城市化进程中技术创新对环境污染的影响研究——基于动态联立方程模型

以2005-2015年省际面板数据,通过灰色关联度分析、联立方程及情景模拟等研究方法实证研究城市化、技术创新、环境污染的双向作用机制。结果表明：（1）灰色关联度分析显示,我国城市化与产业结构比例和研发经费投入强度存在较强的耦合性;环境污染物排放与GDP、人力资本存量存在较强的关联;对于科技创新水平,中部、西部是与物质资本存量及GDP存在较强关联度,东部是与城市化率、产业结构有较强的关联。（2）联立方程表明,城市化与科技创新有双向反馈作用,科技创新提高1个百分点,城市化提高2.07%,城市化提高1百分点,科技创新水平提高0.14%。西部省份城市化与科技创新出现非匹配,城市化对科技创新助推作用不明显。经济不发达区域物质资本存量对城市化的助推作用比经济发达区域作用更明显。特定区域的污染物而言,EKC曲线不一定成为必然。城市化率提高,环境污染物先增长后降低对特定污染物而言不一定存在,转折点高低与区域的经济发展水平并无必然联系。（3）情景分析的冲击模拟表明,提高研发投入强度对东部、中部污染物减排成效显著,对中部科技创新产出提升作用显著,对中部的城市化促进作用最明显。当前我国在技术创新同时更加关注绿色技术。针对区域发展实际,有针对性地实施差别化的城市化驱动路径。     

船舶使用岸电的经济性分析

文中构建了船舶使用岸电的经济性分析模型,并以挂靠上海港洋山三期码头的欧洲航线典型集装箱船为例进行了实证分析。结果表明,在基准情景其他条件不变的情况下,若不提供任何补贴,无论是否征收环保税,船舶使用岸电的成本均高于辅机发电,此时船舶使用岸电不具经济性。为使船舶使用岸电具有经济性,船舶剩余寿命不宜少于5年,岸电使用补贴不宜低于0.55元/(kW∙h),仅征收环保税时税率提高幅度不宜低于当前设定税率的458%,岸电使用率不宜低于39%,单次供电时间不宜低于11.8 h。若岸电收费标准≥1.73元/(kW∙h),或燃油消耗率低于158.70 g/(kW∙h),或合规燃油价格低于2841元/t,则船舶几乎不可能使用岸电。     

基于模式优选的21世纪中国气候变化情景集合预估

未来气候变化情景预估是制定气候变化应对和适应策略的科学基础。本文利用参与耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）的30个气候模式的模拟数据,通过评估各模式对历史气候变化的模拟能力,筛选出模拟区域气候变化的最优模式组合,进而建立偏最小二乘回归（PLS）集合预估模型,据此利用最优模式模拟结果预估区域温度和降水变化情景。通过与历史数据的对比,研究发现本文基于最优模式建立的PLS集合预估模型不仅优于传统的多模式集合平均,而且也优于利用全部模式建立的PLS集合预估模型,体现了模式优选过程的重要性。本文基于优选模式的PLS集合预估模型预估结果表明：① 21世纪各区域温度将持续上升,且冬半年升温速率总体大于夏半年,北方地区升温速率总体高于南方地区;RCP 4.5排放情景下温度上升先快后慢,转折点出现在21世纪中期,RCP 8.5排放情景下,呈持续增加趋势,至21世纪末的升温幅度约为RCP 4.5情景的2倍。② 21世纪各区降水变化均呈显著增加趋势,并表现出高排放情景大于低排放情景,少雨区大于多雨区的特征,但是降水增加过程伴有明显的年代际波动。对比发现,传统的等权重集合平均全部模式（EMC）方法预估的中国夏季变暖速率高于冬季,且降水基本呈线性增加,有悖于全球变暖的基本特征及中国降水具有鲜明的年代际变化特征的基本认识。因而,本文预估的温度和降水变化特征均更符合中国气候变化的基本规律。     

