天山北坡经济带城乡聚落格局变化与影响因素分析

以天山北坡经济带城乡聚落为研究对象,采用景观格局指数、地理信息系统(GIS)空间分析、位序-规模法等分析1980-2020年间城乡聚落格局的变化,结合地理探测器从自然、区位及社会经济因素探究城乡聚落格局的影响因素。结果表明:1980-2020年间,城乡聚落数量、规模持续扩张且趋于集聚,前20 a扩张以耕地、草地为主,后20 a以未利用地为主;城乡聚落密度变化显著,高密度区主要集中在各绿洲呈现“多核集中分布”特征,中密度区沿高密度区周围扩张,低密度区沿绿洲边缘分布并在非绿洲区有扩张;首位聚落规模发展较好,趋于位序-规模曲线,中型聚落略微发育,小型聚落数量持续减少;交通等区位因素是天山北坡城乡聚落格局的首位影响因素,社会经济因素次之,自然地理因素影响较小,各影响因素差异显著。

近60a天山北坡经济带天然径流量时空变化及归因识别

天山北坡经济带地处干旱的亚洲腹地,厘清天然径流量(NR)时空变化及成因对统筹区域发展、维持生态安全至关重要。为此,采用Sen’s斜率估计法、Mann-Kendall趋势检验等分析径流量时空变化,基于Budyko假设的水热耦合平衡方程定量评价降水、潜在蒸散发及下垫面对NR变化的贡献。结果表明:(1)近60a天山北坡经济带NR总体呈显著增加趋势,年变化率0.68mm·a-1。1961—1986年波动较大,1987—2012年波动变小且NR增加明显,2013年后NR显著减少。(2)NR大小与海拔变化在空间上高度叠合,天山北坡经济带西部和南部NR较大,西南部与西北部增长幅度大。(3)NR突变点为1980年与2013年,降水一直是NR变化的主导因素,但下垫面影响不断加大,近60a贡献率从31.5%增至45.5%。(4)2012年前天然径流量主要受降水主导,但不同区域影响不同。2013年,西部、东部与中南部下垫面对径流量的影响已超过降水成为主导因素。研究成果深化了天山北坡经济带NR变化的认识,为天山北坡经济带高质量发展提供科学支撑。

天山北坡经济带经济韧性与生态韧性的时空耦合

如何平衡经济-生态间的关系,以应对外部扰动和冲击,成为促进区域可持续发展的关键。借鉴韧性理论,构建了生态韧性和经济韧性评价指标体系,基于多源数据,利用耦合协调度模型和核密度方法分析了天山北坡经济带经济韧性与生态韧性的时空耦合特征,并探索了各要素对二者耦合协调度的影响。结果发现:①2000—2020年天山北坡经济带经济韧性总体以中等水平为主,呈现天山北坡“中段>西段>南部>东段”的空间分异特征;②生态韧性则总体处于低水平,呈现“西北高东南低”“低值集聚、高值分散”的空间分布特征;③经济韧性和生态韧性一直处于“失调”状态,但逐渐由轻度失调向濒临失调转变,且西段和中段的耦合协调度高于东段和南部;④经济韧性与生态韧性各要素对耦合协调度的影响存在差异,其中经济潜力韧性和生态系统抵抗力对经济韧性和生态韧性耦合协调关系的阻滞作用最强,经济结构韧性和生态系统恢复力对经济韧性和生态韧性耦合协调关系的推动作用最强。通过时空动态分析和关键影响因素的识别,本研究为可持续发展政策提供了综合视角。平衡这两个方面不仅对该地区当前的稳定至关重要,也是确保其在未来挑战中长期生存的关键所在。

天山北坡经济带植被覆盖度动态变化研究

为探明天山北坡经济带植被覆盖度时空变化及其原因,本研究基于MODIS13Q1NDVI数据、气象数据、地形数据、人文数据,基于Google Earth Engine(GEE)平台,利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和稳定性分析方法,探究2000-2020年天山北坡经济带植被覆盖度(FVC)时空变化特征及其影响因子.结果表明:天山北坡经济带的FVC表现为两条平行的高覆盖度带.其中中部地区具有较高的植被覆盖度,而边缘地区的植被覆盖度相对较低.2000~2020年间,天山北坡经济带的FVC在时空上呈轻度变化,约占总变化的70%.植被改善区域主要呈现带状分布,集中在研究区的中部,而植被减少区域主要分布在研究区的南缘.整体上,天山北坡的植被覆盖度呈现出西北至东南的相间分布趋势,并且有逐渐上升的趋势.与东部地区相比,西部地区的植被改善更为明显.2000~2020年间,天山北坡经济带的FVC整体上表现出较高的稳定性和较小的波动,其变异程度介于弱变异和中等变异之间.但是,在克拉玛依市北部、乌鲁木齐市西南部以及研究区南缘的零星地区,FVC存在较强的变异.通过地理探测器模型对天山北坡经济带FVC影响因素的研究表明,人类活动(人口密度、夜间灯光和土地利用类型)是FVC空间分异的主要解释因素.从驱动因素来看,人口密度P值为0.283,对FVC影响最大,夜间灯光P值为0.125,土地利用类型P值为0.179.

