基于ESDA的城市可持续发展能力时空分异格局研究

可持续发展是复杂城市系统的动态变化过程,准确定量地评估和分析城市可持续发展能力,能够为城市发展战略制定、资源优化配置等提供参考依据,具有重要的理论意义和应用价值。本文以2003-2013年间中国30个省级行政区280个地级及以上城市为研究对象,基于数据包络分析(DEA)和探索性空间数据分析(ESDA)方法,研究中国城市可持续发展能力的时空差异特征。首先基于数据包络分析的思路,将资源、环境投入作为输入指标,人口、经济、社会发展作为输出指标,城市每年的发展状况作为评价单元,建立评价指标体系。然后采用探索性空间数据分析方法,分析城市可持续发展能力的时空格局变化,探索其空间分布格局、空间关联模式、空间集聚状态和空间异质特征。结果表明:第一,全国地级以上城市的可持续发展能力上升趋势明显;第二,城市可持续发展能力与经济格局、行政级别存在较好拟合,呈现出东部高于西部、直辖市高于地级市的区域差异特征,地域之间差异正逐步缩小。从空间演变格局来看,2003年、2008年、2013年城市可持续发展能力呈现正的空间自相关,但相关性逐渐减弱;第三,城市可持续发展能力的空间依赖性和空间异质性同时存在,整体热点区主要分布在中国东部地区,而中部、西部地区城市的可持续发展能力逐年提高,并呈局部高值空间聚集状态。     

1990-2015年世界能源时空演变特征研究

能源系统是从能源开采、能源生产到能源运输,再到终端消费或储备全过程的系统工程.能源在区域之间的运输促进了世界能源网络的形成,随着时间推移和各种外部因素的变化,能源空间格局也随着发生剧烈的变化.基于1990-2015年195个国家能源生产消费数据和贸易矩阵,采用双因子趋势图法和社会网络分析法分析世界能源生产、消费与运输的时空演变特征.结果表明:①世界能源的生产主要分布在中东、亚太、前苏联、北美、中南美和西北非,原油、天然气和煤炭的空间格局也存在差异.②世界能源消费增长存在波动,高消费量高增长率的区域分布在亚太和新兴经济体,欧洲能源消费放缓,北美、日本、俄罗斯消费出现负增长趋势.③从世界能源运输来看,能源出口集中在前苏联、中东、西北非和中南美地区,能源进口集中在亚太及欧美地区;世界能源运输整体流动性增强,中东和北非局部时期存在波动;能源生产国外向中心性不断攀升,亚太和新兴经济体内向中心性增长最快;形成“核心-次核心-节点”的层级结构,欧洲地位下降,亚太作用增强,多元化趋势显现;能源运输存在8条主要路径.④经济增长、政治局势、国家关系以及能源开发技术都对世界能源时空格局产生重大影响,各国也纷纷通过能源来源多样化、双多边合作、能源战略储备、新能源开发保证自身能源安全.随着页岩油气开发技术、新能源技术的发展普及,尤其是煤炭消费在世界范围的放缓锐减,未来世界能源空间格局也即将发生重大调整.     

黄河流域县域经济密度测算及空间分异研究

县域经济是国民经济的基本单元,科学评估县域经济的空间分异、影响因素和形成机理,可以为区域经济分析和区域发展政策制定提供科学决策依据。本文以黄河流域504个县域为研究单元,采用熵权灰色模型、Jenks最佳分类法和Kernel分析等方法,基于人均、地均组成的经济密度综合指数构建经济密度评价指标体系和经济密度综合评价模型,从空间分布特征、空间集聚状态两个维度对2000年、2014年黄河流域县域经济密度的空间分异的特征状态和影响因素进行研究。研究结果表明:(1)流域经济密度的空间分异主要受人均密度系统影响,地均密度系统只是强化或减弱人均系统的分异强度。(2)黄河流域东部与中西部之间的经济密度差异明显。东部经济密度水平高,且形成了以郑州、济南为中心的高级别集聚状态,中东部以西安为中心形成了次一级集聚状态,而中西部经济密度整体水平低且仅有少量的弱集聚核心和集聚影响区。(3)流域中西部内部经济空间分异也发生变化。内蒙古、河南的经济密度水平较高,而其他省区的水平相对较弱;流域中西部高水平、中高水平经济密度区域及实力较强的集聚核心和扩展轴带分布在内蒙古中部、河南中部、陕西南部、山西中部,其他省区的集聚核心和扩展轴带较弱。     

