基于多季相光谱混合分解和决策树的干旱区土地利用分类

该文利用2015年Landsat 8多季相数据,以民勤县为例探讨了干旱区土地覆被/利用分类方法。首先进行了研究区多季相遥感数据的主成分变换,确定了Landsat OLI光谱空间的内在维数。其次通过对各季相主成分空间的分析,确定了光谱混合分解的端元类型及各自的代表性季相。获取端元光谱之后,采用全约束线性光谱混合模型分解各个季相的遥感影像,估计各端元组分占像元的面积百分比(端元丰度值)。最后利用端元丰度值的多季相估计结果,依据先验知识和训练样本建立决策树分类规则进行土地覆被/利用分类。分类方法的总体精度达到90.94%,Kappa系数为0.90。研究表明:将物理意义明确的端元丰度值作为分类变量,能够快速、有效地获取分类规则,生成树的结构简单、合理、清晰,对训练数据的依赖性较低,因此具有应用于整个旱地系统土地覆被/利用分类的潜力。

基于HJ-CCD数据和决策树法的干旱半干旱灌区土地利用分类

为了实现干旱半干旱灌区地表信息低成本、高效率的动态监测,利用HJ-CCD数据的多时相和多光谱信息,探讨了平罗县土地利用遥感分类方法。首先建立研究区内典型地物的NDVI时间序列曲线,提取反映该区物候模式的时序特征参数;然后对土壤信息丰富的3月份多光谱影像进行主成分变换,选取第1主成分(PC1)作为光谱特征参数,最后基于分类回归树(classification and regression tree,CART)算法进行决策树监督分类。总体分类精度达到92.26%,Kappa系数为0.91,比最大似然法分类结果精度提高了2.58%。研究表明:构建的NDVI时间序列曲线对研究区内的地类具有较强的代表性,提取的时间维和光谱维的分类参数对各地类均有很好地区分性,CART决策树算法分类结果清晰准确且精度较高。该方法为HJ小卫星在干旱半干旱区等区域的深入应用提供科学依据和实证基础。

区域土地利用方式对农村土地经营权流转的影响——以北京市昌平区为例

以北京市昌平区为例,将农村土地经营权流转分为流转发生及流转后土地非农化发生等两个变化过程。分别采用传统Logistic和Autologistic回归模型分析了流转发生前、后区域土地利用方式对土地流转景观过程的影响。结果显示,城镇用地是推动土地流转发生最为重要的利用方式,但同时城镇用地也加速了流转后的土地由农业利用向非农利用的转变;在尺度上,区域土地利用方式对土地流转发生的影响主要体现在1-5 km的中尺度上,对流转土地非农化发生的影响则体现在0-1 km的小尺度上;相比较传统的Logistic模型,考虑了空间自相关效应的Autologistic模型具有更高的解释精度,因此在对土地流转进行驱动力分析时不能忽视空间自相关的影响。

国际制造业区位变迁的碳排放效应研究

选取与制造业区位转移相关的主要国家和地区,采用LMDI分解方法定量分析制造业区位转移对国际制造业CO2排放总量的作用机制,并进一步测算其对各国制造业CO2排放的贡献。研究发现,2000~2014年,制造业区位转移促进了国际制造业CO2排放总量增长,且其对各国和地区制造业CO2排放变化具有一定影响,不同程度上增加中国大陆、印度等新兴工业体的CO2排放,而减少了美日英德发达工业体的CO2排放。

北京经济高质量发展报告(2022)

《北京经济高质量发展报告(2022)》从经济增长、结构优化、效率提升和创新驱动4个维度构建了北京经济高质量发展指数,对2005—2019年北京经济高质量发展水平进行定量测度,从4个维度解析了北京经济高质量发展的关键动力;将北京与各维度得分较优的省市进行对比分析,识别北京经济高质量发展各维度中的弱势变量;基于北京经济高质量发展中的短板提出有针对性政策建议。研究发现,北京经济高质量发展指数由2005年的0.310增至2019年的0.477,增长幅度为53.87%,年均增长率为3.13%。2017—2019年,北京经济高质量发展指数增长幅度为9.40%,年均增长率为4.60%。2018—2019年,北京经济高质量发展指数同比增长5.07%。北京经济发展近期呈现“稳中有进”的良好态势。其中,北京创新驱动指数优势明显,创新驱动指数对经济高质量发展指数提升的贡献率为52.10%,而经济增长、效率提升与全国最优水平相比有一定差距。报告从稳固创新驱动优势、保持经济稳定增长、补齐结构优化短板、推进效率提升变革等方面,为北京经济高质量发展提出了对策建议。