天山北坡经济带经济增长极研究

时间增长极理论 ,研究了天山北坡经济带作为新疆经济发展的核心地域的基本格局 ,阐明了地域发展必须以经济发展水平较高的城市为成长核心。通过经济指标之间相关系数大小 ,运用R型因子分析指出促进经济发展的主要指标 ;通过城市之间的地域差异 ,运用Q型因子分析确定了不同分类机制的城市群。最后指出乌鲁木齐是全区核心经济增长级 。

基于MODIS数据的雪深反演——以天山北坡经济带为例

应用中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据进行雪深遥感反演理论和方法的研究。利用全波段地物光谱仪对不 同深度的积雪进行反射光谱值野外量测且同步测定雪深,通过分析雪深和反射光谱值的关系确定反演雪深的 MODIS最佳观测通道,应用新疆地区冬季MODIS 1B数据,以天山北坡经济带为实验区,结合该区域同期气象台 地面雪深观测记录数据建立雪深遥感反演数学公式。雪深反演结果与实测值对比表明,应用MODIS数据进行大 区域雪深反演时,其结果具有分辨率高、监测范围广的特点,可以清楚反映积雪覆盖范围和雪深空间分布特征,对 地表径流量计算、农业开发等具有应用价值。

天山北坡经济带绿洲生态经济脱钩分析

本文根据脱钩理论与模型的基本思想,引入转移投入概念,建立了绿洲脱钩分析模型,对"七五"以来四个五年计划期间GDP快速增长的天山北坡绿洲经济带的生态—经济关系进行了分析,提出了经济带脱钩关系特点,进一步提出了绿洲经济优化调控的建议。

天山北坡经济带经济发展与污染减排潜力以及工业绿色发展策略

天山北坡经济带是"一带一路"倡议中最大的综合经济带之一,其经济与环境协调发展模式可为"一带一路"沿线国家实现区域绿色发展提供借鉴.通过引入区位熵的概念,从空间维度对天山北坡经济带各经济区主导行业进行分析,并采用情景分析方法从时间维度对天山北坡经济带不同经济发展情景下的污染物减排潜力进行分析.结果表明:①区位熵分析结果显示,石化、冶金、食品饮料、纺织服装、煤炭、能源供应等行业是天山北坡经济带的主导行业,占天山北坡经济带工业总产值的84%.②情景分析结果显示,与2014年相比,情景1(现状情景)下天山北坡经济带2020年COD_(Cr)和SO_2排放量将会增加90.86%和194.26%,情景2(产业结构调整情景)下将分别增加66.48%和84.97%,情景3(科技创新情景)下将分别增加42.34%和113.77%,情景4(生态工业园情景)下则分别降低8.39%和8.77%.③在污染物减排方面,情景4下COD_(Cr)和SO_2排放量分别较情景1降低52.00%和69.00%.④根据情景分析结果,特别是生态工业园情景下的减排潜力,结合目前天山北坡经济带6个经济区主导行业发展现状,从空间维度、时间维度和产业维度提出天山北坡经济带的工业绿色发展策略,主要包括积极创建生态工业示范园区、发展循环经济、调整产业结构、开展技术创新等.

天山北坡经济带土地利用效益评价

土地利用效益评价是衡量土地利用可持续发展的重要标度。从经济效益、社会效益、生态效益三方面建立天山北坡经济带土地利用效益评价的指标体系,利用熵值法确定各指标权重,对天山北坡经济带1990和2005年的土地利用效益变化及各类效益的协调度进行了综合评价,得出以下主要结论:(1)1990-2005年天山北坡经济带各县市的土地利用综合效益均有所增长,其中克拉玛依的综合效益上升幅度最大,而呼图壁的综合效益上升幅度最小,其余市县呈小幅增长。三大效益子系统在不同的市县具有较大的差异。(2)目前天山北坡经济带11个市县中有6个呈现出不协调状态;4个处于基本协调状态,总体协调状态不理想。1990-2005年的协调度动态变化区域差异明显。沙湾、乌鲁木齐、奎屯和乌苏的协调度呈现上升状态;协调度呈下降态势的是阜康、米泉、玛纳斯、呼图壁和克拉玛依,昌吉和石河子的协调度的变化较小。