中国城乡一体化水平的省区分异

推进形成城乡经济社会发展一体化新格局,是全面建设小康社会、实现城乡社会经济发展方式转型的重要举措。本文采用城乡发展差异系数、城乡一体化水平指数等指标,分析了中国城乡一体化水平的省区差异,揭示了这种地域分异所产生的影响因素,进一步探讨推进全国城乡一体化新格局形成的科学机制。研究表明,中国城乡发展无论是东部相对发达省区,还是西部欠发展省区,差异显著,呈现不均衡特点;城乡一体化水平受自然环境、经济社会发展综合实力和公共政策等因素影响明显;加快建构城乡一体化发展新格局,需要进一步纠正"城市偏向"的发展观,加大城乡统筹力度,推进城乡基本公共服务均等化进程,并根据变化趋势,调整公共政策的着力点,提升城乡一体化发展的区域协调性。     

中国农业碳排放时空特征及影响因素分解

农业生产所导致碳排放大幅增加以及引发的环境问题,越来越受到人们的关注.本研究基于农业生产中6个主要方面的碳源,测算了我国1993-2008年农业碳排放量.发现自1993年以来我国农业碳排放处于阶段性的上升态势,总体上可分为快速增长期、缓慢增长期、增速反弹回升期、增速明显放缓期等四个变化阶段.其中农业碳排放总量和强度年平均增长率分别为4.08％、2.38％.农业碳排放总量较高地区主要集中在农业大省,农业碳排放强度较高地区主要集中在发达城市、东部沿海发达省份和中部农韭大省.进一步通过Kaya恒等式变形对农业碳排放影响因素进行分解研究,结果表明,效率因素、结构因素、劳动力规模因素对碳排放量具有一定的抑制作用,1994-2008年与基期相比分别累计实现12.95％、26.62％、33.29％的碳减排,而农业经济发展则对农业碳排放具有较强推动作用,累计产生154.94％的碳增量.最后,据此提出促进农业减排的政策建议.     

中国循环经济发展的空间分异与优化

实施可持续发展战略,积极调整生产方式和消费模式将成为我国各省(市)区加速现代化建设的迫切要求和21世纪区域经济持续增长的磐由之路,发展循环经济是实现可持续发展战略的重要途径.我国的循环经济仍处于起步阶段,在理论和实践上尚存在许多亟待解决的困难与问题.由于我国区域间在国土规模、资源禀赋、经济基础、文化背景等方面的不同,各地区循环经济发展水平和能力必然存在着明显的差异性.本文在构建评价区域循环经济发展水平指标体系的基础上,运用主成分分析方法,对我国循环经济发展的空间差异进行了定量化的测度,并对存在的主要问题进行了深入的分析和探讨.一方面,我国各省(市)区的循环经济发展能力存在着明显的差异;另一方面,我国不同水平循环经济发展能力的地区中,循环经济发展能力较弱的地区处于控制地位,反映了目前我国发展循环经济仍然任重道远.尽管我国目前在推动循环经济发展方面取得了一定成效,但从总体上看,我国发展循环经济仍面临着一些障碍,需要综合运用经济、法律、行政等手段来加以克服.     

环渤海地区500年来的旱涝变化及其区域分异

用研究区１４７０～１９８５年的旱涝等级资料,划分了该地区５００年来旱涝变化的７个阶段,讨论了不同阶段间旱涝型的变化及其旱涝型区域分异意义。结果表明,５００年来研究区有４类主要旱涝型,各型旱涝在不同阶段的重要程度及场型特征有较大差异,深刻反映了该地区５００年来旱涝区域分异特征的变化。通过对５００年来旱涝变化与温度变化的对比发现,较温暖期,研究区的旱涝型及旱涝区域分异格局较多变,旱涝变化的区域差异性较     

