1998～2016年长江经济带PM2.5时空演化的多尺度分析

基于全球大气PM_(2.5)年均浓度栅格数据集,采用重力模型、变异系数和探索性空间数据分析等方法,从区域、省域、市域、县域和栅格等多个尺度,对长江经济带PM_(2.5)时空演化特征进行系统分析。结果发现:(1)1998～2016年,长江经济带PM_(2.5)年均浓度均高于全国平均水平,且大体呈"倒U型"变化趋势,2005年是长江经济带PM_(2.5)年均浓度变化的重要拐点;(2)长江经济带PM_(2.5)的时空演化表现出显著的空间尺度效应,在不同空间尺度上,PM_(2.5)年均浓度的空间分异特征具有明显差别,但其空间差异均呈扩大态势;(3)长江经济带PM_(2.5)年均浓度存在显著的空间正相关性,且主要表现为高值集聚特征。     

外商直接投资对中国城市雾霾(PM_(2.5))污染的时空效应检验

本文利用了1998—2012年中国241个城市的空间面板数据对中国雾霾污染和FDI的区域分布特征及空间溢出效应进行经验考察,结合系统广义矩估计(SGMM)方法构建了动态空间面板模型,采用了Moran’s I和Geary’s C指数对中国FDI与雾霾(PM_(2.5))污染空间自相关性进行了全域和局域分析。结果发现:(1)雾霾(PM_(2.5))污染与FDI存在显著的空间正相关性,证明了雾霾(PM_(2.5))污染空间的溢出效应以及FDI的辐射效应的存在。同时FDI高值集聚区域一般是雾霾(PM_(2.5))高值集聚区,FDI低值集聚区域一般是雾霾(PM_(2.5))低值集聚区,表明一个地区的引资效果和雾霾(PM_(2.5))污染在地理上的集聚密切相关。雾霾(PM_(2.5))污染表现出显著的"叠加效应"和"溢出效应",说明中国雾霾(PM_(2.5))污染在空间维度、时间维度以及时空维度上分别表现出交叉、累积、持续的演变特征。(2)全样本下,FDI对雾霾(PM_(2.5))浓度的影响表现出增促效应。FDI存量每升高1%,雾霾(PM_(2.5))浓度升高0.011%。(3)分地区样本下,东部城市FDI存量每升高1%,雾霾(PM_(2.5))浓度升高0.001 9%;中部城市FDI存量每升高1%,雾霾(PM_(2.5))浓度升高0.018 3%;而西部城市FDI存量对雾霾(PM_(2.5))浓度影响不显著。上述实证结果说明中国雾霾污染存在着显著的空间依赖性和区域异质性,FDI对中国大部分城市的雾霾污染存在显著的增促效应。     

京津冀PM_(2.5)的主要影响因素及内在关系研究

大气污染物的源排放是形成灰霾天气的内因,气象条件是形成灰霾天气的外因。本研究通过构建PM_(2.5)浓度的两段式分布滞后模型,结合自然环境因素及经济因素对PM_(2.5)的影响因素进行了综合分析。在第一段模型中构建了PM_(2.5)和大气污染物排放量的分布滞后模型,第二段模型中构建了不同的大气污染源对大气污染物排放量的影响因素模型。大气污染物排放源主要包括工业源、生活源、机动车源、集中式污染治理设施源。在工业源中,工业废气重度污染行业是大气污染物排放主要的贡献者;在生活源中,燃煤消费量对大气污染物排放影响很大,这也是冬季供暖期间PM_(2.5)剧增的原因;在机动车源中,尽管黄标车的保有量仅占汽车保有量的10%左右,但却占据了颗粒物排放量的绝大部分。利用京津冀代表性城市PM_(2.5)日度数据研究得出平均气温、平均风速、日照时数、平均气压、降雨量、平均相对湿度、沙尘暴等因素对PM_(2.5)浓度的负向与正向作用。研究发现,大气污染物排放量对PM_(2.5)浓度具有聚集的滞后效应,当期大气污染物排放量、滞后一期、滞后两期、滞后三期大气污染物对PM_(2.5)浓度具有显著的正向作用,且影响依次递减。构建的大气污染物排放量的污染源影响因素模型揭示一个地区煤炭消费量、工业废气重度污染行业工业增加值、黄标车保有量对该地区大气污染物排放量具有显著影响。本研究对优化能源消费结构和产业结构,减少空气污染物排放提出了对策建议。     

