可分Hilbert空间中一个内积与范数关系的不等式

用分析法得到了可分复Hilbert空间中一个内积与范数关系的不等式 。

高质量发展导向下大城市社会空间分异格局及调控策略——以广州为例

城市社会空间分异是城乡规划领域的经典议题。以广州市为例,根据人口普查数据和人群画像数据等,聚焦城市内部各街区,通过对居住空间类型与社会群体分布和公共服务设施配置的关联分析,深入探究中心城区社会空间分异特征及现存问题,进而提出城市社会空间高质量均衡发展的调控策略。研究发现,广州市中心城区在居住空间类型方面以商品房街区和城中村街区为主,老旧街区占比较小,呈现出明显的居住空间分异特征,且三类街区的居民在年龄、受教育程度、收入、消费水平等社会经济特征方面差异显著;各类公共服务设施供给水平在不同社会群体及三类街区之间亦表现出明显的不均衡性;在城市历史发展惯性、城市规划引导、房地产发展的共同影响下,广州市中心城区呈现出“圈层+斑块”的社会空间结构。为缓解中国快速城镇化进程中大城市出现的社会空间维度不均衡发展的问题,从可负担住房保障和公共服务设施布局两方面提出相关调控策略,为推动城市高质量发展提供研究支撑。

高效前缀约简的三维Hilbert空间填充曲线编解码算法

3维Hilbert空间填充曲线(3D HSFC)的编码和解码效率对空间查询处理、图像处理等领域的应用举足轻重。现有的3维编解码算法独立编解码每一个点,忽略了Hilbert曲线的局部保持特性。为了提高编解码效率,该文设计了高效的3D状态视图,并提出一种新的前缀约简的3D HSFC编码算法(PR-3HE)和前缀约简3D HSFC解码算法(PR-3HD),这两个算法通过公共前缀的定义和识别、公共前缀约简及多种优化技术来最小化需要编码的阶数,从而提高3D HSFC的编解码效率。理论上证明:当编码或解码一个k阶的窗体(窗体内总共含有2k×2k×2k个点)时,PR-3HE平均每个点的编码阶数不超过2,PR-3HD平均解码阶数不超过8/7。相对于传统的基于迭代的方法,编解码时间复杂度从O(k)降低到了O(1)。实验结果表明,该文算法在模拟数据集和真实数据集上的表现显著优于现有算法。

中国农业碳排放效率时空格局及空间分异机理

通过对中国30个省份农业碳排放效率进行了再测算,围绕其时空格局特点与空间分异机理展开探讨,发现中国农业碳排放效率整体呈“东高西低”特征且两极分化较为严重,其中以北京为代表的12个地区处于最佳前沿面,余下18个地区则存在较大提高空间。2007年以来,中国农业碳排放效率即存在增强且趋于稳定的空间集聚特征;同时,高—高集聚区与低—低集聚区包含的省份数量之和已占到省级行政区总数的73.33%,表明中国农业碳排放效率亦存在明显的局部空间聚类现象。城镇化水平、农业发展水平、农业产业集聚和财政支农力度是影响农业碳排放效率空间分异的主导因子,且他们之间存在明显的交互增强关系。具体到不同区域,东部地区的主导因子为财政支农力度,中部和西部地区则分别受农业发展水平、环境规制的影响更大。

上海数字文化产业空间集聚特征及空间分异格局研究

基于上海数字文化产业兴趣点(POI)数据,运用ArcGIS软件,结合核密度分析、空间自相关分析、标准差椭圆分析等方法,分析上海数字文化产业空间集聚特征与空间分异格局,探讨上海数字文化产业空间分异的影响因素及其交互机制。研究发现:(1)上海数字文化产业总体集聚水平较高,区域集聚程度差异化明显;(2)上海数字文化产业在空间上呈非随机性分布,具有明显的空间自相关性,由南向北呈现出阶梯式分异格局;(3)上海数字文化产业门类集聚程度存在差异,其中应用软件开发类集聚程度最高,创意内容制造服务类类集聚程度最低。

