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特大城市群地区城镇化与生态环境交互耦合效应解析的理论框架及技术路径 总被引：51，自引：12，他引：39
特大城市群地区是国家经济发展的战略核心区和国家新型城镇化的主体区,担当着世界经济重心转移承载地的历史重任,但在发展过程中面临着日益严重的资源与生态环境的胁迫压力。开展特大城市群地区城镇化与生态环境交互耦合效应的研究,是未来10 年地球系统科学研究的前沿领域和高优先研究主题。本文系统解析了特大城市群地区城镇化与生态环境交互耦合效应的基本理论框架。首先从理论上分析了特大城市群系统各自然要素和人文要素交互作用的非线性耦合关系及耦合特征,科学辨识近远程主控要素作用下城市群系统内外部各要素相互作用的胁迫强度、近远程耦合机理与规律,总结特大城市群地区城镇化与生态环境交互耦合圈理论,进一步构建多要素—多尺度—多情景—多模块—多智能体集成的时空耦合动力学模型,研发特大城市群地区可持续发展优化智能调控决策支持系统;其次从方法上将特大城市群地区视为一个开放的复杂巨系统,在建立同一标准化共享数据库的基础上,采用多要素—多目标—多模型—多情景环境下的城镇化与生态环境交互耦合集成技术方法、大数据支持下的城镇化与生态环境交互耦合技术方法,构建多尺度—多技术—多智能体集成的城镇化与生态环境交互耦合技术框架,按照分析时空演变特征—寻求主控要素—辨识耦合关系—揭示胁迫机制—发现耦合规律—筛选调控变量—求解临界阈值—进行调控试验—完成情景模拟—提出优化方案—完成情景模拟—提出优化方案—实现国家目标这样一条技术路径,提出解
决问题的整体优化方案。本文旨在为特大城市群地区由问题集中区转为可持续发展区提供理论指导和方法支撑。 相似文献
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中国城市化过程中生态环境研究的文献计量分析 总被引：1，自引：0，他引：1
中国城市化过程中生态环境研究成果丰富,总结其演变过程利于把握该领域现状与趋势。本文从城市化文献视角对中国城市化过程中的生态环境研究在研究成果、研究子领域、研究主题、理论和方法等方面进行总结。结果表明,从2005年起中国城市化文献中关于生态环境的研究呈加速增长的态势;资源领域的国土资源和产业子领域,生态领域内经济子领域和环境领域内气候和城市环境子领域受到了较多的关注;＂土地利用＂和＂热岛效应＂一直是最热的关键词,分别占全部关键词出现频次的0.15%和0.09%,＂热岛效应＂和＂气候变化＂则是近期热点;主要理论涉及生态学、数理模型、资源与环境经济学、环境科学等,其中生态足迹理论从2002年起一直占据主流,STIRPAT模型、环境库兹涅茨曲线等综合理论模型是近期热点理论;依方法来源和主要应用领域将1992-2011年主要方法分为4类,即统计类（65.17%）、系统类（13.11%）、机理类（11.79%）和测评类（9.93%）。灰色系统分析和R/S分析近年来常见的方法。由此得出主要结论：中国城市化研究对城市土地利用、城市热岛、气候变化和水资源等大尺度的生态环境问题更加重视,对城市环境健康等微观尺度生态环境问题关注相对不足;以STIRPAT和多种土地利用变化模型为代表,综合自然和经济理论采用系统建模方法评价和模拟城市化过程中的生态环境效应将是未来研究的重点。 相似文献
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《资源与生态学报(英文版)》2014,(3)
中国城市化过程中生态环境研究成果丰富,总结其演变过程利于把握该领域现状与趋势。本文从城市化文献视角对中国城市化过程中的生态环境研究在研究成果、研究子领域、研究主题、理论和方法等方面进行总结。结果表明,从2005年起中国城市化文献中关于生态环境的研究呈加速增长的态势;资源领域的国土资源和产业子领域,生态领域内经济子领域和环境领域内气候和城市环境子领域受到了较多的关注;"土地利用"和"热岛效应"一直是最热的关键词,分别占全部关键词出现频次的0.15%和0.09%,"热岛效应"和"气候变化"则是近期热点;主要理论涉及生态学、数理模型、资源与环境经济学、环境科学等,其中生态足迹理论从2002年起一直占据主流,STIRPAT模型、环境库兹涅茨曲线等综合理论模型是近期热点理论;依方法来源和主要应用领域将1992-2011年主要方法分为4类,即统计类(65.17%)、系统类(13.11%)、机理类(11.79%)和测评类(9.93%)。灰色系统分析和R/S分析近年来常见的方法。由此得出主要结论:中国城市化研究对城市土地利用、城市热岛、气候变化和水资源等大尺度的生态环境问题更加重视,对城市环境健康等微观尺度生态环境问题关注相对不足;以STIRPAT和多种土地利用变化模型为代表,综合自然和经济理论采用系统建模方法评价和模拟城市化过程中的生态环境效应将是未来研究的重点。 相似文献