基于知识图谱和综合征的科学环境知识挖掘——以民勤荒漠化为例

科学环境知识是实现区域土地可持续利用和管理的依据。民勤作为典型的荒漠化区域,对其荒漠化的发展过程及机制等科学环境知识的认识有助于指导干旱区土地荒漠化的防治。因此基于知识图谱方法,结合传统的文献综述方法,挖掘民勤科学环境知识并运用综合征框架进行知识组织管理。研究发现,常兆丰等、肖笃宁等、颉耀文等、康绍忠等、孙丹峰等、冯起等几个较成熟的团队在民勤进行了大量且较为成熟可信的研究,是本文获取科学环境知识的基础;民勤土地荒漠化研究主要集中于土地利用/覆被、荒漠化监测、景观格局变化,水资源利用及监测,荒漠植被演化和保护,环境变化及沙尘暴以及气候和人类活动的驱动5个相互联系耦合的热点方面;近60 a民勤土地荒漠化主要分为1949—1998年和1998—2010年主要的两个阶段,1949—1998年呈现耕地增长和荒漠化加剧的恶性循环过程,1998—2010年呈现荒漠化减弱以及地下水位下降的减缓,但仍表现为耕地的增长和自然植被的减少过程;并以民勤荒漠化的发展过程及机制为基础建立了综合征框架——民勤土地荒漠化是一个人类和自然综合作用下,土地利用/覆被、水资源、植被以及区域环境之间相互联系、相互影响的过程;科学环境知识综合征框架的挖掘集成可为后期系统建模与情景分析提供支持,为后续政策响应和措施制订提供参考。

镇域尺度农村土地承包经营权流转及社会经济驱动因素分析——以北京市昌平区为例

农村土地承包经营权流转是我国继家庭联产承包责任制实施以来,又一项重要的农村土地制度改革。本文以北京市昌平区为例,在镇域尺度上通过对流转土地斑块景观特征的刻画,并运用主成分回归建立流转率与社会经济因素的关系,认识土地流转的景观特征及驱动因素。结果显示,研究区土地流转具有一定的规模但空间分布不均衡,流转后土地有明显的非农化趋势,并且东部乡镇的流转斑块在面积和形状上的差异普遍较大;在社会经济因素方面,农民生活水平是影响土地流转发生规模的最重要因素,交通基础设施以及农村旅游产业也是影响流转的重要因素。因此,促进土地流转首先要考虑当地农民的生活状况,积极开拓非农化就业渠道;而面对流转后土地的非农化趋势,要积极引导转入方进行大规模农业经营。

国家公园湿地生态补偿研究进展

国家公园是中国生态文明体制改革的重要组成内容,湿地生态补偿是生态系统服务研究的前沿和热点,两者对促进中国可持续发展和人类福祉提升具有重要意义。在整理相关文献的基础上,揭示了国家公园湿地生态补偿的重要性,介绍了中国国家公园发展概况,系统阐述了国内外国家公园湿地生态补偿工作在管理机构、法律政策、补偿机制等方面的研究进展。与生态系统服务权衡、人类福祉相联系,建立中国湿地保护交易制度,推动国家公园管理部门统一行使园区内生态保护补偿职责,探索湿地长制度,成为未来国家公园湿地生态补偿的重点方向。