沿黄省区非物质文化遗产的空间分异与影响因素

为探究沿黄省区非物质文化遗产(以下简称非遗)的空间分异与影响因素,运用GIS空间分析和地理探测器等方法对沿黄省区890项国家级非遗进行了分析。结果表明,沿黄省区非遗的区域、省域数量差异明显,非遗类型的数量结构不均匀;非遗的分布呈凝聚型、空间分布不均衡,但各类非遗的空间集聚度差异明显;空间分布上形成了上游“青-团型”、中下游“晋陕豫鲁-斜N字型”的高密度区;社会经济因素对非遗空间分布的影响强于自然地理因素,以公路密度、传统村落核密度、人口密度、河流密度尤为突出,各因素间的交互作用对非遗分布呈双因子增强和非线性增强的协同效应。研究成果对沿黄省区非遗的系统性保护和乡村文化振兴具有一定支撑作用。

四川天府新区BGI复合功能空间分异特征及其景观格局驱动机制研究

蓝绿基础设施(Blue-Green Infrastructure, BGI)是实现适应气候变化战略目标的重要工具.研究BGI景观格局和功能的空间关系,旨在为城市气候适应性建设提供依据.以四川天府新区(含协调管控区)为例,基于遥感影像数据,从气候适应性视角出发,进行BGI复合功能评价和空间分异特征分析,并运用地理探测器进一步揭示景观格局主要驱动因子及驱动机制.结果表明:(1)复合功能等级整体呈现从龙泉山脉向东西两侧递减趋势,高服务功能集中分布在龙泉山脉、彭祖山景区和三岔湖景区东南方向的协调管控区域.(2)复合功能等级空间分布格局整体呈显著空间正向自相关关系,具有显著高高(HH)、低低(LL)、高低(HL)聚集特征.(3)景观组成类型、网络结构要素类型、斑块密度指数(PD)和面积加权平均形状指数(AWMSI)是复合功能空间分异的主要驱动因子;景观组成类型、网络结构要素类型是复合功能空间分异的主要交互驱动因子.研究探明了景观格局对BGI复合功能空间分异的驱动机制,可用于指导研究区城市气候适应性建设.

安徽省村庄开发强度与景观格局的空间分异及耦合关系研究

综合应用村庄开发强度、景观格局指数和双变量空间自相关模型等方法,分析安徽省村庄开发强度与景观格局的空间分布特点、空间耦合关系及影响因素。结果显示:安徽省村庄开发强度呈现皖北>皖中皖南,村庄景观格局破碎度呈现皖中>皖北>皖南,村庄开发强度与景观格局的空间分布存在明显区域差异,二者空间耦合关系上,皖北没有明显主导类型,皖中以低-高和低-低聚类为主,皖南以低-高聚类为主;村庄开发强度与景观格局的空间分异受自然地理、人类活动和土地利用政策的多重因素影响。最后,根据研究结果提出针对性的对策建议,可为村庄国土空间开发保护、村庄规划编制提供理论方法参考和实践应用借鉴。

