流溪河国家森林公园不同干扰强度林分空间结构研究

林分空间结构是林分质量评价的重要指标之一,合理的林分空间结构是森林健康稳定和多功能作用的基础。为探究不同干扰强度对林分空间结构的影响,文章以流溪河国家森林公园的天然次生阔叶混交林为研究对象,以郁闭度为依据划分不同的干扰等级,分析不同干扰强度下的混交度、大小比数和角尺度的特征及变化规律,并运用林分空间结构指数和林分空间结构距离对林分空间结构进行综合定量评价。结果表明:不同强度的干扰对林分空间结构参数有影响,其中弱度干扰时标准地混交度最大、大小比数最小,干扰强度的增大或减小,其混交度变小、而大小比数变大,强度干扰时标准地混交度最小、大小比数最大;角尺度未随干扰强度的变化产生规律性变化。干扰强度影响林分空间结构,当林分受到弱度干扰时,林分空间结构最优,林分受到强度干扰时,林分空间结构最差。因此,在进行林相改造和森林抚育过程中,可适度对林分进行干扰,使其郁闭度保持在0.77~0.83,这样有利于林分空间结构的优化。

高速公路对城市多中心空间结构的影响

城市道路的发展是城市空间发展的根本动力,基于2001—2019年LandScan高分辨率全球人口分布数据构建了多组多中心空间结构指标,并利用历史交通路线、规划路线等工具变量,系统识别了高速公路对多中心空间结构的影响效应。结果表明,多中心已经成为中国城市空间结构的主要发展趋势,射线状或外围过境的高速公路能够提升外围地区的区位优势,通过集聚土地、开发区、企业和人口要素的途径来加速空间结构从单中心向多中心转变,这一结论在更换变量、限制样本、消除内生性、非线性回归等一系列稳健性检验后始终成立。此外异质性分析结果显示,高速公路对大城市和东部、南方城市多中心空间结构的塑造作用更大;特别地,地方政府财政能力本身越强,越有利于城市塑造出多中心空间结构,但也会弱化高速公路对多中心空间结构的塑造效应。

京津冀协同发展战略的空间结构评估与政策优化

“一核双城三轴四区多节点”是京津冀协同发展战略的重要空间支撑。2014年以来,京津冀城市群空间形态结构初步形成,“一核”中心性短期上升,“双城”融合趋势明显,京津发展轴逐渐向“菱形”城市化区域拓展。但从功能结构来看,北京的核心辐射带动能力还有待提升,北京与天津差距持续拉大,“三轴”的产业与人口集聚力尚需增强,“四区”的协调度和多节点综合承载力也有待完善。整体来看,京津冀城市群的空间结构尚停留在形态建设层面,空间功能还有待进一步发挥。未来,应形成“一主两副、三圈耦合、四轴四区、多中心”的空间结构,把石家庄建设成为京津冀的副中心,促进京津冀三大都市圈耦合协同,将“三轴”拓展为“四轴”,大力培育具有“二传手”功能的区域性中心城市,支撑京津冀协同发展战略长期目标的实现。

从场空间到流网络:粤港澳大湾区城市群空间结构特征及优化路径研究

检视粤港澳大湾区城市群空间结构演化趋势,对纵深推动大湾区高质量发展意义重大。本研究因应数字经济对区域要素流动结构的影响,提出粤港澳大湾区“流网络”分析框架,并以首位度和齐普夫法则测度传统空间结构特征,以上市企业的“总部—分支”机构分布测度流网络特征。结果表明:大湾区总体经历了先集聚再分散的发展过程;各城市人口分布梯度不合理,核心城市的人口扩张推动了城市群的定型。大湾区经济规模结构呈现帕累托分布模式,各城市经济规模变差较大。从城际联系来看,广州深圳之间具有高联通度,形成了联通走廊,2000年以来深圳的相对联通度高居首位,区域网络日渐完善。未来,应织密高效的综合交通网络,加速市场一体化进程、构建“双核三圈”网络型城市群体系、设立“广深接合片区”并加快打造“广深联动走廊”,开创大湾区高质量协同发展新格局。

