武汉城市圈城乡道路网拓扑通达性的时空演化

以武汉城市圈为例,基于1989~2010年加权城乡道路网拓扑空间数据库和网络发育评价模型,对武汉城市圈20多年来城乡道路网发育程度进行动态分析和空间演化的研究。结果表明:20多年来武汉城市圈高速城乡道路网发育程度明显改善,经历了由树状网络—回路网络—网络拓展阶段,但路网空间生长尚未饱和,外向拓展和内部充填的潜力较大;通达性重心和中心的空间迁移变化不明显,囿于武汉市城区,宏观上保持高度的稳定性,但其微观格局存在跳跃性和突变性;圈域城乡节点拓扑通达性指数空间分布呈现"不均衡→相对均衡"的动态变化,但整体上仍存在明显的空间分异和集聚;武汉城市圈城乡道路网通达性分布与城乡节点发育、城乡社会经济发展水平密切相关,在空间上已开始打破"核心-边缘"的特点,呈现等级圈层发展的趋势。     

环鄱阳湖区域交通网络通达性与旅游一体化发展

旅游一体化是区域旅游经济发展和文化融合的一种趋势,交通网络演化对区域旅游一体化产生重要影响,这种影响随着通达性增强愈加明显。以江西省旅游资源分布最为集中的环鄱阳湖区域为例,以区域内交通网络格局演变及其所属的国家3A级以上旅游资源为研究对象,对区域内交通网络演化及其通达性水平进行定量分析,在此基础上,运用灰色关联耦合模型分析交通网络通达性与旅游经济之间关联耦合关系。研究认为:(1)环鄱阳湖区域交通网络通达性和旅游经济系统之间关联耦合程度较高,交通网络演化及通达性对驱动区域旅游经济及区域旅游一体化格局演变至关重要、产生重要影响,两者存在互为反馈机制;(2)交通网络演变及通达性发展阶段不同,区域旅游一体化发展演进对应不同的阶段模式,具体可分为点核模式、点轴廊道模式、多中心环轴模式、网络一体化模式;(3)目前该区域旅游一体化已进入初级可实施阶段,未来发展的重点应集中在旅游企业跨行政区合作、建立统一的旅游管理协调机构等,为制定区域旅游一体化发展提供参考。     

汶川地震重灾区交通通达性分析

选取在汶川地震中受灾严重的30个区县，用交通网络密度、交通干线影响水平和区位优势度3个指标对其在地震之前的交通通达性进行分析，以期为重灾区在灾后恢复重建提供参考依据。从计算结果看，通达性最高的是绵阳市的涪城区，最低的为阿坝州的松潘县，只有涪城区的1/5，通达性在地区之间存在着显著的差距。分析结果表明重灾区的通达性呈现明显的空间分布差异：由中心城市向周围、由平原向高原呈递减趋势，在交通主干线经过的地方其通达性一般都比较高，表现出一定的带状空间结构特征。通过对通达性与经济发展水平的空间分布情况进行对比分析，发现重灾区的经济发展水平与交通通达性的空间分布特征和变化趋势存一定的相关性，即交通通达性高的地区其经济发展水平也相对较高，反之亦然。从定量角度分析经济发展水平和通达性之间的关系，结果显示两者之间存在着指数函数关系。     

重庆市公路网络通达性格局研究

以重庆市38个区县公路网络为研究对象,以最短距离为原则,在构建公路网络拓扑结构的基础上,计算加权平均旅行时间指标和通达性系数来衡量城市通达性水平的高低,并对通达性水平的特点和空间格局进行分析。结论如下:(1)38个区县的通达性水平呈现出"放射状同心圆"特征,以重庆市主城区为圆心,随着同心圆的半径增加,通达性水平逐渐降低,形成明显的环状分异态势;(2)路网的拓扑连接水平较低,路网等级体系不够完善,网络的辐射效率不高,网络结构相对脆弱,网络的有效性较低;(3)高等级路网发育不均衡,区县间出现通达性差异很大的现象,影响区域的协调发展。     