基于环境承载力的京津冀雾霾治理政策效果评估

雾霾污染治理是京津冀协同发展需要解决的重大问题。2013年9月颁布的"大气污染防治行动计划(大气国十条)"明确提出了京津冀地区雾霾治理目标,各地区也制定了雾霾污染治理的政策措施。本文旨在环境承载力分析的基础上评估雾霾治理的政策效果。首先,分析了京津冀地区大气环境污染特征,并结合相关文献确定京津冀地区雾霾治理的主要影响因素为污染物排放、风力以及相邻地区的传输效应等;其次,将影响PM_(2.5)浓度主要因素进行统计建模,并采用分位数回归模型进行矫正,大大提高模型的拟合精度;再次,基于大气国十条规定的京津冀各地区的PM_(2.5)年均浓度目标计算各地区的大气环境承载力;最后,在假定风力等气象条件不变的情况下,根据大气国十条规定的京津冀地区的污染物排放量利用统计模型模拟2017年的雾霾污染水平,模拟除张家口、承德和秦皇岛以外其余10个地区年均浓度60μg/m~3和70μg/m~3目标下PM_(2.5)日均浓度发生频率的变化情况,评估和讨论大气国十条提出的京津冀雾霾治理目标。结果表明:按照大气国十条减排计划的京津冀地区污染物排放量普遍高于其PM_(2.5)浓度目标下的大气环境容量(邯郸市除外),即大气国十条所规定的减排措施难以实现既定的PM_(2.5)浓度目标;PM_(2.5)年均浓度目标从60μg/m~3上升到70μg/m~3,重污染天气发生频率上升有限,大气污染物的减排量却显著下降。因此,要实现既定的雾霾浓度控制目标,天津和河北需要进一步加大污染物减排力度;雾霾治理应注重减少重污染天气的发生频率,治理重点应转向重度雾霾发生频率较高的冬季污染物排放控制;在科学确定环境承载力的基础上,确定切实可行的PM_(2.5)浓度控制目标,制定具有可操作性的污染物减排计划。     

长江三角洲城市群空气质量时空分布特征

基于数理统计、空间插值技术、相关性分析与GIS地图表达,研究长江三角洲城市群AQI及各空气含量因子污染浓度的时间、空间分布特征。通过提取国务院最新规划的长江三角洲城市群空间分布数据,划分研究区为"一核五圈",探讨了空气质量指数的时间变化特征和AQI、首要污染物的空间分布规律,定量评价了AQI与其污染因子的相关性,结果表明:(1)时间变化上,长三角城市群空气质量季均变化规律为夏季最好,冬季最差;月均变化呈波浪形分布,在1月份的平均浓度皆为最高;周均变化为:在一周后半段达到一周最大值;(2)空间分布上,分季节看,AQI在春、秋、冬三季空间梯度变化显著,呈现北高、南低的分布格局。在首要污染物的分布上,以PM_(2.5)和O_3均分长三角地区;(3)PM_(2.5)含量空间分布与AQI有较高相似性,均处于北高南低的分布状态,臭氧分布呈现东高西低,即较发达的城市臭氧含量相对较高的空间分布格局。最后通过相关性计算,AQI与PM_(2.5)相关性显著,与O_3没有明显相关性,为长三角大气污染防治提供依据。     

