陕西旅游业发展潜力的时空动态研究

构建了旅游业发展潜力评价指标体系,运用层次分析法,结果表明:陕西旅游业发展潜力较好,一直处于增长趋势;西安是陕西旅游业发展潜力最好城市,咸阳、宝鸡、渭南旅游发展潜力较好,榆林、铜川旅游发展潜力最小。

苏州市南星湖片区水网乡村景观生态风险时空动态变化与分区管控研究

苏南地区是中国城镇发展的先行区,具有复杂的水网空间特征,呈现出一定的地域特殊性。伴随快速化城镇发展,水网乡村景观格局破碎化、生态风险增加等问题突显,基于景观生态风险评价提出分区管控策略是维护地区生态系统稳定性的有效方法。以苏州市南星湖片区为例,运用景观格局指数构建景观生态风险评价模型,分析研究区2010–2020年景观生态风险的时空分布特征,并运用CA-Markov模型对2030年景观生态风险空间分布进行模拟预测,提出时空动态变化下的空间分区管控策略。研究表明2010–2020年南星湖片区景观生态风险呈上升趋势,高、较高风险面积占比分别增加7.77%、4.58%,中、较低风险面积有所下降,多向更高一级风险转移,其中荷花荡、甫港村等建设用地扩张区域风险等级上升较显著。2030年情景模拟下景观生态风险等级不断上升,高、较高、中风险范围逐步扩张,面积占比分别增加3.3%、0.23%、2.16%,较低、低风险面积则逐步缩减,相较于现状,2030年情景模拟下风险等级上升区主要集中于南星湖、汾湖周边等建设用地与水域镶嵌分布区域。将2020年与2030年土地利用模拟下的景观生态风险空间分布进行叠置分析,基于现状与潜在风险区识别结果并提出时空动态演变下的空间分区管控策略,为实现苏南水网乡村生态保护和合理开发提供科学指导。

黄河流域旅游生态效率时空动态识别与驱动因素探测

旅游生态效率表征旅游业绿色集约发展水平,能直接反映旅游与生态两大系统的协调发展程度。该文以黄河流域73个市域为研究单元,综合采用Super-SBM模型、线性趋势分析、探索性时空数据分析(ESTDA)和地理探测器等方法,分析2008—2017年黄河流域市域尺度旅游生态效率时空格局、变化趋势及其驱动因素。结果表明:①2008—2017年黄河流域旅游生态效率均值呈现先降后升的“U”形态势,且具有显著空间异质性特征;核密度曲线趋向“双峰”形态发育,右尾延长度增加显著,效率提升效果明显。②旅游生态效率等级表现为低效率城市为主体,高效率城市不断扩充,且有向中下游集聚趋势;轻度下降、基本不变市域与轻度提升、显著提升市域数量相当;流域旅游生态效率局域空间格局具有较强的稳定性和空间依赖性特征,区域间存在一定空间整合性,且协作强于竞争;局部空间转移具有显著的路径依赖,在短期内难以扭转旅游生态效率依附关系惯性。③黄河流域旅游生态效率时空格局特征是诸多因素综合驱动的结果,城镇化水平是影响黄河流域旅游生态效率的长期主导因子,产业结构高级化与综合交通通达性、环境规制、经济发展水平、城镇化的交互作用对旅游生态效率的正向边际效应明显。

祁连山草地坡面土壤水时空动态及时间稳定性

土壤水分作为连接地表与大气水热交换的关键水文变量,影响陆-气水热交换和碳循环过程。但由于高寒山区土壤水分监测困难,相关研究存在一定困难。而时间稳定性研究能够通过选择代表性点位从而降低土壤水分获取难度。本研究选取祁连山区石羊河流域上帐房沟草地坡面,组建高密度、高时间分辨率土壤水分监测网,探讨高寒山区坡面尺度土壤水分时空变化及时间稳定性。研究结果表明:(1)表层土壤水分(10 cm,15.90%)显著高于深层(50 cm,11.78%),其时间变异性(CvT=19.46%)也强于深层(CvT=10.67%),但空间变异性(CvS=20.05%)弱于深层(CvS=27.06%)。(2)表层时间稳定性指数(Index ofTemporal Stability,ITS)(0.24)强于深层(0.34),表层和深层分别通过3个或5个土壤水分监测点即可代表坡面表层土壤水分(决定系数R2>0.90)。(3)坡位和土壤水文属性对时间稳定性的作用效果显著:时间稳定性点位更容易出现在坡下容重较大、形状参数n较小的位置。研究结果有助于更好理解高寒山区坡面土壤水分时空变异规律、时间稳定性特征及其控制作用。

