地理信息系统作为一门空间科学,以其独特的空间观点和空间思维,从空间相互联系和相互作用出发,揭示各种事物与现象的空间分布特征和动态变化规律。本文从地理信息系统所研究的空间对象出发,对地理信息系统发展新方向提出思考：①从地球空间拓展到宇宙空间,需要构建宇心坐标系和宇宙GIS、月球GIS等;②从室外空间延伸到室内空间,需要发展室内GIS,并拓展到水下空间和地下空间;③从宏观到微观空间,可以发展面向游戏的体育GIS、面向生命健康管理的人体GIS等;④面向大数据时代,发展大数据空间解析的理论和方法,贡献于大数据科学的发展。
旅游业作为国民经济的重要行业,在节能减排的大背景下,其碳排放的问题得到学术界越来越多的关注,但相关研究方法仍不成熟。本文以开封市为例,基于改进的EIO-LCA模型构建了旅游业碳排放矩阵,分析了城市旅游业及相关部门的碳排放状况。结果显示：城市旅游业直接碳排放占碳排放总量比例较小,其碳排放强度低于GDP碳排放强度,不同城市旅游者类型的人均碳排放量差异较大;旅游业各部门的碳排放量及直接碳排放比存在较大的差异,各部门对国民经济其他行业的碳排放影响不同。旅游业虽不是“无烟产业”,但可称为“低碳产业”,发展旅游业对城市的节能减排有积极的作用。
不同类型农村地区具有不同的能源消费取向,其造成的用能排放也呈明显的区域差异。研究农户生活用能排放分异,对深刻认识区域发展状况、制定合理的区域用能和环境管理政策具有重要意义。本文选取渭河下游临渭区为研究区,通过问卷调查与访谈方式获取基础数据,采用排放系数法测算平原地区、黄土台塬、秦岭山地的农户生活用能排放,利用灰色关联法识别用能排放差异的影响因素,结果发现：①不同类型地区农户生活用能排放差异显著。沼气比例较大的黄土台塬用能排放最低(1850.43 kg),薪柴为主的秦岭山地用能排放最高(2556.68 kg),多元化用能的平原地区排放居中(1863.20 kg)。②生活用能主要污染物CO2的排放量由平原向台塬、山区依次升高;其余污染物排放量高低,三类地区并无固定顺序：TSP排放秦岭山地居高,固体废弃物排放平原地区居多,这与各类地区主导用能类型相关。③影响用能排放差异的根本原因是区域能源供应能力,亦与区域环境影响下农户特征差异有关,依次为农户年龄结构、文化程度、家庭经济水平和职业结构。
气候变化已成为当前国际社会所关注的热点问题,而CO2排放是影响全球变暖的主要因素。本文基于多学科视角,综合运用文献资料法、对比分析法,梳理了CO2排放的估算方法、排放强度、排放绩效、排放影响因素和未来排放模拟方法的研究进展,分析了存在的主要问题,并展望了下一步的研究重点与方向。结果表明,CO2排放研究发展迅速并且成果丰富,CO2排放是不同因素众多变量之间相互作用、相互依赖的一个综合复杂的系统工程;多学科融合框架下地理与空间因素重视不足,研究尺度以全球化、国际化为主,多尺度研究逐步凸显并开始关注尺度效应,但省级、城市尺度的面板研究仍匮乏;面板数据逐步受到关注,动态分析对比评价仍待完善。未来研究在变量选取上应更加全面细化,尝试多尺度综合分析,逐步凸显城市碳排放研究,需更加关注理论结合本地化实践,运用系统的思维和方法掌握差异化趋势研究。
随着全球气候变化和城市热岛效应增强,近年来城市高温热浪灾害在世界各地频繁发生,给城市居民健康和社会经济带来了极大的负面影响。目前,国内已有的高温热浪灾害研究大多关注热浪强度、发生频率、持续时间等灾害特征,以城市居民健康作为承灾体的城市高温热浪灾害脆弱性研究尚不多见,相关的评价框架和方法亟待梳理和完善。本文从高温热浪灾害脆弱性的研究主题、脆弱性框架和定量化方法三个方面系统梳理了高温热浪灾害脆弱性国内外研究进展;在广义脆弱性概念框架的基础上完善了基于“暴露—敏感—适应能力”的高温热浪灾害脆弱性评价概念框架,并梳理了相应的指标体系;强调通过自然环境、社会经济、居民感知等多角度的定性、定量数据综合表征城市居民高温热浪灾害脆弱性,以期为高温热浪灾害脆弱性评价提供理论与方法支持,并为规避高温热浪灾害风险、响应高温热浪紧急事件及适应气候变化等提供科学指引。
