基于InVEST模型的鄱阳湖区生境质量时空演化及其变迁特征分析

鄱阳湖是国际重要湿地、全球重要的生态区,鄱阳湖区生态环境质量对于鄱阳湖生态功能、生物多样性保护具有极其重要的意义.基于鄱阳湖区1995、2005、2015年遥感影像数据,采用InVEST模型,分析了湖区生境质量时空演变情况;利用像元二分法,对生境退化度的概率密度函数与累积分布函数计算分析,明确了湖区生境退化的阈值;结合标准差椭圆分析法,探讨了不同生态类型生境质量优势变迁情况.结果 表明:(1)鄱阳湖区1995～2015年建设用地大幅增长,耕地、林地面积小幅下降,草地面积严重减少,水域、其他用地面积小幅增加.(2)鄱阳湖区耕地、林地、草地、水域生境的强干扰阈值,分别为各自生境适宜度的70％、85％、81％、78％.水域、林地、草地受到的干扰逐渐增强,耕地受到的干扰逐渐减弱.(3)鄱阳湖区1995～2015年生境质量略微下降,中心地带的水域以及北部地区的林地干扰较弱,区域生境质量较高;中心地带外沿环层生境质量一般;西南部耕地干扰较强,区域生境质量较低.高质量生境向低质量生境演化现象严峻.(4)耕地变迁态势反映出耕地保护政策的严格化;林草地变迁态势受到地形梯度因素的影响;水域变迁态势受围湖造田和城镇扩张共同影响,单一从土地利用层面解释湿地水域生境质量演变存在局限性.研究结果对于鄱阳湖区生态环境保护及生态系统调控具有一定的理论意义与实践价值.     

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。     

长江经济带土地城镇化时空格局及其驱动力研究

研究长江经济带土地城镇化时空格局演变及驱动因素,对长江经济带新型城镇化建设具有重要的理论及实践意义。测度了1994~2014年长江经济带121个地级市土地城镇化水平,并利用探索性空间数据分析方法(ESDA)探究其时空格局演变特征,最后运用偏最小二乘回归分析模型(PLS)探讨了土地城镇化空间格局差异形成的主要驱动因素。研究结果表明:时序演变上,长江经济带土地城镇化水平总体上呈现不断上升的趋势,并表现出阶段性变化特征;空间演化上,长江经济带土地城镇化水平空间差异明显,主要表现为:空间自关联性显著,且土地城镇化热点区域作为极化的核心,集聚趋势由东北向西南方向逐渐递减;长江经济带土地城镇化水平时空差异受到经济发展水平、产业结构升级、人口规模、固定资产投资和区位条件等因素的共同作用影响。     

长江经济带绿色水资源效率时空分异研究——基于SE-SBM与ML指数法

长江经济带作为全球最大的内河流域经济带,是我国"新常态"经济发展的重要新引擎。为确保以"黄金水道"为依托的长江经济带健康发展,应着力打造沿江绿色发展轴,重视生态保护及污染治理,尤其是水资源利用的可持续化。将长江经济带沿线11个省市作为研究对象,基于经济-环境-社会可持续绿色发展的理念建立SE-SBM模型,定量分析2002～2016年长江经济带绿色水资源效率时空变化,并利用ML指数方法探讨绿色水资源效率影响因素。研究表明:(1)长江经济带绿色水资源效率随时间出现轻微下降趋势,区域性差异明显,上、下游均出现不同程度的效率值下降,中游稳定于较低水平,形成水资源效率"上游下游中游"的格局;(2)重庆、贵州、上海3个地区平均水资源利用率达到DEA有效,浙江、江西、湖北效率值处于较低水平,江苏、云南水资源利用效率波动明显;(3)技术进步指数是影响水资源效率的主要因素。基于以上研究结果,从打造区域系统性开发,实现经济协调发展;提高技术效率,加大节水技术改造;实施"三水共治",强化水资源管理三方面提出政策建议。旨在促进长江经济带水资源合理开发利用,实现区域经济、社会可持续发展。     

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。     

长江经济带土地生态安全时空演化特征及影响因素

为了实现长江经济带“共抓大保护,不搞大开发”的发展目标,系统分析该地带土地生态安全问题是关键。通过构建土地生态安全DPSIR模型,对2006~2016年长江经济带110个地级市的土地生态安全水平进行评价,在此基础上,运用探索性空间数据分析与地理探测器方法探究土地生态安全的时空演化特征及主要影响因素。研究得出：(1)时间上,2006~2016年长江经济带土地生态安全水平呈现明显的增长趋势,土地生态安全状况逐渐改善;空间上,土地生态安全水平从东向西逐渐递减,但其空间差异正逐步缩小;区域间,长江三角洲城市群、长江中游城市群成为土地生态安全水平的增长热点区,并向城市群外围逐步扩散。(2)长江经济带土地生态安全存在着显著的正空间自相关,呈现集聚分布特征：土地生态安全高值（H-H）集聚区主要分布于长三角地区,低值（L-L）集聚区主要分布于湖南、贵州二省的部分地区。(3)经济社会发展水平、环境保护力度、土地利用效率、城市化水平为长江经济带土地生态安全的主导影响因素,但不同区域的主导驱动因素存在显著差异,这为改善土地生态安全,提出有针对性的政策建议提供了理论依据。     

