生态用地动态演变与热环境的空间自相关分析——以山西中部城市群为例

为探讨城市群尺度下生态用地与热环境的空间相关性,以2010~2022年间Landsat遥感影像为数据源,在分析山西中部城市群生态用地及热环境的动态演变的基础上,从热贡献度、用地均衡度和空间分布及动态演变等方面对二者进行空间自相关性分析.结果表明:(1)城市群生态用地中基础性生态用地与辅助性生态用地相互转化频繁;(2)2010~2022年间研究区热环境变化复杂:高温区面积增加最多,达11.63%,次高温区面积占比减少5.75%,升温区域占19.40%,降温区域占24.16%;(3)城市群生态用地与热环境有着密切的空间自相关关系:基于热贡献指数的各类用地对热环境贡献排序为:辅助性生态用地(0.95)>非生态用地(0.33)>基础性生态用地(-1.29),基础性生态用地起显著降温效应;生态用地均衡度与地表温度呈负相关性,其中2010年最为显著,莫兰指数(Moran'sI)为-0.264且具有显著的空间聚集性;在空间分布上,生态用地类型与温度分区具有较强的空间相关性;重心迁移轨迹表明二者在动态变化过程上具有一致性.本文在城市群尺度视角下探讨生态用地演变与热环境的空间自相关性,为城市群生态用地的热消减理论研究进行了补充,在实践上为城市群热环境的改善提供科学依据.

河北省域都市圈发展格局与空间范围研究

基于数据可视化技术和统计数据,对河北168个县市区GDP、路网密度、人口密度、城镇化率进行分析确定都市圈核心城市;通过河北区域中心城市1小时通勤圈和对比国内典型都市圈中心城市通勤距离确定河北都市圈半径;利用断裂点、经济距离、引力和场强模型计算确定石家庄、唐山、雄安和邯郸4个都市圈的空间范围。结果表明:石家庄、唐山、雄安和邯郸4个都市圈空间范围分别包含22个、9个、22个和23个县市区。河北省域都市圈处于缓慢起步状态或培育阶段。河北省域内具备石家庄、唐山、雄安和邯郸圈4个都市圈的发展基础和空间,各都市圈半径不超过50km,预期发展空间为100km。

山西中部城市群绿地景观格局对热环境的影响

【目的】为城市群土地利用总体规划、城市绿化工程建设提供参考。【方法】基于2010—2022年5个时期山西中部城市群Landsat系列影像数据,运用ArcGIS、ENVI等软件,通过单窗算法反演地表温度,运用景观格局指数和双变量空间自相关等研究方法,对绿地景观格局和热环境的相关性展开研究。【结果】结果表明:1)2010—2020年,山西省中部城市群热环境各级斑块数量和密度有不同幅度的增加,表示其破碎化程度和空间异质化程度增加,热环境状况得到改善;2)城市群绿地景观格局对热环境有着显著影响,城市群绿地景观面积越大、连通性越强,其降温效果越好;3)提取“太原-榆次城市核”典型区域进行研究,表明在9 km×9 km的网格下,城市群不同绿地景观格局指数对地表温度的缓解作用效果最佳,且在空间上相关性显著。【结论】探明了城市群绿地景观格局与热环境在空间上的相关性,完善了内陆城市群绿地景观格局降温效应理论。

基于扩散模型的辽宁中部城市群PM_(2.5)传输规律研究

研究采用扩散模型法,基于气象模型WRF耦合空气质量模型Models-3/CMAQ,对2019年辽宁中部城市群PM_(2.5)污染特征进行模拟分析,通过目标情景设计,获取辽宁中部城市群7个城市间大气污染物传输特征并建立传输矩阵。研究发现:辽宁中部城市群中的PM_(2.5)浓度本地源贡献率最高的是本溪(72.2%),其次为沈阳(63.2%),其他城市本地源贡献率在48.9%~62.1%之间。本溪为对外输送型城市,其排放的PM_(2.5)主要影响辽阳(7.8%)和抚顺(7.1%);铁岭与抚顺之间为单向输送,铁岭向抚顺输送的PM_(2.5)占到抚顺贡献率的9.0%,反之仅为2.3%;鞍山与辽阳PM_(2.5)为双向输送,二者之间的影响分别为7.1%与8.3%。受海洋气候影响,营口本地源贡献率为48.9%,且对其他城市的影响仅在0.2%~2.4%之间。