由于中国各地纬度、地形及海陆位置的地域差异,形成了多种多样的避暑型气候。本文采用1993-2012年756个国家基本站和122个辐射站逐日气象数据,基于通用热气候指数(UTCI)模型计算各气象站点的人体感知温度,结合聚类分析方法对避暑型气候的地域类型进行了研究,并对其空间分布、时间变化和舒适特征进行了分析。结果表明：中国避暑型气候主要包括西南高原型、中东部山岳型、东北山地平原型、西北山地高原型和环渤海低山丘陵型5种地域类型;各类避暑型气候具有显著的地域特色：西南高原型避暑气候纬度低、海拔高,太阳辐射较强;中东部山岳型避暑气候地势高、风速大,夏季舒适偏冷;环渤海低山丘陵型避暑气候地势低、湿度大,夏季舒适偏热且舒适度受海风影响明显;西北山地高原型避暑气候温度适宜、天气晴朗,但略显干燥;东北山地平原型避暑气候凉爽、风速不大、辐射不强、湿度适中,综合条件相对优越。从各类避暑型气候夏季人体感知温度的变化来看,环渤海低山丘陵型舒适期较短,其余类型舒适期相对较长,东北山地平原型和西北山地高原型人体感知温度曲线呈良好的单峰对称变化,其余类型大致呈单峰不对称形态。本文不仅丰富了避暑型气候研究的理论成果,而且也可为避暑型旅游资源的开发与规划提供科学依据,进一步指导人们的避暑旅游活动。
从居民生活质量角度评价区域发展程度长期以来备受关注。本文以北京山区经济薄弱村为例,在抽样农户调查基础上,基于小康监测体系中的生活质量指标体系,采用因子分析法构建的主观评价体系,分别测算了村级客观、主观生活质量指数,运用聚类法与差异贡献率法,开展北京山区经济薄弱村居民主客观生活质量的对比评价及影响因素分析。研究表明：①客观指数上,99.29%的村庄低于北京农村的平均水平,村间差异显著,高指数村庄主要分布在地势平坦的近郊区;②主观指数上,具有一定地域趋同性,离城区越近主观满意度越低;③综合来看,深山区与近郊区的村庄自身存在较大的主—客观差异,18.95%的村庄综合生活质量较差,文化娱乐、信息教育、生态环保等生活品质是限制居民生活质量的主要因素;④差异扶贫、提升人口综合素质、扶持生活质量高维度相关产业发展以及开展扶贫动态监测与开发规划,是进一步改善居民生活质量、提升区域发展水平的主要驱动力。主客观生活质量评价能够深入反映区域发展与居民生活质量间的关系,可作为区域综合发展决策的重要辅助方法。
网格化的历史土地利用/覆被数据集,可为历史气候变化和碳循环研究提供基础数据。本文估算了1910年,并订正了1950-2000年青海和西藏的省域耕地面积数据;基于现代耕地空间格局,量化了海拔高程和地面坡度与耕地空间分布之间的关系,构建了历史耕地网格化重建模型。将1910、1960、1980和2000年的省域耕地面积数据带入网格化重建模型,得到了4个时间断面的耕地空间格局。结果表明：青藏两省耕地面积1910-1950年稳定,1950-1980年快速增加,1980-2000年基本稳定,略有降低。就空间格局而言,1960-1980年,河湟谷地和“一江两河”地区土地开垦范围的扩张和垦殖强度的增长在过去百年最为明显。模型检验表明,模型重建的2000年耕地空间格局与2000年遥感数据相关系数达0.92。
青藏高原受其特殊自然地理环境条件的限制,耕地主要分布在自然环境条件相对优越的河谷地区,人为因素对耕地分布范围的作用和影响极其微弱,尤其是在历史时期生产力水平较低的前提下,耕地的空间分布主要取决于土地的宜垦程度。本文将影响青藏高原河谷地区耕地分布的因子按其性质分为限制性因子和非限制性因子,并以此为基础排除了高原河谷地区不适宜耕作的地区,在适宜耕作的地区根据土地的宜垦程度,按“先优后劣”的原则将历史时期的耕地数据分配到空间上。选取青藏高原农业发展历史悠久的河谷地区之一河湟谷地作为实例,重建该区1726年耕地空间格局。将重建结果与已有的M模型重建结果进行对比分析,两者重建的耕地在空间分布上呈现出一致性,但重建结果在垦殖范围与垦殖强度上存在一定的差异;M模型的重建主要是以现代耕地分布格局为基础重建,忽略了现代耕地空间分布受现代农业技术的影响;而本文模型则是从低生产力水平前提下影响历史时期耕地分布的因子出发,重建结果更具合理性。
