基于耦合协调度模型的河西走廊生态环境质量时空格局演化

以“丝绸之路”经济带上的河西走廊地区为研究对象,采用耦合分析法,构建环境承载力与生态弹性限度的耦合协调模型,在分析2001—2016年河西走廊生态环境承载力和生态弹性限度的基础上,探析河西走廊生态环境承载力与弹性限度的耦合协调度,评价生态环境承载力和生态弹性限度耦合协调阶段及区域生态环境质量水平,从区域和城市两个空间尺度分析生态环境耦合协调类型,为探索河西走廊生态环境可持续发展道路提供科学依据。结果表明:①2001—2016年,河西走廊生态环境承载力和生态弹性限度均呈现东南高、西北低的空间格局和缓慢波动上升趋势。②河西走廊生态环境耦合协调度呈现“东南高西北低,优劣破碎穿插”的空间格局特征,耦合协调度在0~0.5之间,生态系统处于低水平和拮抗耦合阶段,生态环境质量处于濒临失调阶段。③河西走廊生态环境承载力与生态弹性限度耦合协调度存在明显区域差异。河西走廊生态环境耦合协调度共分9个等级3个层次3个耦合协调阶段:高水平-磨合阶段区(良好协调、中度协调和初级协调区);中等水平-拮抗耦合阶段区(勉强协调、濒临失调和轻度失调区)和低水平区-低水平耦合阶段区(极度失调、严重失调和中度失调区)。④根据2001—2016年生态环境耦合协调状况将河西走廊五市分为4种耦合协调类型:高耦合协调增长型(张掖市、金昌市)、高耦合协调减少型(武威市)、中耦合协调增长型(嘉峪关市)和低耦合协调增长型(酒泉市)。各地区应因地制宜地制定发展战略,提高生态环境质量,推进生态环境持续协调发展。     

长江中游城市群交通—旅游产业—生态环境的耦合协调评价研究

为探究长江中游城市群交通—旅游产业—生态环境的耦合协调发展，借助VAR模型验证2001～2017年三者的作用关系，并运用耦合协调模型进一步分析其耦合度和协调度的时空变化趋势。结果表明：(1）长江中游城市群交通—旅游产业—生态环境存在长期均衡关系，其中交通与生态环境互为因果关系，旅游产业分别与交通、生态环境呈显著单向因果关系，三者相互促进，但又彼此制约；(2）2001～2017年长江中游城市群交通—旅游产业—生态环境耦合协调发展呈上升趋势，多数地区从拮抗和磨合状态进入耦合状态，并由中、低协调耦合阶段转为极协调耦合阶段，协调度滞后于耦合度；(3）长江中游城市群耦合协调发展存在区域差异，2001～2006年武汉城市圈的表现优于环长株潭城市群和环鄱阳湖城市群，长沙、南昌等少数中心城市耦合协调发展要优于周边地区。     

长江经济带三大城市群城镇化与生态环境时空耦合特征

城市群作为多要素集聚空间,以城镇化与生态环境交互关系为代表的"人-地"耦合特征与规律有待深入探讨。立足于"人-地耦合"视角并构建指标体系,综合测度长江经济带三大城市群城镇化与生态环境耦合关系,并进行协调类型划分与主控因素的分析。研究发现:(1)城市群整体城镇化与生态环境耦合协调度达到0.38,空间依赖性较强,且高低聚类程度较高;(2)三大城市群城镇化与生态环境耦合关系存在阶段性差异,空间不均衡性较为显著;(3)城镇化与生态环境耦合关系的"协调型"特征具有多种类型,城镇化滞后型协调现象较为普遍,同时存在"弱势型"协调问题;(4)城市群整体城镇化与生态环境耦合关系主控因素在十年间由经济城镇化转为人口城镇化;长三角、长江中游和成渝三大城市群分别受到人口集聚、建设投资与工业污染的主导影响。     

基于夜间灯光数据的长江经济带经济发展与生态环境承载力关系分析

通过对DMSP/OLS和NPP/VIIRS两种夜间灯光影像数据进行提取校正,测度长时间序列长江经济带经济发展水平;在此基础上利用耦合协调度模型分析长江经济带经济发展与生态环境承载力耦合协调时空变化规律、区域差异及空间溢出效应。研究发现：1998～2019年长江经济带经济发展与生态环境承载力之间的耦合协调程度稳步提升,由中度失调阶段升级到拮抗阶段。在区域差异上,耦合协调水平总体空间差异处于“趋同-分异-趋同”不断调整的过程中,总体空间差异主要源自于区域间差异,而区域间差异主要来自上下游之间差异;在空间格局上,耦合协调水平表现出显著的空间集聚效应,各省市呈现出多极分化趋势。通过分析耦合协调水平的溢出效应发现,富裕程度、创新投入、外商投资、环境规制有利于提升本地耦合协调水平,产业结构、人口规模对本地耦合协调水平具有显著抑制作用;产业结构、外商投资和人口规模通过正向溢出效应对邻近地区耦合协调水平产生推动作用。     