山西中部城市群景观格局演变对其热环境的影响研究

城市群化使得城市热环境问题变得更为复杂。以2010-2020年4期Landsat影像数据为基础,运用空间分析、景观格局指数与数理统计等方法,分析山西中部城市群景观格局动态演变和热环境分布及变化特征,并定量探究城市群景观格局演变对其热环境的影响作用。研究表明,(1)近10年来山西省中部城市群的建设用地逐年增加,在空间分布上均有向太原市偏移的趋势。(2)研究区地表温度总体呈上升趋势,城市群热岛效应逐渐显现,2013-2016年,高温区重心向东北方移动30.03 km,转移至太原市中轴线偏北方位置,各城市间热环境的连通性加强。(3)城市群的景观格局演变对其热环境有着明显的影响:(1)各景观类型中建设用地、耕地及草地热环境贡献指数较高,林地与水体贡献指数为负,其中林地贡献值为-0.975,贡献指数绝对值最大;(2)从景观格局指数来看,在类型水平上,林地的聚集度指数、平均分布斑块面积、最大斑块所占景观面积比例、景观类型比例与地表温度(LST)呈负相关,斑块密度、边缘密度与LST呈正相关,而在景观水平上,景观形状指数、斑块密度、香浓均匀度指数等与LST呈正相关,2013年各相关系数最大,不同景观类型的结构组分与空间构型越复杂,景观格局对LST的影响越强;(3)反映城市群绿地景观格局的等绿线与对应区域等温线双变量空间自相关呈显著负相关性,空间集聚类型以“低-高”聚集和“高-低”集聚为主,“高-高”聚集区主要分布于建设用地区域,“低-低”聚集区位于绿地景观聚集区域。该研究为城市群发展规划和城市群热环境改善提供了理论参考。

区域协调发展视域下山西中部城市群高质量发展研究

实施区域协调发展战略,是习近平新时代中国特色社会主义思想和基本方略的重要组成部分,是贯彻新发展理念、建设现代化经济体系的重要内容,是新时代推动我国区域发展的总体战略部署。山西中部城市群发展是构建全省“一群两区三圈”城乡区域协调发展新布局的核心抓手,是贯彻实施区域协调发展战略的重大实践,对引领全省现代化建设、全方位推动高质量发展意义重大。要全面贯彻落实党的二十大提出的“促进区域协调发展,深入实施区域协调发展战略、区域重大战略、新型城镇化战略,主动服务和融入新发展格局”,瞄准多维度发展目标和多跨度区域定位,切实加强协同合作,把地理位置临近的“一群”城市真正变成有机联系的“城市群”。加快建设中部地区先进制造业基地和数字经济创新发展新高地,使山西中部城市群在同步推进“两个转型”上取得更大突破。

科技创新驱动太原国家区域中心城市建设的路径研究

太原建设国家区域中心城市是国家、省赋予的责任和使命。坚持科技创新在国家区域中心城市建设中的核心地位,强化太原科技创新策源功能,带动山西中部城市群协同发展,引领带动全省全方位高质量发展显得尤为重要。通过对太原科技创新现状及存在问题的分析,提出太原科技创新驱动国家区域中心城市建设的路径,以期对有关部门决策提供参考。

