蔬菜和牛奶等易腐食品更成为首要关注点。都市农业拥有“近距离短环节”的优势,应当成为城市蔬菜供应的重要渠道和保证城市居民蔬菜安全的主角。本文以北京为研究案例,针对食品安全导向下的城市蔬菜发展模式进行了研究。首先通过解析北京生鲜蔬菜的供应来源,总结了“长距离多环节”农业存在的蔬菜安全问题及都市农业在保证生鲜蔬菜品质安全方面的诸多优势。接着分析归纳了保证蔬菜品质安全下的几种都市农业发展模式,并以典型案例研究的方式分析了各模式的产生背景、运行管理特点。最后提出了促进都市农业发展的保障机制。     

中国东部地区城市建设用地变化与利用效益分析

此次研究以中国东部地区87 个城市的建设用地为研究对象, 分析2000-2008 年城市建设用地变化的规律及变化的原因, 并对城市建设用地开展利用效益分类与判定研究。在研究的过程中, 主要应用了聚类分析法和判别分析法, 并利用ArcGIS 9.2, 将建设用地变化情况及影响因子空间化。研究结果表明:①城市建设用地总量增长非常大, 增长速度非常快;②城市建设用地的增长速度呈降低的趋势, 不同阶段差异明显;③城市建设用地变化在省域和区域经济圈内差异明显;④城市建设用地与国内生产总值和固定资产投资的相关性最高, 经济投入的增加与人口的增长推动了东部地区城市建设用地的变化;⑤将城市建设用地利用效益分为5 类, 并且第3 类城市的总数为488 个, 占到样本总体的62.32%, 地均建设用地第二产值对聚类结果的影响最大;⑥对5 类城市建设用地效益进行了判别, 确定了各类别的判别式, 并达到检验的要求。     

北京不同收入家庭的居住隔离状态研究

利用北京2009 年大规模居民调查问卷数据,以各街区居民为研究对象,根据收入状况将调查人群划分成贫困家庭、工薪家庭和富裕家庭。采用隔离指数分析方法,研究北京47 个街区3 类家庭的居住隔离空间分布状况,运用聚类分析法对隔离度值分类,提取出14 个居住隔离显著的区域进行重点分析。结果表明,三环以内无居住隔离显著区域,居住隔离现象从四环以外开始显著;富裕人群聚集区内居民学历和工作职位都相对较高,大多拥有自购商品房,而贫困人群聚集区内居民学历和工作职位都较低,一般居住在经济适用房和破旧民宅中;贫困、富裕人群聚集区域对于城市基础设施和公共服务设施的数量、质量等方面的占用比例差异很大。     

多主体系统在城市发展模拟中的应用

多主体系统(Multi-Agent System, MAS)是由多个主体(Agent)组成的松散的网络,每个主体根据其属性和行为规则互相交流、协作甚至竞争。MAS通过模拟和观察大量主体的微观行为来研究系统整体的宏观规律,对复杂系统的演化机理具有更合理、更准确的解释力,因此,MAS在城市发展模拟中有很大的应用前景。本文介绍了多主体系统的基本框架及模拟思路,综述了国内外城市模拟研究中MAS理论的应用现状。重点分析了MAS理论在城市模拟应用中的五个关键课题:即微观个体数据的获取、微观主体的合理选择、主体行为规则的提取和设定、主体之间相互作用的描述与表达、环境变量的提取与导入等,并对相关研究进展进行了综述。研究表明,城市发展预测与政策评价是MAS应用的重点突破方向之一。     

基于公路网络的甘肃省城市旅游腹地研究

甘肃省旅游资源丰富,有3 个5A级和15 个4A级景区,但是由于受交通条件和经济因素的影响,旅游经济并不是十分发达.本文将城市地理学的腹地理论应用于旅游规划中,同时考虑中心城市旅游经济综合规模和公路交通条件,在GIS软件支持下,采用矢量数据的空间分析方法,以2009 年甘肃省14 个地级市州为研究对象,借助场强模型和哈夫模型,计算旅游经济的场强,进行城市旅游腹地的测定,发现场强随着距离中心城市和路网越远而逐渐减小,并且腹地多形成于中心城市周边,沿路网分布十分明显.然后将旅游腹地与市域行政区范围进行叠置分析,找出属于处于相同层次类型的城市,以期为增加全省旅游经济收入,全省城市旅游经济区划和旅游规划编制提供参考.     

云南高原保山市城市气候分析

利用保山市及其郊区昌宁1964-2010年47 a的气象观测资料,主要选取城区与郊区同期的气温、相对湿度数据进行对比分析,发现保山市城市热岛、于岛强度均逐年增强.热岛强度季节变化春季最强,秋季最弱;日变化T02:00达到最强,而T 14:00最弱.干岛季节变化冬季最强,夏季最弱;日变化T02:00最强,而白天较弱.同时,利用灰色模型对保山市城市热岛与干岛强度进行关联度分析,结果表明:对城市热岛、干岛强度影响较大的人文因子均是年末人口,而影响最大的自然因子分别是降水量和总云量.