Stormwater control impacts on runoff volume and peak flow: A meta-analysis of watershed modelling studies

Decades of research has concluded that the percent of impervious surface cover in a watershed is strongly linked to negative impacts on urban stream health. Recently, there has been a push by municipalities to offset these effects by installing structural stormwater control measures (SCMs), which are landscape features designed to retain and reduce runoff to mitigate the effects of urbanisation on event hydrology. The goal of this study is to build generalisable relationships between the level of SCM implementation in urban watersheds and resulting changes to hydrology. A literature review of 185 peer-reviewed studies of watershed-scale SCM implementation across the globe was used to identify 52 modelling studies suitable for a meta-analysis to build statistical relationships between SCM implementation and hydrologic change. Hydrologic change is quantified as the percent reduction in storm event runoff volume and peak flow between a watershed with SCMs relative to a (near) identical control watershed without SCMs. Results show that for each additional 1% of SCM-mitigated impervious area in a watershed, there is an additional 0.43% reduction in runoff and a 0.60% reduction in peak flow. Values of SCM implementation required to produce a change in water quantity metrics were identified at varying levels of probability. For example, there is a 90% probability (high confidence) of at least a 1% reduction in peak flow with mitigation of 33% of impervious surfaces. However, as the reduction target increases or mitigated impervious surface decreases, the probability of reaching the reduction target also decreases. These relationships can be used by managers to plan SCM implementation at the watershed scale.     

城市创意产业空间动态集聚演化的计算与可视优化方法

基于人文地理视角下的城市创意产业图像可视化分析对城市深层次空间综合和区域创新发展具有重大意义。但Swarm群智能动态时空建模难以满足创意产业空间集聚的可视化发展。本文研究目标是,从城市区域创意产业空间聚类影响因素指标出发,创新性地提出区域空间动态集聚轨迹算法（Density-Based Interest Spatial Clustering of Path,DBICP）,并与计算机浏览器共建聚类可视化图像,为城市管理提供决策依据。首先,根据影响因素指标体系,利用2014—2018年空间卡口流量数据和产业指标数据进行预处理,构建空间标准聚类算法DBSCAN。然后,对其进行聚类密度分级优化形成全新DBICP算法并得出初步轨迹图像。最后,通过源码转译实现了浏览器界面下空间动态集聚轨迹图像的输出。结果表明：以上海市为例,普陀区、浦东新区、徐汇地区的创意产业空间分布形成了3种不同的聚类模式,并相应提出了分摊、均布、虹吸的管控策略。此方法克服了传统图像的聚类分级和轨迹测量的缺失,可以有效地从指标数据中发现图像轨迹聚类信息,体现了地理信息科学和人文社会学科的交叉融合。也为大数据动态图像的集聚方法提供了全新视角和借鉴价值。     

Long‐term and seasonal hydrologic performance of an extensive green roof

Sustainable strategies such as green roofs have been implemented as stormwater management tools to mitigate disturbance of the hydrologic cycle resulting from urbanization. Green roofs, also referred to as vegetated roofs, can improve the urban landscape by reducing heat island effects, providing ecosystem services, and facilitating the retention and treatment of stormwater. Green roofs have received particular attention because they do not require acquisition and development of land and represent an application of biomimicry in design and construction. In this paper, we evaluate the effects of precipitation, evapotranspiration (ET), antecedent dry period (ADP), and seasonal variation on the run‐off quantity and distribution of an extensive, sedum covered, green roof on a commercial building in Syracuse, NY, USA. The green roof greatly facilitated retention of precipitation events without significant changes over the 4‐year study. The green roof retained on average 95.9 ± 3.6% (6.5 ± 5.6 mm) per rainfall event, with a range from 75% to 99.6% (33.2 to 3.3 mm). However, as precipitation quantity increased, the retention of water decreased. This high water retention capacity was the result of the combined effects of ET, stormwater storage (plants, growth media, and stormwater retention layer), and limited surface run‐off from the roof deck due to variation in the sloping of the green roof and the tapered insulation to the deck drains. The water retention capacity of the green roof did not change significantly between growing and nongrowing seasons. Slightly greater precipitation during the growing season coincided with increased ET. Average potential ET during the growing season was approximately 3 times greater than during the nongrowing season. The hydrologic performance of the green roof was not significantly impacted by an ADP greater than 2 days.     