城市群规划的理论与方法

中国正进入快速城市化时期,城市群发展成为新的特征。依据辽中城市群规划编制的框架和思路,重点论述经济全球化背景下中国城市群规划的理论、核心内容和规划方法。

中原城市群建设与河南旅游发展研究

中原城市群是河南省委省政府积极实施"中心城市和中心城镇带动战略的重要举措"。城市群的发展必然促使交通系统更加完善,人均GDP增长更加迅速,招商引资更加强进,总体实力进一步增强,管理体制更加健全。从改善交通线路、扩大客源、提高旅游资源的互补开发等方面论述了中原城市群对河南旅游业发展的促进作用,同时提出了建立中原城市群综合旅游的初步设想。

吉林省中部城市群发展阶段评价与分析

城市群是在工业化、城镇化进程中出现的区域空间形态的高级现象,城市群发展阶段的分析是城市群建设中需要认清的首要问题。分析了城市群发展生命周期和城市群发展的空间结构演变过程,对城市群的发展过程进行了四阶段划分,并以吉林省中部城市群为例,采用模糊综合评价方法对吉林省中部城市群的发展阶段进行了计算与分析。结果表明:吉林省中部城市群处于成长阶段的中期,城市群内城市化发展总体水平较高,但是基础设施水平、城镇体系结构、城市群内部联系水平与外部联系水平尚处于城市群发展阶段中的萌芽期与成长期,需要通过市场与政府的共同作用,来推进城市群的发展和演变,为吉林省内产业与人口的集聚提供支撑载体。

科学规划,认真践行新型城镇化战略

《浙中城市群规划》是在科学发展观指导下的具有创新性、可操性和地域特色的区域发展规划。从全球角度来看,我国的城镇化正面临人类文明史上人口资源环境压力最严峻的挑战,在此背景下,《浙中城市群规划》的编制需注重产业的可持续、人居环境的可持续、城乡协调的可持续、社会发展的可持续和开放的可持续,并在交通、能源、水等专项规划及规划实施等方面进一步深入研究和完善。

偏离-份额模型的改进及对辽宁中部城市群产业结构演进的分析

回顾偏离-份额(Shift-share Analysis,SSA)模型的基本形式及其主要拓展模型,将动态化分析的思想引入模型,构建起DSSA模型(Dynamic shift-share analysis Model),选择辽宁中部城市群及其中的矿业城市抚顺和阜新为实证研究对象,分析其产业结构演进。研究结果表明,DSSA模型更加科学、合理,在区域分析中有重要的应用价值;辽中城市群产业结构持续改善,矿业城市抚顺和阜新的经济增长和结构变迁落后于城市群的变化;最后,给出矿业城市产业发展战略和产业转型的政策建议。

对中原城市群一体化发展的思考

城市和城市群在一个区域发展中起着举足轻重的作用。以郑州为中心的中原城市群具有巨大的经济和区位发展优势,中原城市群一体化是优化资源配置的重要举措。

产业集聚演变的集成化测度方法研究——兼对辽宁省中部城市群产业集聚性的动态分析

针对以往研究中产业集聚测度多使用单个指标的不足,在归纳和梳理国内外产业集聚测度方法的基础上,提出了使用主成分分析、集成产业集聚测度指标对产业集聚进行测度的方法。以我国辽宁中部城市群为分析对象,使用标准差系数、绝对集中指数、相对集中指数、熵指数、H指数和区位商指数,基于2001和2004年的统计资料,对其产业集聚变化状况进行了实证研究。研究结果表明:辽宁中部城市群多数产业的集聚性呈动态演变;以产业链为纽带的产业集聚的分工体系在城市群已初步显现;抚顺等矿业城市的产业集聚表现出很强的资源导向性。最后,给出了城市群发展产业集群的建议和矿业城市经济转型的思路。

山西中部城镇群等级规模分布研究

运用城市人口规模的位序-规模法则、首位比、分形维数等方法,对2001年以来山西中部城镇群城市规模分布的类型、特征进行了鉴别,并与武汉城市圈、中原城市群、长株潭城市群的等级规模结构进行区际比较.研究表明,山西中部城镇群规模分布符合分形特征,城市体系呈首位分布,城市等级差异虽然有缓慢减小趋势,但距离最优状态还有很大差距;与我国中部其他城市群比较,山西中部城镇群结构相对松散,首位度和首位比较低,尚未形成等级规模合理的城镇群体系.

