全球海底光缆网络的脆弱性结构及区域抗毁性评价

海底光缆作为跨区域连通性基础设施对于社会经济乃至国防安全至关重要,并且时刻面临着自然或人为的破坏风险。然而,当前对海底光缆网络脆弱性的探索仍受限于局部网络与国家尺度。基于此,本文以信息港为节点构建全球海底光缆网络,结合复杂网络理论与仿真模拟手段设计了完备的评价方法,依次对其网络脆弱性进行分析、枢纽信息港进行划分、区域抗毁性进行测度。结果表明:①“海缆”网络在受到随机攻击时较为健壮,在遭受蓄意攻击时较为脆弱,尤其是针对具备中转、衔接功能的信息港进行攻击将极易造成网络崩溃;②枢纽信息港在“海缆”网络中呈极核结构,中介中心性前5名、前10名、前19名以及点度中心性前19名、前34名、前63名为枢纽信息港第一、第二、第三等级的划分标准,是网络连通受损、局部崩溃、完全崩溃3种状态的关键阈值,其中新加坡、开普敦、英格兰西海岸区、佛罗里达等信息港及其周围海域需要予以网络安全方面的重点关注;③区域抗毁性水平存在显著的区际差异,欧洲、北美等地区较高,东亚、南亚与中南亚等地区尚有很大的优化空间。研究成果可为海底光缆网络结构的优化提供参考和决策支持。

基于地学信息图谱的科西河流域滑坡空间分异研究

以科西河流域滑坡为例,对滑坡信息图谱的概念和内容进行研究,归纳滑坡信息图谱由条件图谱、编目图谱、风险分布图谱和风险管理图谱组成,提出滑坡信息图谱按表达内容和功能的分类方法。基于滑坡条件图谱与编目图谱,采用空间统计的方法,揭示了研究区滑坡垂直向和纬度向分布与演化的空间分异规律:滑坡在垂直向200~1 000 m的高程段内为数量高密度区,400~1 200 m和2 800~3 600 m高程段面积比例大,北纬26°42′00″N~26°48′00″N为数量高密度区,26°42′00″N~26°48′00″N和27°24′00″N~27°30′00″N滑坡面积比例较大;相比1992年滑坡,新增滑坡在垂直向200~1 000 m和2 800~3 600 m高程段数量密度高,在3 200~3 400 m高程段面积比例较大,北纬26°48′00″N~26°54′00″N和27°48′00″N~27°54′00″N为高数量密度区,27°24′00″N~27°42′00″N为高面积比例区。

上海市后郊区化空间发育过程及其驱动机制研究

伴随着城市经济向都市区经济的转变,城市空间加速向郊区扩张,远郊区域由此得到快速发展,郊区发展进入新的阶段—后郊区化。研究将上海郊区置于后郊区化图景,用后郊区化的理论审视上海郊区空间增长。研究发现:(1)后郊区化是郊区化进程中的一个重要阶段,是多元要素离心分散发展后呈现的新的空间聚落形态。与传统郊区化相比,后郊区化在空间分布、空间利用、空间关系、空间治理模式等方面存在明显的不同表现。(2)上海郊区已经进入后郊区化时代,远郊功能空间更加复杂多元,郊区空间更加独立,类城市体形态凸显。(3)后郊区化空间的形成大致经历了3个阶段:1949年后服务工业生产的工业卫星城镇;改革开放后先行先试的开发区;2000年后综合功能空间营造的新城。不同空间载体重塑着郊区景观格局,推动着新空间聚落形态的形成。(4)开发导向下的后郊区化空间建设,是地方政府新一轮郊区大规模开发建设保持自身增长的资本积累策略,其形成是地方政府主导下增长联盟共同推动的结果。政府企业化行为;资本的空间修补;居民的空间生产参与,均对中国后郊区化空间的形成产生明显的推动作用。

