武汉城市圈城市化发展与环境空气质量关系探讨

城市化与环境空气的相互作用关系研究,是引导城市可持续发展和环境政策制定的重要依据。利用主成分分析法和集成的环境空气质量指数分别评价了城市化和环境空气质量水平,进而拟合了两者的最优高次多项式曲线。结果发现:12001年来,武汉城市圈的城市化综合水平表现出以武汉为核心,黄石和鄂州为次核心,咸宁、孝感等为边缘的层级结构;2城市圈空气污染的重心主要在武汉市和鄂东南的黄冈、鄂州、黄石等地区,PM10是首要污染物;3不同城市由于其自然地理背景、城市发展类型、经济产业结构的不同,环境空气效应(关系)存在差异,在武汉城市圈内主要表现为三类:武汉市的复合型空气污染,黄石、鄂州等煤烟型为主的空气污染,以及咸宁、天门等煤烟和机动车尾气混合型的转变空气污染。未来,城市圈在生态环保一体化的进程中,需加强空气污染的联合防治,也需结合城市的自身特点采取有针对性的污染治理措施。     

基础设施发展水平对中国城市化进程的影响

在促进城市化进程的诸多因素中,基础设施发展水平是城市化进程的重要推动力之一。本文首先借鉴联合国人类发展指数的研究思路,探讨我国城市基础设施发展指数的构建,力图客观、全面、准确地反映我国城市基础设施发展水平,对其发展程度进行综合评价,从各地区城市基础设施发展指数的综合得分发现,全国基础设施发展水平存在明显的区域差异,对各个地区制定城市化发展战略具有一定的理论价值和指导作用;之后利用主成分分析和面板数据回归分析等方法反映基础设施发展水平与我国城市化进程的关系,发现其内在规律,验证两者的相关性和现实性,研究发现沿海经济发达地区的基础设施明显优于西部落后地区,这种基础设施水平的差异最终影响到地区城市化进程,地区基础设施的改善能够吸引城市移民,吸引更多的人才加盟和资本流入,这对落后地区的经济发展具有重要意义。我们国家在缩小地区发展差距、实施西部大开发和东北振兴战略的过程中,应该把基础设施建设放在重要位置。     

空气污染对城市化进程的反馈效应

空气污染对城市化进程的反馈效应分析是完善空气污染与城市化互动机理研究框架的关键,亦是协同推进生态文明建设与新型城镇化的重要参考。文章利用夜间灯光数据反映城市化综合水平,并选取2013—2018年中国281个地级及以上城市的年均PM2.5浓度来衡量空气污染,探究空气污染对城市化进程的反馈效应及其作用机理,并在此基础上进行异质性分析。研究表明:(1)空气污染对城市化水平存在显著的负向反馈效应,此结论在一系列稳健性检验与内生性检验下依然成立。(2)城市人口规模与经济发展是空气污染影响城市化进程的两个重要作用机制。空气污染对城市人口规模、经济发展均存在显著的负面作用,进而对城市化产生负向反馈效应。(3)空气污染对城市化的反馈效应存在城市异质性。空气污染对北方城市、中部与东北地区、大中城市的城市化进程存在更为显著的负向反馈效应;此外,二者在秦岭-淮河线以南地区呈现出显著的"倒U型"曲线关系,说明空气污染对城市化进程的反馈效应存在非线性特征。针对上述研究结论,文章认为,污染气体减排仍是当前缓解空气污染对城市化进程负向反馈效应的有效措施,而集约高效地推进城市化进程更是根本举措;实施积极的人才引进政策、以创新改变粗放的经济增长结构以缓解空气污染对城市化的负向反馈效应;此外,在对大中城市进行污染防治的同时,要警惕小城市的空气污染发展态势。     