基于模糊综合评价法的河南省中原城市群水资源承载力评价研究

为了深度了解河南省中原城市群水资源承载力水平,改进了现有评价指标分级不够具体和赋权结果不够合理的不足,构建了合适的水资源承载力评价指标体系,采用层次分析法和熵权法相结合的综合赋权法对评价指标赋权,构建模糊综合评价模型,综合评价分析2015年河南省中原城市群水资源承载力水平。结果显示:2015年河南省中原城市群水资源承载力状况总体较好,10个地市都处于可承载状态。从各子系统来看,水资源子系统总体状况最差,各项评价指标评分普遍较低,社会子系统、经济子系统和生态子系统总体状况较好,其中经济子系统对河南省中原城市群水资源承载力的贡献度最高。未来河南省中原城市群应合理控制人口,深化产业结构调整,合理规划水资源开发及利用。

基于Model-3/CMAQ模式的本溪市大气细颗粒物数值模拟

为探究北方山区城市大气细颗粒物污染特征,应用气象模式WRF耦合空气质量模式CMAQ对本溪市2016年PM_(2.5)空间分布特征、化学组分特征及主要污染源贡献情况进行分析.本溪市SO_2、NO_x、TSP的工业排放量分别达到5.2×10~4、4.1×10~4、16.1×10~4t.结果表明,模拟值与监测值变化趋势基本一致,模拟效果较好.1月ρ(PM_(2.5))明显高于7月,空间分布均呈现"西高东低"态势,高值区出现在人口稠密的市区附近.1月ρ(PM_(2.5))本地源贡献率表现为钢铁(35.7%)>供暖(12.5%)>居民(7.5%)>移动(5.2%)>秸秆(2.0%)>电力(0.4%);7月为钢铁(48.6%)>移动(9.2%)>建材(3.5%)>居民(2.8%)>电力(1.5%).受气候、地貌及大气污染物排放特征影响,1月区域传输特征明显,外来源贡献为24%,高于7月的14%.另外,1月和7月本溪市PM_(2.5)组分中二次粒子(SO_4^(2-)、NO_3^-、NH_4^+)占比分别为29%和32%,碳组分(OC、EC)占比分别为43%和37%,碳气溶胶污染严重.研究显示,本溪市大气细颗粒物污染具有明显的季节性变化特征,1月部分区域浓度超标主要是由于以钢铁行业为主的工业排放造成,加之本溪市1月以西北风为主且风力较大,市区位于西部低海拔地区,来自中部城市群的污染物在向东南方向传输过程中受到高海拔山区阻隔,从而形成污染物积聚效应.

非开挖技术在河南省中原城市群的适应性研究

在积极应对全球气候变化的今天,积极开发利用绿色节能技术,建设低碳城市是重要举措。在"一带一路"的新形势下,河南省面临着新的发展机遇,积极推动中原城市群经济发展。做为油气消费大省,油气输送的管网与配套建设以及城市地下管网工程建设急需推广低碳环保的绿色技术,以解决传统开挖施工技术带来的对交通的影响及噪声、环境污染等影响。文章参考国内外非开挖技术的应用情况,结合河南省地区的现有非开挖政策环境、设备制造能力、专业技术能力等分析了非开挖技术在河南地区的推广应用的可行性。

