自然地理学是地理学的基础学科,也是地理学综合研究的基石。本文在梳理自然地理学主要研究进展的基础上,思考了新时代自然地理学的发展方向。在全球环境变化驱动下,自然地理学及其分支学科在传承中得到新的发展。自然地理学近年来的研究进展主要表现为自然地理过程综合与深化、陆地表层系统集成、陆海相互作用和区域生态环境管理应用等方面。自然地理学及其分支学科的发展需要面向全球环境变化和人类需求,探索应用新技术新方法,开展多要素多过程集成研究,发展并完善地理模型,模拟和预测环境变化与可持续发展,服务于国家重大需求和政府决策。在发展过程中,亟待关注以下前沿领域与方向:①地貌学需要重点加强地貌学与全球环境变化及人类活动关系研究;②生物地理学有待深化属性地理学、全球变化生物地理学等前沿领域的探索,连接变化背景下的生物地理空间分布与人类需求;③水文学需要开展多要素、多过程、多尺度的综合集成研究,发展生态水文学、社会水文学、水文形态学等新兴学科领域;④自然地理学有待全方位介入气候变化研究,在气候变化国际重大研究计划、气候变化框架公约等方面发挥更加积极的支撑功能;⑤综合自然地理需要面向国家重大需求,聚焦人地系统耦合研究,在资源环境承载力评估、生态安全格局与生态文明建设等领域作出积极贡献;⑥自然地理学需深化耦合自然与人文要素及过程研究,建立发展复杂系统模拟模型,分析和模拟变化环境下的自然、人文要素耦合机制和陆地表层系统动态变化规律。
地貌变化有内在的规律,对环境保育、资源利用和自然灾害防治有重要影响。作为交叉学科和地理学的重要分支学科,地貌学具有重要理论价值和实际意义。过去10多年来,随着遥感、地理信息技术和沉积物定年、地球物理和地球化学探测以及数值模拟等新技术和新方法的应用,地貌学家的研究视野和深度不断扩大与加深,在构造地貌、气候地貌和人类活动与地貌过程等传统领域有很多新进展,揭示了不同地貌单元的变化规律和机理,极大地推动了地貌学的发展。在新时代,除了继续加强传统地貌单元的深入研究外,地貌学的发展应与全球环境变化和未来地球等重大科学问题(计划)紧密结合;地貌学家要关心人类活动对地貌过程的影响及适应,并利用新技术开展地貌过程的定量重建和数值模拟。同时加强地理学专业学生的地质学基础学习、发展定量地貌学和行星地貌学、系统开展人类活动对地貌过程的影响和适应研究,是提升中国地貌学水平的途径,也可为推动国际地貌学发展做出贡献。
气候学是自然地理学的重要组成部分;过去气候变化和当代气候增暖的影响与适应研究是中国自然地理学在气候变化领域的2个主要研究方向。本文综述了这2个研究方向的主要进展,包括:分别简述研究的意义、发展历程与主要科学问题;梳理总结中国过去气候变化重建与时空特征分析,历史时期气候变化的影响,全球增暖背景下中国气候区划变动特征,全球增暖对中国自然生态系统、水资源、农业等方面影响的区域差异,气候变化的综合风险区划等方面的前沿进展,特别是在各方面所取得的主要科学认识;以期为未来的深入研究,特别是编制相关领域和学科发展战略提供参考。
风险评估是气候变化研究领域的核心课题之一,减缓和适应战略的理论需求推动下发展出许多定量评估方法,完成了大量的评估工作。然而,已有研究在气候变化的风险构成上从不同的角度去认识,且评估方法论在整体上缺乏对致险因子与承险体的集成分类。基于此,本文明晰气候变化风险构成,包括致险因子的危险性、承险体的暴露度与脆弱度及其相互关系,明晰了风险产生与变化逻辑。融合致险因子与承险体特征,将气候变化风险定量评估方法归纳为突发事件和渐变事件两类,并分别进行了理论阐述和案例剖析。最后,根据气候变化风险的研究现状和评估需求,从温升目标、脆弱性曲线、适应措施等方面提出未来展望。
水文学是研究地球上水的起源、存在、分布、循环运动等变化规律,并运用这些规律为人类服务的知识体系。水文学研究经历了由经验到理论、由简单过程到复杂系统、由定性描述到定量模拟的发展历程,其学科体系演进与科学技术进步及社会发展需求紧密联系,并由此衍生出诸如生态水文学、气象水文学、冰冻圈水文学、遥感水文学、同位素水文学、城市水文学、社会水文学等多种交叉研究领域与分支学科。当今水文学研究在水文多尺度观测、陆面—水文—社会耦合模拟及多源观测—模型同化技术等领域取得显著进展,水文学研究的广度和深度不断拓展。未来水文学研究将面向陆地水文循环的变化规律及其效应,重点关注水文循环变化特征和机理、水文循环变化趋势预估及水文循环变化的自然和社会影响等前沿课题;从原有就水论水研究思路转向在自然地理综合分析框架下以水循环为纽带开展的多尺度、多过程集成研究。