基于点-轴理论的东北亚旅游空间结构优化研究

东北亚涵盖朝鲜、韩国、日本、蒙古国4个国家全境和中国的东北3省与内蒙古自治区及俄罗斯的远东与西伯利亚2个联邦管理区,是世界经济的重要板块。本文根据点—轴理论从旅游资源、城市布局、自然地理环境、人口规模、交通线路与地域关系等角度探析了东北亚旅游空间结构的优化布局。结果显示:东北亚旅游空间结构优化形成“点—线—面”的布局,构建9核26心78点的三级旅游节点与4纵2横的旅游发展主轴线以及6大旅游发展组团的空间布局;东北亚旅游空间结构优化的轴线分为主轴线、辅助线和外联轴线,其中主轴线包括4纵2横;东北亚旅游空间可进一步划分为6大组团;东北亚旅游空间结构优化有利于区域经济健康持续发展。

闽楠-木荷混交林空间结构及其养分利用

【目的】为探讨混交林中闽楠和木荷的种间关系,确定木荷能否作为闽楠的伴生树种营建健康高效的闽楠-木荷混交林。【方法】以金洞林场16年生的闽楠-木荷混交林以及闽楠纯林、木荷纯林为研究对象,通过分析闽楠-木荷混交林的根系分布特性与林分空间结构特性来探讨闽楠-木荷混交林地上与地下部分的种间关系;通过分析不同物候期下3种林分的闽楠与木荷叶片养分的动态规律来阐明闽楠与木荷之间的养分利用关系。【结果】1)在16年生闽楠-木荷混交林中,在闽楠周围1.5 m内闽楠和木荷的根系分布虽有部分重叠,但闽楠仍占据优势地位,闽楠和木荷在地下生长空间和养分吸收利用方面存在竞争但竞争不激烈;2)整体林分空间结构上,闽楠、木荷纯林略优于闽楠-木荷混交林,说明混交林的树种不同,树种之间的生长特性和生态特性不一样,林分的均一性会差一些,对其调整结构的难度要大于纯林。混交林中,木荷已对闽楠形成了一定的竞争优势;3)闽楠-木荷混交林中,对养分吸收利用在物候期上部分不同步,存在相对有利的互补关系;从所有的物候期来看,闽楠叶片的N、P、K含量在大部分时期都高于木荷,表明闽楠-木荷混交更有利于闽楠对养分的吸收利用,木荷对养分的需求更低;4)16年生混交林中闽楠、木荷的生长速度要优于相应的纯林,表明前期竞争促进了林分的生长。【结论】闽楠与木荷混交有利于闽楠获得更多的养分,适度竞争促进了林木的生长,木荷是闽楠较好的伴生树种。

基于社会网络分析的文旅产业融合空间结构研究——以江苏为例

通过江苏省2014—2019年的文旅产业面板数据,运用全局主成分分析法得出文旅产业耦合协调度权重,在修正引力模型的基础上构建文旅产业融合空间关联矩阵,结合社会网络分析法研究江苏省文旅产业融合质量空间引力网络结构特征,最后采用QAP分析探究江苏省文旅产业融合空间关联性的影响因素。结果表明:江苏省文旅产业融合水平在研究期内得到较快发展,但区域差异明显,苏南地区文旅产业融合水平普遍较高;文旅产业融合质量网络整体密度增大,逐渐打破地理和行政区域限制;邻接关系、科技创新、政策支撑要素对于文旅产业融合空间引力网络的形成具有显著影响。

基于EtherCAT总线的空间结构点阵自动同步加载系统研发

大型空间结构试验通常具有加载点数量多、覆盖面积广、加载工况较多的特点,传统的加载方法很难兼顾成本适宜、安全高效。该文提出了一种新型空间结构点阵自动同步加载系统,该加载系统采用水作为试验载荷,应用实时工业以太网EtherCAT总线技术,可实现任意比例下多点同步精确加载。加载系统的控制模块、数据采集模块和加载容器可根据试验需要在控制总线上无限挂载和自由分布,具有通用性强、自动化程度高、安全高效、加载耗材清洁廉价的特点。该文详细介绍了该加载系统的原理与组成,以及EtherCAT总线主从式结构下主站和从站的具体实现,并将其应用于马鞍形正交索网结构承载力试验,整个加载过程中荷载稳步匀速增长、数值稳定准确,验证了该加载系统的可行性和准确性。