城市化进程中的武汉市空气环境响应特征研究

以武汉市2000~2013年数据为基础,构建了城市化综合水平和空气环境综合指数的评价指标体系,利用结构熵权法和响应度模型对城市化进程中的空气环境响应时序特征和整体响应强度进行了比较分析。结果表明:(1)2000年后武汉市城市化呈现快速增长态势,进入了一个快速增长时期;空气环境综合指数及其分量呈现不同的变化特征,综合指数呈波动中递增趋势;(2)空气环境综合指数及其分量对城市化有着不同的响应特征,其中,空气质量指数与综合指数由正响应转向负响应,2010年为拐点,表明近年来,武汉市空气环境压力变大,空气质量有恶化的趋势;(3)相同城市化进程中,空气环境质量的正向响应相对于空气负荷压力的减小具有不一致性和滞后性,2013年后的武汉市空气质量需要持久努力改善。城市空气环境质量改善是一个漫长的过程,需要在减小空气污染排放的压力同时,调整产业结构、节能减排,并要积极预防城市化扩张过程中的建设施工、道路、裸露地面等扬尘污染。     

中部地区资源型城市城市化与生态环境动态耦合关系

通过构建城市化与生态环境耦合模型,利用中部地区37个资源型城市2005—2014年城市化系统和生态环境系统的30个指标数据,对城市化与生态环境耦合关系动态变化进行测度,并比较分析不同类型资源型城市城市化水平、生态环境水平及其二者耦合协调度的变化。结果表明:(1)2005以来人口城市化对资源型地区城市化综合水平的影响力减弱,社会城市化的影响力逐渐加大并趋于比较重要的地位。尽管资源条件对资源型城市的生态环境综合水平影响最大,但生态环境治理水平对资源型地区生态环境综合水平的影响力正变得日益重要。(2)各城市间城市化综合水平差异较大,而生态环境综合水平差异较小。自2005年以来城市化发展综合水平的城际差异无较大改变,但生态环境发展水平的城际差异正变得日趋缩小。位于山西省的资源型城市城市化综合水平和生态环境综合水平的变动较之其他省份更为显著。(3)中部地区资源型城市的协调类型处于勉强协调、初级协调和中级协调,并以初级协调型为主。2005以来中部地区多数资源型城市城市化与生态环境关系保持不变,关系恶化的资源型城市主要分布在安徽、江西和湖南,关系更为协调的资源型城市主要位于山西。(4)不同类型资源型城市的城市化综合水平差异显著,而生态环境综合水平差异并不明显。再生型和衰退型城市的耦合协调度水平较高,成熟型城市的耦合协调度较低。(5)城市化滞后仍是资源型城市城市化与生态环境关系不协调发展的主要原因。     

京津冀地区产业结构与水资源的关联性分析及双向优化模型构建

京津冀地区水资源产业优化配置对于推进京津冀经济社会持续协同发展具有重要的支撑作用。京津冀地区水资源产业优化,是以京津冀整体发展目标为主、京津冀各地区产业发展目标为从的主从递阶双层优化过程。但目前鲜有学者提出采用主从递阶双层优化的思路实现京津冀地区水资源产业优化。为此,在明确京津冀地区水资源产业优化方向基础上,结合京津冀整体和各地区的经济社会发展目标,构建主从递阶双层优化模型,实现京津冀地区水资源产业优化配置。首先,探讨京津冀地区产业结构与用水结构的演变态势,剖析三次产业结构的变动差异与水资源利用结构的演变成因,测算三次产业结构变动系数和用水结构弹性系数;结合京津冀三次产业发展与水资源利用的长时间序列数据,建立产业结构与水资源关联性分析模型,测算产业结构与水资源之间关联度,以确定京津冀地区产业结构与水资源优化的方向。其次,合理界定京津冀地区产业结构与水资源双向优化的内涵,应用主从递阶双层优化模型,构建京津冀整体的经济、社会与生态环境目标函数与约束条件,以及各地区三次产业发展的目标函数与约束条件,集成建立京津冀地区产业结构与水资源双向优化模型。最终对模型参数进行合理预测并求解模型,确定京津冀地区产业结构与水资源双向优化方案,实现京津冀地区水资源产业优化配置,并进一步提出保障京津冀水资源产业优化配置的对策建议。     