高质量发展目标下黄河流域城市居民生活质量的时空格局及障碍因子

提高居民生活质量是实现黄河流域高质量发展的重要目标和具体体现。从居民生活、基础设施、公共服务、生态环境4个方面构建城市居民生活质量评价指标体系,测度2004―2018年黄河流域城市居民生活质量水平,利用核密度估计、ESDA、Dagum基尼系数等方法进行居民生活质量时空格局分析及空间差异测度,并运用障碍因子诊断模型分析影响居民生活质量水平的障碍因子,得出如下结论：① 2004―2018年黄河流域城市居民生活质量高水平区域从下游城市逐渐转移到中上游城市;② 黄河流域城市居民生活质量高?高集聚区主要是内蒙古自治区及相邻区域的城市,低?低集聚区主要是河南省、山东省以及山西省的部分城市;③ 黄河流域城市居民生活质量水平的空间差异从上中下游尺度看主要是区域间净值差异贡献,从左右岸尺度看主要是区域内部差异贡献;④ 黄河流域城市居民生活质量水平的障碍因子主要是人均水资源量、移动电话年末用户数、每万人公园绿地面积、教育支出占财政支出比重、每万人拥有的道路面积与人均可支配收入等,因此在未来的高质量发展中要注重生态环境保护,特别是合理利用水资源,完善城市基础设施与提升公共服务水平。     

技术创新对黄河流域城市绿色发展的影响研究

创新是推动黄河流域高质量发展的重要途径之一。利用2006—2018年黄河流域79个地级以上城市的面板数据,首先构建指标体系对各城市技术创新及绿色发展水平进行分析,其次通过面板计量模型深入探究技术创新对城市绿色发展的作用机理。研究表明：① 2006—2018年,黄河流域城市技术创新与绿色发展水平均得到明显提升,但空间差异显著,总体呈“下游>中游>上游”阶梯式递减特征。② 黄河流域城市技术创新对绿色发展总体上没有显著影响,但在加入技术创新的二次项后,两者之间呈现显著的“U”型非线性关系,即技术创新先抑制后促进城市绿色发展,这也验证了技术的“回弹效应”假说;③ 技术创新对黄河流域城市绿色发展的影响可以通过直接效应和间接效应共同体现,但这两种效应正好相反,即一个城市技术创新能力的提升对该城市绿色发展存在显著的“U”型（先抑制后促进）关系,但对邻近城市的作用呈现倒“U”型相反的关系。根据研究结论,从技术创新对城市绿色发展的直接效应和间接效应2个方面提出了相应的政策建议。     

多维邻近下浙江城市创新网络演化及其机制研究

以浙江90个县级城市（城区）为对象,基于大数据专利文本挖掘析取城市间合作申请专利数,构建创新网络,采用空间网络模型和负二项回归模型分析2007—2017年浙江城市创新网络的网络结构、时空演化及创新合作强度的影响机制。研究发现：① 浙江城市创新网络规模逐渐扩张,“小世界性”显著,通达性较好,整体呈以杭州湾区为核心的“网络局部化、辐射中心化”特征,等级层次性清晰;② 浙江城市创新合作强度与经济规模、教育水平、政策支持、技术势差、城市行政等级、技术邻近性、边界相邻效应显著正相关且受地理距离约束,认知邻近性和制度邻近性与创新合作间分别呈“U”型和倒“U”型曲线关系,网络效应更多在整体网层面上促进了创新合作。在特定省份县级城市层面探讨了如何加强城市创新网络协同效应,以促进地方城市间的创新联系。     

中国三大城市群电子商务快递物流网络空间结构及其形成机制研究

以中国长三角、京津冀、珠三角三大城市群为案例,基于中国智能物流骨干网（China Smart Logistic Network,CSN）关系数据,采用社会网络分析、随机森林分类算法、QAP分析等研究方法,在县区尺度上探索电子商务快递物流网络空间结构特征及其形成机制。研究发现：① 三大城市群电商快递物流网络密度较高,已形成典型的网络式空间结构。其中长三角城市群网络呈圈层蛛网式结构,县区间联系强度以环杭州湾为中心向外围梯度衰减;京津冀城市群网络受制于行政藩篱,形成“北京?天津”双核心网络结构;珠三角城市群网络联系强度自区域外围由弱到强逐渐向珠江口东岸方向变化,形成“穗（广州）?莞（东莞）?深（深圳）”快递物流廊道。② 三大城市群中物流输出型县区多集中在区域中部,依托中心城市向外物流辐散,而物流输入型县区多分散于外围。③ 城市群电商快递物流网络形成主要受人均可支配收入、常住人口和距离等因素影响。研究结果对于丰富城市网络理论,促进城市群快递物流协调发展,提升现代服务业水平和城市群整体竞争力具有重要意义。     