天山北坡经济带固定资产投资特征及其对城镇集聚的影响

在研究天山北坡经济带2000-2009年固定资产投资和城镇集聚基本特征基础之上,采用主成分分析法和面板数据回归模型,定量分析了固定资产投资对该地区城镇集聚的影响和作用机制。结果表明:(1)天山北坡经济带全社会固定资产投资在各县市分布相对集中于区域中心城市,呈现明显的"序位-规模"分布,具有行政区经济的特点,政府主导度与投资集中度成反向关系;(2)天山北坡经济带的城镇集聚过程首先以经济集聚和土地的非农化过程为主,其次是城镇人口的集聚,最后是社会生活水平的提高;(3)以固定资产投资为代表的政府行政力是推动天山北坡经济带城镇集聚的重要力量之一,其对行政级别越高,工业化水平越高城镇的集聚作用更强;(4)不同时期天山北坡经济带固定资产投资对城镇集聚的作用效应并不相同,初期投资主要促进城镇人口和空间规模的扩大,对城镇经济集聚作用较小;末期投资对城镇经济集聚、人口与空间规模均具有明显的促进作用,对社会人均基础设施及生活水平有较小的负作用。

新疆天山北坡经济带城乡建设用地动态变化的时空特征

土地利用变化具有明显的时空特性,是当前国际上开展土地利用/土地覆盖研究的重要内容。通过利用20世纪80年代末和90年代末两个时段的LandsatTM卫星影像,运用GIS空间分析和EXCEL统计分析方法,分析了新疆天山北坡经济带城乡建设用地变化的时空特征及其主要驱动力。结果表明:(1)在这10年的时间里,区域城乡建设用地增长较快,其中特大城市(乌鲁木齐市)和中等城市用地增长迅速。(2)区域城乡建设用地扩张以占用草地和耕地为主。同时,城乡建设用地类型及其结构变化在17市县存在明显的差异。(3)天山北坡经济带城乡建设用地变化是自然和社会经济两大因素共同作用的结果,人口增长、国民经济的增长、工业的发展和政府政策是区域城乡建设用地变化的主要驱动因素。

基于MODIS数据的天山北坡经济带雪深反演研究

根据实测雪深不同的积雪反射光谱值分析雪深和积雪反射率的关系,探讨利用MOD IS数据反演雪深的可行性和反演雪深的MOD IS最佳通道。利用2004年12月至2005年3月的MOD IS数据,以天山北坡经济带为实验区,结合该区域实测雪深数据、气象台地面雪深观测记录建立雪深反演数学模型,分析雪深空间分布特征对农业开发具有重要意义。

天山北坡经济带城镇功能格局时空分异

工业化进程深刻影响着城镇功能格局的演变。利用区位熵法、集中度系数方法对2000-2006年期间天山北坡经济带行业产值数据进行分析,借此判断城镇功能格局的时空分异特征。结果表明:天山北坡经济带工业化进程加快,采矿业和制造业一直占有主导产业地位。2000年以来,过度集中于乌鲁木齐等少数城市的经济带功能格局呈现出分散化和相对均衡化的态势,从以乌昌都市区为核心的"单核"结构模式向均衡化发展;根据2006年分行业产值情况,天山北坡经济带的14个县市可被聚类成五类:分别是"高级服务—科技创新型"、"矿业主导型"、"制造业-流通型"、"工业-服务型"、"农业-工业型"。根据空间的位置关系,大致形成四个组团结构:以乌鲁木齐为核心的乌昌都市区,包括乌鲁木齐、昌吉市、米泉、阜康、呼图壁,是天山北坡经济带的核心;奎-克-乌区域,包括克拉玛依、奎屯、乌苏;石沙玛地区,包括石河子、沙湾、玛纳斯;昌吉州的东三县,包括奇台、木垒、吉木萨尔。

新疆天山北坡经济带社会经济发展的比较分析

本文综合运用区域经济发展理论和多元统计中的因子分析、聚类分析方法,对天山北坡经济带的11个市(县)的社会经济发展状况进行了综合评价、排位和分类,针对天山北坡经济带社会经济发展的特点,提出了特色经济发展的对策。

基于能值的天山北坡经济带农牧系统可持续性评估

应用能值分析理论和方法,对新疆天山北坡经济带农牧业生态经济系统进行了分析和评价,通过一系列的能值指标定量分析了该地区的农牧业系统的能值流动。结果表明:环境资源对农牧业系统的贡献很大,环境资源能值占总能值利用的79.2%,高于全国农业系统平均值(13%);净能值产出率为4.81,高于我国平均值(0.27),说明该区域农牧系统生产有一定的竞争优势;农牧业产品的宏观经济价值大于市场价值,这是由于农牧业生产中有相当大一部分环境资源无偿投入所致;环境负载率指标为0.373,低于我国农业系统的环境负载率(2.8),环境压力较小;可持续发展指数为12.90,有较好的发展潜力,据此,提出了一系列促进区域农业可持续发展的产业结构调整措施。