川西山区交通与GDP的海拔梯度性及其相关关系

以西部山区的缩影川西为研究对象,利用交通矢量化数据和自然社会经济数据,在GIS软件支持下,探讨"十五"计划以来不同时期川西山区交通通达性与GDP的海拔空间分异性及其相关关系。结果表明:(1)2000~2013年间川西山区交通通达性有了显著提高,各县通达水平两级分化有所减弱,高值区集中于攀西城市群,低值区主要位于甘孜州;(2)川西山区GDP与交通水平均具有较为明显的海拔梯度分异,表现为中低海拔区中海拔区高海拔区高原区,呈现出"反自然梯度特征";(3)从整体上看,川西山区通达性指数与GDP存在显著正向关联且关联程度不断加强,交通主干线显现出更为明显的经济促进作用,而边缘化的地理区位不利于地区对外开放,阻滞了经济发展;(4)不同时期各海拔区交通通达性及其构成要素与GDP的关联方向和程度差异较大。     

过江通道对乡镇可达性影响分析

过江通道建设将缩短相关城镇到中心城市的时间距离，提高乡镇可达性水平，改善区位条件，从而带动乡镇经济发展。为了定量地评价过江通道对乡镇可达性和城镇体系影响，以苏通大桥为例，借助GIS软件，采用成本加权栅格方法，选取加权平均旅行时间指标、潜力模型与场强指数，对比分析通车前后乡镇可〖JP+1〗达性空间格局与中心城市腹地和场强空间变化。结果表明：南通东部与大桥北岸乡镇可达性与区位优势潜力显著提高，城镇整体可达性与区位优势潜力小幅提高。可达性空间格局变化较小，可达性值呈现出长江以南由东向西递增，江北由西南向东北方向递增特征。大桥影响范围更多限于南通东部县市与大桥北岸。城镇空间体系变化较小，腹地与场强变化多出现在大桥两岸，场强值分布呈西南向东北方向逐渐递减的分异特征。数据表明大桥优化了南通东部区位条件，使其更好地接受发达地区产业与知识的“溢出效应”，加快苏南产业向南通东部地区转移，促进区域均衡发展。     

基于改进辐射模型的乡镇人口流动网络研究

乡镇尺度的人口流动联系和空间结构研究对统筹区域城镇体系规划和产业结构调整具有重要意义.本文以复杂网络理论为研究视角,将空间可达性引入传统辐射模型进行参数修正,构建乡镇人口流动网络;从节点和社团结构以及无标度和小世界特征等方面,探讨在地域差异影响下人口流动的空间分布格局和复杂网络特征,并以荆门市55个乡镇为例进行实证研究.结果表明:①荆门市乡镇人口流动网络的节点度分布以高发展水平乡镇为核心,呈现“一横二纵”的空间分异格局,与荆门市城镇体系和产业布局存在极强的耦合关系;②全网包含四个社团,各社团内部联系紧密且空间结构特征各异,社团间联系相对松散.③受空间距离和地理环境影响,网络的无标度特征不够明显;④网络具有一定的小世界特征,整体联通性和局部集聚性较好.本文通过对传统模型进行方法改进,实现了异质空间下乡镇人口流动联系及分布的可视化表达,实例研究结果可为荆门市城镇规划和产业布局提供决策思路.     

