长江经济带城市土地开发强度时空格局特征及溢出效应研究

从空间效应视角下分析城市土地开发强度为优化城市土地资源开发利用提供参考.基于2003～ 2017年长江经济带108座城市空间面板数据,综合应用核密度估计和空间自相关方法对长江经济带城市土地开发强度时空格局特征进行刻画和识别,通过构建经济地理空间权重矩阵,借助空间面板杜宾模型及其偏微分分解方法对长江经济带城市土地开发强度空间溢出效应进行分析.研究表明:(1)长江经济带城市土地开发强度呈现持续上升特征,城际差异呈现持续扩大化特征,并伴随着极化现象.(2)长江经济带城市土地开发强度在空间分布上并非随机状态,而是存在显著的正向全局空间自相关性,局域空间格局以HH和LL为主,以LH和HL为辅.(3)长江经济带城市土地开发强度存在显著正向空间溢出效应,本地城市土地开发强度会带动邻近城市土地开发强度.(4)经济发展、人口城镇化、第二产业、城市交通和房地产投资对本地城市具有正向直接效应;经济发展、人口城镇化、第二产业对邻近城市具有负向溢出效应,城市交通对邻近城市具有正向溢出效应.据此,城市土地资源开发利用中需要考虑城际之间空间溢出效应,发挥城际之间合作联动作用.     

城市土地开发强度变化的生态环境效应

城市土地开发强度增长是一个城市建设用地不断扩张、城市人口不断集聚、城市经济不断发展的过程。这一过程中,城市各项活动从自然界索取物质和能量,并向环境排放废弃物,对生态环境产生影响或干扰。通过阐述城市土地开发强度变化与生态环境演化的关系,从资源消耗、污染物排放和生态系统服务价值3个方面构建生态环境效应的指标体系,并对2002-2011年我国省会城市土地开发强度变化的生态环境效应进行评价。结果表明:①城市土地开发强度变化对生态环境有显著影响,其中,资源消耗、污染物排放与城市土地开发强度正相关,生态系统服务价值与城市土地开发强度负相关;②城市土地开发强度变化的生态环境效应表现出明显的区域分异性,西部地区省会城市土地开发强度变化对生态环境的边际影响明显大于东、中部地区省会城市;③随着城市土地开发强度的变化,其生态环境效应变化的显著程度为:土地开发强度低于10%的城市土地开发强度大于20%的城市土地开发强度在10%至20%之间的城市,并且城市土地开发强度低于10%时,土地开发强度变化对生态环境的边际影响要大于土地开发强度高于10%的城市。研究结果刻画了城市土地开发强度增长过程中生态环境效应的变化路径,即随着城市土地开发强度由低到高的增长,生态环境效应指标发生先快速后慢速的变化,这也是在城市土地开发强度较低时就要强化生态环境保护的原因所在。今后,限制高开发强度城市土地的扩张,合理安排低开发强度城市的用地结构,提高生态资源利用效率,是我国生态环境可持续的必由之路。     

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。     

青藏高原的隆起对中国沙漠与沙漠化时空格局的影响

本文指出,中国沙漠与沙漠化分布呈“V”型格局,而青藏高原的隆起对中国沙漠与沙漠化格局的形成具有决定性的作用。青藏高原的隆起为中国沙漠与沙漠化的形成创造了丰富的沙地基质,促进了我国东南季风的形成及其他相应的气候变化,气候的变化直接的影响了我国地质时期沙漠的形成,并且通过影响我国北方早期人类活动的集聚格局间接影响了我国历史时期沙漠化的发展。     

长江中游城市群城市创新差异的时空格局演变

以专利申请总量为主要指标,采用地理集中指数和马尔可夫链方法,从时间、空间和地理临近性视角来分析2000~2014年长江中游城市群城市创新差异的时空格局演变。研究结果表明:(1)城市群城市创新差异呈现由高度集中向渐进式分散,由核心城市向外围城市缓慢扩散的演变趋势,出现高水平和低水平趋同俱乐部强化锁定,中低水平趋同俱乐部局部变动的趋势。(2)城市群城市创新类型发生空间转移与城市创新发展水平紧密相关,城市创新发展水平差距越小,发生转移的概率越高;反之,发生转移的概率越低;(3)邻域创新环境影响城市群城市创新差异的演变,地理临近性在低水平、中低水平城市创新类型表现不明显,而在中高水平城市创新类型显著增加。     

