Analysis and Study on Spatial Gravity Center of PM_(2.5) and Population Scale

With the rapid development of urbanization construction in China,population and industries are rapidly gathering in cities,bringing about economic development and also causing a large number of environmental problems,among which PM_(2.5) is the most concerned.In this paper,a spatial gravity center model was used to systematically analyze the spatiotemporal distribution characteristics of PM_(2.5) and population scale in China from 1999 to 2016.Conclusions were as below:(1)there were significant regional differences in PM_(2.5) pollution from 1999 to 2016,characterized by a spatial distribution of"high in the north and low in the south,and high in the inland and low in the coastal areas".(2)Nationwide,there was a significant spatial mismatch between the gravity center of PM_(2.5) pollution and the gravity center of population scale,with the two centers showing a trend of reverse dislocation development.

我国青贮玉米生产的集聚演变及其作用机制——基于动态空间杜宾模型

为观测青贮玉米生产的动态变化,研究基于2001—2021年我国30个省面板数据,选用重心模型分析青贮玉米生产集聚区域变动。在此基础上,借助动态空间杜宾模型剖析要素投入、社会经济、政策支持对中国青贮玉米生产区域变动的影响。结果表明,我国青贮玉米存在空间聚集现象,即2001—2021年间我国青贮玉米生产量的莫兰指数总体上呈“先降再升再降再升”的发展态势。生产重心演变轨迹结果显示,我国青贮玉米生产区域重心呈现“先东北后西北、西南”的演变趋势。机制结果表明,粮食优势、财政扶持、务工收入增加是推进青贮玉米生产的主要驱动因素;生产基础设备、化肥施用、农业收益对本省份青贮玉米生产具有正向影响,但对相邻省份青贮玉米生产的影响不显著。

河南省耕地“非农化”时空演变特征分析

深入理解和掌握耕地“非农化”的时空演变特征及其原因对保护耕地并确保粮食安全具有重要意义。本文针对中国产粮第二大省河南,以县域为单位,基于河南省1980—2020年土地利用长时序空间数据,采用重心转移模型和空间自相关分析等方法,定量揭示全省158个县级评价单元1980—2020年来耕地“非农化”的空间分布特征、时空迁移路径和集聚特征,以期为河南省耕地资源的保护与可持续利用提供依据。结果表明:(1)河南省耕地资源东西分布差异大,集中连片耕地主要集中在东部,耕地总面积随时间推移呈波动减少。(2)耕地“非农化”等级时空差异较大,豫西地区耕地“非农化”较为缓和,中部和东部地区呈先快速上升后缓慢下降的态势。(3)河南省耕地“非农化”空间不均衡性增强,空间格局小幅波动,耕地“非农化”重心以先向东南和西南后向东北的路径迁移。(4)河南省耕地“非农化”空间分布格局在4个时期均呈现出集聚特性,空间集聚程度先增大后减小,高—高和低—低聚类主导格局变化。本研究揭示了1980—2020年河南省耕地“非农化”的时空演变格局,为政府管控耕地“非农化”现象、实现耕地资源的可持续发展提供参考和借鉴。

1980—2020年福建省耕地非农化的时空演变特征

[目的]以县域为单位对1980—2020年福建省耕地非农化时空演变特征进行系统研究,揭示福建省耕地非农化的空间分布、迁移规律和集聚特征,以期为福建省耕地资源保护与可持续利用提供依据。[方法]基于福建省1980,1990,2000,2010,2020年5期土地利用数据,运用重心模型、空间自相关等方法分析福建省耕地非农化时空演变特征。[结果]①福建省耕地资源主要呈带状分布于东南沿海,且耕地面积随时间推移逐年减少。②福建省耕地非农化空间分布地域差异性显著,耕地非农化程度不断加剧,由东南沿海地区逐步向全省范围扩散。耕地非农化高等级区域主要分布在东南沿海地区和西北地区,以耕地转为建设用地、林地和草地为主要类型。③福建省耕地非农化重心偏离于几何中心,其分布具有非均衡性。耕地非农化重心主要位于该省几何中心东南方向,沿先西南后东南再西北的路径转移。福建省东南部地区的耕地非农化程度仍高于西北部地区,耕地非农化空间格局的总体趋势由东南部地区向西北部地区迁移。④福建省耕地非农化呈空间正相关性,空间集聚程度加深。“高—高”集聚和“低—低”集聚的空间变化对福建省耕地非农化空间自相关关系的格局演变起主导作用,“高—高”集聚由东南部地区向西北部地区转移,“低—低”集聚数量减少。[结论]福建省耕地非农化程度不断加深,空间聚集度加强及耕地非农化重心逐渐向西北地区移动。为确保粮食安全,兼顾经济发展,应采取合理措施保护耕地,实现耕地资源的可持续发展。

