TRMM和GPM卫星降水数据在中国三大流域的降尺度对比研究

以中国三大流域为研究区域,分别针对TRMM 3B43和GPM IMERG降水数据,构建基于归一化植被指数(NDVI)和数字高程模型(DEM)数据的地理加权回归(GWR)模型,以2014年夏季(6～8月)数据为例,得到了三大流域1 km分辨率的降尺度降水数据,并进一步通过气象站点数据对降尺度结果进行验证.研究表明:(1) GPM原始数据整体精度优于TRMM数据,两种数据在黄河流域的精度评价指标优于长江流域与珠江流域;(2)经降尺度计算,两种数据空间分辨率得到了显著提高,且表现出更多降水变化的细节与趋势,但精度指标对原始数据依赖性大,导致提升并不显著;(3)当联合使用NDVI及DEM作为GWR降尺度模型的辅助变量时,两种降尺度结果的差异值在长江流域与珠江流域的高海拔地区中更为显著;(4)黄河流域中,使用不同辅助变量下的降尺度结果在空间分布上总体相似.TRMM数据使用地形作为单独辅助变量的降尺度结果最佳,而GPM数据不同辅助变量下降尺度结果差异并不明显.     

财政分权对环境污染的空间效应

利用2006—2017年我国30个省级行政单位的面板数据,采用空间计量模型对财政分权与环境污染之间的关系进行实证分析,并通过效应分解分别计算出财政收入分权和财政支出分权对环境污染的直接效应、空间溢出效应和总效应。模型估计的结果表明:①财政收入分权与财政支出分权通过直接效应和空间溢出效应两种途径对环境污染产生显著影响,但收入分权与支出分权对环境污染的空间效应具有异质性。②财政收入分权对环境污染具有显著的负向直接效应和负向空间溢出效应,影响系数分别为-5.429和-17.572。提高财政收入分权度不仅有利于减轻本省份环境污染,也对邻近省份的环境污染起到抑制作用。而财政支出分权对环境污染具有显著的负向直接效应和正向的空间溢出效应,影响程度分别为-3.345和1.173。提高财政支出分权虽然有利于减少本省份污染的排放,但在一定程度上引起省际的污染外溢效应,提高邻近省份的污染程度。③从总效应来看,财政收入分权和财政支出分权对环境污染均呈现出显著的负向相关性,影响程度分别为-23.001和-2.172。提高财政分权可降低环境污染水平,有利于环境质量提升。④通过构建不同空间权重矩阵,检验模型的稳健性,结果表明模型估计是稳健可靠的。根据分析结论,可能的启示与建议有:①合理划分中央政府和地方政府之间的财政事权和支出责任,在提高财政支出分权度的同时提高地方政府财政收入分权度,充分发挥地方政府环境治理的积极性和主动性。②继续加大生态环境保护力度,完善绿色经济考核机制,引导地方政府加大对污染治理和环境改善的支出水平及效率。     

基于创新合作联系的城市网络格局分析——以长江经济带为例

现有城市地理研究主要基于重力模型、客货流网络和连锁模型等方法刻画城市网络。这些方法或是仅仅基于假设而可能与事实不符,或是数据难以获取,或是过于强调城市间的等级关系。通过引入合作专利数据,探索更加真实、平等的城市网络衡量方法。基于对长江经济带城市间创新联系的实证分析,发现目前城市间的创新联系以公司间(尤其是总部-分支机构间)合作为主;城市间创新联系存在非对称性和空间差异;实际创新联系与重力模型估算的创新联系存在正相关关系,但是相关系数不高;城市间创新联系的规模-位序符合Zipf定律,且存在两个无标度区;城市间创新联系受空间距离、行政级别、产业结构相似程度等影响,反映了距离衰减定律、行政区经济和产业链分工等规律对城市创新联系的解释力。     