油松天然林林分空间结构特征

【目的】分析灵空山自然保护区典型森林类型即油松天然林的空间结构并对其进行评价,旨在为油松天然林空间结构优化措施的制定提供理论支撑。【方法】以灵空山自然保护区的油松天然林为研究对象,采用角尺度、大小比数、混交度、林层指数和开敞度5个指数分析油松天然林的空间结构特征,并利用熵权法确定权重进而构建空间结构综合指数,对其空间结构进行分级评价。【结果】油松天然林林分角尺度均值为0.54~0.66,林分空间分布格局总体上呈聚集分布;阳坡林分平均混交度为0.20,属弱度混交,其他立地林分混交程度介于中度与强度混交之间;林分大小比数均值为0.35~0.50,大小分化程度为中庸或近中庸状态;林分平均林层指数为0.29~0.41,且阴坡林层指数高于阳坡,林层结构总体较为简单,但阴坡林层结构较阳坡丰富;林分平均开敞度为0.37~0.52,林分内光照条件总体均达到了基本充足及以上,但半阴坡和阳坡半数以上油松光照条件受限;油松天然林林分空间结构综合指数为0.313 5~0.543 5,评价等级分属2、3级,半阴坡油松和阴坡辽东栎的空间结构综合指数分别为0.283 6和0.253 3,均属2级。【结论】灵空山油松天然林林分结构整体状况较差或一般,需进行结构优化调整,半阴坡油松和阴坡辽东栎的结构调整需求更为迫切,空间结构综合指数可作为优化调整油松天然林林分空间结构的依据。

空间结构模型优化的弹性参数FFT-MA随机建模

快速傅里叶变换滑动平均(FFT-MA)法是一种灵活高效的随机建模方法,在地下介质高分辨率建模、复杂介质非平稳建模和不确定性评价等方面具有重要的应用价值。准确构建空间结构模型是利用FFT-MA方法生成合理的随机模型的关键。然而,以往对FFT-MA方法的研究并未提出准确构建空间结构模型的有效方法。为此,文中提出了一种有效的空间结构模型估计方法。该方法基于反演思想,通过最小化随机模型与测井数据和地震数据的空间结构差异,分别估计空间结构模型的纵向自相关长度和横向自相关长度。同时,为了优化空间结构模型的估计效果,在纵向自相关长度的反演过程中引入边界保护正则化,以提高反演的稳定性。此外,将地震约束引入模型优选以提高随机模型的稳定性。实验结果表明:该方法能够稳定估计地下介质的非平稳空间结构模型,从而建立准确描述复杂储层非平稳空间相关特征的高分辨率随机模型。与基于序贯高斯协模拟的随机建模方法相比,使用空间结构模型优化的FFT-MA随机建模方法能够有效刻画多种复杂地质构造从而实现复杂储层建模。

急倾斜巨厚煤层复杂空间结构区微震时空演化规律及诱冲机理

煤矿冲击地压灾害的发生与空间结构密切相关,尤其在复杂空间结构区灾害发生更频繁。掌握煤层开采复杂空间结构区煤岩灾变规律并揭示其发生机制对于冲击地压防控具有重要意义。以乌东煤矿为研究背景,采用数值模拟、微震监测、理论分析等方法,研究了岩柱应力异常尺寸效应,分析了复杂空间结构区微震时空演化规律,揭示了复杂空间结构下冲击地压发生机理,评估了煤层开采不同区域的冲击危险性。研究结果表明:①急倾斜岩柱厚度更窄、出露高度更大其撬动效应更强,岩厚变异应力异常形成5个分区。②岩柱厚度更窄区域微震频次更多,能量更高,时空活动度更强,离散性更高。高应力区、应力梯度区、应力平稳区依次呈现“低频次-高能量”、“高频次-高能量”、“低频次-低能量”的微震响应特征。③特殊空间结构区域微震事件簇集且能级增大,时空活动度及离散性陡增,尤其在结构边缘该特征更明显,能量积聚及释放速率增大,冲击地压发生的概率及强度更高。位于岩柱更窄区域的特殊空间结构内微震活动更剧烈。④岩柱厚度越窄(煤柱高度越大)则岩柱向深的弯矩及能量增长速率越快,冲击危险性更高。依据结构面强度效应推断出断裂带发生滑移错动,是能量积聚与释放的优势区域。揭示冲击地压发生机理为高静载及低临界载荷共同作用,基于应力集中特征评估煤层开采不同区域的冲击危险性。