1990—2020年滇中城市群耕地非农化时空变化特征及驱动机制

[目的]通过分析滇中城市群30年耕地非农化的演变路径、时空变化特征及驱动机制,为滇中城市群耕地资源的保护及精准管理提供理论依据。[方法]基于滇中城市群土地利用数据和统计年鉴数据,运用重心迁移模型、变化轨迹模型、空间自相关分析、主成分分析等方法揭示1990—2020年滇中城市群耕地非农化过程、空间分布特征及主要驱动因素。[结果](1)从时间上看,滇中城市群耕地非农化面积呈波动下降趋势,2000年前后由年均增加约6.88×10^(3)hm^(2)转变为年平均减少约2.66×10^(4)hm^(2),受政策、经济和城市化影响导致其变化最剧烈。从空间上看,耕地非农化集中分布于滇中城市群的中部、东部、东南部和东北部地区。(2)30年来,滇中城市群耕地非农化在空间分布上趋于均衡,区域间耕地非农化差异变小,空间格局趋于稳定。(3)滇中城市群耕地主要转出为林地和草地,少部分转化为建设用地,变化型耕地中有54.60%与草地相关,29.33%与林地相关,4.64%与建设用地相关,主要发生在滇中城市群的中部、北部、东南部和西北部的局部区域。(4)滇中城市群耕地非农化存在显著的空间聚集效应,以高—高聚集和低—低聚集为主,高—高聚集主要分布在中部、北部和东南部,低—低集聚主要分布在西北部、西部和西南部。(5)滇中城市群耕地非农化受社会经济和自然条件共同影响。社会经济中的农业人口、国有固定产投资和城市化率是耕地非农化最主要的驱动因素,影响系数分别为-0.18,0.11,0.10;而自然因素年平均降水量和年平均气温在耕地非农化空间分布和扩张过程起着关键性的作用,影响系数分别为0.17,-0.15。[结论]研究结果揭示30年来滇中城市群耕地非农化的时空变化特征、演变路径及驱动机制。对合理利用和保护耕地资源,保障云南省粮食安全具有重要作用,在一定程度上可为滇中城市群的耕地保护和耕地布局优化提供决策参考。

1990—2020年黄河流域(陕西段)土地利用格局时空演变分析

黄河流域是我国最重要的生态屏障之一,承担着重要的生态调节功能,一直以来都是自然环境与人文活动交互作用强烈的地区。以黄河流域(陕西段)为研究区域,基于多源数据,对其土地利用格局时空演变、重心迁移情况进行分析,并采用PLUS模型对2030年土地利用进行模拟预测。结果表明:1)1990—2020年黄河流域(陕西段)土地利用类型变化主要是旱地、林地、草地之间的相互转化,也存在与其他地类间的相互流动。2)研究期内黄河流域(陕西段)各土地利用类型重心迁移轨迹具有明显的方向性,且过程中普遍存在往复和折返的运动轨迹。3)1990—2020年黄河流域(陕西段)不同功能土地利用类型间存在一定的分布和转化规律,关中地区生活建设用地扩张明显,陕北地区以生态保育用地和粮食生产用地相互转化为主。4)预测结果显示,未来10年黄河流域(陕西段)仍会以城镇化建设为重;林草地等生态价值明显的地类面积下降幅度不大。