近52a西南地区潜在蒸散发时空变化特征

潜在蒸散发对水资源评价和气候变化均具有重要意义。采用Penman-Monteith公式和气象观测资料计算了中国西南地区90个气象站的潜在蒸散发,并采用多种统计方法分析了潜在蒸散发的时空变化特征。结果表明:(1)西南地区近52a的平均潜在蒸散发为3 209.8 mm,其中云南省潜在蒸散发最高(3 664.7 mm),其次为四川省(3 015.0 mm)、重庆市(2 972.4 mm)、贵州省(2 958.0 mm)。四季潜在蒸散发空间分布特征与年不同,从大到小排序为夏季,春季,秋季,冬季。(2)西南地区整体呈增加趋势(0.9 mm/10 a),其中31个站点呈减少趋势(p0.1),17个站点呈增加趋势(p0.1),其余站点变化趋势不显著。大部分站点春季(55.6%)和夏季(63.3%)呈减少趋势,秋季(62.2%)和冬季(58.9%)则呈增加趋势。(3)经MannKendall突变检验,该区整体潜在蒸散发的突变时间为1995年(p0.05);单个站点突变检验显示,76个站点发生突变,突变年份集中于1980s,未发生突变的站点主要分布于青藏高原东缘。整体上看,近52a来西南地区潜在蒸散发略呈增加趋势,并存在突变点,但部分站点存在相反的变化趋势,这和复杂的地形环境和气候特征有较大关系,体现出西南地区水文气象变化的独特性。     

三峡消落带沉积物-大气界面汞交换通量及其影响因素

应用动力通量箱(Dynamic Flux Chamber,DFC)与高时间分辨率的RA-915+自动汞分析仪联用技术,在消落带沉积物出露期,野外现场监测沉积物-大气界面汞交换通量,同时对其影响因素进行了分析。结果表明:三峡库区消落带沉积物-大气界面汞交换通量范围为-6.80±12.35~28.17±36.17 ng/(m2·h)晴天库区消落带沉积物-大气界面汞交换通量表现出相同的变化趋势,即从早晨开始沉积物-大气界面汞的交换通量逐渐增加,到正午左右达到峰值,之后交换通量逐渐减小,但阴天这一趋势不明显。暖季白天沉积物-大气界面汞交换通量都以释放为主,冷季白天则以沉降为主。暖季晴天,沉积物-大气汞交换通量与气温、沉积物温度、光照强度呈显著正相关关系,与相对湿度呈显著负相关关系。无论晴天还是阴天,大气汞浓度都与沉积物-大气汞交换通量呈负相关关系。白天,光照强度和大气汞浓度是影响消落带沉积物/大气界面汞交换通量的主要因素,而在夜间,沉积物温度和大气汞浓度是其主要影响因素。     

农村居民点整理对农户土地投入影响研究

近年来,农村居民点整理被作为城乡统筹发展的重要措施,在各地广泛开展。其在改善农民居住环境、为工业化和城镇化发展置换建设用地空间的同时,也对区域农地资源可持续利用产生了巨大冲击,其中,土地投入变化是农户响应这些冲击的重要表现。本研究沿着"农村居民点整理-区域土地利用条件变化-农户土地利用行为响应"的逻辑思路,形成了农村居民点整理对农户土地投入影响的分析框架,并在此基础上,从总体效应和不同政策影响两个层次,构建了农村居民点整理对农户土地投入影响的两个模型。依据江苏省调研数据,从资金和劳动力两个方面,实证分析农村居民点整理项目对农户土地投入的净效应,以及不同居民点整理政策对农户土地投入的影响方向和大小。结果表明,农村居民点整理促进了农户的土地资金投入,但对农户的土地劳动力投入具有负向影响。不同居民点整理政策对农户土地投入的影响具有显著差异,其中,置换住房的宅基地补偿政策和农地产权稳定政策对农户的土地资金投入具有较好的积极作用,而安置公寓房政策则更可能带来农户土地资金投入减少;农地产权稳定政策和安置公寓房政策显著负向影响农户土地劳动投入,但宅基地补偿政策对农户土地劳动投入影响不显著。本研究对这些结果进行了合理解释,同时也估算了户主年龄、户主受教育程度、农业收入比例、非农就业水平、农业补贴收入、耕作距离和土地经营面积等控制变量对农户土地投入的影响情况。最后从强化规划引导、内涵拓展、宅基地补偿策略优化、土地流转制度完善等方面,提出农村居民点整理政策调整和合理引导农户土地投入行为的对策建议。     