不同抚育间伐方式对平原生态林空间结构的影响

为探讨不同抚育间伐方式对北京市平原生态林林分空间结构的影响,在北京市通州区选取旱柳、国槐和白蜡等代表性林分布设9个固定样地。在选取目标树后,每个林分类型分别采取干扰木采伐、群团状采伐以及带状间伐,采用优化后的大小比数、角尺度和密集度3个常用的林分空间结构指标,分析平原生态林空间结构现状以及间伐对目标树及林分空间结构的影响。利用3个指标构建空间结构综合指数(CSSI)来综合评价不同间伐方式对北京市平原生态林空间结构的影响。结果表明:(1)CSSI结合了角尺度、密集度和优化后的大小比数,适用于北京平原生态林的空间结构评价。(2)以国槐、白蜡和旱柳为代表的平原生态林间伐前空间分布格局呈均匀分布,大部分林木呈中庸状态,林分比较密集,白蜡和旱柳的空间结构优于国槐。(3)抚育间伐能显著优化平原生态林空间结构,尤其对于国槐等保留密度较高的林分优化作用明显。(4)对于不同树种来说,改善空间结构的最优间伐方式不尽相同,但对于目标树空间结构单元来说,针对目标树的干扰树采伐优化程度最为明显。

基于慢速时变动力学的空间结构施工过程精细化分析方法研究

针对空间结构施工过程模拟问题,依据时变力学基本原理,提出了基于慢速时变动力学的动态施工过程精细化分析方法。该新方法通过设置与实际施工动态过程相一致的分析时长,引入惯性力和阻尼力,实现时变结构几何、物理及边界等因素间的动态耦联,以达到真正意义上的施工全过程精细化分析。由此给出了该方法的求解思路和实现流程。通过对复杂大跨斜交连廊结构的施工过程分析,并对比施工实测数据,结果表明:该方法的计算值与传统静力施工过程分析方法相吻合,且总体上更接近工程实际,因此可用于空间结构的施工过程分析与安全评估;与传统静力施工过程分析方法相比,该方法一方面能够更准确反映实际施工过程中结构响应的动态累积效应,并获取任意时刻的结构受力和变形情况,另一方面,还可适用于强非线性的复杂施工过程分析(大变形、超大位移、机构位移等),从而避免了传统静力施工过程分析方法中非线性求解的收敛性难题。

城市空间结构对空气质量的影响研究——基于GTWR模型

城市空间结构对空气质量有重要影响,但很少有研究从时空维度探讨其影响关系。论文基于2015—2020年WorldPop中国人口数据集,运用社会网络法从多中心度和集聚度识别城市空间结构,同时利用GTWR模型探讨其对空气质量的时空影响。研究结果表明:城市空间结构对空气质量改善起重要作用,其影响在不同城市中表现出明显的时空变化。整体来看,多中心度对AQI的影响在研究期由正转负,集聚度与AQI一直呈负相关。从异质性特征看,多中心城市空间结构对中东部城市AQI的抑制作用逐渐增强,对西部城市的促进作用逐渐减弱。城市空间结构集聚度对AQI的负向效应呈下降趋势,正向效应呈上升趋势。控制变量中,产业结构、人口密度、道路密度和人均GDP与AQI呈正相关关系,平均风速和平均气温与AQI呈负相关关系。因此,从多中心度和集聚度来看,建议政府根据各市具体发展水平及未来发展规划,布局城市空间结构,改善城市空气质量。

基于分形理论的城市空间结构及其影响因素研究——以贵阳市为例

以贵阳市为研究区,以2010、2020年各土地利用类型数据为基础,采用分形理论探究贵阳市土地利用的变化速度和幅度,并分析贵阳市土地空间结构变化的驱动因素。结果表明:(1)贵阳市主要以耕地和林地为主,研究期间耕地、林地、草地等农业用地面积下降,建设用地和水体面积增加显著。(2)研究期间贵阳市各地类分形维数相差较大,整体边界维数呈上升趋势,形态维数下降,说明城市空间结构不规则性增加,城市土地利用复杂化,紧凑性降低。(3)贵阳市土地利用类型的变化是自然、人为因素共同导致的,尤其是经济与政策的影响。