2000～2010年江西省城市化发展及其空间演化

城市化水平的区域差异是自然、社会和经济等因素在漫长的历史过程中综合作用的结果。以2000~2010年为时间研究尺度,江西省10个县级市和70个县为研究区域,运用评价指标体系法以及空间自相关指数等研究方法,结合ArcGIS空间分析工具、GeoDA软件和Spass16.0等软件对江西省县域城市化发展特征及空间格局进行了综合分析。研究表明:(1)江西省城市化发展处于传统的"广度普及型"城市化向"深度推进型"城市化的转型期;(2)但是大部分县市的城市化水平还偏低,城市化水平有两级分化的演变趋势,存在"南、北高,中间低"的空间梯级变化格局;(3)全省低城市化水平的地区空间收敛趋势明显,赣北呈现高城市化水平极化趋势,赣中与赣南则是随机化明显。研究结论对推进江西省城市化发展进程有重要的借鉴意义。     

厦漳泉地区城镇化与产业结构耦合模式研究

城镇化与产业关系密不可分,不同时间范围城镇化与产业的关系具有不确定性。本研究关注厦漳泉地区城镇化发展和产业专业化与分工,探讨快速城镇化与产业的关系,为推动厦漳泉一体化进程提供借鉴。结果表明:(1)厦漳泉地区城镇化水平由东部沿海向内陆递减,中等或以上水平的县域由分散变为集聚分布,区域整体差异减小,但仍然存在城镇化水平发展不协调现象;(2)三次产业占GDP的比重显示产业结构具有较大相似性,但三次产业区位熵的集聚表明地区内部呈现较好的产业专业化与分工,表现为西南部农业集聚,东北部第二产业集聚和城市中心第三产业集聚特征;(3)三次产业与城镇化水平分别呈指数、倒"U"型和"U"型关系。部分县域城镇化指数超过0.5后,从劳动密集型为主的第二产业转向以服务业为主的第三产业,县域优势产业得到突出发展,产业结构会发生改变,自身城镇发展水平也会收到影响。本研究可为促进中小城镇的发展和产业合理布局提供参考依据。     

京津冀区域大气环境承载力监测预警研究

以京津冀各城市大气污染物年均质量浓度及新的空气质量标准为基础,采用承载率评价法对各城市2013年~2015年大气环境承载力进行评价及预警判断。同时采用相关系数法,对京津冀区域及各城市大气环境承载影响因素进行相关分析。结果表明:(1)2013年~2015年我国京津冀区域大气环境超载严重,但是形势逐步好转。(2)该区域大气环境超载预警级别整体较高,中南部地区比北部地区严峻。(3)近年该区域大气环境综合承载指数与自然因素显著相关,与农业人口、机动车氮氧化物排放量等人为因素相关性也较高。京津冀区域应从农村大气污染(散煤和秸秆燃烧、道路扬尘等)、城镇机动车尾气排放防控等方面加大治理力度。     

区域机动车污染物总量排放特征与削减量分配

随着区域经济一体化的日益深入与机动车保有量的快速增长,机动车尾气污染已成为影响城市群空气质量的重要威胁。由于大气流动性等原因,大气污染治理的范围亟需从单一城市层面扩展到区域层面,因此,研究区域机动车污染物排放总量的排放特征,并据此提出区域减排的对策措施变得尤为重要和紧迫。京津冀协同发展已上升为重大国家战略,因此,本文以京津冀地区为例,分析2007-2011年的机动车常规污染物(CO,NOx,HC,PM)区域总量的排放特征,并从区域内部的污染物分担率角度,分析不同省市的污染物贡献程度。然后以2012年的区域排放总量为基础,根据地区间的产业结构、经济水平和空气质量差异运用改进的等比例分配方法分配污染物区域总量减排指标,结果表明:京津冀四种污染物总量除个别年份波动外均呈现上升趋势,而从区域内部分担率上看,河北省对污染物排放贡献率呈上升趋势,北京和天津均呈现递减趋势。在2012年的基础上降低10%的目标下,计算得各地区削减率分别为:CO(北京12.4%,天津10.0%,河北77.7%),NOx(北京33.1%,天津11.1%,河北55.8%),HC(北京9.0%,天津5.2%,河北85.8%),PM(北京24.0%,天津13.2%,河北62.8%)。因此,建议将京津冀机动车污染物总量减排的重点放在河北省,加快在河北省内实行更高的机动车污染物排放标准,并加大对新能源汽车的投入,以降低区域机动车污染物的排放总量。     