云南省净初级生产力时空变化及其影响因素分析

净初级生产力(net primary production,NPP)是衡量生态系统碳循环的重要指标。文章基于MOD17A3HGF数据和气象数据,利用Theil-Sen Median趋势分析、重心模型和相关性分析等方法对云南省2011—2020年NPP时空变化特征和影响因素进行研究,并定量区分人类活动和气候变化对植被的影响。结果表明:2011—2020年云南省NPP在空间上呈自西向东、自南向北逐渐下降的分布特征,平均值为1025.22 gC·m^(-2)·a^(-1);高波动区主要分布在迪庆藏族自治州和怒江傈僳族自治州;NPP与气温显著相关区域主要分布在滇东地区,与降水显著相关区域主要分布在滇中和滇东北地区;影响研究区植被恢复的因子顺序为:气候变化>气候变化与人类活动共同作用>人类活动;影响研究区植被退化的因子顺序为:人类活动>气候变化与人类活动共同作用>气候变化。

河南省耕地粮食生产时空演变及功能分区

基于经典统计学、GIS空间分析、重心及空间自相关等模型方法,对河南省122个县级单元耕地粮食生产时空演变规律进行研究,并划定粮食生产功能分区。结果表明:2001—2020年河南省粮食生产(总量和地均产量)增长幅度大,2020年粮食总产量和地均产量平均值较2001年分别提高61.50%和31.71%,但增长幅度趋缓,粮食产量提升空间趋紧;粮食生产的高产区不断扩大,空间上形成豫东平原、豫北平原和南阳盆地三大核心区,耕地质量建设是豫东平原和南阳盆地未来粮食产能提升的关键。2001—2020年全省粮食生产重心一直在鄢陵县,整体沿南偏东约17.3°方向移动了14073 m,2001—2010年向东南向移动,2010年后缓慢向西北向移动,移动距离逐阶段减小,粮食生产趋于平衡;粮食生产总量空间上具有强的正自相关性,高-高和低-低自相关类型并存,结合粮食产量,划定粮食生产的一级核心区、二级核心区、潜力提升区和一般生产区。

基于竞争态模型的甘肃省草食畜牧业发展格局演化与提升路径研究

草食畜牧业的高质量可持续发展是中国乡村振兴战略中重要的一环,准确把握各区域畜牧发展格局,保障区域内草食畜牧业的良性发展,促进乡村产业振兴显得愈发重要。本研究基于《中国农村统计年鉴》《甘肃农村年鉴》《甘肃发展年鉴》中牛和羊养殖数据,利用竞争态模型、重心迁移模型分析了1991-2019年甘肃省在省、市、县3个尺度下牛羊养殖竞争态现状、转移模式与重心迁移模式,并从社会经济、自然资源两个角度分析了其相关因素,并讨论了甘肃省未来畜牧养殖策略。结果表明:1)竞争态的转移具有规律性,维持“瘦狗-幼童”的低质量循环、“明星-金牛”的高质量循环,两个循环间难以实现跨越式发展,甘肃省于2006年后完成了两个循环间的跨越,并保持高质量循环至今;2)畜牧养殖的竞争态转移模式、重心迁移模式与自然资源、社会经济条件表现出较高的契合度,可以作为养殖策略选择的重要指标;3)甘肃省下一步应采取扩张战略,扩张省内呈明星态的养殖地、稳固金牛型养殖地,对瘦狗型养殖地与幼童型养殖地可能需考虑紧缩战略。本研究旨在为区域草食畜牧业的合理发展与战略规划提供科学依据和参考。

