黄河流域城镇土地经济密度多尺度空间格局及影响因素分析

基于2018年多时空高分辨率全球城市边界解译数据,从省域、市级和县区级3个尺度测算黄河流域城镇土地经济密度,并综合应用泰尔指数、空间自相关分析、地理探测器探等方法探讨其空间格局及影响因素。研究结果显示：① 黄河流域城镇土地经济密度总体不高,在县区尺度上68.3%的县区土地经济密度低于平均水平,空间分布总体上呈东高西低的态势,高土地经济密度的县区主要集中在以郑州为中心的中原城市群和山东沿海地区;在市级尺度上,57.5%的城市土地经济密度低于平均值,空间分布上集中在中下游地区,空间分布不均衡,以河南省最为显著。② 黄河流域城镇土地经济密度在地市尺度和县区尺度都表现为显著的空间正相关,其中高值集聚区（HH）集中在中原城市群和山东半岛城市群,低值集聚区（LL）集中在陕、甘、宁等西部地区,低值异质区镶嵌分布在中原城市群和山东半岛城市群周围。不同尺度上的空间集聚区的空间分布范围也表现一定的差异,在县区尺度表现出了局部性和分散性特征。③ 人均GDP、人口规模、地方财政科技教育投入、二三产业劳动力密度、区位质量指数等对黄河流域城镇土地经济密度影响较大。同时在黄河流域上游、中游和下游地区表现一定的差异性,总体来说,资本投入强度、人均GDP和区位质量指数对于上游、中游和下游的城镇土地经济密度都有较高的解释能力。     

黄河流域空气污染的空间格局演化及影响因素

基于2008—2017年黄河流域工业SO₂和PM_2.5两类典型空气污染物数据,首先刻画了两者的空间演化格局,并运用空间面板杜宾模型（SPDM）从直接效应和间接效应两方面对两者的影响因素进行对比分析。结果表明：① 工业SO₂和PM_2.5污染均存在显著的空间集聚特征,从东南至西北方向呈现梯度递减趋势;二者在城市尺度均存在显著的正向空间关联性,但PM_2.5污染的空间关联性比工业SO₂更强;② 2008—2017年,工业SO₂和PM_2.5污染有所缓解,其中工业SO₂排放强度迅速下降;而PM_2.5质量浓度下降相对缓慢,仍是黄河流域主要的空气污染源。③ 产业结构、技术创新、能源效率、人口规模、经济发展、工业规模等是影响黄河流域空气污染的主要因素,但PM_2.5的影响因素更加复杂多样化。其中,技术创新能力和经济发展水平的提升虽然在研究期内加剧了本地工业SO₂污染的排放强度,但却能缓解周边城市的工业SO₂和PM_2.5污染;工业规模的扩大会加剧本地和邻近城市的PM_2.5污染。     

黄河流域城市群产业高质量发展时空格局演变研究

以黄河流域城市群为研究空间单元,通过文献梳理识别流域产业高质量发展内涵,构建产业高质量发展评价指标体系,分析黄河流域城市群产业高质量发展的时空过程。研究结果显示：自2000年以来,黄河流域城市群产业高质量发展水平整体呈上升状态,并且由初始相对均衡转为东中西阶梯状递减的流域分异特征。产业各维度发展指数呈现不同的空间特征。产业活力、创新效率方面,上、中、下游分异明显;各城市群面临不同的产业结构性问题;上中游城市群产业空间联系不足,与中下游城市群差距在扩大;各城市群产业发展带来的生态环境压力趋于加重,黄河流域中游城市群成为环境污染的高值区。     

黄河流域“五位一体”综合评价体系建构与空间差异研究

以黄河流域116个地级市为研究单元,建构了由经济、政治、文化、社会和生态等维度构成的“五位一体”综合评价体系。运用组合权重法、加权TOPSIS法对各细分维度和综合发展进行空间差异分析,基于耦合协调模型和空间自相关法对耦合协调性和空间集聚性给予实证研究。结果表明：（1）“五位一体”综合发展在黄河流域呈现东南高、西北低的空间格局,高等、中高等地市多分布于流域东部的山东、河南大部及四川东南部,而流域西北众多地市则因自然环境恶劣、人口分布稀疏、经济基础较差等,综合发展为中等或较低水平。（2）细分维度上,黄河流域各地市间经济维度差距较大,生态维度差距较小。此外,五大细分维度呈现出较大的空间形态差异。（3）协调发展上,黄河流域多数地市“五位一体”耦合程度较低,维度间协调发展潜力较大。（4）空间集聚上,黄河流域各地市在五大细分维度上均存在较强的空间正相关,集聚程度为政治维度>文化维度>社会维度>生态维度>经济维度。     

