城市食物系统演化的人地耦合启示及驱动力——以北京食物系统为例

为探明“城市化如何驱动食物系统变化”以及“食物系统变化蕴含何种人地耦合关系”的问题,本文以北京食物系统为例,研究了该食物系统自1978年以来的演变过程,揭示食物系统演变蕴含的人地耦合关系;并建立食物系统变化指标体系和城市化驱动力指标体系,运用驱动力评价、格兰杰因果关系检验、回归分析与网络分析相结合的方法研究北京食物系统演变的驱动力及作用机制。结果发现：近40多年来北京食物系统总体经历了本地农业生产不断弱化、食物消费需求持续增长、食物流通里程不断增加的演变过程。这种变化从地理学视角来看本质上是城市食物消费蕴含的人地耦合关系从邻近扩展到更远距离的过程——即食物系统近远程耦合的演化过程。在驱动该过程的影响因素中,居民收入增长是主要的初始驱动力,要素非农化是主要中间环节,人口集聚则具有最广泛的影响,最终导致外埠供应比例不断上升,食物里程持续增长。研究表明：蕴含在食物系统中的人地关系不只局限于特定的地点、特定的区域,而是以“流空间”与地点空间相互连接、相互渗透的形式呈现出来。因此,需要采取一种整合“流空间”与地点空间的理论视角及研究方法来认知此类开放系统中的人地耦合关系。     

面向高质量发展的海岸带资源型城市空间治理——基于跨系统影响的视角

海岸带资源型城市是陆海资源高度交错的空间载体,以跨系统影响的视角对其进行空间治理,有助于突破资源型城市转型发展的局限性,实现资源综合效益最大化。首先,本文厘清了跨系统影响的复杂性与海岸带资源的多样性,并以空间资源作为研究的核心要素。其次,强调陆海全系统生态—经济—社会的“综合效益”,以“陆海统筹”作为指引,深化海岸带资源型城市高质量发展的内涵。再次,探索了“关键资源识别—空间效益评价—空间资源调控”的高质量发展空间治理路径。即通过识别跨系统影响范围、开展资源空间调查、明确资源组合模式来甄别关键资源,进而构建包含“综合效益评估”和“跨系统影响修正”的资源空间效益评价框架,明晰各资源空间效益的差异,为空间治理提供决策依据。最后,根据空间效益评价结果,结合国土空间规划要求,在资源空间优化、区域资源统筹、空间总量分配、开发模式引导等方面提出海岸带资源型城市高质量发展的有效调控方式。     

黄土高原沟道农业系统与优化模式

黄土高原沟道农业是现代人地关系耦合发展的一种新兴农业地域类型，其可持续发展对于区域农业提质增效、乡村振兴和黄河流域高质量发展具有重大现实意义。本文基于人地系统科学原理阐述了沟道农业的概念内涵、科学认知、优化模式及其保障政策。结果表明：（1）沟道农业可持续性应遵从“要素—系统”到“结构—功能”，注重“沟坡水土保持、流域生态建设与区域乡村振兴”的多目标有机结合。同时，处理好宏观与微观效益的关系以及不同尺度的沟道水土构型、农田景观、农业系统的层次体系，深化贯通式研究，全面揭示沟道农业发展演变过程及其微观作用机理。（2）总结了沟道农业优化模式，搭建了不同模式的框架图，建议完善相关的技术与制度保障体系，以支撑实现区域乡村振兴和黄河流域高质量发展目标。（3）新时期黄土高原现代沟道农业高质量发展应立足于人地系统科学前沿，全面构建现代沟道农业系统理论与方法，深入探究优化沟道农业生产方式和创新经营管理模式的新途径。（4）基于要素流、产业链、流通网，面向SDGs目标和乡村振兴、粮食与生态安全，深入探究不同尺度沟道农业状态评估与情景模拟，服务支撑区域现代化建设决策。黄土高原沟道农业系统特征与优化模式研究，是推动农业地理学研究理论与方法创新，进而为黄土高原农业高质量发展提供科学依据的重要途径。     