1985-2020年中国“两屏三带”生态屏障区土地利用时空动态演化特征

[目的]探索“两屏三带”生态屏障区土地利用时空动态演化特征,揭示其分异规律,为研究区土地资源整合和筑牢国家生态安全屏障提供依据。[方法]基于“两屏三带”生态屏障区1985—2020年内8期土地利用数据,采用单一土地利用动态度、综合土地利用动态度及转移矩阵等方法,从土地利用结构、动态度和空间转移3个方面全面分析了土地利用变化的时空动态演化特征及分异规律。[结果](1)1985—2020年“两屏三带”生态屏障区除北方防沙带草地面积增加20618.03 km^(2)外,其他四大屏障区均有所减少,其中东北森林带草地面积减少最多,为18031.03 km^(2);五大生态屏障区建设用地面积均有所增加,北方防沙带增加面积最多,为7280.79 km^(2);东北森林带生态用地显著减少、非生态用地显著增加,这与生态屏障区的发展要求相违背。(2)1985—2020年“两屏三带”生态屏障区中南方丘陵山地带土地利用类型变化速率最高(平均综合动态度为24.27%),变化速率差异最大(综合动态度极差为31.23%);除东北森林带综合土地利用动态度下降外,其他屏障区均呈上升状态。(3)1985—2020年“两屏三带”生态屏障区土地利用转化程度都有所增强,其中增强较为显著的为川滇—黄土高原屏障和北方防沙带,分别上升3.89%,3.82%。各屏障区主要转化地类为耕地和草地,未利用地在北方防沙带和青藏高原生态屏障转化中也占有较大比例。[结论]1985—2020年“两屏三带”生态屏障区土地利用呈不均衡演化特征,应因地制宜进行土地利用规划与管理,进一步筑牢国家生态安全屏障。

内蒙古自治区植被碳利用效率时空动态及其与水热因子的关系

[目的]探讨内蒙古植被碳利用效率(CUE)动态变化及其与水热因子的关系,为评估该地区植被碳汇能力提供科学依据。[方法]基于MOD17A2H数据,采用趋势分析、Hurst指数、相关性分析等方法,研究2000-2022年内蒙古生长季植被CUE时空动态及水热因子的影响作用。[结果]①2000-2022年内蒙古生长季植被CUE显著增加(p<0.05),增长率为0.012/10 a;各重点生态功能区植被CUE增速由大到小为:大小兴安岭>呼伦贝尔>浑善达克>科尔沁>阴山北麓。②内蒙古生长季植被CUE呈西高东低的空间分布特征,多年平均值为0.60;各重点生态功能区中,浑善达克植被CUE最高,科尔沁植被CUE最低。③研究区83.53%的区域生长季植被CUE呈增加趋势,且变化稳定;未来72.14%的区域生长季植被CUE将趋于下降,各重点生态功能区植被CUE呈减少趋势的面积比例均高于呈增加趋势。④总体上,内蒙古生长季植被CUE与同期平均气温呈负相关,与累计降水量和平均土壤湿度呈正相关,且与累计降水量的相关性更强;科尔沁生长季植被CUE与同期平均气温的相关性强于累计降水量和平均土壤湿度。[结论]2000-2022年,内蒙古植被固碳能力明显提升,未来将趋于减弱,降水是影响植被CUE变化的主要因素,但科尔沁生态功能区植被CUE变化主要受气温控制。