基于成本-能力-能效的长江经济带城市韧性评估

通过构建城市韧性成本-能力-能效的评估模型,综合运用熵值法、主成分分析法、SBM模型、探索性空间数据分析和K-means聚类方法,对长江经济带126个城市的韧性进行综合定量评估,归纳总结城市韧性模式和聚类特征,并运用GWR模型分析影响韧性能力的成本因素,探究韧性效率的驱动机制.研究表明:(1)分维度来看,核心城市呈现韧性成本和韧性能力的双高,韧性效率则由非核心城市引领.从均衡的角度来看,韧性成本、韧性能效具有明显的水平层级性,而韧性能力在城市间的分野相对不大.(2)综合来看,韧性成本和韧性能力随城市规模的扩张而逐渐增加,而韧性效率逐渐衰减;韧性模式具有明显的上中下游区际差异性:上游地区表现为低耗低能高效,中游地区低耗低能中效,下游地区为高耗高能低效;韧性的空间联系兼有核心城市垂直极化和一般城市扁平抱团.(3)从机制看,全社会用电量、建成区面积和科技支出是影响城市韧性能力的主要成本因素,不同韧性模式的城市具有差异化的主控因素.研究对于完善城市韧性评价体系、丰富城市韧性评估视角和推动城市韧性建设具有重要的现实意义.     

城市群多要素外向联系网络结构——基于长江中游城市群-长江经济带的实证

大数据分析已成为新时期理解城市网络的关键.基于交通、信息大数据,通过SNA、SSI、Modularity等方法分析长江中游城市群外向联系网络结构及影响因素,结果显示:(1)空间异质性明显,极化作用突出.普铁网络形成以周边城市为主的"π"型空间联系格局,高铁网络廊道效应显著,呈现以沪昆、汉沪蓉高铁为轴线的侧"V"型联系格局,信息网络形成以武汉、长沙、南昌为核心向外放射状空间联系格局.SSI均小于0.1,空间极化效应明显.(2)拓扑结构上,普铁、信息网络单核结构显著,高铁网络双核结构突出,综合网络显现多核结构.(3)社区结构上,普铁和高铁网络社区结构明显,信息和综合网络未形成明显的社区结构.(4)城市规模对长江中游城市群外向联系网络发挥关键作用,地理距离、行政等级以及城市职能也会产生不同程度的影响.     

长江经济带开发区及其产业空间格局演变研究

开发区是区域经济发展的重要引擎,优化开发区空间布局和产业结构配置对长江经济带经济协调可持续发展具有重要的现实意义.运用统计分析及地理空间分析方法,探究长江经济带省级以上开发区及其产业的空间格局演变特征,并采用多元线性回归方法探析技术密集型产业空间分布的主要影响因素.结果表明:长江江经济带开发区空间布局1992～2012年由分散"多点状"结构变为"T字型"结构,2012～2017年稳定为"网格状结构";开发区空间分布呈稳定的"西南-东北"方向,分布中心偏移特征为"东北向-正西向-东北向",2002～2012年偏移幅度最大,2012～2017年偏移幅度最小,地理空间总体呈扩张态势;开发区空间相关性总体上波动起伏,高-高集聚区域先增大再缩小;开发区产业中技术密集型产业具有绝对优势,其中以装备制造业为主,其与电子通信产业共同呈现明显的"一核多极"空间分布特征,四大行业中另外2个行业与开发区空间布局特征相一致;三大类型产业中,总体呈现为上下波动的集聚特征,只有1992年的劳动密集型产业为分散特征;城市经济环境对于开发区产业发展有正向联系,而政府引用外资存在一定的反向联系,政策因素在整个发展过程中发挥了重要的影响作用.     

长江经济带城市土地价格空间分异特征及其影响因素

以2016年长江经济带129个城市的土地出让平均单价为基本数据,采用趋势分析与空间自相关分析探索长江经济带城市土地价格的空间分布和关联特征,并运用在分析共线性因素方面具有优势的地理探测器模型来测算长江经济带及其东、中、西部三大区域子市场中各地价影响因素的强弱差异,进一步探讨区域内城市地价空间分异的形成机制。结果表明:(1)以长江经济带城市地价分级为统计依据,城市数量与城镇人口呈现出中间大两头小的"纺锤型"等级分布;(2)长江经济带城市地价的行政等级差异明显,地价水平按"直辖市—副省级城市—非副省级省会城市—地级市—地级州"逐级递减;(3)从整体来看,长江经济带城市地价在东西方向上呈现出东部高、中西部低的趋势,在南北方向上呈现近江区域高、远江区域低的"倒U型"结构。从局部来看,长三角城市群高值聚集、武汉城市圈高低异质等空间聚集和异质的特征丰富;(4)影响东、中、西部城市地价空间分异的主导因素各不相同。房地产开发投资、第三产业增加值与城镇常住人口对东部地区地价的影响较大;第三产业增加值是中部地区地价分异的核心因素,城市等级的作用也在中部凸显;西部地区地价主要受到城市等级、第二产业增加值与城镇常住人口的影响。     