长江流域新型城镇化耦合协调度时空分异与空间集聚

从长江流域协同发展与新型城镇化发展角度考虑,如何促进区域城镇化有序、适度及协调建设,是亟待解决的科学问题。以长江流域105个地级市为研究对象,基于熵值法构建人口、土地、经济、社会、生态环境城镇化的五维耦合协调度指标体系。依托ArcGIS平台,运用耦合协调度模型、核密度估计及探索性空间数据分析方法探究长江流域城镇化耦合协调度的时空分异特征、空间聚类格局及影响因素。结果表明：(1)2008～2018年,长江流域城镇化耦合协调度的标准差和变异系数均有下降,各地级市间城镇化耦合协调度的离散程度趋于缩小态势。(2)耦合协调度良好及以上的地级市主要位于长江三角洲、合肥与皖江沿线、武汉城市圈、长沙城市圈、成渝城市群等地。耦合协调度失调的地级市主要位于长江源头地区、川西—藏东—滇北横断山区、甘肃陇南、乌蒙山区、雪峰山区、罗霄山区等地。(3)长江流域城镇化耦合协调度空间集聚可划分为热点聚集型、中部发展型、冷点聚集型、边缘游离型4种类型,人力资本、交通建设、经济增长、产业结构、地理特征因素在很大程度上塑造了耦合协调度的区域格局。基于城镇化多维耦合协调发展,本研究提出了相应的政策建议。     

泛长江三角洲地区经济发展与生态环境耦合协调关系分析

以泛长三角地区41个地级市以上的政区为例,运用改进熵值法计算经济发展及生态环境系统的综合得分,并运用耦合协调模型分析1999~2013年两系统的耦合协调度及其演变,最后通过经济发展与生态环境系统得分排名划分4种类型,提出未来泛长江三角洲经济发展分类指导建议。研究结果表明:(1)1999~2013年泛长三角地区经济发展与生态环境的耦合度C∈[0.5,0.8],整体位于磨合阶段;而系统协调度D∈[0.3,0.5],整体属于中度耦合协调;(2)1999~2013年泛长三角经济发展与生态环境系统耦合协调度呈现上升态势,但经济发展与生态环境系统综合评价值仍表现负相关的特征;(3)未来苏南地区、皖江地区、杭甬地区需要进一步调整产业分布结构,提升城市经济发展环境;而苏北地区、皖西地区、浙西南地区需要进一步增加城市经济发展的软、硬实力各种要素的投入,并将城市生态环境优势转化为经济增长优势。     

安徽省农产品主产区生态承载力与产业协同发展分析及优化路径

以农产品主产区安徽省为例,基于耦合协调度模型和剪刀差模型,利用熵权法确定综合权重,测算出2007~2018年安徽省农产品主产区生态承载力与产业协同发展的耦合协调度和两系统变化速率差异。结果表明：研究期间两系统处于低水平基本协同发展状态,耦合协调度在\[0.570 3,0.797\]波动,总体呈现上升趋势,2007~2010年度,处于经济滞后型基本协同发展,2011~2018年,属于生态滞后型基本协同发展;两系统变化速率差异稳定在\[0.021 9,0.037 3\],呈现倒U型趋势。讨论分析后提出优化农产品主产区空间总体布局、产业发展、融合发展、绿色转型等发展路径,推动农产品主产区生态承载力与产业协同发展。     