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。     

1989~2015年武汉市城市格局时空演变分析

城市格局时空演变以土地利用变化为承载,为城市用地调控、空间发展政策的制定提供依据。以武汉市主城为实证区,采用1989、1999、2008和2015年4期Landsat遥感影像为数据源,综合空间信息技术、用地扩张量化分析方法研究城市土地利用转换关系,测度建设用地扩张强度、弹性与方向,揭示城市格局时空演变过程。结果表明：1989~2015年间,武汉市主城区土地利用变化以建设用地扩张、未利用地和耕地减少为主,经济增长与建设用地扩张关联度高;主城区建设用地在1999年之后扩张速度明显加快,总体扩张强度逐步加强。建设用地扩张呈现时空不平稳状态,扩张主要集中在以汉阳、青山为代表的城郊过渡带区域,以及硚口、武昌等老城区的更新改造区域,1989~2008年间扩张方向以偏西向为主,2008~2015年间扩张方向以东南向为主,反映城市区域发展阶段的差异和空间开发政策变动的影响。     

长三角地区城市土地开发强度特征及影响因素分析

合理控制土地开发强度是提高土地利用效率和改善环境质量的重要手段。以建设用地面积占该区域土地总面积的比例为土地开发强度的表征指标,运用GIS软件和经济计量模型,探讨了1996～2008年长三角地区城市土地开发强度的特征及其影响因素。结果表明：长三角城市土地开发强度总体上呈增长趋势,城市间土地开发强度差异明显,并且具有空间集聚特征,形成了以上海、杭州为中心的高强度地区,这与目前长三角经济增长极相吻合。同时,经济增长、城镇化、产业结构与城市土地开发强度之间显著正相关,行政区划调整与城市土地开发强度在短期内表现为负相关关系,土地管理政策的影响尚不显著。今后,只有转变经济发展方式,严格执行土地管理政策和     

山东省城市土地集约利用评价及其时空差异研究

21世纪的中国进入经济社会发展的转型期,城市化的迅速推进支撑了区域的快速发展,但城市用地的急剧扩张带来耕地锐减、社会矛盾加剧等严峻问题,土地集约利用成为解决问题的关键。在构建城市用地集约度评价指标体系的基础上,通过多因素综合评价模型对山东省城市用地现状进行综合分析,并阐释了其时空变化特征。研究结果表明:山东各城市土地投入程度不断增强、土地产出效益不断增加、土地生态环境质量也有一定程度的提高,但土地利用强度波动较大,城市用地总体上趋于集约化、高级化;各城市土地利用集约化呈现不同的变化轨迹,大致可分为持续上升型、偶变型、波动上升型、先升后变型四种类型;城市间土地集约利用水平整体上呈现由东向西递减的空间分布特征,区域差距有所下降。据此建议中西部地区从加快经济发展、增加土地投入强度、实行城市增长边界限制等方面入手,提高土地利用集约水平。     

基于自然生态单元的中国城乡建设用地空间格局特征分析

基于经济和社会视角的国家尺度城市空间格局研究取得重要进展,而全国城市空间格局的自然生态关联性呈现新的研究需求。由此通过自然生态单元等级划分并与城乡建设用地叠加,揭示了全国城乡建设用地在自然生态单元的空间格局特征及其主要问题:在一级生态功能区中,生态调节区面积最广,主要分布在我国西北、西南和东北等生态脆弱地区,但其内部城乡建设用地占比最小仅为0.69%,产品提供区城乡建设用地的占比为2.74%,人居保障区面积最小且集中分布在我国东部沿海地区,但其城乡建设用地占比最大,高达11.20%;城乡建设用地在自然生态单元的分布差异总体由自然地貌与大河流域特征决定,城镇群区、农产品提供区和土壤保持区占据79.54%的城乡建设用地,位于平原水网、丘陵、喀斯特和丹霞等地貌特征为主的胡焕庸线东南部;城乡建设用地分布格局也表现为东多西少,与我国三大阶梯的地势格局分布较为一致;上述格局关联性体现了人和环境之间的相互依存关系,但近些年来在开发需求膨胀和工程技术进步等人为因素驱动下,城乡建设用地呈现向较高海拔地区的扩张趋势。这为新型城镇化背景下城乡可持续发展和生态安全格局构建提供基础信息,也为辨识中国城市空间组织和演化机理提供技术支撑。     