基于WRF-CMAQ模型的辽宁中部城市群PM_(2.5)化学组分特征

为了探究北方寒冷地区城市PM_(2.5)化学组分特征,采用WRF-CMAQ模型对辽宁中部城市群2019年1月、4月、7月、10月及一次重污染过程(2019年1月11—14日)的PM_(2.5)化学组分展开模拟分析.结果表明:WRF-CMAQ模型分析下SO_(2)、NO_(2)、PM_(10)、PM_(2.5)浓度模拟值与监测值的相关系数(R)在0.63~0.82之间,PM_(2.5)组分中SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)、EC、OC浓度的相关系数(R)在0.59~0.88之间,WRF-CMAQ模型对大气污染物及PM_(2.5)主要化学组分的模拟效果较好,可以反映PM_(2.5)及其组分的时空变化特征.通过对模拟结果的进一步分析发现,辽宁中部城市群PM_(2.5)中SNA(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)三者的合称)的占比为37%,与成渝城市群、长三角地区、京津冀地区城市相比,PM_(2.5)二次污染程度较低,一次污染仍是PM_(2.5)的主要来源.1月、4月、7月、10月PM_(2.5)中[NO_(3)^(-)][SO_(4)^(2-)](质量浓度比)分别为0.62、0.44、0.15、0.50,表明该区域的燃煤污染对PM_(2.5)的贡献大于机动车尾气的贡献,该现象在秋冬季尤为明显;硫氧化率(SOR)普遍处于较高水平,分别为0.34、0.54、0.61、0.58,表明该区域燃煤排放的SO_(2)更易对PM_(2.5)产生贡献.同时,全年OC/EC(质量浓度比)的平均值为3.6,说明碳气溶胶的贡献主要来自机动车尾气的排放与化石燃料燃烧.通过分析2019年1月11—14日重污染过程PM_(2.5)组分浓度的逐小时变化发现,该时段中SOR与NOR分别是1月平均值的1.2与2.0倍,NOR的提升导致PM_(2.5)中NO_(3)^(-)浓度占比上升了8%,超过SO_(4)^(2-)的占比,这表明该重污染过程中机动车尾气对PM_(2.5)的贡献超过平常时段.研究显示,辽宁中部城市群的大气污染呈燃煤与机动车尾气为主的复合型污染特征,尤其在重污染天气下,实施工业限产的同时,加强机动车限行尤为重要.

滇中城市群2000-2020年土地利用变化对生态系统服务价值的影响

[目的]以高原喀斯特地貌区滇中城市群为例,引入地形梯度,探究快速城镇化过程中滇中城市群的土地利用/覆被变化(LUCC)对生态系统服务价值(ESV)的影响,为其他相似地区的生态系统服务价值提升和土地利用规划提供理论指导。[方法]基于2000,2010和2020年3期土地利用数据,结合地形位指数、修正的ESV当量和热点分析等技术手段定量探讨滇中城市群2000-2020年的土地利用和ESV在地形梯度上的时空变化特征,并通过ESV损益流向表分析滇中城市群LUCC对ESV的影响。[结果]①2000-2020年,滇中城市群耕地和林地分别减少了1.21×10^(5) hm^(2),1.19×10^(5) hm^(2),而建设用地面积增加了2.16×10^(5) hm^(2)。耕地、水域和建设用地主要集中分布在低地形梯度上,林地主要集中分布在高地形梯度上。②ESV总体呈下降趋势,价值量从2000年的1196.41亿元减少到2020年的1137.50亿元,共减少58.91亿元。ESV在地形梯度上的空间分异特征显著,ESV高值区主要分布在海拔高且坡度大的西部和北部区域,ESV低值区则与之相反。③林地和水域的流失以及建设用地对耕地的侵占导致ESV损失惨重,损失区主要分布于昆明市中部和红河州北部的城镇区。2010-2020年,由于退耕还林、还草、还湖等政策的实施使红河州北部和曲靖市北部区域的林地和水域面积增加并出现ESV增值区。[结论]研究期内LUCC对ESV产生了较大影响,并在地形梯度上表现出了较明显的空间差异。可以通过对现有林草地和湖滨湿地进行改善和保护,并严格控制ESV损失冷点区等措施来提升滇中城市群生态系统服务价值和促进区域土地可持续利用。