天山北坡经济带城市化发展的空间差异

从人口城市化、经济城市化、社会城市化和空间城市化等4个方面构建了城市化的综合评价指标体系,运用熵值法对天山北坡经济带城镇城市化水平及空间格局进行了综合分析.结果表明,工业化是推动天山北坡经济带城市化的最主要的因素,2006年该区域城市化主要表现为经济城市化和社会城市化,人口城市化对城市化的总体贡献较弱.在此基础上,运用空间自相关分析方法分析了城市化空间格局,发现天山北坡经济带城市化呈现明显的空间差异,以乌鲁木齐、克拉玛依、石河子为核心的极化作用加剧.

天山北坡经济带土地利用结构变化及其经济效益分析

天山北坡经济带在新疆社会经济发展中占有举足轻重的地位。采用定性定量相结合的研究方法,对天山北坡经济带的土地利用结构变动情况及其相应产生的经济效益做具体分析,其中人口增加、经济发展和技术进步及产业聚集、升级是该区域土地利用结构变化的主要驱动力。最终得出结论:该区域土地利用结构仍然不够合理,地区差异显著,经济效益产出水平与全国平均水平相比仍然较低。

天山北坡经济带棉花精细化气候区划研究

探索气候变化对新疆天山北坡经济带棉花种植区划的影响,对新疆棉花产业的发展规划具有重要意义。利用1961—2010年天山北坡经济带棉区11个代表站的气象资料,采用气候倾向率、滑动t-检验、MannKendall法和IDW插值等方法,同时以≥10℃积温、7月平均气温和无霜期3个气候要素作为衡量棉花气候区划的指标,通过GIS技术研究各年代棉花种植区划的风险棉区、次宜棉区和宜棉区的变化。结果表明,近50年,新疆天山北坡经济带7月平均气温、无霜期和≥l0℃积温,分别以0.05℃?10a?1、2.9 d?10a?1和64.6℃?d?10a?1的速率升高、延长和增多。受气候变暖的影响,天山北坡经济带棉花区划总体呈现风险棉区向东缩小并南移、次宜棉区向东缩小和宜棉区南移并东西双向扩展的变化特征。21世纪前10年与20世纪60年代相比,风险棉区从石河子市站点附近以及呼图壁县以东广大地区缩小至乌鲁木齐市站点附近,面积缩小98.4%,减少至3.6×102 km2;次宜棉区从原来的呼图壁县以西的大部分县市缩小至乌鲁木齐市站点以南的地区,面积缩小88.0%,减少至8.6×103 km2;宜棉区面积则增加18.4倍,达9.2×104 km2,占天山北坡经济带棉花总分区的91.2%。随着气候变化天山北坡经济带适宜种植棉花的潜在区域不断扩大,21世纪之后宜棉区已成为天山北坡经济带棉区的主体,有利于当地棉花产业的合理布局,对促进天山北坡经济带棉花产业的稳步发展具有现实意义。

天山北坡经济带碳排放空间差异及生态补偿研究

对新疆天山北坡经济带各市县土地利用碳排放量及碳排放强度进行分析,将天山北坡经济带各市县分为碳源区和碳汇区,并采用国际通用的造林成本法和碳税率法,对各区生态补偿标准进行了测算。结果显示:(1)天山北坡经济带总体上为碳源区,2000—2012年碳排放总量增加2 979万t,年均增长率1.1%。(2)按照碳排放强度进行分区,经济带内的主要碳源区为乌鲁木齐、克拉玛依等6个市县;主要碳汇区为乌苏、精河等5个市县;碳中和区为鄯善县、哈密等11个市县。(3)现阶段作为碳源区的乌鲁木齐市、克拉玛依市、吐鲁番市、石河子市、昌吉市、阜康市应分别提供生态补偿标准适度额为29.99亿,4.42亿,12.80亿,6.29亿,9.02亿和4.13亿元。

天山北坡经济带生态文明建设战略研究

为落实国家生态文明建设战略,响应丝绸之路经济带和海上丝绸之路愿景与行动计划,2014—2016年中国环境科学研究院开展了"新疆天山北坡经济带生态文明建设战略研究"。研究结合丝绸之路经济带愿景与行动和天山北坡经济带的区域定位以及发展实际,提出了天山北坡经济带生态文明建设的国土空间格局优化战略、资源优化配置与可持续开发战略、产业经济绿色发展战略、生态环境保护优先战略、体制机制改革创新战略和内引外联向西开放战略。天山北坡经济带生态文明建设战略研究为加快我国西部生态文明建设、推动丝绸之路绿色经济带延伸、落实西部大开发"十三五"规划和天山北坡经济带发展规划提供决策支撑。