基于城镇要素集聚能力视角的重庆市区域发展空间分异研究

为了揭示重庆市38个区县在2005—2019年间区域发展空间分异情况,本研究基于城镇要素集聚能力指数,结合崔王指数、障碍度评价法展开实证分析。结果表明:(1)区域发展水平整体呈螺旋式上升趋势,空间上呈现出明显的核心(主城区)—外围(非主城区)结构特征,但分异程度在不断下降。(2)非农产业产值、人均GDP、非农就业人数、年末金融机构贷款余额、公共财政预算收入、空间规模以上企业总产值等因子是导致重庆市38个区县城镇要素集聚能力空间分异的关键性因子,其作用机理与重庆市地形区位、要素流动可达性和贫困区县空间分布所形成的“发展势能”的空间分异密切相关。(3)为了实现要素自由流动和区域协调发展,提出进一步强化主城区的核心集聚能力和扩散带动作用、弱化地形对空间相互作用的影响、构建“一圈两翼、一主两副”空间结构、深化“走出去、引进来”对外开放战略、强化(科技、体制机制、人才等)创新和生态文明建设引领作用等的对策建议。研究表明源于城镇要素集聚能力的区域发展空间分异研究方法,可以形象地将要素移动呈现在“发展势能”和要素移动成本的变化曲线中,对于深挖区域发展空间分异的主要影响因素及其形成机理具有较强的解释力;重庆市可以从区域城镇要素低成本自由流动、核心对外围辐射带动作用层面构建区域协调发展实现路径。

中国昼夜降水特征的空间分异规律

降水昼夜分配的时空特征,是干旱半干旱地区降水资源有效性的重要影响因素。我国昼夜降水空间分异复杂,在雨强、高程、季相等方面的规律还有待进一步研究。为此,采用空间分区、高程分带、雨强分级、季相对比等方法,基于全国839个气象站点1951~2019年的降水资料,研究了我国昼夜降水特征的空间分异规律。结果表明,在空间分区上,我国可划分为受夜间冷却和山谷风效应的青藏及周边夜雨典型区、受辐射对流效应的秦-淮以南昼雨典型区、秦-淮以北降水昼夜相对均衡区;在垂直分异方面,青藏高原及周边山地最为明显,年夜间降水量的高程递减率大于昼间,昼夜差异随海拔升高而减弱;降水的雨强特征为中高雨强降水比重大,尤其是青藏东缘中高强度夜雨显著;季相规律为青藏及西南地区月降水均为夜雨大于昼雨,而南方4~10月昼雨典型。我国昼夜降水特征的空间分异规律,可作为农业与生态水资源气候评估的参考,对山洪预警也有重要意义。

河谷城市“三生”空间冲突演化与分异机制——以兰州市为例

文章以河谷城市甘肃省兰州市为例,在测度“三生”空间冲突强度并揭示多尺度分异机制的基础上提出冲突协调策略。结果显示:①“三生”空间格局演化与地域分异显著。生活空间的增加主要源于对生态空间和生产空间的侵占。②兰州市“三生”空间冲突时空演化与地类分异显著。时序上,“三生”空间冲突强度呈持续上升态势,整体处于基本可控级别;空间上,形成了“一心、两翼、多轴带”的空间冲突格局;就地类而言,城镇的生活空间与生产空间冲突水平较高。③兰州市“三生”空间冲突影响因素尺度效应和异质性明显。高程、坡度、地形起伏度等对“三生”空间冲突具有抑制作用;人口密度、人均G D P、夜间灯光指数等因素加剧了区域“三生”空间冲突程度。