进入人类纪尤其是近数十年来,人类活动对水文过程的影响愈来愈突出,愈来愈强烈,许多新的问题用传统水文学理论难以给出合理的分析和解释,因此,作为两个关注人类活动影响的水文学分支学科,社会水文学和城市水文学受到越来越多的关注。随着人水互动关系的增强,水文系统和人类系统逐渐演变为一个耦合系统,为研究其互馈关系和协同演化过程,社会水文学应运而生。城市是人类活动与自然系统相互影响最剧烈的部分之一,城市区域水循环问题日趋复杂,由此诞生了城市水文学。这两个学科的研究,对水资源和与其相关的经济社会发展的中长期规划和管理,指导城市规划建设、增强城市水安全和改善城市水环境具有重要意义。本文梳理了两个学科的发展规律,总结了研究特点。分析了两个学科的研究现状和发展趋势,包括社会水文学对社会因子的研究、典型流域的案例研究、不同案例的对比研究、模型模拟研究;以及城市水文学中城市化对降水和洪涝灾害的影响研究,城市化与生态环境响应关系的研究。本文探讨了两个学科的重点研究领域,如社会水文学中的本构关系研究、比较社会水文学研究、交叉学科研究等;城市水文学中的城市化对水文过程影响机理及模拟研究、城市暴雨洪水监测与预测预警技术研究、城市雨洪管理和资源化利用技术研究等。
作为土壤学和地理学学科的分支,土壤地理学是地球表层系统科学的重要组成部分,其核心研究内容是土壤的时空变化。土壤地理学研究对象从传统的土体向地球表层系统视角下的关键带转变,研究方法上全面走向数字化。本文综述了近20年来土壤地理学分支学科包括土壤发生、土壤形态、土壤分类、土壤调查与数字土壤制图等领域的研究进展,指出其发展趋势为:基础理论研究不断拓展、调查技术正经历变革、时空演变从过程观测走向模拟,同时探讨了土壤地理学的未来发展契机与面临的挑战。
土壤的空间分布是土壤形成与发展过程的体现。数字土壤制图是一种新兴的、高效表达土壤空间分布的技术方法,在过去的30年取得了飞速发展。其理论基础为土壤成土因子学说和地理学第一定律。国内外学者在获取环境变量数据、采样方法、制图模型方法和土壤图产生及评价方面开展了大量的研究,应用案例也从小范围到大区域,甚至是全球尺度。未来数字土壤制图的发展方向包括:环境变量刻画的新技术,特别是体现人类活动方面的环境因子;新型数据和遗留数据的有效利用;土壤发生学知识与数学模型的紧密结合的新型推理方法;支持大数据多终端的计算模式。
土壤作为自然地理学的重要研究对象之一,是联系大气、水、生物等其它地理要素的重要枢纽,其信息的快速准确获取研究对现代地理学的发展具有重要意义。本文重点介绍卫星、航空、无人机和地面不同平台搭载的不同类型传感器的探测原理;总结国内外基于星地传感技术的土壤信息快速获取方法及其在土壤属性预测和制图中的应用;阐述现代土壤信息获取在土壤地理学中的应用情况;展望当前土壤星地传感器技术的发展趋势。
植物属性地理学是植物地理学的一个新兴研究方向,研究植物属性的地理分布规律。目前与植物属性地理相关的研究热点主要集中在植物属性的多尺度表达、植物属性的权衡关系和属性多样性与生态系统功能三个方面。比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量、种子质量、植物高度、茎密度是最受关注的植物属性。植物属性需要在植物个体水平上进行测量,然后基于群落内物种相对优势度的加权平均上推到群落水平。植物属性权衡关系主要包括叶片经济型谱及属性与环境因子之间的权衡关系研究。全球植物属性数据库的丰富与共享,推动着植物属性地理学的蓬勃发展。当前的植物属性空间连续分布主要利用全球属性数据库和空间统计建模方法实现,但借助激光扫描和成像光谱技术直接对区域植物功能属性进行空间制图正成为植物属性地理学空间计算的新方法。植物属性的空间格局分析是植物属性地理学的重要内容之一,不仅有助于解释植物物种的适应性与分布、群落构建等问题,而且为预测全球气候变化对植物的影响提供了依据。用植物属性代替物种可以更好地解释植物分布和植物对环境适应的生理机制,所以在全球植被模型研究中开始尝试将基于物种的植被动态模型发展为基于属性的植被动态模型,这将会给全球变化下碳循环过程的模拟和陆面模式带来新的机遇和挑战。展望未来,植物属性地理学仍然需要发展新的研究手段,深化全球植物属性的空间分异规律及其与环境因子之间的关系研究,以及完善全球和区域植物属性数据库建设。
在全球快速城市化背景下,城市成为经济高速发展、人类活动高度集中、人地相互作用最强烈的区域,人工环境下“第二自然格局”的形成以及剧烈的城市土地利用/覆被变化效应使得城市自然地理学在城市复杂系统的研究中具有重要的理论和应用价值。本文通过对城市自然地理学的缘起、学科发展的综合分析,从学科理论体系、研究内容以及前沿发展领域等方面进行了论述,以期丰富和深化城市自然地理学研究内容,并进一步推动城市自然地理学的研究和发展。未来,城市自然地理学的研究应从以下方面开展:①关注基础理论研究,深化学科理论体系;②发展多学科的交叉视角,深化城市地表系统多要素变化研究;③聚焦城市自然—人文复杂系统,揭示自然和人文多要素间耦合机理及驱动机制;④拓宽城市服务应用领域的研究,提供城市可持续发展的多目标决策。