中国化石能源燃烧碳排放强度非均衡性及其演变的驱动力分析

探析中国碳排放强度非均衡性及其演变的驱动力可以为中国制定科学合理、公平高效的区域减排方案提供科学依据。论文基于Theil指数,测算了中国2005—2015年省级尺度化石能源燃烧碳排放强度的非均衡程度;从地理区域、经济部门、能源种类和影响因素等视角解析了碳排放强度非均衡性及其变化的驱动力。研究结果表明,2005—2015年,中国碳排放强度总体上逐年降低,但其在省级尺度上的非均衡性不断增强。从地理区域来看,中国碳排放强度的非均衡性主要来源于东北、东、中、西4大区域内部,且东部和西部地区内部不断扩大的碳强度差异日益成为中国碳排放强度非均衡性增强的重要原因。工业和煤炭分别是碳排放强度非均衡的主要经济部门来源和能源种类来源,也是加剧碳排放强度非均衡性的关键动力。就影响因素而言,各省区技术水平的差距主导了碳排放强度的省际差异及其增长。研究结果可以为中国区域减排方案的制定提供科学依据。

中国碳强度关键影响因子的机器学习识别及其演进

碳强度影响因子数量众多,通过在众多因子中评估其重要性以识别出关键影响因子进而解析碳强度关键因子的变化规律,是中国2030年碳强度能否实现比2005年下降60%~65%目标的科学基础。传统的回归分析方法对于评估众多因子的重要性存在多重共线性等问题,而机器学习处理海量数据则具有较好的稳健性等优点。本文从能源结构、产业结构、技术进步和居民消费等方面选取了56个中国碳强度影响因子指标,采用随机森林算法基于信息熵评估了1980-2014年逐年各项因子的重要性,通过指标数量与信息熵的对应关系统一筛选出每年重要性最大的前22个指标作为相应年度关键影响因子,最终依据关键影响因子的变化趋势划分了3个阶段作了演进分析。结果发现:1980-1991年,碳强度的关键因子主要以高耗能产业规模及占比、化石能源占比和技术进步为主;1992-2007年,中国经济进入快车道增长时期,服务业占比和化石能源价格对碳强度的影响作用开始显现,居民传统消费的影响作用在增大;2008年全球金融危机后,中国进入经济结构深化调整时期,节能减排力度大大增强,新能源占比和居民新兴消费的影响作用迅速显现。为实现2030年碳强度下降60%~65%目标,优化能源结构和产业结构,促进技术进步,提倡绿色消费,强化政策调控是未来需要采取的主要措施。

中国经济空间格局演变及其CO_(2)排放效应

改革开放以来,中国经历了由东部率先发展到区域协调发展的区域战略调整,中国经济空间格局发生较大改变。探究CO_(2)排放量对经济空间格局演变的响应,对中国尽早实现CO_(2)排放达峰目标、确保可持续发展具有重要意义。本文在刻画1985-2017年中国经济空间格局演变特征的基础上,基于LMDI因素分解方法分析了中国CO_(2)排放的驱动因素,从经济行业层面探析了经济空间格局演化对中国CO_(2)排放的作用机制。研究发现:①1985-2017年,东部地区的GDP份额经历了上升继而下降的过程,六大经济行业的区位呈现出向中西部地区迁移的总体趋势。②1985-2017年经济规模和行业碳强度分别为CO_(2)排放量增加和下降的主导因素。1985-1997年、1997-2007年和2007-2017年,经济空间格局变化分别降低、增加和降低了中国CO_(2)排放总量。③经济空间格局演化引起的CO_(2)排放变化量中,工业的贡献最大。行业区位变迁对CO_(2)排放量的作用方向和大小,分别与行业转入、转出地碳强度的相对高低和行业区位变迁活跃程度具有一定的相关性。本文研究结果可为中国经济和环境的协调发展提供一些政策启示。

基于经济发展水平和产业转移视角的碳强度国别对比研究

为了合理界定全球碳排放责任,本文选取了美国、加拿大、英国、德国、法国、意大利、日本等7个主要工业化发达国家和中国、印度、南非、墨西哥、巴西等5个新兴经济体国家,运用回归方程等方法,描述了上述国家碳强度随经济增长的变化趋势,比较了相同经济发展水平下碳强度的国别差异,并分析了四次国际产业转移前后相关国家碳强度的变化。研究发现,发达国家和新兴经济体国家的碳强度随着经济水平增长均出现下降的趋势。相比发达国家,新兴经济体国家在较低的人均GDP水平达到了碳强度峰值,且其峰值碳强度大小总体来说低于发达国家。在相同的经济发展水平下,发达国家的碳强度总体高于新兴经济体国家。在国际产业转移的背景下,产业转出国的碳强度大多有所下降,承接国的碳强度整体有所上升。研究结果可以为国际碳排放权分配提供新的视角。