PM_(2.5)污染对京津冀地区人群健康影响和经济影响

京津冀地区是中国工业最为发达的地区之一和空气污染最严重的地区之一,也是国家控制空气污染的重点区域。空气污染导致的健康影响不仅会增加额外健康支出,还会导致过早死亡和工作时间减少,进而影响宏观经济发展。为了评估该地区PM_(2.5)污染引起的健康问题对宏观经济的影响,以及控制空气污染后带来的经济效益和福利的影响,本研究结合可计算一般均衡模型(Computable General Equilibrium)、温室气体与大气污染物协同效益模型(The Greenhouse Gas and Air Pollution Interactions and Synergies-Model,GAINS-Model)和健康影响模型对2020年京津冀地区PM_(2.5)污染引起的健康影响和经济影响进行评估。模型结果表明,2020年Wo Pol情景下PM_(2.5)污染引起的额外健康支出分别为北京44.2亿元、天津27.5亿元、河北97.5亿元。PM_(2.5)污染引起人均每年劳动时间损失分别为北京81.3小时、天津89.6小时、河北73.1小时。而劳动力供给和劳动时间减少所造成GDP和福利损失依次为天津(GDP和福利损失分别为2.79%和8.11%),其次为北京(2.46%和5.10%)、河北(2.15%和3.44%)。如果采取积极的控制空气污染物排放政策,在2020年WPol情景下,PM_(2.5)污染引起的额外健康支出分别为北京8.8亿元、天津4.9亿元、河北2.0亿元,较Wo Pol情景下显著下降。PM_(2.5)污染引起人均劳动时间损失分别下降为北京22.0小时、天津23.2小时、河北22.4小时。空气污染物控制政策给北京、天津和河北带来的经济效益分别相当于GDP的1.75%、2.02%和1.46%。因此,本研究显示控制京津冀地区PM_(2.5)污染带来的经济效益非常可观,其中天津效益最高,其次为北京,河北最低。空气污染物的迁移扩散会影响周边省市的空气质量,因此京津冀地区联合控制空气污染效果更好。     

南京城市化进程与热岛效应的初步研究

城市化过程对气候变化有着重要影响,全面而准确的分析城市化进程是十分重要的。以南京市为例,利用南京地区1985~2007年年平均气温和1985~2010年源于统计年鉴的4类城市化指标数据,使用人工神经网络方法以及综合指标法,分析了南京市城市化综合发展水平变化及其热岛效应的关系。结果表明：南京城市化进程分为稳步发展阶段（1985~2000年）和快速发展阶段（2001~2010年）,城市化综合评价指数增长速率分别为01/10a和06/10a;南京市1985~2007年年平均气温呈波动式上升,平均城郊温差03℃,温度差异明显,总体上热岛强度呈波动增加趋势,尤其 2000年之后,以019℃/10a的速率迅速增加;热岛强度与城市化综合评价指数之间相关系数为075,呈显著地线性相关关系     

长三角地区可持续发展测度与演化分析

长三角地区作为我国人口最为密集、经济最为发达、综合竞争力最强的城市化区域,同时也面临着产业结构趋同、人口老龄化、资源环境脆弱性凸显等问题。以长三角地区为研究对象,建立可持续发展评价的指标体系,引入可持续发展指数和系统协调指数对长三角地区城市可持续发展进行测度,通过细分城市发展模式并利用演化树模型分析不同发展模式的可持续发展演化进程。研究认为:长三角地区城市可持续发展总体水平接近,城市之间系统内部协调性差距较大,子系统中经济与社会发展格局较为一致,而与环境状况趋异;以人均收入、城市化率和三产结构可以将长三角地区城市聚类为4种具有不同现状特点和发展轨迹的城市发展模式,归属不同发展模式的城市可持续发展的演化轨迹不同,以苏锡常地区为代表的发展模式可持续发展变化最为剧烈,发展与协调并重是关键;苏中、浙中地区等经济发展的边缘地带,寻求适合的经济发展路径是其首要任务。     