江汉平原建设用地扩张的时空特征与驱动力分析

建设用地的迅速扩张已经成为当前中国土地利用变化的主要特征。以中国科学院土地利用数据库（基于1995、2000和2005TM影像）为基础,利用GIS空间叠加分析和缓冲区分析技术,提取建设用地变化及其空间分布信息,运用建设用地扩张速度和强度指数对江汉平原1995～2005年10 a来建设用地扩张的时空特征进行了研究。在此基础上,结合各县市的社会经济等信息,运用灰色关联分析,对建设用地扩张的驱动力进行探讨。结果显示：总体上江汉平原建设用地扩张速度呈现增大趋势,但各县市之间扩张差异显著;各县市建设用地扩张分布上呈现组团状特点;沿交通线扩张的特征较为突出,尤其是后一阶段增幅高于前一阶段,沿江扩张增幅明显;总人口的增长是江汉平原建设用地扩张最主要的驱动力;交通条件改善、经济发展与区域建设用地扩张也有明显的相关关系     

江苏省13城市土地利用集约度时空变异及驱动因素

城市土地的高效集约化利用是城市可持续发展的客观要求。从城市土地集约利用的内涵入手,依据城市土地集约利用评价的原则,从土地利用投入水平、土地利用程度、土地利用效率、土地利用生态环境质量等方面构建了一个具有三级层次结构的城市土地集约利用度评价的指标体系,并在此基础上采用多因素综合评价,秩相关系数和聚类分析的方法以江苏省13个地级市为例进行了实证分析,结果表明：（1）1997～2006年,江苏省13城市土地利用集约度都得到了提高,但是提高的幅度和方式不同;（2）不同城市,苏南、苏中和苏北之间城市土地利用集约度呈现出明显的城市和地域差异,其中,省会南京最高,苏北的宿迁最低。最后,对造成这种时空差异的现象从区域经济环境、经济发展水平、城市性质职能与规模等方面进行了驱动力分析。     

江苏省13城市土地利用集约度时空变异及驱动因素

城市土地的高效集约化利用是城市可持续发展的客观要求。从城市土地集约利用的内涵入手，依据城市土地集约利用评价的原则，从土地利用投入水平、土地利用程度、土地利用效率、土地利用生态环境质量等方面构建了一个具有三级层次结构的城市土地集约利用度评价的指标体系，并在此基础上采用多因素综合评价，秩相关系数和聚类分析的方法以江苏省13个地级市为例进行了实证分析，结果表明：（1）1997～2006年，江苏省13城市土地利用集约度都得到了提高，但是提高的幅度和方式不同；（2）不同城市，苏南、苏中和苏北之间城市土地利用集约度呈现出明显的城市和地域差异，其中，省会南京最高，苏北的宿迁最低。最后，对造成这种时空差异的现象从区域经济环境、经济发展水平、城市性质职能与规模等方面进行了驱动力分析。     

中国县域人均粮食占有量的时空差异及驱动因素

以全国县域为研究单元,基于2004年和2014年各县统计数据,采用ESDA、重心迁移、GWR等方法对县域人均粮食占有量的空间格局进行测定,并分析人均粮食占有量区域差异的空间异质性及变化的驱动机制。结果表明:2004~2014年,全国各县域粮食的人均占有量呈现总体上升的趋势,人均粮食占有量的重心在10a间由西南向东北转移,且南北方向迁移的幅度大于东西方向迁移的幅度。2004年全国县域人均粮食占有量冷热点分布相对分散,东北地区是全国唯一的热点区,冷点区分布在沿海地区,2014年热点区相比于2004年有所缩小,冷点区则有所扩大。影响人均粮食占有量变化各因素的重要程度在空间上差异明显,其重要程度由大至小依次为:人口数量第三产业比重城市化率第二产业比重人均GDP。     