黄河流域植被净初级生产力时空特征及自然驱动因子

植被净初级生产力（NPP）是陆地生态系统的关键指标,是地表碳循环的重要组成部分,能够用来较客观地评价生态系统变化及其可持续性。利用MOD17A3HGF数据、土地利用数据、气象数据、地形数据,应用变化趋势分析、相关性分析及地理探测器模型等方法,探讨了2000—2019年黄河流域NPP（以C计量）时空格局及演变特征,并对影响NPP的自然因子进行量化研究。结果表明：（1）2000—2019年黄河流域植被NPP整体呈极显著上升趋势（）。流域平均年NPP为281.39 g·m^-2,变化范围为270—347 g·m^-2,增速为5.75 g·m^-2·a^-1。流域NPP显著增加的区域占整个流域面积的99.53%,空间分布呈西北低东南高的趋势。（2）不同土地利用类型的植被NPP年平均值差异较大,林地是对该区域植被NPP贡献最大的土地利用类型。（3）NPP与海拔之间存在一定相关性,NPP与气温、降水显著正相关的区域分别占总面积的23.20%和44.17%,自然驱动因子中海拔、气温及降水对植被NPP的驱动作用差异明显,降水>气温>海拔,各因子之间的交互作用均为双因子增强。     

滑动平均差检测法的提出及验证

时间序列突变点的检测研究是当前气候变化问题的关键环节,其方法和成果也较多,传统的检测方法因统计量结构不合理、假设条件不符合实际以及受主观因素影响等,结果常常缺乏可信度。本文提出一种新的时间序列突变点的检测方法——滑动平均差检测法,将该方法分别用理想时间序列和实际观测序列进行应用检验,并与现有常用的4种突变检验方法比较,发现滑动平均差法具有：① 结构简单、物理意义明确;② 检测突变点更精确;③ 能同时检测出所有突变点的突变位置和其突变强度3个明显的优势。综合利用滑动平均差检测法和传统的4种方法,对黄河流域几个重点水文控制站实测输沙量资料进行突变分析,结果表明：黄河上游输沙量在1986年发生突变,黄河中游输沙量在1979年和1996年发生突变,华县站和潼关站输沙量在1979年、1996年和2003年发生突变,造成输沙量突变的主要因素为水利工程建设和大规模水土保持措施等人类活动。     

黄河流域旅游经济系统韧性的时空差异特征及其影响因素

探析旅游经济系统韧性状态对推进旅游高质量发展具有科学参考价值。该文以黄河流域79个地级市为研究单元,采用核密度估计、变差函数和空间计量模型,揭示2005—2019年黄河流域旅游经济系统韧性水平的时空差异特征及影响因素。结果表明：(1)黄河流域旅游经济系统韧性水平整体偏低,时序上呈现出先升后降的阶段性特征,空间上存在显著的正相关性,呈现出“下游>中游>上游”的块状分布格局。(2)旅游经济系统韧性空间变异幅度不断缩小,由空间自相关引起的结构化分异不断增强;韧性水平的空间差异主要体现在局部微观尺度,东—西方向空间差异最大,南—北方向空间差异最小。(3)黄河流域旅游经济系统韧性存在显著的空间溢出效应,财政自给水平、市场规模、旅游专业化、信息化水平对黄河上、中、下游韧性的提升具有直接促进作用,信息化水平、市场规模对韧性水平的提高存在正向溢出效应。     

1981—2017年黄河流域内蒙古段气候及植被生态变化状况

以黄河流域内蒙古段为例,基于NOAA/AVHHRR和SPOT数据和气象站点数据,利用Mann-Kendall趋势检验方法,对黄河流域内蒙古段NDVI和气候变化趋势进行研究.结果表明:(1)从气候上看,黄河流域内蒙古段和周边内蒙古境内气象站点的年平均气温呈现明显的上升趋势,气候倾向斜率为0.048℃/a,年降水量没有明显...     

黄河流域山河交错带三生空间格局变化研究——以河南省新乡市为例（英文）

本文基于新乡市2010–2020年各类土地利用数据,综合运用动态度、转移矩阵、景观格局指数和地理探测器等方法,探究新乡市“三生”空间的数量结构变化、相互转化、景观格局特征,并对影响特征变化的驱动因子展开分析,揭示“三生”空间变化的规律及当前土地利用过程中存在的问题。研究结果表明：（1）新乡市“三生”空间的变化明显加快,整体表现为生产空间持续减少,生活空间不断增加,生态空间变化较为稳定;（2）在空间转移特征上,生态空间主要向生产空间转化,生产空间主要向生活空间转化;（3）在景观格局特征方面,新乡市景观类型在组分上呈多样化的趋势;（4）新乡市“三生”空间分异受到社会经济因子和自然因子的综合作用。根据实证研究成果,不仅可以为新乡市“三生”空间利用提出相应的优化策略,而且也可以为黄河流域各地级市高质量发展提供重要的科学借鉴。     

缺水流域用水竞争与协作关系——以黄河流域为例

缓解水资源供需矛盾是缺水流域水资源管理的重点与难点,量化不同用水部门间的竞争与协作关系,可为缺水流域水资源供需关系提供评估方法和优化思路。分析了水资源的排他性和非排他性特征,定义了不同用水部门之间的竞争与协作关系,建立了用水竞争度和协作度量化方法,并提出减小竞争度、增大协作度的需水过程优化目标。以黄河流域为例评估用水竞争与协作关系,结果显示:2017年兰州以下各河段存在较强的用水竞争关系,汛期河道内缺水导致协作度较小;预测2030年兰州-河口镇和花园口以下用水竞争度较大,跨流域调水工程可有效降低各河段用水竞争度;流域水资源管理需进一步考虑汛期高流量的生态作用和非汛期输沙需水过程,进一步挖掘用水协作潜力;将部分汛期输沙水量调整至非汛期可以减小竞争度、增大协作度。