基于生态系统服务的快速城市化地区空间冲突测度及时空演变特征

空间冲突是快速城市化过程各种生态环境问题形成与演化的直接动因,科学测度空间冲突水平,对优化区域发展模式、保障区域生态安全具有重要意义。从城市化过程空间开发利用的生态系统服务权衡视角,将社会经济驱动因素、城市化扩张路径、生态系统服务响应纳入空间冲突分析与评价过程中,通过分析空间冲突形成机理,利用GIS空间分析技术量化空间冲突形成的生态风险压力(社会经济因素)、暴露程度(城市化扩张特征)、生态风险响应(生态系统服务价值)三类因子,构建冲突测度模型,以江浙沪快速城市化地区为具体研究对象,开展空间冲突测度研究。结果表明:(1) 2000—2018年区域空间冲突水平呈上升趋势,冲突指数均值由0.514上升到0.548。(2)冲突模式主要沿"点圈式"-"轴向扩散"-"网络化扩散"的路径演变:"点圈式"阶段调节服务和供给服务受影响较大,"轴向扩散"阶段受影响程度由高到低为支持服务供给服务文化服务调节服务,"网络化扩散"阶段支持服务和文化服务受影响较大。(3)从城市尺度来看,浙江省城市空间冲突强度较低,江苏省城市和上海市较高,并呈现出了距离上海市越近,空间冲突指数越高的空间梯度特征。建议通过强化基于城市群地区空间冲突的分区规划管控,加快建立完善的空间冲突预警调控机制,以加强城市化过程的区域空间冲突治理,保障区域生态安全。     

城市化与北京增温的协整分析

城市增温现象和城市热岛效应对人居环境的影响日益显著，而城市化是否是城市增温现象的一个主要影响因素，为此。利用协整分析等经济计量方法研究城市化对城市增温现象的影响。协整分析是近年来计量经济学发展的最新成果，能够揭示变量之间存在着的长期均衡变动关系。分析发现，城市化因子与城市气候因子之间存在着协整关系。长期看北京市的年平均最低温度与人口密度基本上处于同步增长状态；短期内城市气温的变动受人口和城市化因素的影响较大。为此可知，北京市70年代以来，城市气温的升高基本上与城市化的发展相一致。二者具有长期协同变动的均衡关系。这些发现对我们制定减缓城市热岛效应的城市规划以及合理人口规模的城市发展战略都有很大的帮助。     

长三角地区可持续发展测度与演化分析

长三角地区作为我国人口最为密集、经济最为发达、综合竞争力最强的城市化区域，同时也面临着产业结构趋同、人口老龄化、资源环境脆弱性凸显等问题。以长三角地区为研究对象，建立可持续发展评价的指标体系，引入可持续发展指数和系统协调指数对长三角地区城市可持续发展进行测度，通过细分城市发展模式并利用演化树模型分析不同发展模式的可持续发展演化进程。研究认为：长三角地区城市可持续发展总体水平接近，城市之间系统内部协调性差距较大，子系统中经济与社会发展格局较为一致，而与环境状况趋异；以人均收入、城市化率和三产结构可以将长三角地区城市聚类为4种具有不同现状特点和发展轨迹的城市发展模式，归属不同发展模式的城市可持续发展的演化轨迹不同，以苏锡常地区为代表的发展模式可持续发展变化最为剧烈，发展与协调并重是关键；苏中、浙中地区等经济发展的边缘地带，寻求适合的经济发展路径是其首要任务     

三峡库区城市化与生态环境耦合关系定量辨识

受人文社会规律支配的城市化过程与受自然规律制约的生态环境演化过程之间,通过种种复杂的胁迫与约束机制,具有双指数倒U型曲线的耦合演化规律性。如果以区域内不同城镇构成的空间样本来测算城市化与生态环境之间的耦合关系,其耦合曲线通常有以下5种型式：下降、正U、上升、倒U和再下降。该演化序列符合否定之否定的发展规律。通过相关分析、主成分分析和层次分析等方法,对三峡库区15个区县的城市化水平和生态环境状况作了综合评价,并在综合和分组两个层面对二者耦合关系进行了定量辨识。结果表明：通过空间样本反映的重庆库区城市化与生态环境耦合关系曲线为正U型,揭示出库区城市化与生态环境耦合演化的二元性;城市化与生态环境沿长江自西向东具有基本一致的变化趋势,说明现阶段库区城市化对生态环境的依赖性大于其破坏性。     