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中国城市化过程及其资源与生态环境效应机制 总被引：15，自引：6，他引：9
目前中国城市化进程表现为速度过快、地域差异显著以及城乡二元结构明显等特征.城市化带来了显著的生态效应,使城市生态系统的结构、过程和功能受到影响或发生不可逆转的变化,出现了耕地资源流失、水资源稀缺、能源压力、城市环境污染严重以及城市区域生态占用扩大等资源与生态环境问题.目前国内外学者研究了城市热岛效应、城市地表覆被变化、城市生物多样性损失以及城市水土资源等问题,但多侧重单要素、单城市、单学科研究,缺乏多尺度机理性的研究.鉴于此,提出若干未来城市化及其生态环境效应研究的方向与议题,归纳为:(1)中国城市化过程多尺度定量模拟与监测研究;(2)阐明城市化影响下地表自然过程和人文过程相互作用的机理;(3)资源与生态环境约束下中国未来城市化的可能情景及其风险评估等. 相似文献
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城市空间形态对城市热岛效应的多尺度影响研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
随着全球城市化的快速发展和气候变暖及极端高温事件的加剧,城市热岛效应已成为了21世纪影响人类生存发展的重要环境问题。因此,阐明城市热岛强度时空变化特征,揭示多空间尺度下的形成机制是人文地理学和气候学研究的热点和前沿交叉科学问题。从街道峡谷微观尺度、城市街区局部尺度和城市宏观尺度全面总结和系统梳理了城市空间形态对城市热岛效应的多尺度影响和耦合机制,提出了未来通过定量表征城市热岛强度、城市空间形态的空间格局、时间演化特征及规律,构建空间关系分析模型,进而揭示城市空间形态在不同时空尺度对城市热岛强度的作用机制,为城市规划、宜居城市建设以及气候变化的响应与适应研究提供理论指导。 相似文献
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城市边缘带识别研究进展与展望 总被引：2，自引：1，他引：1
城市边缘带作为城市与乡村相交接的特殊地带,是城市化进程中最为敏感的区域;城市边缘带的定量识别是研究边缘带社会结构、景观格局和发展梯度的基础工作,也是城市化生态环境效应定量分析的前提条件。但边缘带识别的理论与方法未受到足够重视,缺乏系统梳理。本文在对比分析城市边缘带及相关概念的基础上,明确了城市边缘带识别的实质与内涵;提出了基于指示要素—空间单元—判别模型的城市边缘带识别概念框架,并从上述三方面系统回顾了国内外城市边缘带识别研究进展;对未来研究进行了展望,认为城乡作用机理探析、多要素综合识别、非参数化模型融合、多尺度转换以及长时间序列动态监测等将是下一步重点研究方向。 相似文献
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随着中国城镇化进入中后期发展阶段,城市郊区成为人口集聚的重要载体之一,有必要在此新形势下系统梳理中国城市郊区化脉络和研究展望。论文通过CiteSpace 5.8软件,以中国知网(CNKI)中北大核心与CSSCI来源期刊以及硕博士学位论文中郊区化主题文献为对象,对郊区化研究的关键词共现网络和突现词探测进行分析,在探究郊区化研究总体特征的基础上,系统梳理了1983年至今郊区化研究热点与前沿及其演变。结果表明,中国城市郊区化研究在1996年之前处于起步阶段,随着城镇化快速发展,1997—2015年中国城市郊区化研究进入关注活跃阶段,但是2016年以来相关研究逐步淡化。中国城市郊区化研究热点主要包括郊区化与城市化、郊区化的人口分布与流动、郊区化的动力机制以及案例区的具体研究等,基本符合“借鉴学习—摸清现象—探究本质—实际应用”的研究脉络。面向中国新型城镇化发展新阶段,有必要重新审视城市郊区化的内涵,同时关注不同群体、中西部和东北地区的城市郊区化过程,重视郊区化与城市空间重构的关系探究,并突出城市郊区化的可持续发展模式及软层面保障措施的综合研究。 相似文献