长江经济带交通基础设施对经济增长的影响

在经济全球化、城市化的背景下,生产要素加速向大都市区聚集,包含多个城市群的经济带成为参与区域竞争的重要单元。基于2005~2014年长江经济带的数据,利用莫兰指数考察了交通基础设施和经济增长的空间相关性,结果表明存在显著的空间自相关,这可能得益于长江经济带发展较为成熟,已经初步形成综合性的交通网络,以及选取的省级研究尺度。接着建立了空间杜宾模型就交通基础设施对经济增长的影响进行了实证研究,结果表明前者对后者存在正的空间溢出效应,经济增长存在自身的空间溢出效应,这与理论预期、现实情况以及现有研究结论一致,忽略空间影响可能导致高估交通基础设施对经济增长的促进作用;劳动力和实际资本存量表现为促进经济增长,产业结构和政府支出则表现为抑制经济增长。长江经济带应进一步完善区域协同发展机制,加快推动交通基础设施互联互通,提高交通网络综合运行效率,提高劳动力利用效率,推动产业升级,同时避免过度的政府投资。     

长江中游经济带交通区位条件变化与建设用地扩张时空耦合规律

揭示区域交通区位变化与建设用地扩张的时空差异特征,是探索建设用地扩张驱动力,提升区域建设用地管控成效,推进区域协同可持续发展的重要基础。基于长江中游地区1990~2015年遥感和交通数据,通过空间计量方法揭示区域交通区位和建设用地扩张的时空分异特征,并从时序和空间两个层面探索了二者之间的相关性。研究表明：（1)交通通达度呈快速增长过程,县域平均交通通达度从1990的0.76增长到2015年的1.14,平均年增长幅度为1.52%,其中1990~1995年增长速度最快,而2005~2010年增长较慢,且较高水平通达度区域呈由零星点状分布向沿长江及其支流的线性分布转变的态势。(2）1990~2015年研究区建设用地面积总增加量达7 851.24 km²,扩张强度变化趋势为先减后增,其高值区也表现出类似的由零星点状转变为沿长江及其支流分布的空间变化趋势。（3)区域建设用地扩张不仅与其自身交通区位有关,受其邻域交通区位的影响也较大。各时段(1990~1995年、1995~2000年、2000~2005年、2005~2010年、2010~2015年)扩张强度取对数后与交通通达度的Pearson相关系数分别为0.577、0.567、0.470、0.591、0.501,扩张强度与交通通达度的Moran’s I指数分别为0.235、0.278、0.251、0.298、0.278。(4）不同时段交通通达度与建设用地扩张强度的空间聚集特征存在相似性：省会城市及其近邻地区因其区位优势,呈高-高聚集状态,而丘陵山地区因其经济活跃程度较低,地形条件所限,呈现低-低聚集状态。明确区域交通区位变化和建设用地扩张时空耦合关系,对于新时代背景下区域融合发展战略规划具有重要指导意义。     

长江经济带城市协同发展能力研究

协同发展是目前长江经济带建设的重点,但是,目前对协同发展水平进行定量测度的研究较少。依据增长极和复合生态系统等理论,遵循新时期长江经济带发展的指导思想,构建了由科技创新、经济发展、交流服务、生态保护4大领域18个核心指标组成的长江经济带城市协同发展能力评价指标体系,并采用自然断裂点分析、空间自相关分析和规模-位序分析等方法,对长江经济带110个地级及以上城市的协同发展能力进行了系统分析。研究发现：上海、南京、武汉在协同发展能力上表现卓越。从空间分布看,长江经济地城市协同发展能力呈现东高西低的格局,上海的龙头带动作用突出,长江下游地区在总协同指数、经济发展、科技创新、交流服务领域处于领先水平,但在生态保护领域表现一般;长江中游地区除武汉、长沙和南昌等省会城市协同发展能力较高外,在总指数以及4个分领域处于中等水平;长江上游地区在总协同指数以及4个分领域协同能力非常低,仅重庆、成都、昆明、贵阳等城市协同发展能力突出。经济发展水平、交通运输条件和科技创新水平对生态绿色发展的协同能力影响不大,说明长江经济带目前尚未实现生态保护与经济发展、技术进步和黄金水道建设的共赢。因此,未来长江经济带应以“绿色、创新、稳健”为核心思想,推进长江经济带协同发展的顶层设计,加快构建以重要节点城市为核心的分层协同发展机制,推动长江经济带绿色产业的创新协调发展,强化长江经济带生态安全风险的联合防控,提升经济带的协同发展水平。     

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