跨境流域水−能源−粮食关联关系研究进展与展望

跨境流域水−能源−粮食关联关系的协调,是保障跨境水安全与生态安全、维系流域国家地缘安全和可持续发展的核心议题。通过系统梳理跨境流域水−能源−粮食关联关系研究的发展历程和前沿进展,将研究层次划分为针对内部核心指标的关联关系研究、耦合外部关键指标的关联关系研究、未来不确定性引发的应对措施的关联关系研究以及考虑水利益共享的跨境合作研究。判识了当前定量评估方法的类型、特点和面临的挑战,从跨境流域现实需求的视角指出今后亟需重点关注的发展方向,即加强信息共享和数据挖掘、促进关联关系的耦合互馈机制研究、增强关联关系定量评估模型的开发和应用、深化关联关系未来不确定性的研究、推动多利益主体的互利互惠合作,以便更好地促进跨境流域水资源合理开发利用,实现更深层次的地缘合作。

黄河流域煤炭富集区煤炭水足迹演变及驱动效应研究

煤炭与水资源相互影响和制约,如何评价煤炭耗水的演变趋势及其影响机制对煤炭和水资源进行协同管理具有重要意义。基于国际标准的煤炭水足迹测算模型,分析2000—2017年黄河流域煤炭富集区—晋陕蒙煤炭水足迹的时空演变趋势,构建煤炭水足迹压力指数评价区域煤炭和水资源的匹配关系,并运用LMDI模型定量分析煤炭水足迹的驱动效应。结论如下:(1)煤炭水足迹总量在研究期内呈增长趋势,主要以原煤和火力发电水足迹为主,山西和内蒙古煤炭水足迹最高,陕西最低。(2)研究区整体煤炭水足迹压力指数逐渐增大,由煤–水关系缓和型逐渐演变为煤–水关系制约型,从空间分异来看,山西最大,研究期内均属于煤–水紧张型,陕西次之,内蒙古最小,均由煤–水关系缓和型演变为煤–水关系制约型。(3)影响煤炭水足迹的主要驱动因素是经济效应和技术效应,前者对煤炭水足迹的影响逐渐增强,后者对煤炭水足迹压力的影响先增强后减弱,各驱动效应空间分异明显。研究结果可为煤炭富集区煤炭和水资源可持续利用提供决策参考,为黄河流域生态保护和高质量发展的资源管理提供决策支持。

生态系统服务供给安全阈值视域下喀斯特地区生态安全演变

以贵州省为研究对象,基于生态系统服务价值构建供给安全阈值与生态安全评价模型,研究生态脆弱区生态安全时空演变。结果表明,2005—2018年:(1)贵州省生态系统服务总价值从7 875.38亿元增加到18 072.89亿元,年均增长6.60%,集聚高值区主要分布在黔东南州、黔南州和黔西南州等。(2)贵阳市生态系统服务供给价值低于供给安全阈值,生态系统提供服务无法满足人们最低生存保障需求;其余地区生态系统服务价值仅比供给安全阈值略高,且呈减少变化。(3)贵阳市生态安全指数小于1,生态系统处于不安全状态;其余地市生态安全指数与生态安全度均呈降低变化。(4)各地市人类活动强度指数与生态安全指数、人均生态系统服务价值呈显著负相关。

多维邻近下浙江城市创新网络演化及其机制研究

以浙江90个县级城市(城区)为对象,基于大数据专利文本挖掘析取城市间合作申请专利数,构建创新网络,采用空间网络模型和负二项回归模型分析2007—2017年浙江城市创新网络的网络结构、时空演化及创新合作强度的影响机制。研究发现:①浙江城市创新网络规模逐渐扩张,“小世界性”显著,通达性较好,整体呈以杭州湾区为核心的“网络局部化、辐射中心化”特征,等级层次性清晰;②浙江城市创新合作强度与经济规模、教育水平、政策支持、技术势差、城市行政等级、技术邻近性、边界相邻效应显著正相关且受地理距离约束,认知邻近性和制度邻近性与创新合作间分别呈“U”型和倒“U”型曲线关系,网络效应更多在整体网层面上促进了创新合作。在特定省份县级城市层面探讨了如何加强城市创新网络协同效应,以促进地方城市间的创新联系。