基于绿色基础设施评价的城市生态带划定--以杭州市为例北大核心CSCDCSSCI

生态带是生态宜居城市的重要组成内容,其科学识别对于城市空间管控意义重大。从弹性结合刚性的协同模式出发,现有研究缺乏针对生态廊道的空间落实进而导致生态带片状孤立的尴尬局面;缺乏针对城市空间增长的多情景分析进而导致划定成果缺乏动态调整,并受制于政府决策及重大事件等。以杭州市为例,利用Landsat TM影像数据,基于绿色基础设施评价及情景分析,综合划定城市生态带。结果表明:(1)主城区北、东侧建设开发风险相对较低,而南、西、西南需重点保护;(2)生态管控情景中弹性建设面积由20%增至35%,其空间侵蚀能力逐步增强,其中三级、四级管控情景已对区域生态格局造成严重挑战;(3)生态带划定范围包括"北部—临平"生态带(总面积272.17 km^2,占比5.60%.)、"东部—义蓬"生态带(总面积310.21 km^2,占比6.33%)、"南部—临浦"生态带(总面积828.43 km^2,占比17.00%)、"西南部—富阳"生态带(总面积1583.02 km^2,占比32.32%)及"西北部—良渚"生态带(总面积680.42 km^2,占比13.89%)。     

RCPs情景下贵州省气候变化预估分析

使用国际耦合模式比较计划第五阶段CMIP5的模式结果,在不同RCP情景下对贵州省未来气温、降水进行了预估。通过对气温、降水的模拟值和实测值的标准化均方根误差的评估得知,模式对贵州省气温的模拟能力较强,对降水的模拟能力相对较差。预估结果表明:未来在RCP8.5、RCP4.5和RCP2.6情景下贵州省气温均是明显的上升趋势,降水小幅度增加,增温(增湿)速率分别为0.5℃/10a(1.0%/10a)、0.2℃/10a(0.9%/10a)和0.1℃/10a(0.6%/10a),到了21世纪末期相对于基准期气温(降水)分别增加4.5℃(5.2%)、2.3℃(5.4%)和1.3℃(4.2%)。空间分布总体上增温幅度从西南向东北逐渐变大,而降水相对于基准期变化的区域性差异较大。总体来说,21世纪温室气体浓度越高,增温增湿速率越快。     

基于约束性CA的大都市郊区城镇增长的情景模拟与管控——以武汉市江夏区为例

大都市郊区是快速城镇化进程中空间演变最为频繁、人地矛盾最为突出的区域,尤其在中国加快推进“就地就近”城镇化战略的背景下,把握大都市郊区小城镇土地利用时空变化过程及其演变机制,对制定科学合理的管控政策和优化都市空间结构具有重要的现实意义。约束性元胞自动机(constrained Cellular Automata, constrained CA)能够通过简单的规则模拟复杂的城市动态演化过程。本文将土地利用总体规划指标、城镇空间发展战略布局、土地利用开发适宜性等,嵌入约束性CA的转换规则中,采用Logistic逐步回归法分析土地利用空间影响因素,对严格约束下的武汉市江夏区2020年土地利用进行情景模拟分析,并提出城市增长管控手段。结果表明：①研究时段内,江夏区城镇用地呈低效外延式扩张,土地利用集约节约程度较低,其人口规模并未有较大增长,对主城区人口的分散作用尚未真正形成;②约束性CA在模拟大都市郊区演化方面具有较高的可靠性,能够真实反映近郊小城镇的未来空间布局与结构,模拟结果与土地利用规划和城市规划较为契合;③将规划目标导向与现实发展趋势下的模拟结果进行叠加分析,可确定城镇增长需求与规划指标调控间冲突的空间分布,从而划定土地督察的重点监测区域,为加强大都市近郊区的违法用地监查和土地利用管控提供先验的预警知识。     

基于地理学综合视角的胡焕庸线IPCC复合情景（SSPs-RCPs）模拟和预测

胡焕庸线（简称胡线）是重要的人口分界线,更是一条展现中国自然与人文地理综合视角下的国情分界线。通过构建环境因素影响下的人口潜力模型,结合四组气候系统模式驱动下的作物模型和水文模型,模拟共享社会经济路径（SSPs）和代表性浓度路径（RCPs）复合情景下中国未来近期（2030年）和中期（2050年）人口时空变化趋势。发现：① SSPs情景下中国未来胡焕庸线东西两侧人口比重差距将进一步拉大,而在考虑SSPs-RCPs的复合情景下,胡焕庸线东西两侧人口比重的差距比仅考虑SSPs情景时要有所缩小。前者的原因是胡线东侧地区城市规模和等级远高于胡线西侧地区,在中国人口城市化大背景下,胡线东侧人口占比相对提升。而后者原因是受气候变化影响,胡焕庸线西侧地区的水热条件变化较之东侧有利,从而更进一步提高了人口的环境承载力。② 中国的社会经济发展对胡焕庸线两侧人口比重的影响要远大于气候变化的影响。③ 从胡焕庸的北、中、南三段区域来探讨胡焕庸线突破的可能性,胡线中段区域由于黄河等河流流经区域有较好的水资源条件,有利于推进该区域的城镇化建设,成为人口向胡焕庸线以西迁移的突破口。     