行政区划调整与城市空间结构演化——基于撤县设区的视角

在新型城镇化建设对城市紧凑集约发展提出更高要求的背景下,探讨行政区划调整对城市空间结构的影响具有重要意义。基于2000—2016年全国范围内演进的撤县设区数据,深入考察了撤县设区带来的城市空间结构演化效应的研究发现:(1)撤县设区促使了城市空间形态松散化和内部低密度发展,该结论在考虑多种指标、方法以及政策滞后效应之后仍成立。(2)撤县设区政策对东部城市的空间结构松散化影响更强,且不利于其发挥中心集聚优势;相比于建设规制较弱的城市,规制较强的城市受到撤县设区对城市空间结构分散化的影响更为显著。(3)进一步研究表明,自主选择型撤县设区对城市空间结构分散化的影响更加明显,而顺应融入型撤县设区则会在一定程度上促进城市空间结构趋于紧凑化。

高速铁路对城市空间结构的影响及机制研究

为探索高速铁路在城市空间格局演化中的作用,利用夜间灯光数据和LandScan人口分布数据构造了表征城市空间结构的城市蔓延指数,运用多期DID模型和工具变量法实证检验了高速铁路对城市空间结构的影响及作用机制。研究发现:高速铁路开通显著促进了城市空间结构的分散化,在考虑内生性问题及一系列稳健性检验后该结论依然成立。异质性分析表明,高速铁路对城市空间结构的重塑作用在中小规模城市和位于三大城市群以外的城市中更显著。机制分析发现,高速铁路能够通过推动产业结构高级化和建成区面积扩张导致城市空间结构趋于分散化,劳动力集聚则在高速铁路与城市空间结构之间起到遮掩效应。研究对于更好地推进高速铁路建设和引导城市空间结构有序发展具有重要意义。

多中心空间结构对城乡融合发展的影响研究

基于2008—2021年省级面板数据的二次项修正模型,以两种“借用规模”视角考察多中心空间结构对城乡融合的影响及其作用机制。实证结果表明:第一,多中心空间结构对城乡融合的影响呈先上升后下降的倒U形特征。当前除了山东、广东和内蒙古三个地区已出现超出最优多中心水平的现象外,全国大部分地区的城乡融合尚处于随着多中心水平发展而逐步提升的阶段。第二,对于东部地区来说,交通基础设施和市场一体化是多中心空间结构影响城乡融合的有效途径,而中、西部地区由于多中心空间结构发展并未达到最优规模,交通基础设施和市场一体化的作用并未凸显。第三,城市之间的地理距离在多中心空间结构的城乡融合效应中发挥着显著的正U形调节作用。

基于通勤率的东京都市圈空间结构研究及其启示

都市圈是城镇化发展到高级阶段的重要空间组织形式,探讨其空间范围、空间结构和成长机制是优化都市圈规划的重要工作基础。选择与上海大都市圈相类似且发育更成熟的东京都市圈作为比较案例,基于“2018年东京都市圈城市交通特性调查”数据测度东京都市圈中心—外围的通勤流,运用社会网络分析法从关系网络视角对东京都市圈通勤网络结构特征及其效应进行分析,借助空间计量模型分析东京都市圈空间结构的影响因素,研究结果发现:第一,东京都市圈空间范围大致为11300平方千米,并且有明显“核心—外围”结构,形成了以东京区部为核心的东京都市圈5个圈层;第二,通勤率指标仍然是体现中心城市和外围城市之间紧密劳动力联系的重要考察标准;第三,轨道交通建设、经济发展、时间距离以及人口规模等指标都对都市圈空间结构产生影响;第四,东京都市圈空间组织具有多层级的复杂网络结构特征。以上四点研究发现对于上海大都市圈空间规划具有重要启示意义。

利用网络游记分析成都市旅游景区空间结构

从携程网爬取了2010—2019年成都市游记数据,构建旅游景区关键词文本共现网络,采用数量统计、空间分析、复杂网络分析等方法,挖掘成都市旅游景区游客到访的时空分异特征。结果表明,成都市旅游景区到访频率呈长尾分布,空间上形成以青城山—都江堰、金牛—武侯主城区为高热度中心的“双核摄动”格局;成都市旅游景区文本共现网络具有较高的集聚系数和较短的平均路径,等级圈层结构和马太效应较显著,热门景区对邻近热门景区的空间溢出效应显著,但对邻近低等级景区的带动效果有限;成都市旅游景区空间结构由条带状和团簇式向轴辐式和网络化方向转变,在区域旅游一体化发展中的作用日益显著。