改革开放以来吉林省城市集聚区的空间演化

改革开放以来,吉林省进入工业化和城市化的快速发展时期,城市布局集群化现象明显。传统的空间分析方法很难深入刻画城镇体系空间格局的时空演变过程。因此,运用Kernel空间密度分析方法,就改革开放以来吉林省城市集聚区的空间演进过程进行系统研究。结果显示:①1986-2007年间,吉林省城市空间分布集中表现为4个城市群组集聚区;②吉林省城市集聚核心区为长、吉两市;③1986-2007年间,吉林省城市空间格局在中东部方向的拓展较为明显,而东部和西部城市空间分布密度变化不明显,其省域空间分布具有中东部偏密集/东、西部较稀疏的空间格局特征;④吉林省城市分布空间的节点结构呈现多空间层次的结构特征。     

中国环境污染与食品安全问题的时空聚集性研究——突发环境事件与食源性疾病的交互

深入研究食品安全问题,必须充分挖掘环境污染、食品安全与人体健康之间内在联系,从时空尺度共同对生态环境保护、食品安全治理和人体健康防范的社会资源进行合理调配。本文分别以食源性疾病暴发事件、突发环境事件作为分析我国食品安全和环境污染情况的替代指标,利用空间统计方法,针对2007-2013年间,各省、自治区、直辖市的食源性疾病暴发和突发环境两类事件展开空间格局和时空聚集性分析。研究发现,六年间我国食源性疾病暴发事件的空间分布中心主要位于湖南省与湖北省交界区域,并呈现缓慢向东部移动态势。其空间格局主要位于我国"胡焕庸线"东南部,呈东北—西南方向分布,且主趋势方向不断向北靠拢同时,空间分布也向西北—东南范围扩张,东—西方向空间格局差异更为明显。另外,突发环境事件的发生表明我国环境污染空间格局主要位于"胡焕庸线"的东部,其分布范围应更偏向于东部沿海地区。利用Crimestat3.0的Knox指数和Mantel指数进一步分析两类事件的时空聚集性,Knox指数显示,两类事件具有时空交互性,而Mantel指数表明,食源性疾病暴发和环境突发事件的空间聚集差值的均值分别为300km和450km,两类事件在较大空间尺度并不具有时空交互。突发环境事件和食源性疾病暴发事件在大、小不同空间尺度呈现差异化的时空聚集性。为实现地方政府与企业、社会组织和公众的共治模式,通过信息共享平台,合理配置生态环境保护、食品安全治理和人体健康防范的社会资源提供了方向。     

中原城市群交通网络通达性演化及优化研究

城市群交通网络的合理发展对于促进区域资源整合与协调发展具有重要意义。采用空间句法模型,分析1995～2015年中原城市群交通网络通达性演化特征,并提出相应交通网络优化改进建议。结果表明:(1)1995～2015年期间,中原城市群交通路网由初期的"发散"状,逐渐演化成为"树轮"状;通达性中心也由初期的郑州市扩大到洛阳市、许昌市、周口市、商丘市、开封市等周边城市,通达性较高的轴线已经从区域性线状分布发展为中心地区面状分布。(2)1995～2015年期间,中原城市群各城市通达度均有提高,京广线辐射区内城市通达度提升幅度明显大于陇海线辐射区域;郑州市、邯郸市等核心城市的通达度增长率在减缓,而亳州市、淮北市等边缘城市通达度增长率在上升。中原城市群交通路网建设总体呈空间收敛趋势,但城市间的通达度水平仍在逐渐拉大。(3)基于以上分析,研究提出将中原城市群交通系统整体培育成以郑州市为中心,以陇海线和京广线为"十"字发展轴的"多核多向状"网络结构。改进后的路网可以提升中原城市群各城市的通达性,能够充分体现城市群中心带动边缘、城市联动发展的基本功能。     

典型经济快速发展区耕地变化区域分异研究

耕地变化的区域分异研究可为确保国家粮食安全和生态安全提供重要依据。基于RS和GIS技术,分析太湖流域1985~2015年耕地数量、质量和动态结构的时空演化格局。结果表明:近30a流域耕地呈现以城镇为中心面的边缘扩散和以乡镇为中心点的散布流失特征,导致耕地净减少了38.87%,其中环湖、沿江城市密集区及县域空间拓展区是耕地流失的热点区域。耕地集中连片分布区与经济发展快速区的空间复合导致耕地缩减与建设用地扩张呈现空间对应关系,建设占用始终是驱动耕地减少的主要因素。不同阶段受经济发展水平和农业政策影响,不同地类对耕地转移的贡献率和空间分布差异明显,且转移比例在数量和质量上均不对等。总体上,耕地变化呈现由缓慢零散占用到快速集聚流失的过程,耕地数量和质量变化高值和低值区亦表现由分散到集中的格局,最终驱动了耕地优势区由环湖平原区向西南丘陵区的空间转移。     