中国农业净碳汇的时空动态及其驱动因素

[目的]在“双碳”战略背景下,明确我国农业净碳汇的时空动态及其驱动因素,为促进我国农业低碳发展提供理论依据。[方法]基于水稻种植、农地利用、农用物资及畜禽养殖4大方面19类主要碳源和7类主要碳汇,测算2002—2022年我国及31个省市区(除港澳台)农业净碳汇,运用Arc GIS统计软件分析其时空动态,并采用LMDI模型分析影响我国农业净碳汇的因素。[结果]我国农业碳排放的主要碳源已由畜牧业的肠道发酵和粪便管理转向种植业的农用物资;碳汇以水稻和玉米的贡献为主;农业净碳汇和碳汇水平整体呈现波动上升的态势,不同地区的农业净碳汇和碳汇水平表现为东北部高西部低的空间分布格局;农业净碳汇存在显著的全局空间正相关,各地区呈现出高高聚集或低低聚集的特征,且空间聚集呈增长趋势;农业净碳汇强度、农业产业结构和农村人口规模在抑制农业净碳汇方面发挥了重要作用,农业经济发展水平在一定程度上增强了碳汇能力。[结论]我国农业净碳汇呈现明显向好趋势,提高农业生产水平、优化农业产业结构对推动我国农业低碳发展、实现低碳循环具有重要作用。

考虑时空动态特征的高速铁路网络鲁棒性评估

为有效评估高速铁路网络(HSRN)的运输服务性能,保障HSRN面对突发事件的可靠性,基于复杂网络理论,考虑高速铁路服务网络(HSRSN)的动态变化,将时间信息纳入HSRSN的建模,提出一种考虑时空动态特征的HSRN鲁棒性评估方法。基于中国高速铁路实证运行数据,验证考虑时空动态特征评估网络性能的必要性,并从时空维度上探究我国HSRN鲁棒性的分布特点。研究结果表明:不同站点所通过的列车流不同,网络鲁棒性表现出明显的空间分布差异性,且扰动场景不同,站点的列车频次和空间位置对站点重要性的贡献程度亦不同。扰动的发生时间和持续时间是影响网络鲁棒性的2个关键时间要素,其不同组合使网络鲁棒性具有显著的时间分布差异性,此外,扰动对不同时段的网络性能的影响程度不同,导致站点重要度排序在不同时段也存在较大波动性。

农机社会化服务绿色效率的时空动态演进及其影响因素研究

提升农机社会化服务绿色效率,是破除农业环境瓶颈的关键之要,是实现农业可持续发展的治本之道。基于2007-2021年全国30个省(市、自治区),运用超效率SBM模型测算农机社会化服务绿色效率,使用Dagum基尼系数、Kernel估计法、Markov链以及固定效应模型,分析我国农机社会化服务绿色效率的时空动态演化规律及其影响因素。结果表明:我国农机社会化服务绿色效率呈上升趋势,空间上呈现中东高西部低的状态;农机社会化服务绿色效率的总体差异呈缩小趋势,地区间差异是导致总体差异的主要原因;农机社会化服务绿色效率逐步提高,近年来呈集中趋势,地区绝对差异扩大;农机社会化服务绿色效率发生转移的过程中,存在空间溢出效应,效率锁定现象显著;城镇化和人口老龄化、种植结构、化肥、农药、劳动力价格对农机社会化服务绿色效率的影响较大,且地区异质性明显。

