基于Ward系统聚类的京津冀城市群空气质量时空变化特征与成因分析

京津冀城市群是中国空气污染最严重的区域之一,探明该地区空气质量的时空变化特征和影响因素对空气污染防治具有重要意义。利用2014—2018年空气实时监测数据,运用系统聚类与空间分析方法,研究京津冀城市群空气质量的时空变化特征和关键影响因素,结果表明:2014—2018年京津冀城市群空气质量改善趋势明显,SO₂、PM_2.5、PM₁₀与CO浓度均有显著下降,O₃浓度逐年升高;以PM_2.5、PM₁₀、NO₂与O₃四项污染物浓度指标为依据,可将区域空气质量状况分为“低-低-低-低”(Ⅰ类),“中低-中低-高-中低”(Ⅱ类),“中高-中高-中低-高”(Ⅲ类)与“高-高-中高-中高”(Ⅳ类)4个区域,区间城市的地理点具有空间上的连续性,区内城市则具有空间上的聚集性;空气质量指数(AQI)呈“秋冬高,春夏低”的变化特点,5—9月O3污染突出,10月至次年4月颗粒物污染突出,四类分区内的特征污染物和变化规律各异;污染“热点”始终保持在保定西部-石家庄-邢台-邯郸一带,区域春夏季AQI的差异表现为东西向,秋冬季则表现为南北向;政策影响对污染物减排作用明显,是整个地区空气质量改善的根本原因。太阳辐射、空气湿度、季风等气象因素是张家口与承德夏季臭氧污染的关键因子,污染物排放变化是第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类城市空气质量改善的主要原因,风速,降雨等气象因子具有局部调节作用。在微观区域分析中,第二产业比重对PM_2.5和O₃的影响以北京-廊坊-天津为核心由内而外逐渐减小,汽车拥有量的影响逆向增加。     

城市群公共安全联动的检验检测能力共享体系

为优化城市群公共安全联动的检验检测能力,针对国内外现状,开展对城市群公共安全联动的检验检测能力共享体系研究。首先,对城市群公共安全联动等基本概念进行界定;然后,对公共安全所需的检验检测能力进行分类,进而初步建立起城市群公共安全联动的检验检测能力共享体系,并在此基础上对体系进行可行性分析。结果表明:共享体系具有必要性和可行性,对增强城市群公共安全联动有积极作用。     

长江经济带城市群绿色转型能力时空演变及短板分析

从推动城市转型的政府、企业、产业、居民这四大主体出发,构建城市绿色转型能力评价指标体系,运用TOPSIS模型对2010～2020年长江经济带城市群的绿色转型能力进行测度,运用区域不平衡指数、动态变动指数及探索性空间分析等方法揭示长江经济带各城市群绿色转型能力的时空演化、集聚变化及能力短板。结果表明：(1)2010～2020年长江经济带城市群绿色转型能力整体平稳增长,但增幅较缓,能力均值排名为“长三角>黔中>长江中游>成渝>滇中城市群”,区域不平衡指数呈“增长-下降-增长”的“N”型波动趋势,整体动态变动程度不高,动态变动指数较高的城市多位于中西部城市群,城市绿色转型能力存在空间聚集现象,但空间聚集性在2020年有所下降;(2)企业-产业是各城市群绿色转型能力的主要短板模式,企业的绿色转型能力是各城市群绿色转型能力提升的首要短板,产业的绿色转型能力是长江中游、成渝、黔中、滇中城市群的第二短板,而政府及居民的绿色转型能力对长三角城市群整体能力的影响在不断增强。     

京津冀城市群建设用地扩张多情景模拟及其对生态系统碳储量的影响

量化分析建设用地扩张对陆地生态系统碳储量的影响,探索模拟建设用地扩张的优化方案以提高未来生态系统碳储量,对区域可持续发展和生态文明建设具有重要的现实意义.基于土地利用和地理空间数据,利用生态系统服务与权衡综合评估（InVEST）模型和基于栅格的斑块生成土地利用模拟（PLUS）模型,以2 km网格为基本单元,核算分析了京津冀城市群2000~2020年生态系统碳储量和格局演变,拟合回归了建设用地变化和碳储量变化两者关系,设置不同城市扩张发展情景对京津冀城市群2030年土地利用格局进行了模拟并分析了不同发展情景下2020~2030年建设用地扩张对碳储量的影响.结果表明：①京津冀城市群2000、2010和2020年生态系统碳储量（以C计）分别为2 088.02、2 106.78和2 121.25 Tg,其中林地碳库占比最大.研究期间碳储量减少的网格单元集中分布在北京、天津、石家庄和唐山等大城市周边,建设用地扩张的区域是碳储量变化最为剧烈的区域.②在建设用地占比10%以上的各等级网格单元区域,建设用地扩张和碳储量变化回归拟合关系良好,两者回归系数均呈现波动上升趋势.③在自然发展、建设用地扩张增速减少15%和建设用地扩张增速减少30%这3种发展情景下,2030年生态系统碳储量（以C计）分别为2 129.12、2 133.55和2 139.10 Tg.2020~2030年建设用地扩张和碳储量变化两者回归拟合效果均明显优于2000~2010年和2010~2020年,回归系数随着建设用地占比等级的增加均呈现波动增加的趋势.在各建设用地占比等级区域,回归系数值均呈现：自然发展情景<建设用地扩张增速减少15%发展情景<建设用地扩张增速减少30%发展情景.在“双碳”目标下,京津冀城市群应优先选择建设用地扩张增速降低发展情景,对建设用地的扩张应优先控制在建设用地占比较高的区域.     