长江经济带区域空间结构演化研究

在构建城市影响力指数测度指标体系基础上,运用熵值法计算得出1988、2001及2012年长江经济带内110个地级市以上城市影响力指数;在ArcGis软件平台下,利用空间分析方法,依据改进场模型、扩散模型,综合测度了长江经济带内地级市以上城市的可达性、空间场能及扩散效应,并对其进行深入分析。结果表明:城市间影响力指数差异较大但整体呈缩小趋势,城市可达性水平基本呈现出"东部> 中部> 西部"的格局;区域内存在一条主轴、三大核心圈、多条辅轴的区域空间结构,构成区域"1+3+X"发展格局;长江经济带经过城市孕育、极核发展、点轴扩散、网络化、局域一体化发展5个阶段,基本形成串珠式核心-边缘结构,区域内出现同一时期多个阶段并存的现象。为加快长江经济带空间结构的优化重组,依据"以点布轴,以轴拓面"空间思想,进行结构要素优化,主要有:合理构建城市等级体系,培养地方增长极;科学规划交通网络,优化空间扩散轴线;合理优化区域分工与合作,构建多层级城市群。     

基于灯光数据的中国县域城市规模时空格局分析

为掌握城市规模时空格局演化规律,促进区域协调发展,以平均灯光强度表征城市规模,采取探索性时空数据分析(exploratory time-space data analysis,ESTDA)的研究框架对我国1992～2015年的县域城市规模时空格局进行分析。结果发现:(1)中国县域城市规模的核心-边缘结构与局部空间关联格局较为稳定但趋向动荡,城市规模变化呈现出"稳步增长"、"逐级递增"的特点,城市局部关联较弱,缺乏共同向上跃迁的动力;(2)京汕断裂带、110°E与100°E三条LL断裂带将城市规模空间格局割裂,阻碍了区域协调发展,但城市规模空间格局有可能突破胡焕庸线;(3) 2003年后城市规模的局部空间动态性、增长波动性与局部依赖性增强。东部的局部空间动态性趋于稳定,中西部局部空间动态性开始增强,城市规模增长波动性与局部依赖性重心向南方与东北方向转移;(4)自然因素、交通状况、城市行政级别、政策导向、经济发展水平、人口规模与空间临近效应是影响县域城市规模时空格局的主要因素。研究表明利用灯光数据进行城市规模研究具有科学性与可行性,未来应该着力构筑东中西部互联互动的网络通道,实现区域协调发展。     

西藏"一江两河"地区人口空间分布的动态演变

人口分布的空间演变是人口发展过程中在时间和空间上的表现形式,人口的集聚与扩散是诠释区域人口空间分布格局与形态的重要方面.对其研究有助于揭示人口分布现状的本质、理解区域空间结构特征及演变趋势.本研究运用局部空间自相关方法,并结合GIS技术,以县域为基本单元,人口密度为衡量指标,对西藏"一江两河"地区1990-2008年间人口分布空间格局的演变进行了分析.分析结果表明,"一江两河"地区各县市(区)人口总量和密度均有明显增长,人口分布总体上呈现出不断集中的态势.局部自相关分析揭示"一江两河"地区开始显现以拉萨市和日喀则市为中心的两个显著的人口高密度区,显示出该区域人口分布的多中心空间结构特征.对以拉萨市、日喀则市和乃东县为中心的区域密度函数进行拟合.多中心区域密度函数的估计结果显示,"一江两河"地区空间发展正逐步由20世纪90年代单中心(拉萨市城关区)阶段,向目前的多中心向心集聚阶段转变,除拉萨市城关区外,日喀则市和乃东县集聚能力开始显现.     