近年来江苏省海岸带土地利用/覆被变化时空动态研究

海岸带是陆海生态系统交错带,具有重要的经济与生态价值,其生态环境具有脆弱性特征。海岸带的开发利用使其地区生态环境发生变化,而土地利用/覆被变化是地区生态环境变化的重要组成部分和主要原因之一。取1980、2000、2005、2008年4个时相的TM遥感影像为数据源,通过土地利用结构、土地利用多样性以及土地利用程度指数分析江苏省1980年以来海岸带土地利用/覆被变化的时空动态特征,揭示地域差异与梯度分异特征。研究结果表明：（1）江苏省海岸带土地利用结构表现为生态用地占比高,城镇与农村居民点占比低的特征。1980年以来,不同土地利用类型数量不断变化而结构相对稳定;类型趋于多样化且利用强度增加。（2）江苏省海岸带土地利用存在地域差异特征。土地利用结构存在不同模式且变化相对稳定;土地利用程度在南北方向上存在高 低 高分布特征,但逐步被打破。（3）江苏省海岸带土地利用在陆海方向上存在梯度特征。土地利用多样性陆海方向呈现低 高 低模式,土地利用强度陆海方向呈现高 中 低模式。土地利用多样性高值区逐步向海岸带中部移动;海岸带各缓冲区土地利用程度分异逐步增大。以射阳河口作为分界点,南北地区梯度规律存在差异性     

中国无船承运企业空间格局演化及影响因素

无船承运企业对国际货物流通领域和区域内社会经济系统的高效运转都具有重要的现实意义。选取2006~2013年中国无船承运业务经营者为研究样本,从宏观区域、省级行政区和城市等多层尺度来刻画和分析中国无船承运企业的分布特征,并从多种因素来探讨无船承运企业空间分布的影响因素。研究发现:在空间维度上,中国无船承运企业分布格局呈现出明显的空间差异性。沿海地区多于内陆,东部地区明显多于东北和中西部地区,东部沿海尤其上海与广东2省市集聚明显,而在城市尺度上非均衡性分布更加突出,已形成明显的集聚区和稀疏区。在时间维度上,中国无船承运企业总量和拥有无船承运企业城市数量都呈递增趋势,但区域间递增幅度有所差异。综合交通网络、区域外贸经济发育程度、区域经济发展水平和产业结构、商务支撑条件等是影响中国无船承运企业分布的主要因素。     

秦淮河流域城镇用地增长格局及其演化机制

利用四期遥感TM数据和GIS技术，通过分析20年秦淮河流域城镇用地增长格局及其演化机制，为流域综合管理和模拟提供重要参数，研究结果表明：①城镇用地增长显示阶段性和空间的不均匀性，增长拐点发生在1994年和2000年，空间上表现出增长“热极”与“热带”；②城镇用地增长阶段性是经济社会过程及驱动因子演化阶段的反映，回归分析显示城镇用地增长与城镇人口、经济总量及开发区发展相关系数高，这归于1992年开发区创建、投资增加与2000年撤县设区驱动的结果；③城镇用地增长格局变化是社会经济物质载体演化的体现，1992年后开发区成为城镇用地增长首要来源，2000年后东山新市区与大学城成为其增长核心和新形式，机场与高速公路网强化对城镇用地的空间导向。研究结果较客观地刻画了城市化格局与过程的演化规律，参数应用与数据精度的提高是今后研究的重点.     

我国耕地资源生态安全的时空差异分析

在分析耕地资源生态安全内涵、特征和影响因素的基础上,构建了耕地资源生态安全评价指标体系,通过对我国耕地资源生态安全的动态变化分析,发现改革开放以来耕地资源生态安全程度呈先增后减的变化趋势,安全综合值先从1981年的0.891 8上升到1990年的0.941 0,随后又下降到2004年的0639 0。从2004年各省份的安全程度来看,安全状况差异非常明显,且经济发达省份的安全水平通常低于经济相对落后省份;通过障碍因素分析发现,改革开放前期的障碍因素主要是农民人均纯收入、财政支农等社会经济因素,中后期则转变为农药施用量、氮肥所占的比重等直接和间接影响因素,在各省份障碍因素中,单位耕地面积农药施用量、氮肥所占的比重、农村人均纯收入、耕地资源生态安全保护意识是最主要因素,经济发达省份障碍因素主要集中在直接和间接影响因素中,而经济相对落后省份则集中在社会经济因素。出台耕地资源生态安全保护法规和分区保护政策有助于提高我国耕地资源生态安全状况。