长江经济带城市创新能力差异的时空格局演变

以长江经济带130个城市作为空间观测单元,以专利申请量作为衡量各城市创新能力的指标,对长江经济带各城市2000~2014年创新能力的空间分布及演化进行分析。研究表明:(1)从时空总体演变来看,长江经济带城市创新能力表现出非常显著的区域差异,且呈现出由渐进式集聚向缓慢扩散的发展趋势。(2)从空间聚类分布来看,长江经济带创新能力较高的城市主要分布在东部的长三角地区和中西部的省会城市地区。(3)从空间分布演变来看,长江经济带城市创新能力表现出显著的空间自相关,空间分布集聚态势增强,但在地理空间的差异上呈现出缩小的趋势,且不同集聚区在不同空间范围上都表现出一定的扩展与收缩态势。(4)城市的经济发展水平、创新主体、创新投入及创新基础设施的差异性,对长江经济带城市创新能力呈现出不均衡的空间分布产生重要影响。     

上海崇明岛近三年PM_(2.5)浓度变化特征与气象条件的关系

利用2011年1月~2014年2月上海崇明岛地区颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10))的连续监测资料,研究了PM_(2.5)总体分布、季节变化、日变化及浓度频率分布规律,初步分析了逆温、相对湿度、风向风速等气象要素对颗粒物浓度的影响。结果表明:2011~2013年该地区PM_(2.5)平均值分别为24.7,33.6和28.3μg/m~3,均低于PM2.5的年平均浓度限值35μg/m~3,细粒子污染程度较轻。PM_(2.5)浓度日变化幅度不大,呈微弱的单峰型分布,9∶00左右达到一天中的最大值,15∶00左右达到最小值。PM_(2.5)浓度的季节分布特征明显,呈现出冬季春季秋季夏季,一般情况下5月份PM_(2.5)月均浓度值最高,8月份浓度最低。PM_(2.5)日平均浓度有57.9%达到国家空气质量一级标准,有93.4%达到国家空气质量二级标准,超标率为6.6%。对PM_(2.5)与各气象要素进行分析后发现:PM_(2.5)质量浓度在逆温层结稳定、风速小、高湿以及近地面盛行西北到西风这样的静稳天气条件配合高空西北方向上的外来污染物输送,容易造成高浓度的PM_(2.5)污染。     

长江三角洲城市群PM_(2.5)时空演变及影响因素

科学识别PM_(2.5)的空间分异及其驱动因素,是实现区域空气污染治理的关键。以国测点日均PM_(2.5)浓度为数据来源,基于多种空间分析方法,研究长江三角洲城市群PM_(2.5)浓度的时空演变及影响因素。结果发现:(1)2013～2017年,长江三角洲城市群的PM_(2.5)年平均浓度,处于不断下降的趋势;城市间的差异,呈现逐渐减少的趋势。(2)一年中,12月份的PM_(2.5)浓度最高,8月份的PM_(2.5)浓度最低。1～12月,PM_(2.5)浓度先减后增。(3)2013年,PM_(2.5)高浓度区域主要分布在江苏省;2017年,PM_(2.5)高浓度区域主要分布在安徽省。5年间,PM_(2.5)浓度的空间重心,向安徽省转移72 km。(4)长江三角洲城市群PM_(2.5)浓度存在明显的空间自相关。存在PM_(2.5)浓度高-高值区、低-低值区"扎堆"现象,且集聚程度趋于增大。(5)影响PM_(2.5)浓度的因素包括了自然因素和社会因素。自然因素中,降雨与PM_(2.5)浓度显著相关。社会因素主要来自工业排放、交通排放和能源消耗。其中,能源消耗的影响程度最大,工业排放次之,交通排放最后。     