基于模糊c-均值聚类的亚热带丘陵区土壤肥力空间分异与管理分区

[目的]亚热带丘陵区地形复杂,土壤肥力空间变异大,科学地将土壤按照相似地力进行分区,是实现丘陵区土壤精确管理,优化土壤培肥技术的理论基础。[方法]研究对象位于亚热带丘陵区的典型小流域-湖南省长沙县金井镇,2009年在全镇范围内(112 km~2)密集布置946个样点采集土壤样品,以测定的土壤肥力指标为数据源,包括土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、速效氮(AN)、有效磷(AP)和pH,采用地统计学和模糊c-均值聚类算法,分析流域土壤肥力的空间异质性;采用主成分分析法进行土壤肥力分区,并根据数据的差异显著性和变异系数对分区结果进行验证。[结果]除pH外,流域内土壤有机碳、全氮、全磷、速效氮和有效磷均存在中等至强的空间变异,变异系数(CV)介于36%~125%。基于主成分分析和模糊c-均值聚类可将研究区划分为3个肥力管理分区:MZ1、MZ2和MZ3,分区后各土壤肥力指标的变异系数(CV)不同程度地降低,以pH变异系数降幅最小(6%),AP变异系数降幅最大(96%)。同一分区内主要土壤肥力指标趋于同质化,分区间则异质化显著(P<0.01)。分区间水稻产量差异明显,MZ1区晚稻产量和早晚稻总产量显著高于MZ2和MZ3 (P<0.01)。MZ1、MZ2和MZ3区土壤pH值分别为4.12、4.04和4.00,均属于极酸水平;SOC分别为15.15、14.38和12.24 g/kg,均处于高水平;TN也为高水平(1.56、1.48和1.34 g/kg);TP为高至很高水平(0.86、0.69和0.60 g/kg);AN则处于很低至低水平(41.08、35.33和26.16 mg/kg);AP为中低水平(8.63、4.46和3.39 mg/kg)。[结论]亚热带丘陵区地形地貌复杂,是土壤肥力空间变异较大的主要影响因素。通过土壤肥力管理分区,可有效降低区域内肥力指标的变异程度,优化复杂丘陵区耕地管理措施。本研究区域中MZ1、MZ2和MZ3区均应着重改良土壤酸化现象,提高肥料氮素利用率,避免过量施用化学氮肥;MZ1区可适当减施磷肥,避免关键生育期过量施用磷肥;MZ2和MZ3区可以考虑适量施用生物酶活化磷肥或增施有机肥,以提高作物对磷素的利用效率。

社会空间分异视角下成都市卫生资源配置公平性研究

目的:探讨基于社会空间分异视角下城市不同区域的卫生资源配置公平性,为城镇化背景下的城市卫生资源合理配置提供重要依据。方法:利用第七次人口普查数据,通过因子、聚类与判别分析探讨成都市社会空间分异情况;描述社会空间分异视角下成都市2020年卫生资源配置现状,利用基尼系数与泰尔指数从人口、经济和地理维度进行公平性评价。结果:在区县尺度成都市社会空间可划分为三类社会区。2020年社会区一每千人口床位数、卫技人员、执业(助理)医师和注册护士为8.82张、13.00人、4.71人、6.38人;社会区二分别为3.90张、5.39人、2.19人、2.47人;社会区三为8.36张、7.16人、2.64人、3.19人;各项卫生资源按人口、经济配置的基尼系数介于0.2~0.4,按地理配置的基尼系数都超过0.5;按人口、地理、经济配置的社会区内部差异贡献率分别介于45.42%~51.23%、30.37%~39.98%、78.81%~93.38%。结论:成都市社会空间分异显著,各社会区卫生资源配置水平及不同维度公平性存在差异。进行卫生资源规划时,还需考虑人口社会特征、区域经济和地理因素,兼顾不同维度的卫生资源公平性。

相对贫困乡村空间分异格局与返贫脆弱性研究——以武陵山片区为例

在脱贫攻坚与乡村振兴有效衔接的背景下,科学评价相对贫困乡村空间分异与返贫脆弱性有助于精准施策。本文以武陵山片区为研究样本,运用GIS、地理探测器模型和值灰色关联度方法分析影响该片区相对贫困乡村在县域尺度上的空间分异格局和返贫脆弱性,结果表明:1)相对贫困乡村在空间上整体呈集聚分布,分布格局呈现显著的空间自相关性,两极分化特征明显;2)平均高程和少数民族人口比重是影响该片区相对贫困村空间分布的重要因素,平均高程、少数民族人口比重、老龄化率和第一产业占比的交互作用对相对贫困乡村的空间分布造成显著影响;3)受经济发展和社会保障制约,绝大多数县域返贫脆弱性较高,其多维返贫脆弱性在空间上呈现中心分散、两端聚集的整体格局。因此,实施乡村振兴战略应充分利用该片区自然生态优势,因地制宜发展产业并加强公共服务基础设施建设。