长江经济带PM_(2.5)时空特征及影响因素研究

大气细颗粒物(PM_(2.5))因其对空气环境质量乃至人类健康的巨大危害而逐渐引起学者们的关注。本文以我国综合实力最强、战略支撑作用最为突出的区域之一——长江经济带为研究对象,基于城市级空气质量监测数据,运用地理学时空分析与GIS可视化方法探索并呈现了2015年长江经济带PM_(2.5)的时空分布特征及其演变规律;在此基础上,结合空间回归模型考察了PM_(2.5)浓度与区域城市发展之间的内在关系。结果表明,就空间特征而言,长江中下游地区PM_(2.5)污染较长江上游地区更为严重,长江北岸地区比长江南岸地区更为严重;PM_(2.5)高浓度集聚地带主要位于鄂皖苏大部分地区,与空气质量较佳的云南及其周边地区呈"对角"分布状态。长江经济带内城市间PM_(2.5)浓度存在着显著的正向空间自相关,且自相关性随距离增大而不断减弱,其门槛尺度约为900 km;在这一范围内,PM_(2.5)空间集聚效应较为明显。就时间特征而言,冬季PM_(2.5)浓度相对较高,春秋两季次之,夏季空气质量最好;各地区浓度分布在年初相对离散,后有所趋同。此外,PM_(2.5)与其他类型的大气污染物(如SO2、NO2、O3)浓度两两之间均存在着显著的正相关性,暗示大气污染物从原发污染演变为二次污染,形成恶性循环。空间回归分析结果表明,PM_(2.5)污染随经济发展水平的提高呈现先上升后下降的趋势,在一定程度上支持了"环境库兹涅兹曲线"假说;且人口密度、公共交通运输强度均在不同程度上导致长江经济带PM_(2.5)浓度的升高。最后,从区域性联防联控、不同类型大气污染物协同治理、促进经济发展方式转型等方面为长江经济带的大气环境治理提出切实可行的政策建议。     

电网发展、清洁电源接入与地区能源效率

鉴于我国已经建成全球规模最大的超高压和特高压电网,彻底弥补了电力跨区配置的电网基础设施短板,并且为清洁电源并入电网和跨区消纳提供了完善的基础设施,不仅克服我国电力负荷中心和能源基地的区域布局不协调,而且有益于缓解日益严峻的能源利用率低下和环境污染问题。本文利用1991—2012年全国29个省市面板数据实证研究了清洁电源并网对地区全要素能源效率的影响。为保证实证结果稳健性分别在线性和非线性实证框架下采用系统广义矩估计(SYS-GMM)和面板平滑转换模型(PSTR)两种方法估计了清洁电源接入高压、超高压和特高压电网的地区全要素能源效率异质性效应。实证结果显示:(1)我国电网基础设施对地区全要素能源效率具有明显的增进效应,特别是超高压电网在促进全要素能源效率提升上表现的最为突出,在特高压骨干网架尚未形成的情况下起到了支柱性作用。(2)高压、超高压、特高压与清洁电源交互项的估计系数始终位于负数区间,反映清洁电源并网的能源效率绩效并不明显,受限于并网规模和机制缺陷,还没有发挥出全要素能源效率提升作用。(3)随着人均GDP的不断提高,各等级电网对地区能源效率的益处越来越明显,并且存在着门槛效应。(4)特高压电网对地区能源效率的积极作用主要表现在东部沿海高收入省份,这些省份作为电力消费负荷中心,大规模接入清洁电源对能源效率改善裨益明显。接下来,需要根据地区的能源禀赋结构选择清洁电源的并网模式,完善的电网基础设施、合理的电源结构还需要配置以高效的清洁电源并网机制才能不断增进地区全要素能源效率。     