基于光谱混合分解的民勤生态治理效果评价

作为退化绿洲典型,甘肃民勤生态治理效果的评价对全球干旱区土地退化防治具有重要借鉴作用。使用Landsat系列遥感数据,基于光谱混合分解模型,采用土地覆被/利用分类后比较和端元丰度值差值的方法,对民勤生态工程第二阶段初期(2010—2015年)的治理效果进行了定性和定量研究。结果表明:民勤县土地退化面积为39 712.14hm^2,恢复面积为101 503.44hm^2,恢复面积大于退化面积,呈现出恢复的态势。沙地面积减少,沙地的沙化程度降低;盐碱地面积虽有增加,但盐碱地的盐渍化程度有所下降;林草地相较耕地、夏作耕地相较春作耕地成为当地优势植被地类;水域面积虽有减少,但水域的水含量有所增加。民勤经过近20年的生态修复治理,已经进入良性修复阶段。

中国2030年前实现碳达峰的路径研究——基于GDP增速的组合分析

中国的碳达峰工作已经进入关键时期.如何在确保2035年人均GDP比2020年翻一番的大背景下在2030年前实现碳达峰,并非轻而易举,而是一个需要进一步研究的重大决策问题.本文从GDP增速、碳强度下降速率与碳达峰时间的关系出发,将“中国碳峰值目标的实现问题”转化为“碳排放强度下降速率的控制问题”.通过碳强度关键影响因子识别、碳强度预测模型构建、碳强度及CO_(2)排放量的情景模拟,建立了我国2030年前碳达峰的数值模拟模型.研究发现,实现碳达峰的时间是由碳强度下降速率和GDP增速的相对关系决定的,而碳强度下降速率主要取决于能源结构和调控模式.若“十五五”期间的GDP增速为5.0%,当非化石能源占比为23.0%及以上时,中国能够于2030年之前实现碳达峰.在此达峰情景下,达峰年份在2025~2029年之间,峰值平均值为112亿吨,分布范围为105~119亿吨.当“十五五”期间GDP增速为4.5%、5.5%和6.0%时,非化石能源占比分别达到23.0%、25.0%和27.0%时可在任意调控模式下实现达峰目标.研究结果显示,中国何时实现碳达峰目标主要取决于能源结构调整步伐和GDP增速目标.激进的能源转型能够加速实现碳达峰目标,但可能会增大能源系统的脆弱性.

中国省域碳排放的区域差异及脱钩趋势演变

一个国家或地区碳排放目标的实现取决于经济增速与碳排放降速的相对关系,而碳排放与经济发展的相对脱钩是中国碳排放目标实现的重要保障。本文结合泰尔指数和Tapio模型,刻画中国各省份2005-2017年碳排放与经济发展的相对关系,研究碳排放的区域差异及脱钩指数的演变趋势,主要结论如下:①中国各地区的碳排放总量与经济发展均呈现了增长趋势,碳排放强度大多呈现了降低趋势;②尽管中国各省份经济发展的区域差距逐年缩小,但中国各省份的碳排放差距、尤其是区域间碳排放差距逐年扩大;③中国大多数地区的碳排放与经济增长经历了扩张负脱钩、扩张挂钩到弱脱钩的变化历程,但部分省份的脱钩稳定性相对较低;④上海、天津、重庆、浙江、山东等不断趋近强脱钩状态,但少数地区仍在扩张挂钩和扩张负脱钩状态中交替。本文结论有助于辨识中国不同地区碳排放与经济发展的相对关系,落实不同碳排放及经济发展水平下可行的低碳发展策略,进而为中国碳达峰与碳中和目标的实现提供借鉴参考。