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生计安全研究的可视化分析 总被引：2，自引：2，他引：0
以Web of science 核心库中1991~2016年间收录主题为“livelihood security”的文献为基础,应用CiteSpace软件,采取突现词分析、关键词共现分析、文献共被引分析等方法对生计安全研究进行可视化分析。研究发现,干旱、健康、妇女、艾滋病、粮食安全、难民等是生计安全研究的前沿领域;生计安全研究热点主要包括生计结果类、生态环境类、生计策略类和重点地区类;生计安全研究的知识基础主要包括粮食安全、海洋资源、气候变化适应性等研究领域;从研究内容来看,中国生计安全研究主要包括自然资源与粮食安全、自然灾害与生计安全、快速城镇化与生计安全、气候变化与生计安全等4个方面。 相似文献
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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。 相似文献
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中国土地利用变化生态环境效应的空间分异性与形成机理 总被引：7，自引：1，他引：7
中国复杂的自然要素、社会经济要素、区域发展战略和政策调控形成了当前中国不均衡的经济发展空间格局、土地利用空间格局和生态环境质量空间格局。厘清中国生态环境质量的空间格局及形成机理对中国土地资源的可持续利用和生态环境的有效保护具有重要的实践意义和价值。以往研究缺乏对中国县域尺度土地利用/土地覆被变化生态环境效应的空间分异性及形成机理的相关研究,本研究基于1995—2015年间中国土地利用现状遥感监测数据,尝试采用生态环境质量指数方法测度中国土地利用变化的生态环境效应,并且综合运用重心分析、热点分析工具（Getis-Ord Gi*）和地理探测器等研究方法,分析1995—2015年中国生态环境质量时空演变特征及形成机理。研究结果如下：① 东部季风区生态环境质量指数高于青藏高寒区和西北干旱区,东部季风区生态环境质量低值区主要分布在人口和经济集聚的城市群以及省会城市周边地区。研究期间中国生态环境质量重心持续向西北方向迁移;② 1995—2015年间中国生态环境质量变化的热点区域主要分布在西藏地区、新疆、重庆、贵州以及位于黄土高原的省份（青海、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西以及河南）境内,冷点区域主要分布在长江经济带沿线地区省份以及东南部沿海地区省份;③ 土地利用程度对于生态环境质量影响力显著强于其他因子,东部季风区的社会经济和交通区位因子对生态环境质量影响力强于青藏高寒区、西北干旱区和生态大区过渡带;④ 影响因子之间相互作用主要包括非线性增强作用和双因子增强作用两种类型,以非线性增强作用为主。 相似文献
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特大城市群地区“城市病”问题是目前国内外相关研究的热点问题。全面认识城镇化与生态环境之间复杂的互动关系,才能对特大城市群地区“城市病”进行机理性剖析,并建立“城市病”病情诊断与风险预估的方法和技术体系。本文围绕“‘城市病’病因分析—‘城市病’病情诊断—‘城市病’风险预估”的研究主线,基于多维视角评述了“城市病”诊断分析及风险预估的研究进展,并提出了目前国内外研究中存在的主要问题,包括“城市病”的形成机理尚不清晰、对“城市病”的诊断多停留在表面、“城市病”风险预估研究不平衡、研究尺度单一。最后对研究趋势进行了展望：研究方向上,城镇化与生态环境的交互作用研究将持续深入,微观过程与城市整体机能及表象内在联系的综合研究将得到强化,生态系统服务研究将在“城市病”诊断分析及风险预估发挥更大作用;研究方法上,数据获取与模型构建技术的发展将有助于推动城市问题的综合研究。 相似文献
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快速城市化易引发各种生态问题,如何构建城市化与生态韧性的协调发展关系对于干旱区内陆城市的发展至关重要。结合遥感技术从韧性角度解读城市化与生态环境,以宁夏为研究区域,在构建城市化与生态韧性指数的基础上,运用耦合协调性和相对发展度模型对2005—2020年两者的耦合协调性进行研究。结果表明：（1） 宁夏城市化水平提升较快,以银川市为中心的沿黄城市群灯光璀璨,而宁夏南部呈现众多面积较小零星分布的灯光像元。（2） 宁夏生态韧性水平整体稳中有升。银川市生态韧性水平全区最高,吴忠市次之,石嘴山市、固原市和中卫市生态韧性水平则相对较低。（3） 宁夏城市化与生态韧性耦合协调性稳步提升,除银川市和石嘴山市外,其余各市均经历了不同程度的失调期。（4） 宁夏城市化和生态韧性的相对发展尚未达到理想上的等同。 相似文献