典型城市不同河流沉积物中抗生素抗性基因的时空分布特征:以石家庄为例

河流是抗生素抗性基因（ARGs）的重要储库.然而,目前有关河流中ARGs的研究多集中在其时空分布,而较少对同一区域城市和农村河流中ARGs的种类和丰度进行比较.鉴于此,以石家庄市不同河流为例,分别在2020年12月和2021年4月,选取了2条农村河流和3条城市河流,布设了15个采样点,采集了各个样点的沉积物,运用宏基因组测序技术分析了各样点沉积物中ARGs的种类和丰度,比较了城市和农村河流沉积物中ARGs的时空差异.结果表明:①在城市和农村河流中分别检出162种（4 776 ±4 452,丰度,下同）和79种ARGs（1 043 ±632）,ARGs种类和丰度均呈城市 > 农村的趋势;②在城市河流中磺胺类（SAs,27 %）、氨基糖苷类（AGs,26 %）和多药类（MDs,15 %） ARGs的相对丰度最高;而在农村河流中MDs类ARGs的相对丰度最高（65 %）,且城市河流中ARGs的复杂程度高于农村河流.③城市河流中SAs、AGs、MDs、四环素类（TCs）、利胆醇类（PNs）、大环内酯类（MLS）、β-内酰胺类（β-lactams）和二氨基嘧啶类（DAPs）ARGs间呈显著正相关（P < 0.01）,而糖肽类（GPs）ARGs与各类ARGs呈显著负相关（P < 0.05和P < 0.01）;而在农村河流中MDs和SAs类ARGs呈显著正相关（P < 0.05）,氨基香豆素类（ACs）ARGs与肽类（PTs）、利福霉素类（RMs）和磷霉素类（FMs）ARGs呈显著负相关（P < 0.05和P < 0.01）;④在时间分布上,城市河流12月和4月分别检出162种（4 776 ±4 452）和148种（5 673 ±5 626）ARGs;而农村河流12月和4月分别检出79种（1 043 ±632）和46种（467 ±183）ARGs;⑤RDA分析结果表明,城市和农村河流中的ARGs均呈时间分布差异;相关分析表明城市河流主要与工业企业数量显著相关,而农村河流则主要与牧业产值显著相关.总体而言,通过比较城市和农村河流中ARGs的时空异质性,识别其主要社会影响因子,可为后续河流中ARGs风险管控提供数据支撑.     

黄河中游不同地貌分区景观格局脆弱性及其驱动力

黄河中游生态环境脆弱,科学评估流域景观格局脆弱性是因地制宜开展该区生态环境建设的基础.以黄河中游1990~2018年5期土地利用数据为基础,采用景观脆弱度指数,分析景观格局脆弱性的时空演变,并结合最优参数地理探测器方法探究不同自然地貌分区景观格局脆弱性的影响因素.结果表明:①1990~2018年,耕地（面积占比为36.96 %~39.97 %）是黄河中游的优势景观,耕地（减少10185.00 km²）和建设用地（增加7678.46 km²）面积变化最大.②1990~2018年,景观格局以较低和中度脆弱区为主,面积占比为70 %~80 %,较高和高脆弱区集中在黄土丘陵沟壑区,低脆弱区集中在河谷平原区和土石山区,脆弱度呈先降后升的变化趋势;1990~2000年和2000~2005年,脆弱性等级变化以“脆弱度减少”为主,2005~2010年和2010~2018年,以“脆弱度增加”为主.③年降水和NDVI是影响景观格局脆弱性的主要驱动因素,不同自然地貌分区的影响因素则各有不同:黄土丘陵沟壑区和土石山区的主导因子分别为年降水和DEM（自然因素）,黄土高塬沟壑区、河谷平原区和沙地沙漠区的主导因子分别为人口密度、土地利用程度和距道路的距离（人为因素）.任意两个影响因子的交互结果均表现为双因子增强或非线性增强.风险探测显示,各自然地貌分区的景观格局脆弱度高值区分别分布于对应主导因素的不同取值范围.因此,在黄河中游的生态治理实践中,应针对不同自然地貌的脆弱性特点,实施因地制宜的治理策略,进一步提升流域的生态治理水平.     

河南省2015-2019年大气污染时空变化特征研究

河南省位于京津冀周边区域,其大气复合污染形势较为严峻.本研究利用河南省2015-2019年83个国控站点数据,综合探究了 PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3MAD8(臭氧日最大8h平均值)的时空变化特征.与2015年相比,2019年河南省PM10、PM2.5、SO2、NO2和CO年均浓度分别下降了 26....