土地资源错配对中国城市工业绿色全要素生产率的影响

基于价格扭曲效应拓展资源错配模型,使用中国285个城市2004—2017年的工业投入产出数据,测算土地资源错配导致的城市工业绿色全要素生产率（GTFP）损失,并分析其时空变化。结果表明：① 土地资源错配对中国城市工业GTFP损失的年均贡献率为10.05%,已与能源错配并列成为继资本错配之后城市工业GTFP损失的重要贡献者。② 土地资源错配导致中国城市工业GTFP损失呈现“先小幅下降,再大幅上升,后较大幅度下降”的时序变化特征,但总体趋于上升,损失值介于1.10%~2.48%之间,纠正土地资源错配,中国现有城市的工业GTFP有望实现年均2%左右的再增加;东、中部地区土地资源错配导致的城市工业GTFP损失呈现出与全国层面类似的变化特征,西部地区的城市工业GTFP损失整体保持高位,总体稍有下降,东部地区是中国城市工业发展的主要阵地,其土地资源错配导致的城市工业GTFP损失主导着全国层面的城市工业GTFP损失变化。③ 土地资源错配导致中国城市工业GTFP损失的空间格局呈连片集聚化的发展特征,城市工业GTFP损失较高和高等级省份的数量有所增加,逐渐集中到以黄河流域为主的北方地区,损失低和中等等级省份的数量相应减少,逐渐集中到长江流域及东部沿海地区;土地资源错配导致中国城市工业GTFP损失的总差异呈缩小态势,三大地区内城市工业用地配置效率不均衡是土地资源错配导致中国城市工业GTFP损失差异的根本原因,其中西部地区内城市工业用地配置效率不均衡是主要原因,近年来的区域协同发展有利于三大地区间城市工业用地配置效率差距的缩小。     

居民城市公共安全感知与社区环境——基于北京大规模调查问卷的分析

新型冠状病毒肺炎疫情的爆发使得民众对公共安全问题的关注到了前所未有的程度,社区作为社会治理基本单元,在防疫减灾中所发挥的作用尤为突出。本文基于北京2019年城市体检问卷调查数据,采用多层线性模型检验个体属性及社区环境指标对公共安全感知的影响。研究发现,公共安全感知的差异主要来自个体属性的不同,老年人及健康状况一般或较差的群体,以及低收入、低学历、待业人群的安全感相对较低;安全感的社区差异显著,人口稠密、公交线路密集的社区居民安全感较低,道路交叉口较多的社区安全感较高;社区离Ⅰ型应急避难设施和医院的距离越近,居民安全感越高,但中小型设施影响不显著;良好的社区社会环境对居民安全感具有非常明显的正向影响,但租户很难从物业管理水平的提高中获益。据此本文提出了建设安全韧性社区的若干建议。     

中国建设用地的坡谱演化规律与爬坡影响

城镇建设用地规模与结构变化是国土空间开发与规划研究的基础。以往相关研究更关注建设用地水平空间扩张格局特征与模式,极少关注建设用地三维梯度上的“爬坡”特征规律与影响。因此,本文基于Google Earth Engine（GEE）,并结合高精度地形数据与土地利用数据,在建设用地坡谱概念基础上,首次构建了平均建设用地爬坡指数（ABCI）,系统地分析了1990—2018年中国建设用地坡谱在国家、区域、省级和城市4个尺度上的变化特征与规律并深入剖析建设用地爬坡的空间影响。结果显示：① 1990—2018年中国坡度5°以上地区建设用地面积增长了1.43倍,比例由10.25%上升至14.81%。其中2010—2015年是建设用地爬坡发展最迅速与规模最大的时期,且中西部地区建设用地爬坡最为显著。② 依据平均建设用地爬坡指数与上限坡度变化,可将中国34个省（自治区、直辖市）划分为高爬坡型、低爬坡型和水平扩展型3类,其中高爬坡型省份占50%以上,水平扩展型省份仅有7个,在空间上呈现“东南—西北”的两极分布特征。③ 1990—2010年爬坡型城市以山地与丘陵地貌城市为主,2010年后少数民族聚居区及低丘缓坡开发试点城市成为建设用地爬坡的主力。④ 建设用地爬坡在一定程度上能够减少建设用地扩张对平原优质耕地与生态用地的胁迫和侵占,缓解建设用地供需矛盾,但是无规划约束的开发和房地产驱动的“削山造地”则会导致地质灾害和生态环境风险的增加。