武陵山片区高质量景区空间分布格局及其影响因素

基于武陵山片区高质量景区POI数据,综合运用最邻近指数、核密度分析和空间叠加分析等方法,探析武陵山片区高质量景区空间分布格局及其影响因素.结果 显示:(1)武陵山片区高质量景区整体呈现集聚分布态势,在片区层面上,集中分布于湖北分片区和湖南分片区;在地市层面上,主要聚集于恩施州、怀化市、渝东南地区、湘西州、张家界市和铜仁市.(2)武陵山片区高质量景区分布密度的空间差异显著,湖北和湖南分片区表现出典型的"核心—边缘"结构,而贵州和重庆分片区核密度值自东向西梯度递减.(3)武陵山片区高质量景区空间分布格局受自然因素和人文因素影响显著,其中地形地貌、河流水系和空气质量既是重要的构景要素,也是高质量景区空间分布的重要内生动力;而区域经济、交通通达性、旅游发展能力和政府政策支持的外部调控作用明显.     

利用广义加性模型解析长江中游城市群城镇用地扩展驱动力

研究城镇用地扩展的时空驱动机制对城市群的科学可续发展与国土空间规划具有重要意义.利用广义加性模型(General Additive Model,GAM),选取社会经济因子、自然因子和邻域因子,解析长江中游城市群1990～2015年城镇用地扩展驱动力的时空分异特征,挖掘各子城市群的核心驱动力并对其进行功能识别.结果表明:(1)25年间,长江中游城市群驱动因子时空差异显著.核心城市武汉、长沙、南昌极化效应明显,涓滴效应逐渐显现,但城市群仍未打破行政区划壁垒.(2)三大子城市群的核心驱动因子差异显著.其中,人口和地均GDP对各子城市群城镇用地扩展影响最大,武汉城市圈和环鄱阳湖城市群的空间溢出效应高于长株潭城市群,且城镇用地扩展模式渐由单核驱动发展为双核驱动.(3)核心驱动因子与城市群城镇用地扩展之间具有显著的非线性关系,且呈现地域性和阶段性特征.(4)GAM模型能够解释城镇用地扩展过程中各因子之间的非线性关系,较Logistic和Nonliner-Logistic模型具有更高的拟合优度和验证精度,表明了其探索非线性驱动力的优势.     

环渤海高铁沿线可达性及其空间格局演变研究

以环渤海高铁沿线城市为对象,研究高铁通车前后的可达性状况及其空间分异格局,预测未来沿线空间格局的演变态势,结果表明:(1)环渤海高铁的开通大大提升了沿线的可达性,时空收敛效应显著,呈以高铁轴带为核心、轴带外围为边缘的"核心-边缘"格局,高铁轴带内部呈现线路"中间高、首末低"的分异特征,可达性最优要素由京、津向环渤海高铁线路两侧扩散;(2)环渤海高铁沿线城市可达性的提升加速沿线地区空间格局的演变和重塑,表现在环渤海高铁"C"形轴带空间极化程度的进一步加深;沿线的辽中南、京津冀、山东半岛三大城市群一体化进程显现,产生1+1+1＞3的组合效应;环渤海港口群对接铁路线,空间分化与组合日趋复杂;响应"一带一路"倡议,强化与中蒙俄经济走廊战略通道的融合.     