地理系统是多圈层交互的复杂巨系统。地理系统模型是理解和预测不同尺度地理系统格局和过程变化最重要的研究方法。地理系统模型作为可持续发展科学决策必需的工具,是自然地理学重要的研究方向。过去几十年来,在全球变化等全球性重大环境问题和人类科学决策需求的推动下,地理系统模型虽然发展迅速,但还不足以准确地模拟和预测复杂人地耦合系统。本文分别从模型原理、框架和尺度等方面回顾与梳理了地理系统模型从单要素到多要素、从统计到过程、从静态到动态、从单点到区域和全球尺度模拟等发展历程,并总结了地理系统模型对发展人类—自然耦合系统以及模型—数据融合系统的趋势。发展中国的地理系统模型将有助于中国和全球可持续发展的科学决策。
分区是地理学认知世界的基本途径。作为综合自然地理学的重要研究内容,自然地域分区通过对区域的划分,有助于进一步认识自然地域系统要素特征及其相互作用过程的地域分异规律,可为制定差异化的空间管治政策提供科学依据。自然地域分区的主题与方法随着社会经济发展在不断变革与创新,本文系统梳理了中国学者在自然地域动态分区、分区界线自动划定与多分区方案定量优选等前沿领域的近期进展,总结了自然地域分区理念、方法的创新与拓展。在此基础上,探讨了新时代自然地域分区在理念、技术与任务方面面临的挑战,建议开展面向人类—自然耦合系统、综合定性与定量途径、从全球到地方多尺度的自然地域分区研究,以期进一步完善自然地域分区理论与方法。
区域资源环境综合承载力是人地关系和谐和可持续发展的重要基础,也是自然地理综合研究的前沿及热点内容。近年来,区域资源环境综合承载力研究取得了长足进展,体现在:①建立了综合、广泛的评价指标体系;②资源环境综合承载力与人地关系的调适;③综合研究方法的应用;④对资源环境综合承载力的时空动态研究的关注及尝试。目前,资源环境综合承载力研究应用于国土空间开发、产业规划、灾后重建、资源环境监测及预警等领域。未来仍需在完善指标体系的构建、研究尺度及动态变化等方面加强研究,以此深化综合自然地理理论及实践研究,为区域资源、社会和生态环境可持续性研究提供支撑。
生态系统服务是连接自然环境与人类福祉的桥梁,是人地系统耦合研究的核心内容。本文在构建生态系统服务与人地系统耦合研究框架的基础上,系统梳理了生态系统服务评估、生态系统服务权衡、生态系统服务影响因素、生态系统服务供给流动与需求等研究前沿,提出了未来生态系统服务研究的重点领域。主要研究结论认为:①国际生态系统服务模型发展迅速,SAORES模型是中国生态系统服务模型优化与参数本地化的突出代表;②生态系统服务权衡具有相对复杂的时空尺度,权衡分析的前提是辨析不同尺度生态系统结构—过程—功能—服务的作用机制;③自然因素是生态系统服务时空分布的基础,土地利用能改变生态系统结构、功能与生态系统服务变化,社会经济因素会导致生态系统服务权衡的差异;④为明晰生态系统服务供给与需求耦合关系,需进一步识别生态系统服务流的运移路径;⑤未来生态系统服务研究需加强生态系统服务对全球变化的响应特征和机制分析、面向可持续发展目标的生态系统服务供给流动与需求研究、生态系统服务的动态评价集成与优化、生态系统服务与人地系统耦合、生态系统服务与大数据集成等。
土地系统变化长期以来不仅是地理学研究热点,也是资源环境经济学、生态学、城市规划等多学科领域关注的主题。构建模型模拟土地变化能够促进理解人地相互作用机制,模拟结果可为土地资源优化与资源环境政策制定提供依据。不同研究者基于不同学科理论、应用多种方法构建土地变化模型,模型从早期关注自然覆被类型变化发展到对人类决策行为的刻画,从统计方法发展到更突出空间分布的元胞自动机方法,以及更聚焦土地变化过程的经济学方法和多主体方法。未来土地变化模型发展方向为:在多尺度进行多方法耦合,对土地变化过程进行更为明晰地刻画,将土地变化模型与其他地球系统模型耦合等方面,进一步能够促进解释复杂人地系统,并推进模型在决策支持层面的应用。
面对变化中的全球环境以及变化中的学科热点,以“变化背景下自然地理学新发展与新挑战”为主题的第一届全国自然地理学大会于2017年11月20-22日在南京召开。聚焦地理学与可持续发展、自然地理要素与过程集成、空间数据挖掘与系统决策等当代自然地理学研究的前沿内容,通过学科前沿理论的凝练,引导自然地理过程研究的继续深化;依托理论与方法创新;在典型流域、区域实现了自然地理过程的初步集成,切实服务于人地耦合视角下的可持续社会决策。深化自然地理学分支学科的过程研究、推进综合自然地理学的发展、提升陆地表层系统观测和模拟水平,将有助于进一步巩固自然地理学在地理科学学科体系中的基础学科地位,为满足国家重大战略需求和全球可持续发展作出重要的学科贡献。