准确把握城镇扩张过程中空间形态的变化规律对城镇规划水平的提高具有重要的现实意义。当前,京津冀的协同发展已上升为国家战略,为了对京津冀远景的城镇增长进行预测,本文将北京城市空间发展分析模型(BUDEM)扩展到京津冀(JJJ)区域,构建了京津冀城镇空间发展分析模型(BUDEM-JJJ)。该模型以城市增长理论和约束性元胞自动机(Constrained Cellular Automata, Constrained CA)模型为基础,以京津冀区域为研究对象,以Logistic回归和单一参数循环方法(Monoloop)为模型参数识别方法,利用2000-2005年和2005-2010年两个历史阶段的城镇建设用地数据对模型进行了参数识别,并进行了模型验证。在此基础上,对京津冀区域2049年的城镇形态进行了多种情景模拟,分析了不同发展情景(Scenario)下京津冀地区城镇空间发展格局的变化,可为当前京津冀城镇发展方向的调整和下一轮的城镇规划提供参考。
城市群空间格局发展并非均匀的发展,而是密度(Density)更为集中、距离(Distance)逐渐缩短、整合(Division)更为强烈的过程。基于2009年世界银行发展报告,在劳动生产率基础上分析了长三角城市群空间发展状态。结果表明：①城市化的推进取决于密度的增加,区域发展取决于距离约束的克服,而区域一体化则取决于减少分割并增强整合,因此3D对于认识城市群区域发展及其一体化进程是非常合适的框架。②上海、苏州和无锡表现为3D类型,常州和南京表现为“密度—距离”2D类型,杭州表现为“距离—整合”2D类型,南通等表现为“距离”1D类型,绍兴等表现为“整合”1D类型,扬州等表现出0D类型;③长三角城市群的经济密度、心理距离、制造业专业化指数和外商直接投资均与劳动生产率存在显著性,弹性系数分别为1.727、0.218、0.102和0.237,而交通综合可达性作用不再显著,说明现阶段提升城市群内部经济密度和整合内外部资源比缩短各城市间距离更为重要。
科学合理地划分城市经济联系是完善城市圈功能布局、实现经济一体化发展的基础。通过引入相对引力常量、改进城市引力模型,并以武汉城市圈为例,探讨城市经济联系空间结构及引力格局划分方法。结果如下：①改进的引力模型能客观反映城市间不相等的相对引力现状;②武汉城市圈呈现出经济辐射型、经济依赖型、经济复合型3类城市经济联系结构,武汉市是城市圈内唯一的强经济辐射型城市;③根据城市经济联系结构,将武汉城市圈引力格局划分为以孝感—武汉—咸宁为中心,黄石—鄂州—黄冈和仙桃—天门—潜江为两翼的城市组团。
城市土地利用格局是城市空间功能演变的结果和空间表现,对两者间关系的探讨是地理学经典研究领域。本文基于2003-2010年工业、商服、住宅用地微观出让数据,运用样带分析方法,研究南京市不同用途土地出让的时空演化及作用机制,着重探析“退二进三”和旧城改造、开发区建设、新城发展等城市空间重构行为对土地出让区位、规模与土地投标租金的影响。研究表明：总体上,南京市土地出让的空间用途结构和地价分布符合Alonso经典竞租模式,但也呈现多中心城市的特征;主城区地价水平较高,以小宗、密集的商服与住宅用地出让为主,旧城改造对提升老城区地价具有明显作用;郊区开发区为工业用地出让的主要区域,由于地价受行政影响较强,工业用地地价被压低,在同一工业园区空间范围内投标租金曲线呈现扁平化特征;新城通过改善生活生产服务设施,引致大量土地出让和土地价值提升,呈现一定的产城融合发展态势。
从经济发展、居民生活、可持续发展、城乡统筹和社会发展5个方面出发,构建城镇化质量综合评价体系,运用熵值法对2003-2012年河南省省辖市城镇化质量进行综合测度,并对其空间演变原因进行分析。结果表明：①河南省省辖市城镇化质量总体上呈逐年上升态势,但发展不够稳定;②城镇化质量空间格局受原有格局的影响较大,相对较高等级区域位于郑州及河南西北部地区空间格局变化不大,城镇化质量空间格局变动主要在相对第三、第四与第五等级之间;③城镇化质量空间格局变化的根本原因在于各省辖市间衡量城镇化质量5个方面的发展速度不同,其中经济发展、居民生活和城乡统筹的发展速度相对较为一致,社会发展和可持续发展质量的发展速度差别较大。依据分析结果提出：要积极稳妥地推进新型城镇化的发展,更多地关注可持续发展和城乡统筹发展这两个相对薄弱环节,针对不同省辖市城镇化质量区别对待,因地制宜,促进河南省新型城镇化的健康、稳定、持续发展。