基于要素流动的城镇建设用地配置方法框架探讨

现有城镇建设用地配置主要遵循空间开发导向,利用静态数据和用地分配标准、评估及预测模型开展,存在一定的“区域偏好”和“规模求大”现象。在强调生态文明建设和高质量发展的新时期,国土空间规划战略实施要求城镇建设用地配置方法需要及时革新。关注到信息或智能技术深度影响下未来城镇场所空间将转变为流动空间这一必然趋势,不同尺度生产、生活及生态要素时空流动与分配将是城镇建设用地科学配置的关键。因此,利用多源要素流大数据和多学科分析方法,试图从城镇空间发展水平评价、城镇要素流动网络时空模拟与用地分配、城镇要素功能区识别与开发边界划定、城镇建设用地配置效果动态评估4个方面,建立基于要素流动的城镇建设用地配置方法框架。结果表明：（1）城镇空间发展水平评价需要综合考虑城镇对区域现状要素控制、吸引及溢出的能力,并从空间发展规模、活力及品质三个层面构建评价指标体系;（2）在城镇建设用地指标区域分配过程中注重利用网络优化模型和社会网络分析方法刻画区域要素流动规律,并通过时空耦合模型找出不同等级和类型“空间发展水平—要素控制力”组合的城镇;（3）城镇未来扩展方向和边界形态是由内部各类要素流动变化与功能空间布局的供需时空匹配情况决定的,需要利用时空耦合、引力、CA及多智能体等模型识别要素功能影响区和流动偏好;（4）城镇建设用地配置效果评估指标需要体现生态文明、高质量、智慧治理及一体化等未来城镇发展要求和趋势。这些研究结果可以为国土空间规划城镇开发边界划定和实施提供参考。     

基于人地耦合系统的国土空间重塑

地理系统主要研究地球表层人与环境相互作用的机理,强调人地关系、自然和人文要素的综合,即人地耦合系统。地理系统在国土空间中的应用主要由地理决策、地理模拟、地理工程所组成,并且相互作用构成了地理治理。国土空间是自然与人类所共同实践的物质载体,人类被自然所塑造的程度并不亚于自身塑造自然的程度,以人地耦合系统为核心的地理系统理论成为国土空间规划与整治修复的理论基础。基于人地耦合系统的国土空间重塑最终以地理治理的形式反映在人类作用于自然环境的各种活动中。经过改革开放40年的发展,中国国土空间已基本形成了较为稳定的格局,形成了经济区、贫困区、小城镇为主的三种形态空间。中国的城镇化发展与发达国家有所不同,是城市化、城镇化、乡村化“三化耦合”并存的状态。必须重视泛第三极、环中国南海、东北亚—北极等以“一带一路”全球空间为基础的战略区域研究。基于人地耦合系统理论与国土空间价值均衡理论,国土空间重塑的基础科学问题是人地耦合系统演化机理与驱动机制。国土空间规划可以划分为三种类型：发展型规划、控制型规划和修复型规划。国土空间的保护与治理包括以土地利用为核心的国土空间全域整治,以生态文明为核心的国土空间系统修复,以社会和谐为核心的国土空间综合治理。人地耦合系统最终的发展目标是形成人类与自然相互作用的命运共同体。     

“三生空间”统筹的科学基础与优化途径探析

党的十八大提出了将优化国土空间开发格局作为生态文明建设的首要举措,以及“促进生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀”的目标要求。通过文献调研和总结归纳法,系统梳理了“三生空间”统筹优化的研究进展。总结发现,现有工作主要从国土空间利用质量、土地利用适宜性评价、资源环境承载力与比较优势等角度开展了“三生空间”统筹优化研究。但由于对“三生空间”科学内涵的认识不足、定量识别方法与分类体系的构建不完善,目前“三生空间”统筹优化的技术途径存在诸多问题尚待明晰。未来“三生空间”统筹优化的技术途径应以美丽中国建设愿景为目标导向,以人地耦合系统理论为核心,系统构建识别与优化国土空间的理论体系与技术框架。     

村域尺度旅游效率空间分异及形成机理——以洛阳市375个旅游村为例

以“人地业”耦合协调、旅游系统为理论基础,构建了乡村旅游效率评价体系,识别并分析影响效率的因素和机理。在此基础上,结合使用洛阳市375个旅游村调研数据、地理数据、交通数据,综合运用地理探测器、Bootstrap-DEA、冷热点分析方法,围绕乡村旅游资源的配置效率、空间格局及形成机理开展实证研究。研究发现：综合技术效率平均值达到0.41,洛阳市乡村旅游效率偏低;旅游综合技术效率高值区具有显著集聚性,高值区分布具有显著的交通指向性;影响综合技术效率及空间分异的主要因素是村域人口密度、地形条件、贫困村因素。从系统论角度揭示系统要素、系统结构、系统间嵌套对村域旅游效率的影响,可为乡村旅游发展要素配置与制度安排提供科学依据。     