区际贸易隐含碳排放转移是导致区际碳泄漏、碳减排权责失衡等问题的重要原因,对全球碳排放格局及碳减排效果影响重大。研究区际碳转移时空格局演化规律和内在驱动机理,研制针对性碳转移优化调控方案,对提升区域整体碳减排效率和经济生态综合效益,具有重要现实意义,近年来已引起了国内外学者越来越多的关注,逐渐成为区域可持续发展和生态经济研究的热点问题之一。本文对国内外区际碳转移的相关研究成果进行了梳理,重点总结了对中国省际隐含碳转移问题研究的进展和成果应用情况,展望了区际贸易碳转移问题未来研究的方向:进一步重视国际、省际碳排放转移间的协同研究,揭示区际碳排放转移的动态驱动力及驱动机理,探索创新基于共同责任的省际碳转移减排机制等。
随着互联网、物联网和云计算的高速发展,与时间、空间相关的数据呈现出“爆炸式”增长的趋势,时空大数据时代已经来临。时空大数据除具备大数据典型的“4V”特性外,还具备丰富的语义特征和时空动态关联特性,已经成为地理学者分析自然地理环境、感知人类社会活动规律的重要资源。然而在具体研究应用中,传统数据处理和分析方法已无法满足时空大数据高效存取、实时处理、智能挖掘的性能需求。因此,时空大数据与高性能计算/云计算融合是必然的发展趋势。在此背景下,本文首先从大数据的起源出发,回顾了大数据概念的发展历程,以及时空大数据的特有特征;然后分析了时空大数据研究应用产生的性能需求,总结了底层平台软硬件的发展现状;进而重点从时空大数据的存储管理、时空分析和领域挖掘3个角度对并行化现状进行了总结,阐述了其中存在的问题;最后指出了时空大数据研究发展趋势。
目前基于三维生态足迹的中国省际自然资本利用研究,仅从生产视角测度评价了区域自然资本存量、流量利用的空间格局。本文以消费视角对2006-2015年中国30个省(市、自治区)及不同地类足迹深度、足迹广度进行动态评估,进而通过存量流量利用比和资本流量占用率刻画了中国自然资本利用可持续性现状,并利用全局和局部回归模型量化其驱动因素及因素效应的空间差异性。结果显示:①中国足迹深度从3.04升至4.17又降至4.06,存量资本消耗有减弱趋势;足迹深度大致表现为:东部>中部>西部,其中上海最高达30.69,青海最低为1.70;②中国足迹广度在0.36~0.39 ghm2/人之间波动;足迹广度总体表现为:西部>中部>东部,其中最大值为新疆0.81 ghm2/人,最小值为上海0.09 ghm2/人;③从组分构成看,化石能源用地和草地是存量资本消耗的主要方式,耕地和建设用地是流量资本占用的主要方式;④中国自然资本利用可持续性呈现变好趋势,省际呈东弱西强的格局;通过回归分析发现,生态足迹强度、城市化率、生态承载力是导致自然资本利用可持续性空间差异的显著因素,且这些因素的效应特征表现出不同的空间模式。生产视角和消费视角的测算结果相结合,可提供全面丰富的生态足迹信息,为相关实际应用提供一定的借鉴。
生境质量是评价生态环境的重要指标,掌握其对城市扩张的时空响应规律,有助于提升都市区城乡规划质量和生态管控的合理性。本文在运用InVEST模型对长沙都市区1995-2015年生境质量时空演化的基本特征进行分析的基础上,利用缓冲区由内向外逐层剖析,探讨长沙都市区近20年来城市扩张格局及其对生境质量的影响。结果表明:①长沙都市区建设用地面积从170.26 km2增至487.19 km2;三环线以内建设用地快速扩张,从三环线起向外扩张逐渐放缓;②生境质量中等及以上的区域占比从1995年的43.49%下降到2015年的27.22%,生境质量平均值则相应地从0.46下降到0.31,且退化最明显的区域从核心外围区(5-10号缓冲区)外移到三环线附近(10-15号缓冲区);③各圈层建设用地扩张强度与生境质量变化之间存在显著的空间负相关性,生境质量变化对城市扩张响应最强烈的区域始终位于核心外围区;④建设用地空间布局零散和几何形态不规则程度的增加加剧了生境质量的退化,并在三环线附近区域(10-15号缓冲区)表现最为明显,应成为未来长沙都市区城乡规划和生态管控的重点区域。