镇域传统产业集群创新网络演进特征及形成机理--以安徽高沟镇电缆产业为例

基于专利合作数据和实地调研数据,借助UCINET对安徽高沟镇电缆产业集群创新网络进行量化分析,揭示镇域传统产业集群创新网络的构成与演化特征,并运用多维邻近性理论探究其演化机理。研究表明:(1)产业集群创新网络是由网络主体、网络联结和网络结构三大要素构成,要素之间相互联系、协同发展;(2)镇域传统产业集群创新网络形成时间久,经历了初生期、结成期和发展期3个阶段,创新主体由单一转向多元、联结方式由非正式转向正式、联结强度由弱变强、联结结构由星型转向网状;(3)受地理位置、产业性质及经济基础的限制,地理邻近在镇域传统产业集群创新网络形成中具有重要作用;认知邻近存在滞后性,且其作用发挥一定程度上受到地理邻近制约;由于镇域传统产业集群自我创新能力较弱,创新网络对政府及合作组织的依赖性更强,制度邻近及组织邻近作用有待进一步凸显。

夜间灯光数据在不同尺度对社会经济活动的预测

以广东省为研究范围,采用双对数线性回归模型、香农信息熵模型和差别指数模型,从21个尺度分析NPP-VIIRS夜间灯光数据与经济普查数据中的企业数、企业从业人员数、营利收入以及资产总值的相关性。结果显示:①夜间灯光数据对经济活动的预测精度随尺度的增大而提升,在预测能力上,城市尺度高于镇街尺度,镇街尺度高于500 m网格尺度。②在更为精细的19个网格尺度分析中发现,1 km网格尺度出现预测精度的显著提升,在10 km网格尺度预测精度提升相对较高并达到了0.69,在35 km网格尺度预测精度开始趋于稳定,不再随着网格尺度显著增长。③在0.5~50 km网格尺度之间,网格尺度越精细,产业类型越呈现单一和不均衡分布的发展特征。随着网格尺度的增加,研究区内的产业类型越趋于多样化和均衡分布的发展特征。

东北三省县级尺度人口老龄化空间格局演变及类型划分

人口老龄化正成为制约东北振兴发展的突出问题。综合运用静态指标(老龄化系数、老少比)、动态指标(年龄结构变化、老年人口与非老年人口数量变化、老年人口增速)、空间自相关等测度指标和方法,分析了2000-2010年东北三省县级尺度人口老龄化空间格局的演变特征,并对人口老龄化类型进行了划分。主要结论如下:①从静态指标来看,10 a间无论是老龄化系数还是老少比,均表现出全面升级态势,区域差异更加突出,空间分布由"均质"向"极化"转变。辽中南城市群、资源型城市市辖区和部分边境市县成为人口老龄化和少子化的集中分布区。②动态指标来看,10 a间四大城市的市辖区、大城市周边市县、资源型城市市辖区、边境市县等区域,在年龄结构变化、老年与非老年人口数量变化、老年人口增速方面存在显著差异。③综合运用静态和动态指标将东北三省划分为5种老龄化类型:稀释老化型、残留老化型、就地老化型、潜在老化型和未老化型。对每种类型的老龄化特征进行了总结,并对典型区域提出了具有针对性的政策建议。

基于地形因素的秦巴山区人口-经济空间格局及其影响机制研究

地形是影响区域人口分布和社会经济发展的重要因素,尤其在山地区域其影响和约束作用更加明显。以秦巴山区为例,基于SRTM数据提取高程和地形起伏度,借助多种空间分析和地统计学方法,分多个尺度对人口、经济空间的格局和分异特征进行分析,重点从地形要素定量揭示其与人口、经济空间的相互关系和影响程度。研究表明:①秦巴山区人口经济空间分异特征明显,Lorenz曲线和基尼系数结果显示,人口分布具有不均衡性,但不均衡程度低于全国水平,Moran’s I指数结果说明人口、经济空间具有一定集聚特征,且在像元尺度下集聚程度更明显;②人口、GDP密度呈现外围热、内部冷的空间格局,通过像元尺度的空间要素密度分析发现人口、经济要素在垂直方向上的分异十分明显;③样带研究中人口、GDP密度与海拔的变化曲线呈反向相关,人口、经济在小尺度范围对地形有一定的适应性;④经济发展对地形条件依赖性更强,人口和村庄对地形的适应性更加明显;地形的垂直分异特征导致自然环境和区域发展条件的空间差异,进而影响着人口、经济的空间分布格局。