黄河流域城市生态化建设水平空间格局与障碍因子分析

城市生态化建设作为流域可持续发展重要途径是人地耦合与高质量发展的重要研究内容。本文旨将宏观的生态城市建设转型为落地性更强的城市生态化建设,通过构建经济、环境、社会、文化及空间生态化五位一体的理论框架,运用主客观赋权法、ESDA、障碍因子诊断模型等研究方法,探究城市生态化建设的空间格局特征和多维提升路径。结果表明：（1）黄河流域城市生态化建设总体上呈现“多中心”的空间分异格局,且呈显著的“中心—外围”逐渐递减的空间分布态势;（2）从空间关联格局来看,高—高集聚区和低—低集聚区具有明显的空间集聚,高—高显著集聚区主要分布在山东省及其邻近地区,低—低显著集聚区主要分布在宁夏回族自治区中南部 ;（3）从不同城市规模、职能类型、空间载体、流域位置的城市生态化建设特征来看,城市生态化建设水平与城市规模等级成正比,职能综合城市、发育程度高的山东半岛城市群、优先开发地区的华北平原、黄河流域下游及右岸的城市生态化建设水平相对更高;（4）不同类型城市的生态化建设障碍因子存在明显差异,总体上黄河流域城市生态化建设的障碍因子主要是人均水资源总量、单位GDP能源消费量、研发（R&D）投入占财政支出比重、每万人公共图书馆藏书量及土地利用效率等。未来城市生态化建设应立足城市自身发展状况,因地制宜地提升城市生态化建设水平,建设高质量生态城市。     

海洋生态调控智能决策支持系统的结构模型

海洋生态调控智能决策支持系统（ＩＤＳＳＭＥＲ）是建立在海洋生态系统动力学原理与控制论方法基础上，以计算机科学技术为主，综合系统科学、管理科学以及海洋生态学的理论和方法的人机交互系统，旨在为决策者在协调资源与环境的生态关系、探索海洋生物资源可持续发展的生态调控对策与可行途径等方面提供了一个良好的支持工具，给出ＩＤＳＳＭＥＲ的数据库系统、模型库系统、方法库系统及知识库系统，具有信息服务、科学计算和决策     

生态系统服务与人类福祉耦合的空间格局及其驱动方式——以广州市为例

进入“人类世”新纪元,生态系统退化与人类需求提升间的矛盾日益加剧,可持续发展在此问题上的时代要义,就是要实现生态系统服务与人类福祉的科学协调。提出“从级联到耦合”的生态系统服务与人类福祉关系研究新思路,以广州市为研究对象,分析二者耦合关系的发展阶段及其空间分异,构建了耦合逻辑框架,通过典型耦合类型区来辨析其驱动方式差异,为新时代快速城镇化地区的人地协调提供实践参考。结果发现:(1)广州市生态系统服务价值严重萎缩,受到人类福祉趋同化增进的胁迫,二者的耦合协调性差;(2)耦合关系以生态系统服务为刚性主导,服务低值区的连片蔓延促成了低失调的同化格局,服务供给与福祉需求之间呈现出显著的空间失衡;(3)通过资本流动、土地利用、尺度效应、利益分配等驱动方式差异,生态系统服务与人类福祉形成了发展阶段和供需匹配各异的耦合关系,主要包含空间争夺的低失调、空间弱关联的拮抗和空间互促的高协调。据此,亟需以生态文明与高质量发展为导向,严格保护生态空间,提升城镇空间的发展质量,统筹人地系统综合管理,弱化用地权衡和空间博弈,加强供需耦合的空间协同,促进人与自然和谐共生。     