昭通市土地利用时空变化和景观格局演变特征研究

明晰山区土地利用时空变化及景观格局特征,对提高山区生态系统健康,推进山区可持续发展,最终实现高质量发展具有重要意义。本研究以西南山区的昭通市为例,以2000—2020年土地利用数据集为数据源,基于GIS技术,利用土地利用转移矩阵、标准差椭圆和重心迁移模型三个方法探究昭通市土地利用变化特征,再利用景观格局指数从景观层级水平和景观类型水平分析景观格局演变。结果表明:昭通市的主要用地类型为林地、耕地和草地,建设用地增长幅度最大,其中草地的标准差椭圆方向性最不明显,耕地、林地和草地重心分布较为稳定;从景观层级水平上说,呈现出斑块数目增加,相连度减小,最大斑块分布优势减弱,破碎化程度增加,连通性降低,凝聚度降低和复杂度上升的特征;从景观类型水平上说,斑块数目、斑块密度和边缘密度最大的景观类型均为耕地,最大斑块指数、聚集度最大的景观类型均为林地,平均斑块分维数最大的景观类型为建设用地,散步与并列指数最大的景观类型为水域。

三峡库区陆地生态系统净初级生产力时空演变及其影响因素

陆地生态系统碳循环是全球及区域气候变化及人类活动影响研究的重要内容,三峡库区作为长江流域重要的生态环境保护和修复区域,在全球及区域碳循环和气候变化研究中发挥着极其重要的作用。本文基于2000-2021年太阳辐射、气温、CO_(2)浓度及归一化植被指数等数据,依据C-FIX模型,调整参数建立三峡库区(重庆段)陆地生态系统净初级生产力(NPP)估算模型,引入重心模型、趋势分析等方法定量分析2000-2021年植被NPP时空变化特征,同时利用相关分析方法结合Miami模型定量区分气候变化与人类活动影响NPP的相对作用。结果表明:(1)研究区植被NPP整体呈波动上升趋势,有94%的区域植被NPP变化趋势率为正值,集中分布于长江沿线及以北的大部地区。2000-2021年区域年平均NPP由666.02gC·m^(-2)增加至809.04gC·m^(-2),增幅为17.68%。(2)研究区NPP空间分布整体呈现由东北向西南逐渐递减的格局,年平均NPP767.3gC·m^(-2)·a^(-1),其中NPP>800gC·m^(-2)·a^(-1)的区域占研究区总面积的46%,主要分布在海拔400-900m的区域。(3)研究区植被NPP重心呈现出由西南向东北移动的趋势,说明东北部植被NPP增量和增速高于中西部。(4)研究区植被NPP变化对气温作用更为敏感,植被NPP与年气温的偏相关系数为-0.68~0.94,呈正相关区域占比高达95.6%｡植被NPP与年降水量的偏相关系数为-0.83~0.82,呈正相关区域占比75.7%,分布于长江沿线以北的大部地区及武隆和涪陵的大部区域。(5)气候变化和人类活动对研究区植被NPP变化过程的相对作用存在显著的空间异质性,处于植被恢复状态的区域占总面积的93.63%,其中45.24%的区域受气候变化影响,46.72%的植被恢复区由气候变化和人类活动两者共同作用促成。

湖北省耕地“非粮化”时空分异及影响因素

运用重心转移模型、空间自相关分析、地理加权回归模型对湖北省2000—2020年耕地“非粮化”时空演化特征及影响因素展开研究。结果表明,湖北省2000—2020年耕地非粮化率呈现一定波动,总体较为稳定;耕地“非粮化”在空间上由“中部、东部高,西部低”演化为“东部、西部高,中部低”的空间格局;耕地“非粮化”重心整体向西部迁移。耕地“非粮化”程度具有显著的全局空间自相关关系,局部自相关呈现以武汉市为中心的高高集聚以及随时间由西部向中部转移的低低集聚特征。气候生产潜力指数、土壤pH、地均农用柴油使用量与耕地“非粮化”呈负相关关系,城乡居民可支配收入差、土地生产率与耕地“非粮化”呈正相关关系,影响作用的大小具有较强的空间异质性。