为探讨城镇化发展与植被覆盖状况的协调发展关系,本文以黄河中上游的144个县域单元为研究对象,基于2000、2005、2010及2015年4期的县域经济发展数据及MODIS-NDVI数据,通过门槛回归模型,以影响研究区域植被覆盖最主要的降水因素作为门槛变量,具体分析不同降水条件下城镇化发展对植被覆盖的影响,并提出以保护植被覆盖为基础的差异化城镇化发展策略。结果表明:①随着城镇化的推进,植被覆盖会进一步遭到破坏,但降水因素在城镇化影响植被覆盖的过程中可发挥显著的正向调节作用,从而促进城镇化与植被覆盖的协调发展;②实现城镇化与植被覆盖的协调发展,不仅取决于自身的降水条件,还依赖于当地的生态工程建设及产业结构优化升级等多种因素。其中,退耕还林(草)政策的实施可加速植被覆盖的修复进程,提高区域环境的生态承载力,有效缓解城镇化发展带给植被覆盖的负面影响;③第二产业在经济发展中的比重增加会给植被覆盖带来严重威胁,阻碍城镇化与植被覆盖的协调发展,尤其是在年均降水量较少且生态脆弱的地区。
城市地表温度与NDVI的空间相关性已被广泛研究,但是其尺度效应常常被忽略,给研究结果带来不确定性。本文以郑州市为例,基于四幅Landsat8影像,经辐射传导法反演地表温度(LST),运用半变异函数识别地表温度的空间相关性分析尺度,并结合空间相关指数Moran's I,从多尺度、多季节、多邻接范围3个方面对地表温度与植被覆盖的空间相关性的尺度效应进行了探讨,结果表明:①LST和NDVI的单变量空间自相关和双变量空间相关尺度均在300 m左右;②300 m相关尺度内,单变量空间自相关性存在显著尺度效应,相比之下双变量空间相关性尺度效应较为微弱;③LST和NDVI的单变量空间自相关性和双变量空间相关性尺度效应均表现出明显的季节差异;④随着邻接范围增大,LST和NDVI的空间自相关性减弱,尺度效应更明显。因此度量LST和NDVI的空间相关性要考虑时空尺度效应,本文研究结果有助于进一步认识LST和NDVI间空间相关性的尺度效应。
定量测度微观因素对住宅地价影响程度的时空分异特征是有效揭示住宅地价形成机制的重要条件。本文基于武汉市2007-2015年公开出让的住宅地价样点数据,采用广义可行最小二乘法(FGLS)修正的特征价格模型(Hedonic),测度微观影响因素对住宅地价影响程度的时空演变规律。结果显示,各要素对住宅地价影响程度的时序变化特征复杂,空间区域差异明显,具体而言:①2007-2015年间,武汉市住宅地价因素的影响程度从高到低依次为:容积率>医院>城市中心>城市副中心>地铁>公园。②在时序上,城市中心对住宅地价的影响程度呈增强趋势;城市副中心对住宅地价影响整体有所减弱;医院对住宅地价的作用程度呈指数式上涨;地铁对住宅地价增值作用主要发生在开通后;公园的影响持续下降;容积率的影响则在时序上先减后增,与住宅用地出让面积呈反向变动关系。③在空间上,在二环内中心区域,公园、容积率等对住宅地价影响程度较高;而在二环以外,与生活便利性相关的地铁、医院对住宅地价的作用更强;城市中心和副中心功能对住宅地价作用在空间上的互补效应明显。基于研究结果,强化景观用地等的宏观配置和保护力度,审慎确定容积率等是当前城市土地管理值得关注的问题。
基于联合国多维贫困指数、世界经济论坛旅游竞争力报告及国际货币基金组织提供的贫困国家经济数据,构建了旅游竞争力与经济发展评价指标体系,通过信息熵值法确定指标权重,再运用耦合协调度模型测度2008-2017年间贫困国家旅游竞争力与经济发展之间的耦合协调度,研究其时空演变规律及成因机制。研究发现:①贫困国家旅游竞争力与经济发展的的耦合协调现状不容乐观,基本都处于失调或接近失调状态,但从时间发展来看,有向协调方向缓慢发展的趋势,且耦合协调度的区域差异正在缓慢缩小;②从耦合协调类型上看,大部分贫困国家为经济滞后型,其余为旅游—经济同步型,尚无旅游滞后型;③贫困国家旅游竞争力与经济发展的耦合协调度等级分布呈现较明显的空间集聚特征,非洲地区耦合协调度等级相对最低,南美洲及加勒比地区耦合协调状态相对较好,东南亚地区则呈现局部异质性。
旅游产业的提质增效是新常态下旅游学科研究的重要问题之一。利用中国大陆1997-2015年省际旅游发展相关数据,综合修正的DEA模型、空间马尔科夫链、脉冲响应模型,以及俱乐部趋同理论,在对省际旅游效率进行定量测算的基础上,分析其时空演化趋势及机理。主要结论为:1997-2015年中国大陆省际旅游效率演化具有显著的地带特征:东部地区旅游经济增长的集约化程度较高,西部地区旅游经济增长的粗放型程度较高;各项旅游效率水平转移在地理空间上往往受到邻域地区旅游效率的影响。考虑空间因素后,各项旅游效率的空间转移更加活跃,但基本格局没有发生变化:各项效率均具有较高的稳定性,尤其是规模效率;空间马尔科夫链分析结果表明:旅游效率的时空演化一定程度上导致了俱乐部趋同效应,中国大陆省际旅游发展效率存在着“近朱者赤、近墨者黑”现象。省际旅游效率的俱乐部趋同客观上使得旅游发展维持着一种“稳定”状态,不利于旅游效率的提升,未来的旅游合作必须进一步突破地理区位的限制。