基于地理设计的智慧国土空间规划框架构建——以县级国土空间总体规划为例

县级规划是中国“五级三类”国土空间规划体系的重要落实单元。面向智慧国土空间规划的要求，借鉴经典地理设计（Geodesign）框架并拓展方法与技术体系研究，构建Geodesign国土空间规划框架，重点对框架下县级国土空间总体规划的编制流程、关键问题、主要任务及方法与技术支撑进行分析。模型是框架的核心。“评价模型”践行“生态文明”理念，开展国土空间生态风险评价；“变化模型”以“智能决策”为目标，融合多目标规划与人工智能算法，衔接指标约束与空间管制；“影响模型”落实“以人为本”理念，提出公众参与规划的思路与方法。Geodesign国土空间规划框架需要传统方法、技术与大数据、互联网、人工智能、决策支持系统等新兴技术的融合与共同支撑。本文拓展了智慧国土空间规划方法论研究，贡献了生态化、智能化、人本化规划理念的实现路径。     

社会与环境

X22 2001(X) 746基于空间信息技术的城市环境时空调控范式研究/陈崇成(中科院地理研究所资源与环境信息系统国家重点实验室)…//城市环境与城市生态/天津市环保局一2(X刃,13(5)一13一16 环图X一136 城市环境一生态系统是高度复杂的时空复合动力学系统。通过对城市环境问题的空间动力学机制分析后,提出城市环境可持续发展时空调控的层次途径,并构造了融合遥感、地理信息系统等空间信息技术、环境建模技术、决策支持系统、人工智能等技术的城市生态一环境系统时空调控的体系框架,为城市环境管理及环境空间决策提供新的理论范式。图2参6X24 …     

海洋生态调控智能决策技持系统的结构模型

海洋生态调控智能决策支持系统（ＩＤＳＳＭＥＲ）是建立在海洋生态系统动力学原理与控制论方法基础上，以计算机科学技术为主，综合系统科学、管理科学以及海洋生态学的理论和方法的人机交互系统，旨在为决策者在协调资源与环境的生态关系、探索海洋生物资源可持续发展的生态调控对策与可行途径等方面提供一个良好的支持工具。给出ＩＤＳＳＭＥＲ的数据库系统、模型库系统、方法库系统及知识库系统，具有信息服务、科学计算和决策咨询的功能，这种四库三功能结构，以实规定量计算与定性推理有机地结合。最后构迄了基于数据库的知识库以及采用双向推理策略的海洋生态知识库系统结构。     

流动性视角下的国土空间安全及规划应对策略

人员、物资、能源资源等要素在不同层级空间的频繁流动,持续重构人类活动与自然环境关系,并对国土空间安全产生影响。从流动性视角进行国土空间安全探讨,提出在活动承载安全、资源与生态安全基础上,应考虑要素流动与人类活动、资源环境的耦合性及其潜在风险。流动性与国土空间安全的关系可以从“流”空间与场所空间耦合、“供—流—需”协调与资源配置安全、要素流与国土空间系统韧性三个方面来表征。以生态、水、粮食、经济、社会等安全塑造为目标,立足于各类要素流对人地关系系统影响的不确定性,以及自然灾害、突发公共安全事件等极端条件下的流动性风险,通过合理引导资源配置、科学布局国土空间要素等手段,实现人类活动、自然环境系统之间的自适应与良性反馈调节,形成安全韧性的国土空间格局与框架。在国土空间规划中,需要进行要素流与国土空间开发保护的耦合协调性分析评价,建立“形”与“流”结合的国土空间结构优化分析方法,增强不同空间的功能弹性以适应要素流动和活动集聚的不确定性,建立供需协同的国土空间支撑体系。研究对提升国土空间可持续发展水平以及保障人类生存安全具有重要意义。     

基于陆海统筹的陆海经济关系及国土空间利用：现状、问题及发展方向

陆海统筹作为我国重大国家战略,既要在国家层面实现海陆要素的优化配置,更要在区域层面引导海陆产业的空间布局,从而推动区域协调发展。当前基于陆海统筹的陆海经济和国土空间利用研究还处于探索阶段,缺乏系统的理论研究与大量的实践应用。从陆海统筹相关概念及理论、陆海社会经济关系、海岸带空间利用冲突及规划管控三方面,探讨了不同学科学者在陆海统筹背景下的陆海经济关系、国土空间利用研究进展及存在问题,并提出未来研究应强化陆海统筹背景下的陆海资源环境与陆海社会经济发展间的多尺度耦合与带动效应研究,明晰区域陆海统筹水平及演化特征、影响因素及响应机制,重视海岸带空间利用冲突诊断与调控,持续推进基于陆海统筹的海岸带国土空间规划实践。     