中国灰水足迹时空动态演进及驱动因素研究

灰水足迹可从水量角度评价水环境污染程度,有助于实现水污染对水资源短缺影响的评估。中国是全球灰水足迹最大的国家,对中国灰水足迹进行全面准确核算,分析其时空动态演进特征,并准确识别其驱动因素,对缓解中国水资源短缺具有重要意义。从农业(包括种植业和畜牧业)、工业及生活三方面全面计算2011-2021年中国31个省(市、自治区,不含港澳台)的灰水足迹,采用ArcGIS空间制图、核密度估计和标准差椭圆方法分析灰水足迹时空变化特征和动态演进趋势,采用广义迪氏指数分解法探索中国灰水足迹时空动态演进的驱动因素。结果显示,1)2011-2021年中国灰水足迹及其组成均呈下降趋势,工业灰水足迹下降的比例远大于农业灰水足迹和生活灰水足迹;除西藏、青海和新疆的灰水足迹实现了增长外,其余省域的灰水足迹均呈下降趋势,且各省灰水足迹及其组成的区域差异呈缩小态势。2)河南、山东和四川的灰水足迹一直位于全国前3位,而北京、天津、上海和海南均位于全国末位;灰水足迹标准差椭圆均呈现明显的“东北-西南”分布格局,且重心略微向西移动,中国灰水足迹的总体空间分布变化较小。3)GDP和人口数一直为中国及各省灰水足迹的正向驱动因素,而灰水足迹强度、人均灰水足迹和技术效应一直为灰水足迹的负向驱动因素;GDP对灰水足迹增长的促进作用最大,灰水足迹强度对灰水足迹的降低作用最大。研究结果可为中国及各省域制定针对性水污染管理措施提供科学参考。

鄂尔多斯生态系统服务价值核算及其时空动态分析

【目的】生态系统服务价值(ecosystem services value,ESV)核算能够揭示自然生态系统在支持和维护健康生态环境中的重要作用。开展鄂尔多斯ESV核算,对鄂尔多斯生态环境保护与建设方面具有重要意义。【方法】本研究采用单位面积价值当量因子法,通过修正系数修正标准当量价值和构建植被、降水、土壤3种时空动态调节因子,得到鄂尔多斯本地化的时空动态当量因子表,核算2015—2020年鄂尔多斯的生态系统服务价值,并进行敏感性分析和时空动态变化分析。【结果】在2015—2020年期间,ESV总体上从634.04亿元增长至839.06亿元,涨幅达32.34%。从生态系统服务类型看,ESV主要体现在气候调节、水文调节和土壤保持,占ESV总价值的60%以上;从生态系统类型看,林地的ESV占比高达60%,从387.49亿元增加到499.93亿元,增幅达29.02%。敏感性分析结果表明,2015—2020年间不同土地利用类型的敏感性指数均小于1,证实修正后的当量因子核算方法能较为准确地反映鄂尔多斯生态系统服务价值的时空变化,采用了修正系数和动态调节因子的单位面积价值当量因子法在核算小尺度区域生态系统服务价值时表现出较好的适用性。【结论】鄂尔多斯荒漠化治理效果显著,生态环境得到明显改善,为干旱与半干旱区域的生态环境保护和可持续发展提供了重要范例和启示,ESV核算结果为当地荒漠化修复和生态保护区生态建设提供了科学依据。

基于遥感降水产品的西南地区降水时空动态分析

[目的]探究遥感降水产品在西南地区的适用性,揭示区域降水时空特征,为西南地区旱涝灾害评估及水资源利用等提供科学参考依据。[方法]首先结合西南地区内100个地面气象站点降水数据,从多年平均和年际两种时间尺度以及气象站点空间尺度评价了2001—2019年TRMM降水产品和GPM降水产品的适用性,然后基于优选的降水产品,采用变异系数法、Theil-Sen Median趋势分析耦合Mann-Kendall显著性检验方法及Hurst指数法进行降水时空变化及其可持续性分析,并预测了未来降水趋势。[结果](1)GPM,TRMM在西南地区均表现出较好的一致性和适用性,虽然都存在一定的高估现象,但GPM的降水空间细节表征能力优于TRMM,在整体上更接近实测数据。(2)19年间西南地区整体降水波动变化并不突出,主要表现出较低波动变化和中等波动变化,共占全域的87.54%;近19年西南地区降水变化趋势整体上表现为增加,降水增加区域占全域的83.71%,降水变化趋势以弱(50.38%)、中(24.30%)持续性为主;未来西南地区62.24%的区域降水趋势将持续增加,主要分布在西南地区中部和北部地区,13.23%的区域降水趋势将持续减少,主要分布在云南中部和四川西南部地区。[结论]GPM比TRMM更适合表征西南地区的降水特征,能有效用于开展降水的时空动态分析。