基于北极航道开通情景的世界贸易网络演进分析

随着北极冰层逐年消融,穿越北极的航行逐渐成为可能.由于北极航道能够大大缩短亚欧、美欧之间的航行距离,北极航道的通航可能会对世界贸易网络格局造成冲击.基于此,该文应用社会网络分析方法分析世界贸易网络的历史发展特征,并结合相关情景设计分阶段预测北极航道开通对世界贸易网络格局的冲击特征.结果显示,世界贸易网络整体呈发展态势,但各节点发展不均衡,各个地缘政治区域以及北极航道利益相关国家(地区)的贸易地位都有不同变化;北极航道的开通对于沿线及其延长线上相关国家权益的发展有利,但对沙特、埃及、新加坡等传统航道重要节点的中心地位、中介能力和核心程度会起到稀释作用,使世界贸易减少对传统航道的依赖.基于研究结果,认为推进北极航道开通对于减少中国对传统航道的依赖、分散航运风险以及"冰上丝绸之路"建设均有积极的战略意义.     

两阶段情景下多维距离因素对中国出境旅游影响研究

距离是影响游客出游决策的重要因素,但目前多维距离因素对出境旅游的影响尚缺乏基于不同阶段情景的讨论.该文基于2009-2018年我国居民赴全球73个国家的出境旅游人次数据,引用CAGE距离理论框架,从地理、文化、制度、经济多维度距离综合视角,采用双向固定回归模型,考察我国出境旅游发展不同阶段情景下多维距离因素影响的动态变化.研究发现:1)多维距离在不同程度上影响我国出境旅游,其中地理距离和经济距离对我国出境旅游产生显著的负效应,而文化距离和制度距离表现为正效应.2)多维距离在不同阶段情景下呈现差异化的作用特征,在一般阶段情景下,地理距离和经济距离对我国出境旅游具有制约作用,而文化距离和制度距离的作用效果不显著;在出境旅游环境利好情景下,文化距离和制度距离成为促进我国出境旅游发展的重要因素,但地理距离仍然制约着我国出境旅游.研究结果对探索不同阶段情景下多维距离对我国出境旅游的综合作用具有理论与实践价值.     

基于InVEST模型的1980–2100年长江中下游地区动植物生境质量时空变化研究

20世纪80年代以来,人类活动加速了长江流域的土地利用变化,这对当地动植物的生境质量造成了影响,在中国生态文明建设和长江经济带发展战略不断推进的大背景下,对长江中下游地区的生境质量变化开展长时间多时段的研究具有重要的现实意义。本研究以长江中下游地区7省的土地利用覆盖数据(1980–2018年)与未来土地利用模型模拟出未来四种情景(A1B,A2,B1,B2)下的土地利用覆盖数据(2050年,2100年)为基础,借助环境服务与权衡综合评估(In VEST)模型评估了长江中下游地区的生境质量时空变化。结果表明:(1)2000–2015年,研究区的坡度(R=0.502,P <0.01)和海拔(R=0.003,P <0.05)、人口密度(R=0.299,P <0.01)、NDVI(R=0.366,P <0.01)与生境质量显著相关;(2)从1980年到2018年,研究区总面积61.93%的土地生境质量下降,38.07%的土地生境质量上升;在A2情景(人口密度大,环境技术投入少,传统能源成本高)和B2情景(中等人口密度,中等绿色技术,区域政府间缺乏合作)下,研究区的生境质量将下降;(3)长江下游的生境质量恶化程度高于中游,研究区北部的生境质量恶化程度低于南部。整体上,积极的环境保护政策是有效的,但并未根本上遏制生境质量的整体退化趋势。区域发展应加大环境保护力度,控制人口增长,鼓励绿色技术创新,在处理生态问题时,要注重省际合作。本研究可为区域野生动植物保护规划和国际上的类似流域研究提供科学参考。