海西城市群PM2.5中重金属元素的污染特征及健康风险评价

采集2010~2011年海西城市群PM_(2.5)样品,用粒子激发-X射线发射技术(PIXE)方法测试样品中痕量重金属(Zn、Cu、Pb、Mn、Ni、Cr、As)的浓度,分析痕量重金属的污染特征、富集程度和来源,并进行重金属对人体健康风险的评价.结果表明,PM_(2.5)中重金属总浓度的时空分布特征与PM_(2.5)的不一致,这与PM_(2.5)的某些主要贡献源(如建筑尘和扬尘等)并非痕量重金属的贡献源有关.PM_(2.5)中Zn、Cu、Pb、Mn、Ni、Cr、As等重金属的EF值均高于10,呈明显的人为源富集现象.主成分-多元线性回归(PCA-MLR)解析结果显示,PM_(2.5)中痕量重金属主要有3种来源,即燃煤和机动车尾气(70.59%)、混合源(燃煤、燃油和冶炼行业,17.55%)以及其他工业源(11.86%).健康风险评价结果显示,PM_(2.5)中致癌重金属(Ni、Cr、As)的风险值高于非致癌重金属(Zn、Cu、Pb、Mn)风险值,但均低于一般可接受风险水平(10-6),说明海西城市群大气环境PM_(2.5)中重金属未对人体健康造成危害.     

我国生态经济功能区划研究进展

生态经济功能区划是生态科学、环境科学领域内的一项重要组成部分 ,同时也为区域实现社会高效稳定、生态良性循环和经济持续发展提供重要的指导意义。文章通过回顾我国生态经济功能区划的产生背景及其发展历程 ,总结该领域内所取得的主要成就。在此基础上 ,分析了目前尚待解决的主要问题。在城市化进程不断加快的形势下 ,城市群将是今后生态经济功能区划的主要研究区域     

长江三角洲城市群发展研究

概观当代城市发展的趋势,全球化促进了全球城市发展,区域化正在形成巨型城市区域,地方化使城市集群各具特色。长江三角洲城镇群在国家具有特别重要的地位与作用,也是中国融入全球化进程首要的全球区和全球城市形成地区。长江三角洲城镇空间布局应该顺应这些潮流,发展全球城市,建设巨型城市区,组建网络城市,规划走廊城市。     

疫情管控对关中城市群大气污染特征及颗粒物化学组成的影响

新冠肺炎疫情的暴发对生产生活模式产生了重大影响,进而改变了大气污染现状和规律,是一次极限减排的“大气实验”.本研究以中国典型大气污染控制区的关中城市群为研究对象,考察该地区疫情管控下大气污染物污染特征、来源和形成机制,解析了大气细颗粒物(PM_2.5)中化学组分的浓度变化特征.结果显示,除O₃外,其余大气污染物浓度的整体变化趋势均表现为管控前>管控后,与全国趋势一致、但程度不同.新冠肺炎疫情的社会隔离措施大幅度削减了各类排放源,西安市、咸阳市、铜川市、宝鸡市、渭南市等5个城市PM₁₀、PM_2.5、NO₂和CO浓度值明显降低,其中PM₁₀、SO₂、NO₂、CO在疫情期间的浓度达到近5年来历史最低.O₃浓度在封城期间却有显著上升的现象,表明大气氧化性可能在燃烧排放减少的背景下由于NO₂滴定效应减小而得到强化.对西安市PM_2.5中水溶性阴阳离子浓度对...     

长江中游城市群土地利用转型和城镇化之间的空间关系

城市群正成为中国新型城镇化主体形态,城市群集聚区的快速城镇化对土地利用转型产生了前所未有的影响。但是不清楚的土地利用转型特征和城镇化之间的空间关系,会影响土地利用政策制定和城镇化的健康发展。该文借助1995～2015年间5期土地利用现状遥感监测数据,在5和10 km格网尺度上,从土地利用综合动态度、土地利用程度和土地利用多样性等3方面测度了长江中游城市群土地利用转型水平。借助普通最小二乘法（OLS）、空间滞后模型（SLM）、空间误差模型（SEM）和加入空间滞后项的空间误差模型（SEMLD）探测了土地利用转型和城镇化之间的空间和非空间关系。研究结果显示：（1）1995～2015年间长江中游城市群土地利用发生了深刻转型,耕地面积净减少 6 153.80 km²,建设用地面积净增加 6 205.25 km²;（2）地级市以及周边格网和主要的交通道路沿线格网土地利转型速度、土地利用程度变化和土地利用多样性变化显著高于其他地区;（3）不同格网尺度城镇化和土地利用转型之间具有显著的正向空间自相关关系;（4）回归结果显示,SEMLD模型可以更好地解释土地利用转型与城镇化之间的空间关系,在不同尺度回归分析中发现土地利用转型水平对城镇化具有显著的空间依赖性。未来的土地利用管理以及城镇化发展中需要考虑二者之间的显著的空间依赖性。