基于环境库兹涅茨曲线的京冀区际环境污染转移的测度研究

由于区域产生污染的数量与其产业形态存在密切联系,伴随着京冀区际产业转移,京冀也存在明显的区域内环境污染源的转移。本文使用环境库兹涅茨曲线测度北京市和河北省的污染转移状况,以SO_2排放为研究对象,将污染分为自生性污染和转移性污染,通过使用2000—2018年的面板数据拟合环境库兹涅茨曲线进行测度,并采用向量自回归模型(VAR)分析北京市和河北省转移性SO_2排放量的相关性,结果表明:①北京市实际人均SO_2排放量与拟合值的差值基本为负值,河北省的实际人均SO_2排放量与拟合值的差值基本为正值。说明北京市人均SO_2的排放量低于与人均GDP发展水平相适应的污染物排放,存在转出性污染;河北省人均SO_2的排放量超过了与人均GDP发展水平相适应的污染物排放,存在转入性污染。②北京市SO_2转移性排放总量呈稳步下降状态,而河北省的SO_2转移性排放量呈先上升后下降状态,说明北京市和河北省的环境状况都在改善。③北京市转移性SO_2排放量的下降与河北省转移性SO_2排放量的上升是具有相关性的,说明北京市和河北省之间存在转移性污染。本文为量化区域内转移性污染提供了一种可行性研究方法,并为改善区域整体环境状况提供了参考依据。     

西北地区城市化进程对产业结构演变的驱动效应研究

基于2005-2012年西北地区51个市(州/地)的面板数据,利用相关指标测度了西北地区城市化进程对产业结构演变的驱动效应,在对其时空演化基本趋势把握的基础之上,利用空间自相关检验及空间计量方法对其空间相关性和时空驱动路径进行了分析。研究结果显示:1西北地区城市化进程对产业结构演变的驱动效应整体程度较低,但大部分市(州/地)存在逐步增强趋势,城市化进程对产业结构演变的驱动效应日益凸显;2西北地区城市化进程对产业结构演变的驱动效应存在块状联接分布,且城市密集区的驱动效应增长较城市稀疏区更为明显,空间自相关检验显示西北地区城市化进程对产业结构演变的驱动效应空间相似值集聚,且低值集聚强于高值集聚,同时驱动效应的空间正向相关性呈下降趋势;3西北地区城市化进程中的经济发展水平、区域开发强度、区域开放程度以及产业集聚等因素对产业结构的演变具有一定的驱动效应,但西北地区经济发展水平低、财政支付能力弱、外向型程度不高和产业集聚水平低的现实,在很大程度上制约了驱动效应的强度;4本地城市化进程中的多重因素在不断驱动自身产业结构演变的同时,还存在驱动效应的空间交互影响,经济发展水平的空间溢出对产业结构演变有着最为强烈的正向驱动,但区域开发强度、区域开放程度以及产业集聚存在的空间竞争效应又在很大程度上弱化了这一驱动效应。未来在通过加速城市化综合进程进一步推动西北地区产业结构高级化的基础上,还需加强西北地区城际间的协调联动发展。     

京津冀地区土地利用变化特征及其驱动力分析

土地利用/覆被变化(Land use/cover change,LUCC)的驱动机制驱动机制对于理解其变化特征及制定相关政策有重要意义。为解京津冀地区城市土地利用变化态势与内在驱动机理,本文在京津冀地区14年间土地利用的类型变化、数量变化、程度变化及区域变化特征的基础上,对形成这种土地利用变化的驱动力从社会经济方面进行了剖析,并在统计软件SPSS的支持下对土地利用变化驱动力指数进行了计算。结果表明:12000-2013年间,土地利用变化发生了较大改变:耕地,牧草地和未利用地面积明显减少,园地、林地、其他农用地和建设用地面积则持续增加。耕地、牧草地、未利用地的年度变化率分别为-0.45%、-3.11%、-1.30%,园地、林地、其他农用地以及建设用地面积的年度变化率分别为3.60%、1.38%、5.31%、0.59%;2研究时段内,京津冀地区的土地利用程度ΔL_(b-a)为6.29,京津冀地区的土地利用处于发展时期;3土地利用变化的社会驱动力主要是人口增长、经济发展、城市化水平提高,并且这些因素的驱动力指数是逐年增加的,政策的影响作用也不容忽视。