湿地生态状况的时空动态与退化驱动因素研究——基于地理大数据与综合遥感指数的评估

在研究湿地生态状况的过程中,受到环境因素的干扰,在时空动态和退化驱动因素的分析上存在明显的精度不足问题。基于此,提出湿地生态状况的时空动态与退化驱动因素-基于地理大数据与综合遥感指数的评估。利用地理大数据和遥感技术监测湿地生态的时空变化情况,获得综合遥感指数,并结合湿地土地年平均变化量,,建立湿地驱动力系统模型,分析湿地生态的退化驱动因素。实验结果表明:提出的研究方法在湿地生态数据提取和分类上具有高水平的处理精度,并且驱动因子与湿地生态相关变量之间的关联度较高,分析结果更可靠。

廊坊市土地利用类型及植被覆盖度的时空动态变化研究

廊坊市的土地利用变化对当地土地资源优化布局和生态环境保护具有明显作用。通过对廊坊市2000年、2005年、2010年、2015年及2020年5期土地利用数据进行分析,得到廊坊市土地利用变化相关数据和当地的植被覆盖指数,并利用该数据对研究区土地利用的合理性进行评价。结果表明:该研究区土地利用类型的数量和结构都在不断地变化和演变。2000—2020年综合土地利用动态度为0.42%,各土地类型之间也存在着不同程度的转化。土地利用类型间的多维向转化是引起土地利用时空分布变化的直接表现形式。2000—2020年廊坊市植被覆盖度变化也呈现出了下降趋势。

矿区土壤SOM含量的遥感估算和时空动态变化分析

在煤炭开采过程中,由于矿区地表土壤结构发生变化,地表的养分、水分含量减少,从而引起土壤SOM含量(Soil Organic Matter)的含量减少。基于使用了TM(Thematic Mapper)数据作为SOM含量的遥感数据源,同时利用了MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)数据进行SOM含量的估算,并对SOM含量的时空动态变化进行分析。结果表明,使用MODIS数据作为SOM含量的遥感数据源可以获得准确可靠的结果。

地图新交互:时空动态

人类与世界的交互是一个多维、复杂且不断演变的过程,人类感知、学习和探索等行为无一不体现出对客观世界强烈的好奇心,正是这种好奇心驱使人类一次又一次地进行技术革命。进入ICT(信息与通信技术)时代后,层出不穷的新技术使得人类能更轻易地接收和理解客观世界反馈的信息,如智能穿戴(新终端)、5G网络(新通信)和人工智能(新计算)等。

新疆草地时空动态及其对气候变化的响应——以昌吉回族自治州为例

基于MODIS NPP、EVI遥感影像,采用MVC法、一元线性回归法与Pearson相关分析法,探讨天山北坡昌吉州草地植被时空动态及其对同期气温、降水的响应。结果表明:2000—2020年,草地植被NPP、EVI均为跃动式显著递增,2016年后呈逐年递减;NPP、EVI多年均值为0.095 kg C·m^(-2)、0.186;相较于2000年(NPP=0.077 kg C·m^(-2)、EVI=0.166),2020年NPP(0.099 kg C·m^(-2))、EVI(0.194)分别增长了28.57%、16.87%。草地NPP空间异质性显著增加并呈扩大趋势,EVI空间差异逐年递增,变化范围分别为0.038 kg C·m^(-2)(NPP)、0.059(EVI)。在空间上,NPP、EVI多年平均分布具有差异;总体上,NPP、EVI随海拔升高而增加,但绿洲边缘、古尔班通古特沙漠南缘分布有高位EVI,面积占比65.01%的NPP与21.93%的EVI显著递增。9种草地类型植被NPP、EVI与降水呈显著正相关的面积占比远大于同期气温,不同类型草地对降水的响应具有差异。降水是草地植被的重要影响因子,但高海拔区域的适度增温有益于草地植被生长。