黄河流域城市创新能力测度及空间分异研究

创新在全国现代化建设全局中占据核心地位,城市是创新活动开展的主体区域,科学测度城市创新能力对于提升城市竞争力及制定创新战略具有重要价值。以黄河流经区域中的48个城市作为研究对象,从人才培养能力、科技研发能力、经济支撑能力和环境服务能力4个维度构建了城市创新评价指标体系,运用熵权法、Jenks Natural Breaks分类法、基尼系数、Moran’s I等数据分析方法,测度了黄河流域城市创新能力,分析了黄河流域城市创新水平的空间分异及主要障碍因素。结果表明:(1)黄河流域整体创新能力不高,少数高值城市与其余城市之间得分差距显著,创新能力呈现上、中、下游阶梯式递增趋势。(2)以朔州—陇南为线,城市创新能力呈现出东南高西北低的分布状态,且各维度的空间分布与总创新能力趋于一致。(3)黄河流域城市创新能力分布处于较不均衡状态,空间集聚特征表现为正向的空间关联,主要属于低值集聚的空间模式。(4)科技研发能力与人才培养能力对黄河流域城市创新能力的提高影响程度较大,其中有效发明数是各城市共同的障碍指标。

香格里拉市高山松林碳储量空间分异研究

以香格里拉市高山松林为研究对象,构建高山松单木碳储量模型,结合森林资源二类调查数据推算香格里拉市高山松林的碳储量和碳密度,以DEM为数据源,对研究区高山松林碳储量和碳密度的空间分布特征进行分析。研究结果表明,高山松单木碳储量模型以幂函数模型精度最高,决定系数R~2=0.989,均方误差MSE=259.43,可用来进行高山松林碳储量估测;在空间分布上,研究区高山松碳储量集中分布于海拔>2 500~4 000 m地段,在海拔>2 000~2 500 m地段碳储量密度最大,为40.80 t/hm^(2);高山松林碳储量从平坡到险坡的分布呈先增大后减小的趋势,其中,在陡坡上分布最多,在平坡上分布最少;高山松林碳密度随坡度的增大呈先增大后减小的趋势,其中高山松林在急坡上的碳密度最大,为35.94 t/hm^(2),在平坡上的碳密度最小,为30.85 t/hm^(2);高山松林碳储量在平地上分布极少,在阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡上的分布差异不大,呈先增大后减小的趋势,其中,在半阳坡上的分布最多,在阴坡上的分布最少,高山松林碳密度大小在各坡向上相差不大,在半阳坡上最大,为34.40 t/hm^(2),在平地上最小,为32.20 t/hm^(2)。

京张体育文化旅游带的冰雪体育资源的空间分异特征与协同发展研究

京张体育文化旅游带基于京津冀协同发展纵深推进的基础和优势,目前已由顶层设计阶段进入实质性实施阶段。基于京张体育文化旅游带的冰雪体育资源点、旅游资源点和文化资源点的类别、地理条件等方面的数据,运用核密度分析、缓冲区分析等方法分析了京张体育文化旅游带的冰雪体育资源的空间分布特征,探究京张体育文化旅游带各区(县)在未来如何协同发展。分析结果表明:1)京张体育文化旅游带的冰雪体育资源呈现北京与张家口两地分布差异显著的特征,北京地区“冰多雪少”、张家口地区“雪多冰少”;2)北京地区的冰雪体育资源呈现“多区少核”的分布特征,张家口地区的冰雪体育资源呈现“少区少核”的分布特征;3)京张体育文化旅游带的冰雪体育资源与旅游资源、文化资源的空间关联性较强。提出建议:1)优化冰雪体育资源空间布局,打造体育文化旅游产业融合发展新样板;2)增强冰雪体育资源点与文化资源点、旅游资源点之间的空间关联度,打造“冰雪体育资源+文化资源+旅游资源”三位一体的冰雪体育旅游发展新模式;3)促进冰雪体育产业与文化产业、旅游产业融合发展,助推京张体育文化旅游带各区(县)的协同发展。