基于数据融合的长江经济带城市建成区时空格局研究

在"共抓大保护,不搞大开发"导向下,准确识别长江经济带城市建成区,并揭示其演化规律对于优化流域国土空间格局具有重要意义.基于Landsat数据和夜间灯光数据,构建融合算法提取长江经济带城市建成区,并采用位序-规模、核密度、空间自相关等方法探索了其时空格局特征.结果表明:(1)长江经济带城市规模存在明显的位序-规模分布格局,分形特征显著;(2)建成区规模呈现"东高西低"、"轴线高两端低",建成区密度呈"一个中心,两个次中心"的格局特征;(3)城市由点源聚集增长向轴线式扩张转变,国土空间"T"型增长格局逐渐显现;(4)建成区增长表现出空间集聚特征,区域内三大城市群为主要热点区.研究结果能够为流域国土空间"保护"与"开发"权衡提供定量参考和决策依据.     

上海家庭出行碳排放基本特征、空间模式及影响因素研究

伴随着人口、私家车等不断增长,中国大城市家庭出行碳排放在逐年增长,因此,如何降低出行碳排放成为低碳城市建设一项重要议题。本论文利用1 054份上海家庭碳排放的问卷调查结果,结合上海人口普查、经济普查等相关经济社会数据,分析了上海家庭出行的行为模式、家庭碳排放的基本特征、空间模式和影响因素等相关问题。研究发现,上海家庭出行模式呈现居住区位、住房类型和收入水平等差异。上海家庭通勤时间和通勤距离呈现倒"U"型曲线,即从市中心向外,呈现由低到高再低的格局。上海家庭出行碳排放呈现出类似出行模式的倒"U"型曲线,中心城区和远郊区为低碳区,高碳区呈环状分布于近郊区。家庭出行碳排放呈现高值聚集现象。家庭出行碳排放冷点区域十分显著,呈环状出现在中环线附近;热点区域主要位于浦东新区,同时嘉定安亭片区出现几个零散的热点。从计量模型中可知,上海市家庭出行碳排放的主要影响因素是是否有汽车和住房的形式。调查显示,等车时间过长、换乘不方便、速度太慢、拥挤、价格不合理和车站距离太远是不少居民不选择公共交通出行的原因。当前,上海居住开始郊区化,但就业、医疗、教育等资源仍然集中于中心城区,造成了资源配置与居住空间的不匹配,形成了高的出行时间和距离以及出行的高碳排放。未来上海市应重点疏解核心、边缘城区优质教育、医疗资源,在新城高标准配置优质公共资源,形成多中心、多节点的空间模式;应鼓励发展城市公共交通、快速轨道交通等低碳交通体系;在完善市内轨道交通的同时,应加大中心城区轨道交通向郊区延伸;应加强地铁站点与公共汽车的顺畅换乘,等等。     

江西省农用地生态效率时空差异及影响因素分析——基于面源污染、碳排放双重视角

科学剖析农用地生态效率时空差异及影响机制,对实现农用地利用与资源环境协调发展以及制定农业可持续发展政策具有重要的理论与实践意义。将农用地面源污染、碳排放作为非期望产出纳入农用地生态效率评价指标体系,借助SBM-Undesirable模型对1990～2017年江西省农用地生态效率进行测度并对其时空差异特征进行分析,在此基础上运用Tobit模型探讨相关因素的影响机制。结果表明:(1)1990～2017年间江西省农用地生态效率呈现"先下降后上升"的变化趋势,均值为0.749,总体呈现上升的趋势;(2)各设区市农用地生态效率空间格局演变轨迹呈现先下降后上升的扁平"U"型特征,高效率地区由"连片"分布向"点状"分布再向"连片"分布变化,空间格局趋于非均衡化发展;(3)农村居民人均可支配收入、复种指数、农村劳动力文化程度和劳均播种面积对农用地生态效率产生显著正影响,城乡收入差距则产生显著负影响。最后,从优化资源要素配置、加强农业科技创新应用、健全农村土地流转制度、摒弃过度依赖资源要素投入与环境污染的粗放型发展模式、走"精耕细作"和可持续发展的农业生态文明发展道路等方面提出了提高农用地生态效率的政策建议。