地质调查支撑服务福建生态文明试验区理论与方法探索

为探索地质调查支援服务生态文明建设的理论与方法,为新时代地质工作转型升级提供经验,中国地质调查局组织实施了“福建生态文明试验区综合地质调查工程”。通过省、市、县、流域等不同层级综合地质调查及专题评价试点,取得了一些理论方法及技术应用成果:①揭示了我国典型红壤区地质要素对水土流失的控制作用,总结了不同岩性控制区水土流失地质成因规律。②针对不同类型的海岸带侵蚀与淤积成因要素,提出海陆统筹生态健康评价方法。③以森林生态系统、湿地生态系统、农田生态系统为单元,分析小流域山水林田湖水土流失风险要素,提出水土流失重点区流域生态风险评价方法。④从地球系统出发,突出岩石与土壤圈资源环境特征,提出地质调查支撑国土空间适宜性评价的方法与途径。⑤从“地表基质调查既是自然资源的基础物质调查,又是为自然资源质量、生态评价提供参数的调查”观点出发,形成了地表基质综合分类和调查技术方法体系。以上认识可为生态保护与系统修复、国土空间规划和用途管制、自然资源管理提供科技支撑。     

生态—社会经济系统耦合方法在县域国土空间生态修复规划中的运用——以四川威远县为例

国土空间规划体制具有强烈生态指向意义,生态安全已是国土空间安全的重点。以四川省威远县为研究对象,针对县域生态国土空间的生态资源破坏、生态系统紊乱等问题,利用生态—社会经济系统耦合方法,从要素修复、结构优化、系统价值提升三个角度构筑系统耦合度评价指标体系,计算系统耦合度及子系统综合功效,综合耦合系统时空格局变化分析得出县域生态修复安全目标格局与生态修复对策。研究结果表明：（1）县域生态修复规划具有目标多层次性、系统复合性及途径多样化性,可从宏、中、微观层级提出对策。（2）系统耦合度在0.457~0.497区间浮动,耦合系统现处于拮抗时期向磨合时期发展。（3）依据系统耦合度、子系统综合功效及指标影响度构建“点—线—面”的生态修复格局。研究提出应对县域尺度的生态修复专项规划方法和实践运用,可为当前县域国土空间规划编制提供新的思路和方法。     

可持续城市研究进展及其对国土空间规划的启示

可持续城市是很多学科和领域关注的焦点。智能化和网络社会的演进促进了技术与可持续发展的关系研究,可持续城市研究亟需创新理论和方法。国内学界对可持续城市的前沿关注不够,结合国土空间规划的反思和探讨欠缺。因此,借助CiteSpace软件对国内外可持续城市研究进行系统评述,分析其演进脉络和研究热点,并探讨其对国土空间规划的启示。可持续城市研究主要经历了萌芽、兴起、增长、扩散四个阶段。可持续城市应当以自然、社会和技术三者的协调发展为核心。可持续城市的国际研究主要集中在气候变化、城市治理和智慧城市三个方面,并由“可持续”向“可持续智能”转变,大数据辅助城市规划成为趋势,社区多元主体共治逐渐增强。新可持续智能城市研究框架与国土空间规划的结合将是未来研究的关键。中国需要加强可持续智能城市的研究和实践,提出科学的可持续智能城市评价指标体系,结合国情重视城乡共治,并将这些理念渗透在国土空间规划中。     

城市系统和气候变化耦合关系分析—以南京市为例

气候作为人类生存活动与发展的支撑,其变化也必然对城市"社会-经济-自然"复合生态系统的各个方面产生影响。另一方面,城市建设过程中通过人口增长、经济发展、空间扩张、资源能源消耗等对气候变化产生反作用,以定性与定量分析相结合的方法建立了城市系统与气候变化耦合关系指标,以南京市为例运用Spearman相关系数构建城市系统与气候变化交互作用的相关耦合关系模型,定量揭示出两者耦合的关系。     

社会经济—生态环境耦合系统动力学模型

为实现生态环境优化调控与科学管理，促进社会经济与生态环境的协调发展，从社会经济系统、生态环境系统以及二者的相互联系定量研究入手，建立了经济系统与生态环境系统相耦合的动力学模型，给出了此模型的一般表达式和耦合计算方法。