基于HLM和GWR的的汪清县农村贫困成因探究

明确贫困成因是提高精准扶贫效率和稳定脱贫成效的基本前提。对偏远少数民族聚居区--吉林省汪清县农村贫困成因进行解析,采用多层线性模型(HLM)同时分析了家庭层次和环境层次因素对农村贫困家庭年纯收入的影响,并利用地理加权回归方法(GWR)探索了环境层次变量影响的空间异质性。研究结果显示:①汪清县贫困农户家庭层次因素对家庭年纯收入的影响强于环境层次因素,但环境层次因素的影响作用亦不可忽视;②剔除环境层次因素的影响后,绝大多数家庭层次因素对贫困家庭年纯收入存在显著影响;③环境层次因素能够在不同程度上解释家庭层次因素影响效应的差异性;④环境层次因素的影响在不同区域的作用方向和强度上存在显著差异。最后从村域发展环境、医疗就业、区域内部贫困差异方面提出改善建议。

基于网络时空核密度的交通事故多发点鉴别方法

交通事故多发点是道路交通安全管理的重要治理对象,如何利用空间统计方法对其进行高效鉴别是研究热点。以华东某地为研究区域,以2013~2015年该研究区域的道路交通事故数据为研究对象,以时空道路网络为视角,通过路网匹配和路网裁剪形成事故时空子路段,提出一种基于交通事故场景的网络时空核密度估计值作为鉴别指标,用累计频率法和零膨胀的负二项回归模型确定鉴别阈值的事故多发点鉴别方法。

节点-场所模型及其应用的研究进展与展望

系统梳理了节点-场所模型及其应用的相关研究成果,发现已有研究主要集中在利用模型分析枢纽地区节点与场所发展特点、探究枢纽地区类型特点、预测枢纽地区发展潜力等方面。基于高速交通网和互联网的快速发展,提出未来节点-场所模型应用研究的重点方向:开展不同类型交通枢纽地区节点功能和场所功能的协同作用研究,探索旅游地空间节点功能和场所功能的平衡发展路径,探究不同要素流网络中节点城市的节点和场所协同发展,揭示节点-场所模型视域下地域空间演化的特征与规律,构建跨学科多元化的研究方法体系。通过加强节点-场所模型的应用研究,有利于优化地域空间结构,提升地域空间功能,丰富地域空间发展的理论研究,对制定地域空间发展规划具有重要启示。

基于绿色出行理念的合肥市区空气污染分区调控研究

空气污染是城市主要的环境问题之一,严重影响到城市人类健康,而交通尾气排放是空气污染的重要原因。绿色出行是基于城市可持续发展的要求,通过发展低碳、绿色、环保的出行方式,缓解城市交通拥堵、城市污染等问题的一种交通理念。基于绿色出行理念的城市空气污染分区调控研究,对于改善城市环境质量、提升人居环境品质具有重大意义。以合肥市区为例,构建基于绿色出行理念的城市空气污染评估框架,提出公共交通、步行及自行车的3类绿色出行评价指标,运用大数据分析绿色出行方式降低空气污染物排放的潜力。结果表明:合肥市区公共交通出行呈现东西、南北2条带状分布,步行及自行车出行集中于路网密度较高的城市二环内,'一核两轴'地区的绿色出行条件较好,改善空气污染物排放的潜力较强;城市空气污染空间呈现城市一环、滨湖新区核心区2个凹地;探讨绿色出行与城市空气污染的空间关系,发现两者存在一定的空间权衡关系;最后,基于绿色出行与城市空气污染的空间分布关系,将合肥市区分为绿色出行区、优化建设区、潜力提升区、出行限制区4类区域,并对不同区域提出城市空气污染优化策略。