中国雾霾空间分布特征及影响因素分析

近年来我国雾霾天气频发,以PM_(10)和PM_(2.5)为核心的大气污染物对人体健康和大气环境质量造成了严重威胁,已经成为当前不容忽视且亟需解决的重大民生问题和环境问题,深入分析雾霾污染的形成原因和影响因素对于科学制定切实有效的治霾政策具有重要的现实意义。本文基于我国288个地级以上城市2015年1月—2017年2月的月均空气质量AQI数据,首先采用空间统计方法对雾霾污染空间分布的季节特征进行可视化描述,其次通过空间自相关指数对雾霾污染的空间集聚特征进行了实证检验,最后在此基础上建立空间计量模型对影响雾霾污染的社会经济因素进行了经验识别。结果表明:(1)我国雾霾污染的季节性特征明显,夏季空气质量状况最好,春季和秋季次之,冬季污染最严重且波及范围广,其中河北南部、河南北部、山西南部和陕西关中地区是污染重灾区,季均空气质量均为中度污染以上。(2)雾霾污染存在显著的空间正相关特征,我国东部沿海地区表现为显著的低低集聚,华北平原及周边地区呈现显著的高高集聚特征。(3)空间回归结果显示,我国雾霾污染与经济增长的关系在一定程度上与EKC曲线假说相符,其中二产畸高的产业结构、民用汽车保有量的增多和省会城市均对雾霾污染有显著的正向促进作用,但人口密度和绿化水平对雾霾污染的影响并不显著。因此,治霾政策应坚持城市内部以促进产业结构转型升级、鼓励使用新能源汽车和共享单车、疏散省会城市的职能为主,城市外部应以区域联防联控为主,从而达到缓解和改善大气环境的目的。     

长江经济带旅游生态效率时空演变及其影响因素

旅游生态效率是一种以"最小资源投入和环境破坏,最大经济社会产出"为核心目标,衡量旅游永续发展的重要指标。综合运用基于非期望产出的Super-SBM模型、地理空间分析方法和面板Tobit回归模型探索长江经济带2007～2016年旅游生态效率时空演变特征及其影响因素。结果表明:(1)研究期内,高效率省区主要分布于东部地区,较低效率省区分布广泛,其数量先减少后增加;而低效率省区数量较少,其分布范围总体从长江经济带东部向西部迁移。(2)长江经济带旅游生态效率区域差异性和集聚性均不断缩小,东部、中部和西部3地区内部差异是长江经济带区域差异的主要贡献者。(3)旅游经济规模、旅游产业结构、科技发展水平、城镇化发展水平和政府规制力度对各省区旅游生态效率影响的空间异质性较强。     

长江经济带城市土地利用效率地区差异及形成机理

认识和探讨长江经济带城市土地利用效率地区差异及其形成机理，对于引导城市土地高效利用、实现区域协调发展具有重要的现实意义。利用超效率DEA模型、重心模型、泰尔指数和地理探测器模型，系统研究了2004~2014年长江经济带105个城市土地利用效率的时空演化格局、地区差异及其形成机理。研究表明：2004~2014年长江经济带城市土地利用效率呈明显上升态势，其地理重心总体由西向东、由南向北迁移；在空间上，长江经济带东、中、西部地区均出现“中心-外围”空间分异格局；长江经济带城市土地利用效率的泰尔指数表明地区差异显著，且东、中、西部地区出现“组内趋同而组间趋异”特点的俱乐部趋同现象；城市土地利用效率受控于多种复杂因素，从长江经济带整体来看，社会经济因素对城市土地利用效率空间分布的决定力最高；不同区域的主导因素存在显著差异，从东部、中部到西部，主导因素呈现出由区域自身条件及内在动力向外部要素转变的特征。 关键词： 城市土地利用效率；地区差异；形成机理；长江经济带     