东北地区农业现代化与新型城镇化协调发展研究

新型城镇化与农业现代化作为"三化"、"四化"乃至"五化"战略的重要核心内容,研究新型城镇化与农业现代化的协调发展对于开创中国未来城乡经济社会发展一体化的新格局至关重要。以东北三省34个地级城市为研究对象,构建农业现代化与新型城镇化的评价指标体系,结合熵值赋权、变异系数赋权的综合确权法测算城市农业现代化与新型城镇化的发展水平,基于耦合协调度模型探讨二者的耦合度与协调发展度,并划分其阶段类型,研究表明:(1)东北三省新型城镇化的发展水平排序:辽宁省吉林省黑龙江省,农业现代化的发展优势排序:黑龙江省辽宁省吉林省;辽宁与吉林省的新型城镇化发展速度超前于农业现代化,仅黑龙江省的新型城镇化发展滞后于农业现代化;(2)东北三省新型城镇化的高值区分布在以哈尔滨为核心的黑龙江省西南、以长春为核心的吉林省中部、以沈阳和大连为核心的辽宁省中部及南端,农业现代化的高值区分布在哈—大—齐—绥沿线的松嫩平原;沈阳、大连、哈尔滨、长春新型城镇化水平居于东北三省前列,哈尔滨、沈阳、齐齐哈尔、绥化农业现代化水平位于首位;(3)辽宁省新型城镇化与农业现代化的耦合协调发展度均强于黑龙江省,吉林省略低;耦合度高值区位于黑龙江省东北部的三江平原、辽宁省的沿海经济带,协调发展度高值区位于黑龙江省西南部的松嫩平原及以长春、沈阳、大连为核心的小范围圈层区域;仅哈尔滨与沈阳市处于勉强协调阶段,多数城市处于高强度、中高强度拮抗耦合与轻度、中度失调阶段。     

城市群土地集约利用与新型城镇化耦合协调分析——以我国三大城市群为例

城市群土地集约利用与城镇化耦合协调发展是土地管理学研究的核心问题,实现土地集约利用与城镇化水平的高度协调,对促进城市群的可持续发展意义重大。运用全局主成分分析法、变异系数法的综合确权法以提高指标权重精度,基于耦合度、协调度、相对发展度模型测算、分析与比较京津冀、长三角及珠三角城市群协调发展水平,借助空间自相关模型分析沿海三大城市群协调发展水平的空间集聚特征与规律。研究表明:京津冀城市群协调发展水平最高,其次为珠三角与长三角,城市群协调发展水平的优化程度表现为"京津冀珠三角长三角",城市群协调发展度的空间相关性强弱表现为"京津冀长三角珠三角",京津冀城市群各城市协调发展水平整体逐步趋向于中高度协调,长三角、珠三角趋于中低度协调;研究前期新型城镇化发展滞后是影响京津冀与长三角城市群协调发展水平的主要原因,研究中后期京津冀新型城镇化超前发展,长三角则逐步趋于土地集约与新型城镇化同步发展,珠三角城市群新型城镇化发展进程进步显著,但仍滞后于土地集约利用。     

黄河流域经济增长-产业发展-生态环境的耦合协同关系

黄河流域生态保护和高质量发展已成为重大国家战略,流域内的经济增长、产业发展与生态环境协同发展问题正逐渐成为研究热点。文章分析了黄河流域经济增长、产业发展与生态环境三者的耦合协同机理。在此基础上构建耦合协同综合评价指标体系,运用耦合协调度模型、空间自相关模型、灰色关联模型分析了2012—2018年黄河流域62个地级市经济增长、产业发展与生态环境各系统的综合水平及三者耦合协调度的时空差异及其驱动因素。运用GM(1,1)灰色预测模型预测了短期内三者耦合协调度的变化趋势。研究表明:①黄河流域经济增长、产业发展与生态环境各系统综合水平总体上呈现平稳态势,三者发展速度差异不明显,但耦合协同严重失调,黄河流域整体尚未达到三者协同发展状态。②黄河流域经济增长、产业发展与生态环境三者的耦合协调度呈现出显著的空间自相关性,全局空间自相关为正,局部空间自相关呈现出聚集趋同特征。③预测结果表明黄河流域经济增长、产业发展与生态环境三者的耦合协同发展在短期内保持平稳。在预测期内黄河流域经济增长、产业发展与生态环境仍未达到协同发展状态,部分地区的耦合协调度有所提高,但总体提升与演进的速度较缓慢。最后,基于黄河流域经济发展与生态环境保护分析,为黄河流域经济增长、产业发展与生态环境耦合协同构建了包含组织保障、空间治理、政策保障以及体制机制等支撑体系,以期为实现黄河流域高质量发展奠定科学决策基础。     

长江经济带城镇化与生态环境耦合协调效应测度与交互胁迫关系验证

基于长江经济带9省2市2000～2017年数据,建立长江经济带城镇化与生态环境交互耦合协调发展评价体系,运用耦合协调模型和交互胁迫模型,探究二者的动态关系。结果表明:在时间序列上,2000～2017年,长江经济带的城镇化与生态环境之间的协调性呈现稳步上升态势,整体处于良好耦合协调阶段。研究期初,生态环境综合指数高于城镇化综合指数;研究期末,城镇化综合指数高于生态环境综合指数。在空间格局上,二者的协调发展态势存在由东部区域沿中西部区域下降的空间差异特征。长江经济带的城镇化与生态环境之间存在交互胁迫关系,演变状态符合双指数函数特征。长江经济带区域内各省市存在城镇化与生态环境动态耦合关系的空间分布不均衡,经济较发达地区城镇化水平较高,经济欠发达地区生态环境受恶化风险较大。     