青海湖流域生态系统服务空间分异规律及驱动力研究

在青海湖流域拟建国家公园的背景下,生态系统服务空间分异及其驱动因素的探析,可以极大的促进生态环境保护与修复政策制定及区域可持续发展。以青海湖流域为研究对象,基于2010-2020年的土地利用变化,分析生态系统服务的动态变化,探讨了生态系统服务的空间异质性,并引入地理探测器模型探究了生态系统服务空间分异的自然和社会经济驱动因素。结果表明,1)2010-2020年草地作为主要地类变化幅度小;水域面积增幅最大,其主要源于未利用地和草地的转入。2010-2020年ESV表现为弱递增趋势,总生态系统服务价值(ESV)由1.35×10^(3)亿元增加到1.37×10^(3)亿元,增加了1.48%;其中,水域贡献率最大(1.04×10^(3)亿元以上),其次是草地(274亿元以上)。生态服务功能以调节服务为主,贡献量达到1.12×10^(3)亿元以上。2)青海湖流域ESV呈现出从湖体向周围递减的空间格局,并表现出显著的高程依赖性;流域ESV存在显著的空间正相关(Moran’s I均为正数)和聚集分布;高高值和低低值聚集区为空间上的主要聚集区,高高值聚集区主要聚集在低海拔区,低低值聚集区则主要分布在高海拔区,高高值和低低值聚集区在2010-2020年均呈递增趋势,但低低值聚集区增幅极小。3)ESV空间异质性是自然地理和社会经济因素协同作用的结果,自然因素影响力表现出更高的敏感性,海拔和气候所体现出的空间异质性是ESV的主要驱动因素。低海拔地区ESV空间聚集性等结果表明,今后仍需关注人类活动和气候变化对ESV的影响和权衡,以缓解人地矛盾进而推进青海湖国家公园建设。该研究可为区域生态系统保护和管理奠定科学基础,也可为决策者评估生态屏障区的生态安全提供理论基础和参考。

松嫩典型黑土带土壤碳氮磷储量空间分布特征

松嫩典型黑土带分布着高有机质和高肥力的黑土资源,长期超负荷耕作致使土壤有机质含量大幅下降,故开展土壤营养元素储量研究对黑土资源保护和国家粮食安全具有重要意义。以松嫩典型黑土带为研究区,基于野外土壤样本实测数据1057件,利用地统计分析等方法,对0~20 cm耕层内土壤全碳(total corban,TC)、全氮(total nitrogen,TN)和全磷(total phosphorus,TP)空间分布特征及影响因素进行研究。结果表明:松嫩典型黑土带土壤TC、TN、TP储量均高于全国水平,含量分别达19.25、1.88、1.28 g/kg;TC、TN、TP高密度热值区和高聚集区主要分布在松嫩典型黑土带北部,TC、TN、TP自北向南呈现降低趋势;C∶N、C∶P和N∶P在该区北部空间聚集性较高;土壤粉粒含量在30%以上,TC、TN和TP含量较高,分别介于6.86~74.74 g/kg、0.94~5.93 g/kg、0.66~3.76 g/kg;TC、TN和TP储量受土壤pH、年均温度、年均降水量和地形等因素影响较大。研究为黑土资源保护和农业可持续发展提供科学依据。

中国葡萄酒企业空间分异及其影响因素研究

以全国5259家葡萄酒企业为研究样本,并将其分为生产类、商贸类、综合类,首先运用核密度分析、平均最近邻指数、标准差椭圆等经济地理模型,借助ArcGIS 10.8软件,对我国总体及各类葡萄酒企业的省域分异特征、空间密度特征、集散分异特征、方向分异特征进行了定量分析;其次运用地理探测器探究了总体及各类葡萄酒企业空间分异的影响因素及其作用程度。基于本研究发现,为各类葡萄酒企业的健康发展提出针对性建议。