1996~2013年长江经济带工业发展过程中的大气环境污染效应

大气污染物排放及影响因素研究，是引导区域减排实现可持续发展的重要依据。利用Tapio脱钩模型测度了1996~2013年长江经济带11个省区工业经济增长与工业废气、工业二氧化硫、工业烟粉尘3个指标之间的脱钩程度，并利用LMDI分解模型对大气污染物排放变化特征进行了影响因素分解。结果表明：（1）长江经济带11个省（市）的工业废气排放量呈持续上升的趋势，且工业废气排放量的“热”点区域主要集中在东部地区，工业二氧化硫和烟粉尘两种大气污染物排放量总体呈现“先增加后减少”的趋势，状况有所改善。（2）长江经济带工业废气排放整体经历了从扩张性负脱钩到相对脱钩发展的趋势，表明经济发展的同时带来工业废气排放的污染同步增长。经济发展效应和能源效率效应是促使工业废气排放的主要因素。（3）长江经济带的工业二氧化硫和烟粉尘排放整体上经历了从相对脱钩向绝对脱钩发展的趋势，经济发展均是造成各地区两种污染物排放量增加的主要原因，技术效应和能源效率是各地区两种污染物减排的重要影响因素。未来，在大气污染物的减排控制过程中，需加强产业结构、能源结构的调整，也需坚定依靠技术进步推动能源使用效率的提高，并且注重各省市间的减排差异和防范污染产业的区域转移。关键词： 长江经济带；经济增长；大气环境；脱钩分析模型；LMDI分解模型     

长江经济带基础设施建设对三次产业协调度的影响研究

协调发展新理念要求三次产业间要协调发展,长江经济带的高质量发展离不开三次产业协调发展。在测算长江经济带九省两市三次产业协调程度的基础上,采用静态面板、面板门槛和空间面板模型,估计交通、能源和信息三类基础设施建设对长江经济带三次产业协调度的影响。结果发现整体上,这三类基础设施建设都显著提高长江经济带三次产业协调度,且长江上游地区交通基础设施的提高作用最大,中下游地区信息和能源基础设施的提高作用更大。信息和能源基础设施对长江经济带三次产业协调度的提高作用有门槛效应,从低区间跨越到中高区间后,该提高作用在递增。长江经济带各省市三次产业协调度还存在空间自相关效应,在此条件下,三类基础设施建设依然促进三次产业协调度提高,信息基础设施对于三次产业协调发展的促进作用最大。长江经济带应持续加大基础设施建设的整体投资力度,并针对性补齐不同地区的基础设施建设短板,发挥地区间三次产业协调度的空间外溢效应。     

协同视角下长江经济带制造业转移及区域合作研究

《长江经济带发展规划纲要》的正式印发,为区域经济和产业发展指明了方向,其产业转移及区域合作逐渐成为地理学研究的热点。以2008、2017年长江经济带11省市的28个制造业工业总产值和企业数量为研究数据,应用动态集聚指数、偏离份额模型(SSM)、静态集聚指数等方法对长江经济带制造业转移及区域合作进行探究。研究表明:(1)长江经济带纺织业、黑色、有色金属冶炼业等劳动密集型与资本密集型制造业具有较强的空间转移特征,其转移路径主要由上海、浙江向中、上游地区的贵州、湖南等地多对多的扩散式和跳跃式转移为主,转移类型主要以下游地区的"优势转移型"、"淘汰型"与中、上游地区的"优势集聚型"为主;(2)长江经济带中上游地区在交通运输、化学制造等行业发展较为薄弱,缺乏中心合作地区,需要下游地区提供更多的技术与资金支持;(3)长江经济带下游地区作为产业转移与技术授让的供体,应构建以长江经济带下游地区为制造业转移中心,以具有产业比较优势的中、上游地区为区域性中心,加大向中、上游地区制造业转移与合作力度,同时带动其他地区形成优势互补、协同发展的多中心分工协作格局。研究有助于完善制造业转移及区域合作相关理论,为长江经济带各省市制造业对接合作及协同发展提供借鉴意义。     