青岛都市圈人口-经济时空耦合度研究

人口-经济耦合度是评价城市均衡发展的关键指标,本文聚焦山东省“一群两心三圈”发展布局,基于青岛都市圈2014—2020年发展布局,融合人口经济数据、不一致指数、几何重心建立了多维度人口经济耦合度评价体系。结果表明:(1)青岛都市圈人口经济发展迅速,但人口经济时空分布格局不一致,青岛逐渐趋向经济导向型城市,周边县域则发展为人口导向型城市;(2)2014—2020年人口-经济重心迁移轨迹表明人口和经济重心整体向东南移动,未来青岛有望发展为人口经济双高城市,但西部县域则面临人口流失、经济发展缓慢问题。由此可见,青岛都市圈内部整体发展不均衡,青岛对周边城市辐射效应有待增强。

经济发展空间差异与教育经费的交互影响研究

本文基于对我国31个省市的经济发展和教育经费投入数据,通过基尼系数、重心模型和格兰杰因果检验,探究了全国层面和八大经济分区的经济发展空间差异和教育经费公平性的变化及两者之间的交互影响关系,得到如下结论:(1)经济发展的空间差异程度全国层面上大于教育经费的区域差异水平,且两者具有下降趋势,但在地区层面表现有所不同;(2)经济发展空间差异与教育经费公平性的变化之间具有一定的同步性,但同步性的大小具有空间差异性;(3)经济发展空间差异与教育经费公平性之间具有长期均衡关系,且存在因地区不同而影响方向不同的因果关系。

气候变化视角下中国小麦生产布局演变及生产力预测

全球性气候变化背景下,研究小麦生产布局演变规律和驱动因素,有利于资源的合理配置,从而保障国家粮食安全。基于1978—2019年中国29个小麦生产省份的面板数据,分析小麦种植面积、产量的区域分布特征及其重心移动轨迹;运用空间杜宾模型,分析气候变化对中国小麦生产重心变迁的影响;结合IPCC第六次气候报告,进一步利用反事实分析方法,预测气候变化对小麦生产的影响。研究得出:小麦生产重心总体上向东南方向演进;日照时数正向促进了小麦生产重心向东南方向演进,气温和降雨量对小麦生产重心布局变迁具有显著负向作用;研究期内气候变化对小麦的综合减产效应为2.68%,未来气候变化将导致中国小麦减产最大达18.14%。应处理好小麦生产重心南移与种植带北移的矛盾,加强培育小麦耐热品种,并尽早采取应对气候变化的措施,减轻气候变化对小麦生产的负面影响。

基于重心模型的湘江流域水系与城镇化时空格局演变分析

针对城镇化导致水系及其水域空间被挤占、压缩甚至吞噬的现实问题,本研究采用1995、2005和2015年3期经Google Map校准后的水系与1995—2015年城镇建成区面积数据,运用空间计量模型和重心模型研究湘江流域1995—2015年水系演变与城镇化的时空特征,分析城镇建成区面积对水系变化的影响。研究结果得出:1)湘江流域水系总体呈衰减趋势,河流趋向主干化。各水系指标均产生空间集聚,与周围邻近地区存在相似性。但水系指标的空间集聚格局演变差异显著,河网密度(Dr)、河流弯曲度(Sr)、干流面积长度比(Rm)空间格局稳定,水面率(Wp)、河流发育系数(Kw)较不稳定。高值区集中在流域中下游,低值区则集中在株洲和永州。2)Dr、Kw、Sr、Wp与城镇化重心迁移方向相背离,Rm与城镇化重心迁移方向具有统一性,城镇化在水系演变过程中主要起负向影响。研究结果有助于为城市规划与水系保护提供参考。

“一带一路”倡议对国内沿线省市入境旅游流影响研究

“一带一路”倡议的提出促进了沿线国家与地区之间资源、人才、资金的流动,其影响效果的定量评价却有待深入研究。以我国“一带一路”沿线18个省市2009—2018年入境旅游的面板数据为基础,以倡议的提出年2013年作为划分节点,采用亲景度、重心模型和Theil指数对比分析国内沿线省市在非倡议期和倡议推进期的入境旅游时空演化特征。结果发现:(1)倡议推进期内国内沿线18个省市的入境旅游市场规模不断扩大,在全国市场中的比重不断增强。(2)倡议有效扩大了沿线国家来华旅游市场规模,与沿线各国存在地理相近性、文化相似性或环境反差性的省份的沿线客源国访华增幅更明显。(3)倡议的提出有助于缩小省际间入境旅游差异,其空间格局在倡议推进期发生改变。(4)倡议对国内段沿线省市入境旅游发展由高效促进转变为平稳促进,政策红利的持续性亟待关注。