随着互联网的发展,利用互联网数据来研究城市实体空间问题成为城市地理学研究内容和研究方法的新切入点。本文基于互联网消费平台点评数据、互联网地图实时交通数据和城市兴趣点等数据,在建立住宿业竞争力评价指标体系的基础上,计算武汉主城区高端酒店竞争力得分和排名,并探求住宿业竞争力的空间分布特征和布局模式。研究发现:①武汉高端酒店竞争力得分总体较为集中。价格、人气、周边商业和商务服务是酒店之间竞争力差距的主要因素;②武汉高端酒店竞争力投射在空间上总体呈现点状聚集与线形延伸并存的格局,竞争力高分酒店主要集中在二环线内的武昌和汉口;③随着酒店竞争力等级的下降,酒店空间格局呈现由城市中心向四周递减的圈层式发展规律,高等级酒店大多出现在新兴商业区;④本文归纳了武汉主城区高端酒店竞争力空间分布模型,得出中央活动区新兴商圈顶级高端酒店、中央活动区传统商圈中级高端酒店、交通门户周边中级高端酒店等7种住宿业空间格局类型。
在中国全面进入老龄化社会的大背景下,老龄问题逐渐成为新常态和学者关注的焦点。本文采用知识图谱分析和传统文献研究相结合的方法,借助Citespace软件分析了2003-2017年国内老年地理学研究的热点领域,通过关键词共现归纳出中国老年地理学研究的特点为:①人口老龄化时空格局及驱动机制和养老设施空间配置成为近年来老年地理学研究的热点领域,但大区域小尺度、更深层次驱动机制有待进一步研究;如何将老年居民的社会交往、情感归属、社会资源与社区多维度结合,是未来社区建设与养老重点关注的方向;居家养老理论探索与实践总结尚未形成理论突破并推动政策实践,亟待学者对其进行本土化的理论构建。②老年人健康与环境研究成为新兴研究领域和主导方向,如何由宏观层面关注老年人健康与环境关系到微观层面关注老年个体情感体验、地方依赖,空间化健康与环境关系,选择和量化人文因素将是今后研究的重点难点。③对老年人空间行为研究有待实现定量和质性研究的互补融合,探索强调个体认知、行为偏好的行为主义地理学与强调时空整体性与制约的时间地理学的有机结合成为未来发展方向。
湖泊的古水文及古水化学重建是湖泊研究领域最具挑战性的工作之一。在湖泊、河湖相及高湖面沉积物中,萝卜螺属壳体化石广泛分布;而且现生萝卜螺属亦广泛地分布于全球的湖泊及河流。这些生物碳酸盐(文石)壳体成为一种潜在的和高分辨率的环境信息记录载体。近年来,萝卜螺属的生境及其壳体的稳定碳氧同位素和元素已经逐步被用于了解青藏高原及其他地区的古水文、古水化学和古气候的信息。然而,在萝卜螺属壳体如何记录其宿生水体的古水文、古水化学等信息,以及如何基于萝卜螺属壳体化石重建古环境等方面,仍有许多科学问题有待探索。本文在前人研究的基础上,侧重在作为环境信息载体的萝卜螺属的分类体系、生境研究及其应用和壳体指标(δ13Cshell,δ18Oshell,87Sr/86Sr,Sr/Ca和Mg/Ca)特征及其在环境重建中的应用等方面进行总结和展望。
南海及沿岸地带是亚太地区经济发展最有活力和潜力的地区之一,受全球变化和人类活动的影响,南海资源环境正发生快速变化,对社会、经济、生态和环境带来新压力。本文从地理空间信息角度,以海岸资源、海洋资源和珊瑚礁资源的地理研究为综述内容,梳理了该区域岸线遥感监测、油气资源储量及渔业资源渔获量的地理差异、珊瑚礁地貌遥感监测与珊瑚白化等相关研究进展,讨论了已有研究的成果及其薄弱方向,依据发展趋势探讨了未来研究工作的重点。综述发现,南海资源环境的地理空间研究中,主要成果表现在资源环境的大面积快速监测与地理分异性方面,但在资源分布的内在机制及资源开发的环境效应影响方面仍缺少足够的研究。未来可望获得突破的研究主要包括:区域时空多尺度特征及其效应,区域间自然和社会发展的分异和规律,多源数据融合的南海资源动态监测的精度与时效的提高,以及资源变化过程的海洋生态与环境综合效应研究等。
面积辽阔的南海是中国未来重要的能源接续区与资源基地,也是涉及国家海洋权益最为集中的区域。本文针对地理信息技术支撑下的南海岛礁研究现状,从南海岛礁现有基础数据成果、遥感手段岛礁基础地理信息提取方法及提取成果所做的岛礁分析与评价3方面,系统地回顾了国内外涉及南海岛礁资源环境研究的相关进展,评述了现有研究技术方法存在的不足,并对未来的研究进行了展望,在此基础上,提出了3个主要方向作为未来研究的重点:①促进遥感数据获取多源化,构建海量多源、多尺度南海岛礁遥感数据仓库;②加强技术协同创新,结合地理信息技术的发展,提升岛礁信息提取与监测的准确性与可靠性;③提升遥感分析智能化,研究并建立综合分析与情势推演平台及战略决策辅助支撑系统,以期为南海岛礁的进一步深入研究提供参考。