长江经济带水污染密集型产业时空格局演变及影响因素研究

水污染密集型产业布局的科学性是长江经济带水资源保护有效性的基础与前提，本文通过界定12个行业为水污染密集型产业，利用偏离份额、基尼系数、区位商探析长江经济带水污染密集型产业时空格局演变，并进一步建立面板回归模型从传统地理区位因素、新经济地理因素与制度因素分析其对长江经济带水污染密集型产业时空格局演化的影响。研究发现：（1）从时间趋势来看：水污染密集型产业占长江经济带工业总产值比重基本呈现逐步下降的趋势，但是占全国污染密集型产业比重小幅下降后呈上升态势，行业偏离份额结果显示2003~2016年间水污染密集型产业内部行业发展出现分化，化工产业结构调整效果明显，具有衰退的态势，“化工围江”问题在逐步改善。（2）从空间演变特征看：基尼系数显示水污染密集型产业呈现扩散态势；区位商与区域偏离份额进一步验证了水污染密集型产业具有由下游向中上游地区转移与扩散的趋势尤其是承接产业基础较好的中游地区。（3）经济因素、劳动力成本、基础设施是驱动长江经济带水污染密集型产业空间布局演化的主要因素。     

长江中游城市群PM2.5时空特征及影响因素研究

近年来，伴随着工业化和城市化进程的加快，长江中游城市群灰霾天气持续增多，空气污染问题日益突出。基于2015年1月至2016年2月长江中游城市群189个空气质量监测站点的PM2.5逐时监测数据，采用普通克里金插值、探索性空间数据分析法和相关系数法，从年、季、月尺度上分析了PM2.5的空间分布格局及其影响因素。结果表明：（1）在年尺度上，长江中游城市群PM2.5浓度空间分布总体呈现出明显的北部高南部低，局部地区略有突出的特征，该区PM2.5浓度年均值为55.28 μg/m3，其中湖北省PM2.5的年均值为三省市最高，为68.17 μg/m3；其次为湖南省，年均值为53.66 μg/m3；江西省PM2.5的年均值较小，为44.01 μg/m3。（2）在季节尺度上，长江中游城市群PM2.5浓度表现出冬春季高，夏秋季低的现势性，这与区域内夏季高温多雨、冬季低温少雨的气候条件密切相关。（3）长江中游城市群PM2.5月浓度变化大致呈U形分布，1月份PM2.5浓度最高， 1~6月份，PM2.5浓度呈逐步下降趋势， 6~8月份，区域PM2.5浓度处于“U”字的谷底。（4）NO2、CO是影响PM2.5浓度的两项主控大气污染物，而降水量和相对湿度则是影响PM2.5浓度的两个重要气象因素。 关键词： PM2.5浓度；时空特征；气象因素；长江中游城市群     

长江经济带科技创新与绿色发展的耦合协调及其空间关联

绿色发展是长江经济带战略的首要要求,而创新是驱动区域绿色发展的核心要素。通过构建科技创新与绿色发展综合评价指标体系,以长江经济带108个地级及以上城市为研究对象,采用熵权Topsis法,耦合协调度模型和空间马尔科夫链方法,分析2006～2016年长江经济带科技创新与绿色发展的耦合协调水平、时空分布格局以及空间关联性演变。研究结果表明研究期内:(1)长江经济带科技创新和绿色发展指数总体上虽然均有一定的上升,但整体水平较低,2013年开始呈现同步增长的趋势;(2)科技创新与绿色发展的耦合度及协调度指数整体上呈上升趋势,但带内空间分异明显,长三角地区协调度明显高于其他地区;(3)科技创新与绿色发展的协调性呈现集群化现象,且具有"下游中游上游"的梯度化空间分异特征,低水平协调的城市单元可以划分为科技创新领先区、绿色发展领先区和平衡区3种类型;(4)科技创新与绿色发展协调性具有明显的空间溢出效应,长江经济带内相邻城市协调度的变换具有趋同特征。最后,提供了相关政策建议。