苏南人口密集地区城镇化过程中的环境特征分析

江苏省南部是长江三角洲地区的城镇密集区,该地区在工业化带动下的乡村城镇化迅速发展,非农业人口比重大,隐性城市化人口多。城镇化过程中存在以下环境问题：耕地资源减少,环境承载力降低;水污染严重,环境容量减少;工业污染物集中,小城镇排放的污染物浓度大;城镇化后生态风险增大。近期苏南乡村城镇化正处于高峰期,针对城镇化过程中的环境变化特点,应制定符合生态经济规律的小城镇规划,加强土地管理和环境管理,加快乡村城镇化进程,加快乡镇合并,实施乡镇工业经济增长方式的转变。     

长江经济带旅游资源开发强度与生态能力耦合协调关系研究

在国家生态文明战略的大背景下,探究旅游资源开发强度与生态能力的关系对实现旅游业可持续发展有重要意义.以长江经济带11个省市为例,根据2009～2018年统计数据,利用熵值、超效率DEA、耦合模型等研究方法深入探究旅游资源开发强度与生态能力二者关系及匹配程度,并利用GIS地理软件分析旅游资源开发强度与生态能力二者的耦合协调度空间差异性.研究发现:(1)长江经济带11个省市的旅游资源开发强度演化轨迹大体呈现"上升-下降-上升"的趋势,但在研究期间各省市旅游资源开发强度整体呈现增长态势.(2)长江经济带生态能力逐渐得到加强,其值从2009的0.692增长至2018年的1.169.(3)样本期间,旅游资源开发强度与生态能力属于极度耦合,两者存在强稳定强联系,且东部长三角板块协调度显著优于西部云贵板块协调度.长江经济带旅游资源开发强度与生态能力存在耦合协调关系,且旅游资源开发强度与生态能力二者交互发展处于高度匹配阶段,有利旅游产业可持续发展.     

基于改进水生态足迹的水资源环境与经济发展协调性评价——以中原城市群为例

为探索水资源环境和经济发展的协调关系,基于改进的水生态足迹模型,计算中原城市群2001～2016年水量生态足迹和水质生态足迹,从宏观和微观层面构建脱钩评价模型和协调度模型,对区域经济发展和水资源环境协调关系进行研究。研究表明:(1)中原城市群总体水生态足迹表现出波动增加趋势,农业水足迹在水量生态足迹中比重最大,超过50%;(2)地下水质生态足迹和地表水质生态足迹的比例约为4∶3,2001～2010年导致地表水质生态足迹面积最大的污染物是硝态氮,2011～2016年磷是最主要的污染物,而导致地下水质生态足迹的规律较为复杂,由多种污染物交替决定;(3) 2001～2016年,水资源环境和经济发展的协调关系由弱脱钩的不协调和初级协调向强脱钩的中级协调转变,表明中原城市群经济发展和水资源环境的协调性在逐步增强;(4)中原城市群内部各城市水资源环境和经济发展的协调性在时间上表现出逐年增强的趋势,在空间上存在较高的相似性,中原城市群在协调度上的表现优于其在脱钩指数上的表现。     

长三角城市群生态文明建设问题及潜力研究——基于5大城市群的比较

理清城市群的生态文明建设现状与问题,对于认清城市群下一步生态文明建设方向有着重要意义。通过复合生态系统理论和“PSR”模型构建生态文明评价指标体系,运用熵权TOPSIS法、协调度模型、耦合协调度模型、生态文明建设潜力模型对5大城市群生态文明建设现状进行评价,并总结归纳各城市群面临的问题。研究显示：（1）经济发展与生态保护之间的矛盾是当前长三角城市群生态文明建设的主要矛盾,整体上城市群的自然、经济、社会发展不协调;（2）部分地级市的生态文明建设存在盲目性或建设意识不强的情况,缺乏科学引导;（3）经济发达的地区具有更强的能动性,而协调发展的地区拥有更大的生态文明发展潜力。建议长三角城市群以科技创新为抓手,走经济与环境协调发展道路,率先支持上海、杭州等有条件的大城市成为示范城市,进而发挥带动作用。 关键词： 城市群;生态文明;潜力;PSR;复合生态系统