珊瑚礁遥感地貌分类体系在珊瑚礁遥感地貌制图中具有重要的指导作用。目前,珊瑚礁遥感地貌分类体系仍存在构建标准不统一、部分重要地貌类型不突出以及涵盖地貌类型不完备等问题,影响了珊瑚礁遥感地貌制图应用于珊瑚礁科学和管理。本文采用中国南海46个珊瑚礁(环礁、台礁)的高分辨率遥感影像(WorldView-2、Quickbird),并结合西沙群岛15个岛礁的地貌实地调查数据进行南海高分辨率遥感地貌分类体系的构建研究。以各地貌类型所处礁体位置、动力特征、出露程度和沉积类型为划分标准,将相似尺度和重要性相当的地貌类型归为同等级别,共构建了3级19类南海珊瑚礁遥感地貌分类体系。该分类体系划分标准统一、地貌类型数量最多且完备,新命名了内礁坪生物稀疏带、内礁坪生物丛生带,补充了水下礁脊、潮间带浅滩、浅水礁塘等地貌类型,便于直观理解和推断不同尺度的海洋生态相互作用及重要性。同时,其多等级多尺度性适用于分辨率由低到高的南海珊瑚礁遥感地貌制图,有助于珊瑚礁态势演变分析、管理和保护,为维护国家海洋权益作出应有的贡献。
基于2016年的全球官方航空指南(Official Aviation Guide, 简称OAG)计划航班数据,本文重点分析了全球多机场区域的空间格局和主要类型。研究发现:除美国和欧洲的英、法、德、意等国外,中国、日本、泰国和巴西等国的多机场区域数量占有绝对优势。南欧、澳大利亚和新西兰、西亚等地的多机场区域内的机场等级呈现两端极化,缺少中间层级的辅助机场。以车程时间作为衡量,英、美两国多机场区域内机场布局更为紧凑,特别是英国其他主要机场或辅助机场到达核心机场的时间相对中国减少了约0.5~1 h。根据各多机场区域赫芬达尔—赫希曼指数(HHI指数)和可售座位数对比结果,多机场区域可分为9个类型,对照多机场区域不同的演化阶段,目前共有22个多机场区域发展较成熟。未来在保证多机场区域整体发展的前提下,中国应注重其他重要机场向中间层级的辅助机场的转化进程,提高区域内地面交通水平,以减少机场间的到达时间,引导区域内机场维持高水平竞争。
共建“21世纪海上丝绸之路”重大倡议的提出,疏通了东西方经由航运往来,实现全要素“流动”的海上通道,拓展了中国连接世界经济的新型贸易之路。本文基于航运往来关系,引入社会网络分析方法,分析中外整体航运网络空间结构及核心—边缘构局,结合嵌入广度、嵌入深度和网络中介功能,类比不同地区航运网络嵌入模式差异;综合考量中外港口节点的网络中心地位和现实航运能力,识别航运网络中的功能节点。研究发现:①沿线航运网络呈现以中国—东南亚地区紧密关联为重心的“镐头”状空间格局,上海、深圳、新加坡、巴生港共同架构起沿线港口低耗高效的轴辐式关联网络结构;②过滤得到关联骨干网络和核心网络,并识别出关联广度和强度差异的海外港口特殊节点和核心节点;③港口嵌入航运网络的方式大致可分为以中国和东南亚港口为代表的(广度、深度、中介功能)层级嵌入模式和以非洲、南西亚—中东、南亚和欧洲地区为代表的均质嵌入模式;④中国港口外向关联强度层级特征明显,识别出潜在复合型枢纽港、外向干线港、内向直挂港、中介支线港和边缘喂给港五种类型的港口节点,并明确分工提出发展建议,以期有效协调港口组织格局和节点功能互补共进,强化“21世纪海上丝绸之路”的通道价值。
沿海港口是“一带一路”海陆双向通道的交汇点,航运网络则是港口融入海上丝绸之路的载体,其空间联系及一体化水平是港口整体竞争力的重要指标。利用复杂网络模型对2005年与2015年航运网络联系进行定量刻画和空间分析,探讨近10年来中国集装箱港口航运网络的空间联系和区域差异,结果表明:① 中国集装箱港口航运网络具有较高的集聚系数与较小的平均路径长度,整体服从小世界模型。各港口间的网络可达性与中转衔接功能差异性较小,各地的区域性枢纽港较为稳定。② 基于社会网络分析(UCINET)呈现的最强联系航运网络看,三个相对独立的区域性网络演变为全国性的轴—辐空间网络,航运网络的一体化程度显著提升。③ 从区域差异来看,四大区域港口间的联系强度增强,台湾地区各港口的最强联系区域由珠三角变为长三角,其网络可达性及中转衔接功能有所提升,并形成以高雄港为区域性枢纽的区域性网络。整个台湾地区港口与大陆其他区域的联系强度上升79.46%,而香港港虽保持了与深圳港的最强联系,但与大陆港口的整体联系强度却下降了22.99%,从全国性枢纽港弱化为珠三角区域性枢纽港。