城镇化对工业能源消费的门槛效应研究——以长江经济带省份为例

高效能源利用是推动工业发展,进而促使城镇格局演化的重要催化剂,同时城镇化的高速发展对工业能源的消费结构和利用效率提出了进一步的要求,这必将影响到低碳城市建设和环境保护等生态责任目标的实现。选取2003—2012年长江经济带11个省份(直辖市)的相关数据,运用门槛模型对城镇化率、城镇居民人均总收入、能源工业投资、工业总产值、城市人口密度、产业结构等影响工业能源消费的因素进行分析,重点研究城镇化率和工业能源消费的非线性关系和相应的地区差异。结果表明:(1)长江经济带城镇化发展存在着明显的地区差异,上海、浙江等东部地区城镇化发展速度和水平明显优于云南、贵州等中西部地区。云南和贵州2012年的城镇化率远远低于2003年上海、浙江的城镇化率,显示出长江上游和下游之间存在着巨大的发展水平差距。(2)城镇化对工业能源消费存在显著的门槛效应,以城镇化率为门槛变量,存在两个结构变化点,分别为36.9%和48.3%。(3)在第一个门槛点前,城镇化对工业能源消费起抑制作用,前期城镇化的发展导致资源和人口的集聚效应明显,资源的利用效率和配置效率得到提升,从而抑制工业能源消费。在越过第二个门槛点后,城镇化对工业能源消费起正向作用,此时工业的发展和生活消费水准的提升对能源消费提出了更多的要求。最后为促进长江经济带城镇化和工业低碳化的协调发展,提出以下建议:加快长江经济带沿线各省份联动发展,缩小城镇化发展差异;针对城镇化率和工业能源消费的非线性关系,采取相应的措施引导和控制工业能源消费的变化趋势;协调城镇化进程和地区工业能源消耗,促进城镇化的健康发展。     

农地流转背景下地块规模对农户种粮投入影响分析

近年来粮食安全受到国家和社会的广泛关注,农地投入作为粮食生产的重要要素,是保障粮食稳定产出的前提。学者就农地规模对农户种粮投入的影响已进行了较多研究,但受农地流转的影响,土地要素更具多样化,土地规模与农户种粮投入的关系发生变化。随着农地流转在我国的快速发展,探析农地流转影响下土地规模对农户种粮投入影响的变化成为一个亟待研究的问题,对保障国家粮食安全具有重要意义。考虑到地块的异质性,本文基于山东、河南、安徽三个粮食主产省622户农户1 284个地块的粮食生产数据从村庄和农户两个层次控制了生产要素市场价格、地块要素等非主观因素,进行多层模型回归分析。结果表明,农地流转特征及地块特征对农户粮食生产单位面积投入有显著影响。地块规模和转入地占比对农地投入影响为负,转入地占比越大,地权稳定性越低,农户投入积极性受到挫伤越明显,在转入地上的投入减少。随着转入土地面积的增加,农户从事粮食生产的机会成本增大,使其有更强的动力增加种粮投入,地块规模的负向影响程度降低。基于分析结果,本文得出以下3点结论:(1)规模化经营有利于降低单位面积种粮成本;(2)农地流转发生时,地块规模对种粮投入的影响发生改变,成片规模化经营将成为我国粮食生产的必然趋势;(3)提高土地综合条件可以降低投入成本,并提高农户投入积极性。要保障国家粮食安全,需从降低种粮成本、提高农户收益着手,建议鼓励农村土地流转,推动粮食规模化生产,同时也要注重增加财政拨款,建设高标准粮田,强化高标准粮田的农业基础设施建设,完善田间配套工程。