中国城市生态效率时空演变及影响因素的区域差异

采用随机前沿生产函数(SFA)对中国城市2006~2013年的生态效率进行测算研究,随后采用Kernel密度函数对中国城市生态效率的演变特征进行分析。结果表明:①2006~2013年,中国城市生态效率均值介于0.807 6~0.838 2,资源投入和社会投入对生态效率具有正向作用,环境投入中的工业二氧化硫排放、废气排放和固废排放对生态效率具有显著的负向作用;②中国城市生态效率是一个波动起伏的动态变化过程,各等级城市生态效率均值都呈现增长趋势,其中超大城市的生态效率均值提升最快,城市生态效率规模等级递增效应逐渐显现,各等级城市生态效率趋同变化;③影响因素对各等级城市生态效率的作用存在明显差异,有必要采取针对性的措施提升各等级城市生态效率。

国际工序贸易的空间经济分布效应研究——克鲁格曼开放度假说的再考察

基于开放经济新中心是否与封闭经济原有中心空间重合的视角,以中国为背景对国际工序贸易影响空间经济分布的三大渠道进行理论阐释,在全球价值链背景下重新考察克鲁格曼的开放度假说。在理论分析基础上,借助加工贸易集聚熵指数和空间赫希曼-赫芬达尔指数(及校正地理集中指数)分别度量各省国际工序贸易嵌入程度和空间经济集聚水平,以中国23个省2001~2016年的面板数据构建动态面板模型,利用差分和系统广义矩估计对提出的理论假说进行实证分析和稳健性检验。结果表明:与开放度假说相反,国际工序贸易促进省域空间经济集聚;且工序贸易对经济集聚的促进作用在沿海要大于内陆。

不忘初心,砥砺奋进,为新时代国家生态安全和东北区域农业发展贡献科技力量——中国科学院东北地理与农业生态研究所建所60周年回顾

中国科学院东北地理与农业生态研究所（简称东北地理所）是中国科学院设立在东北地区的综合性地理科学、农业科学和环境科学研究机构和人才培养基地。2018年,东北地理所迎来了60周岁的生日。60 a来,东北地理所不断凝练科学目标,调整和完善学科布局与科研组织结构,推动了相关学科发展;强化人才引进和自主培养相结合,人才队伍结构和创新能力得到极大加强;瞄准世界科学前沿,取得了一批独具特色的重大基础研究成果,一大批有重要影响的技术成果取得突破并应用于国家生态建设与东北区域农业发展;发展和完善了绩效考评体系、成果转移转化机制和协同创新机制,和谐奋进的创新文化环境正在形成。

长江经济带空气质量指数的时空特征及驱动因素分析——基于贝叶斯空间计量模型的实证

基于2015年长江经济带126个城市空气质量监测数据,首先利用探索性空间数据分析方法揭示了空气质量指数(AQI)的时空演变特征,然后采用贝叶斯空间滞后模型探讨了长江经济带空气质量指数的社会经济驱动因素。研究结果表明:①长江经济带年AQI在空间上整体具有东高西低,长江以北高长江以南低的分布特点,具有明显的空间集聚特征。空气污染严重的热点地区主要集中长三角城市群的江苏省、浙北地区、皖北大部分地区以及上海市。空气质量较好的冷点地区则主要集中在云南省、四川的攀枝花以及贵州的大部分地区。②长江经济带AQI在季节上呈现冬春高、夏秋低的季节变化趋势。总体而言,四季的高值集聚主要分布在鄂皖苏,低值集聚主要分布在云贵地区。③贝叶斯空间滞后模型回归结果显示,长江经济带空气质量存在显著的空间溢出效应。此外,模型结果证实了“环境库兹涅兹曲线”假说;FDI回归系数为正,支持了“污染避难所”假说;人口密度、公路客运量均是导致空气污染加剧的重要因素,而第三产业比重和建成区绿化覆盖率增加有利于长江经济带空气质量的改善。