印度洋通道是中国获取能源和其他资源、出口工业产品并同南亚、西亚、非洲和欧洲国家交流合作的生命线。随着中美关系和中国周边地缘态势的深刻变化,中国需要积极谋划逐渐降低对传统的南海—马六甲海峡通道的依赖,建设新的印度洋通道,从而降低自身的地缘环境风险,并由此优化国内经济发展布局,推动西南沿边地区进一步开发与开放,并提升中国同印度洋沿岸国家和地区的交流与合作水平。本研究从通道的定义和特征出发,梳理了现有及潜在的印度洋通道,比较分析了各条通道的战略意义、前景及地缘环境影响,从而为中国的印度洋战略构建和“一带一路”倡议推进提供新的视角和见解。
中非合作正在成为国际政治和经济舞台上的重要事件。本文选用Endnote和Antconc等信息提取软件对国内外知名文献库中收录的有关中非合作的文章进行了梳理。以“中非合作”作为模糊关键词,对Web of Science、Taylor & Francis、Elsevier和中国知网四大数据库进行搜索,得到相关中外文文献共计623篇。分析发现,中外学者对中非合作议题的关注多集中于政治学和经济学的学科分析框架之下,其他学科视角相对缺乏。从人文地理学视角来看,尽管也有部分经济地理和政治地理学者对该话题进行了探讨,但并未完全脱离政治学和经济学的分析框架,且数量较少、未能体系化。因此,本文从与中非合作最为紧密的政治地理、旅游地理以及社会文化地理等三个方向提出了未来可能成为中非合作研究热点话题的基本研究框架。鉴此,随着国家“一带一路”倡议的逐步实施,期望未来能有更多人文地理学者投入到中非合作研究中,积极发挥中国地理学“走出国门”的大国智力责任和担当,为中非合作研究与实践作出自己的贡献。
青藏高原是全球气候变化影响的敏感区域。在全球气候变暖的背景下,其水文气候过程发生了显著的变化,直接影响到区域水资源演化。然而,目前对该区域水文气候过程的时空演变规律仍认识不足。本文以青藏高原气象站点降水观测数据为基准,结合水汽通量资料,对13种不同源降水数据集质量进行对比分析;并选用质量较好的IGSNRR数据集识别了青藏高原降水季节分配特征的空间分布格局。结果表明,青藏高原东南、西南以及西北边缘地区降水集中度和集中期较小,夏季降水占全年降水比例不足50%;随着逐渐向高原腹地推进,降水集中度和集中期逐渐增大,雨季逐渐缩短且推迟,雨季降水占全年降水比例逐渐增大。降水季节分配的空间分布格局与水汽运移方向保持一致,即主要是由西风和印度洋季风的影响所致。基于此,识别出西风的影响区域主要位于高原35°N以北,印度洋季风的影响区域主要位于高原约30°N以南,而高原中部(30°N~35°N)降水受到西风和印度洋季风的共同影响。该结果有助于进一步理解和认识青藏高原水文气候过程空间差异性。
冰川跃动是冰川周期性地快速运动,给下游生命财产安全带来巨大威胁。对已经发现的跃动冰川进行监测不仅有助于提高对冰川跃动机理的认识,而且对冰川跃动灾害预警预报和风险评估都具有重要的意义。在中国第二次冰川编目中发现,1963-2009年东帕米尔高原昆盖山的5Y663L0023冰川末端发生大幅前进。本文利用Landsat影像、ASTER立体像对等数据对该冰川前进过程进行监测研究。结果表明:该冰川于1990-1992年和2007-2013年分别前进81±30 m和811±30 m,其中2007-2013年的前进属于跃动引发的前进。其中跃动最高峰在2007年8月21日-2008年10月26日,期间32.7×106 m3的冰体发生卸载,导致末端前进了704±30 m,面积扩张了0.34 km2。针对东帕米尔地区跃动冰川周期研究的空白,本文认为该冰川跃动周期中跃动期为4 a,平静期最短为15 a左右。该冰川属于多温型冰川,跃动受热力学机制影响的可能性较大,但液态降水、冰雪融水的增加也是影响因素。
在总结上海外资研发机构发展历程的基础上,探讨其空间布局演化规律及区位因素,可为城市空间规划与研发产业布局提供借鉴。结果表明:①全域分散化趋势明显:距中心城区10~20 km范围的近郊区是外资研发机构分布的峰值圈层,随着时间推移,分布点向外围圈层扩散,中心城区集聚的倾向不显著。同时基于街道和区县统计的空间差异性逐渐缩小,空间分布趋于分散化。②局域聚焦特征显著:在不同方位形成少数不同等级的集聚区,即“张江—金桥—外高桥”东部集聚区、以漕河泾为主的中部集聚区、“紫竹—莘庄—闵行开发区—松江工业区”西南集聚区、“安亭—嘉定工业区”西北集聚区。从时序上看,这种多极引领的簇群式空间组织模式相对稳定,其中张江、漕河泾和紫竹园区的主导地位进一步强化。同时集聚区交通指向性明显,依托主干道与地铁交通网形成互动联结。③计量回归结果表明,传统区位因素(地租成本、交通通达性、资源要素)、集聚因素和制度因素对外资研发机构区位决策具有正向影响,且在不同发展阶段,对不同规模机构影响有所差异。归结起来,上海外资研发机构的空间演变机制亦是政府引导下的市场作用机制。