广西海岸带互花米草入侵时空动态遥感监测研究

为全面了解和分析外来入侵物种互花米草(Spartina alterniflora)在广西海岸带的时空分布特征与扩散趋势,应用遥感与GIS技术手段,基于多源多时序高分辨率遥感影像对广西海岸带互花米草进行时空动态监测,并结合历史调查资料进行分析。结果表明:2001、2008、2010、2013、2016、2019年广西海岸带互花米草面积分别为46.90、204.05、331.23、608.75、776.99、1320.79 hm 2;2001-2019年,互花米草面积增加了1273.89 hm 2,年均增长率为20.38%。2019年,北海市海岸带互花米草总面积为1317.06 hm 2,占广西互花米草总面积的99.72%;钦州市互花米草面积为3.68 hm 2;互花米草已入侵防城港市,面积约为0.05 hm 2。丹兜海、铁山港湾、廉州湾及北海银滩至营盘镇近岸滩涂是互花米草集中扩张区,且仍处于快速增长阶段;防城港市企沙半岛东侧近岸滩涂及北海市涠洲岛均已出现互花米草零星斑块;广西山口红树林生态国家级自然保护区内互花米草扩散有所减缓,而广西合浦儒艮国家级自然保护区内仍处于增长阶段。广西海岸带互花米草入侵仍处于快速扩张状态,且呈由东往西扩散的趋势。本研究可为广西海岸带互花米草治理提供基础数据和理论指导,对湿地保护、管理和可持续发展具有重要意义。

省域国家历史文化名城的网络关注度与旅游吸引力时空动态耦合协调关系

国家历史文化名城底蕴深厚、遗址遗迹丰富,探讨省域国家历史文化名城网络关注度和旅游吸引力的动态耦合对推动名城文化赋能和旅游开发有重大意义。通过构建省域国家历史文化名城核心吸引力指标体系,借助加权TOPSIS法、重心耦合模型、耦合协调模型、空间自相关分析法,探究2011—2020年31省份国家历史文化名城网络关注度和旅游吸引力的时空动态耦合协调关系和空间关联演化特征。结果表明:1.研究期内省域国家历史文化名城网络关注度和旅游吸引力两大重心均位于河南省境内,二者的重心轨迹不一致,网络关注度重心的偏移速度快于旅游吸引力,“十二五”以来,二者重心渐趋集聚;2.十年间各省域耦合协调度表现为波动上升、保持稳定、缓慢下滑,高度协调及较高协调层级的省份主要分布于巴蜀文化区、齐鲁文化区、吴越文化区;3.研究期内二者耦合协调度呈显著空间邻近性,局部关联来看,沿海省份为高—高集聚区,西北内陆及西藏为低—低集聚区。

黄土高原旅游生态安全的时空动态演进及驱动机制

全面揭示黄土高原旅游生态安全状况可为当地生态保护和旅游业高质量发展提供有益参考。基于DPSIR模型构建了黄土高原旅游生态安全的评价体系,结合熵权TOPSIS法、核密度估计、空间自相关、趋势面分析和地理探测器深入剖析了黄土高原2004—2019年旅游生态安全的时空动态演进规律和驱动机制。结果表明:1)时序演化上,旅游生态安全总体水平呈上升趋势,其均值由0.093增长至0.225,但城市间发展差距逐步拉大;从等级变化来看,“恶化级”城市数量大幅收缩,“临近安全”及以上等级城市的比重自2014年以来逐渐扩大,但“风险级”和“敏感级”城市仍占据七成以上。2)在空间层面,旅游生态安全“低水平均衡”被长期锁定,但自2013年以来有所改观,西安、郑州、太原等省会城市已成长为相对高值区,且高低水平各自集聚的“马太效应”逐步彰显,冷点区由“零星散落”向宁夏和甘肃东部“连片扩张”,热点区则于2016年后向山西大部铺展。此外,黄土高原的东西向空间趋势面大体呈“倒U型”特征,南北方向的趋势面则相对和缓,但“中部塌陷”的倾向需十分警惕。3)驱动机制方面,旅游经济的相关要素驱动力最为显著,与生态环境相关联的因子解释力普遍呈上升态势。总体来看,旅游生态安全系统是由驱动力(D)、压力(P)、状态(S)、影响(I)和响应(R)各个子维度持续互馈的结果,它们均为系统的良性循环起到了关键作用。