基于县域视角的云南省粮食生产空间布局变迁分析

【目的】探析云南省粮食生产的空间布局,为推进高原特色农业产业高质量发展,加强云南省粮食安全建设提供参考依据。【方法】基于云南省129个县(市、区)2000—2020年粮食生产面板数据,采用泰尔指数、生产集中度指数、赫芬达尔指数、地区相对专业化指数和重心模型等测度指标,探讨云南省粮食生产空间布局演变路径以及重心迁移轨迹。【结果】在时间上,云南省2020年的粮食作物播种面积较2000年增长29.16%,云南省粮食生产高产量、中等产量和低产量区域分别呈扩张、略微上升和缩减态势。在空间上,云南省粮食单产水平不断提升,但区域差异逐渐扩大;2012年以后云南省粮食生产空间布局基本形成且保持稳定态势;云南省前40个产粮大县决定了全省粮食生产布局,但生产专业化趋势并不显著;云南省粮食生产呈块状集中分布,以滇东集聚、滇南和滇西北稳产最为显著;云南省粮食生产重心整体向东南方向迁移,迁移速度不断变缓;宣威市、镇雄县、会泽县、罗平县、广南县和砚山县无论在产业规模还是在专业化上都具有优势,是云南省粮食生产的核心区域。【结论】云南省粮食生产空间布局差异明显,其空间演变受地区经济发展水平、人口状况、种植条件影响较大。因此,合理优化粮食产业空间布局、加快推进农业生产服务体系建设、逐步建立粮食主产县利益补偿长效机制,是优化云南省粮食生产结构的重要途径。

中国粮食空间生产格局演变特征及其驱动机制

确保粮食安全是稳定经济社会发展的重要基础,也是保证国家长治久安的根本之策。基于2000—2020年中国31个省区市粮食生产面板数据,运用生产集中度指数、核密度估计、重心—标准差椭圆等方法考察中国粮食生产格局的时空演化趋势,并采用空间相关分析法考察中国粮食产量的空间特性,在此基础上建立空间计量模型探究中国粮食生产空间格局演化的驱动机制。研究发现:中国粮食生产存在显著的空间不均衡现象,粮食生产逐步向东北、华中和华东地区集中,粮食生产空间格局整体呈现“南退北进”的演进趋势;中国粮食生产格局具有显著的空间溢出特征,部分省区市的粮食生产空间溢出存在“涟漪效应”和“规模效应”;城镇化发展、化肥投入、机械投入以及政府干预等因素均对粮食生产空间格局演化起到显著的正向作用,自然灾害和经济发展水平的影响效应则显著为负。据此,提出政策建议旨在优化粮食生产布局规划进而确保国家粮食安全。

人口年龄结构、消费结构与产业结构协调发展研究——基于系统耦合协调度模型测度

文章采用我国30个省(自治区、直辖市)2005—2018年面板数据,运用三系统耦合模型,测算人口年龄结构、消费结构与产业结构三系统耦合协调度。测算结果显示:我国人口年龄结构-消费结构-产业结构三系统耦合协调度水平较低,但总体呈逐年上升态势。为进一步揭示三系统耦合协调度形成动因,通过考察人口年龄结构、消费结构、产业结构两两组合的两系统耦合协调对三系统耦合协调的影响,采用空间重心模型分析各两系统的空间匹配程度,发现由于消费结构-产业结构两系统的空间匹配程度增加,逐步凸显了消费结构-产业结构耦合协调对三系统耦合协调的支撑作用;而人口年龄结构-产业结构两系统空间配置效率的下降阻碍了其对三系统耦合协调支撑作用。厘清了三系统耦合协调度形成的动因,并为提高其耦合协调度水平提供了对策措施。