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城镇化研究进展与趋势——基于CiteSpace和HistCite的图谱量化分析 总被引：2，自引：0，他引：2
本文运用CiteSpace和HistCite文献计量方法,以中文核心期刊和Web of Science核心合集中的城镇化研究文献为对象,通过对文章数量、研究主题词与团队的分析,总结国内外城镇化研究的总体特征。研究发现：城镇化研究领域发表的期刊文章数量总体上呈上升趋势,并已逐渐成人文地理学的重要研究方向之一;国际城镇化研究则呈现分散化的特点,主要包括环境科学、城市研究、自然地理、公共管理、区域研究等,各个研究方向之间相对独立,但仍存在相互引证关系;与其他国家或地区相比,中国的城镇化研究虽起步较晚,但由于中国城镇化进程的独特特征与复杂性,中国城镇化研究的问题和内容上更为丰富和细化,主要包括可持续发展、土地利用、工业化、产业结构、生态环境、新型城镇化、空间结构等方向。 相似文献
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甘肃省张掖市地处我国西北干旱区，该地区属于内陆河流域绿洲城市，生态环境极其脆弱，研究其新型城镇化与生态安全耦合协调发展问题显得尤为重要。通过借鉴国内外城镇化与生态环境耦合协调发展现有的研究成果，以2005—2017年张掖市统计数据为依据，建立综合评价指标体系，运用熵权法求各项指标权重，设立了耦合协调度模型，测算新型城镇化与生态安全耦合协调发展的综合指数，来表征该区域的耦合关系。结果表明：13 a间系统由低水平耦合协调——拮抗时期——磨合阶段——高水平耦合发展。新型城镇化发展水平基本保持稳步上升的态势；而生态环境综合水平尽管总趋势是向好发展，以2011年为拐点明显波动。新型城镇化与生态安全的耦合协调度持续向好，2012年达到峰值后一直保持在大于0.9的耦合协调度极高水平。最后提出促进该城市新型城镇化与生态安全耦合协调发展的政策建议。 相似文献
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景观生态风险研究进展及基于生态系统服务的评价框架: ESRISK 总被引：14，自引：0，他引：14
在快速城市化过程中,高强度人为活动对生态系统结构和服务功能造成极大扰动,进而产生一定生态风险。近年来,景观生态风险评价的兴起为景观格局—生态过程互馈研究提供了新的视角,可有效支持生态系统管理。本文在探讨生态风险、区域生态风险与景观生态风险联系与区别的基础上,重点评述了景观指数法和风险“源—汇”法等主要景观生态风险评价方法,归纳了基于生态系统服务的景观生态风险研究进展。进一步地,以生态系统服务退化为损失表征,从地形、人为胁迫、生态恢复力、景观脆弱性等维度构建概率表征指标体系,提出了基于生态系统服务的景观生态风险评价（ESRISK）框架,以期为景观生态风险研究提供一个更为完善、综合的评价方法参考,并辅助支持风险减缓策略制定和有限资源的高效分配。最后,从生态系统服务权衡与协同关系、评价结果不确定性分析、景观生态风险与景观格局多尺度关联关系、脆弱性研究深化等方面做出展望。 相似文献
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随着新型城镇化和国土空间规划工作的推进,半城市化地区的科学发展与治理已成为城乡融合发展的重要环节。基于文献计量分析方法,运用CiteSpace和VOSviewer可视化工具,对近30年来国内半城市化研究进行知识图谱分析。结果表明：1）作者与机构研究力量分散,地域分布特征明显;2）研究热点聚焦于分析北京、广州、上海等发达城市的土地利用、景观格局、失地农民、影响因素等问题,其内容可聚类为形态特征、空间界定、驱动机制、协调发展4类主题;3）半城市化研究发展经历了3个阶段,研究区域从东南沿海向内陆转移,内容从定性理论分析向定量实证探讨转化,视角也由自然特性分析向社会发展研究转变,体现出更多人文关怀。最后,从半城市化地区空间范围界定、人居环境建设、农业转移人口市民化路径探讨和基本公共服务均等化实施4个方面进行展望,旨在为中国半城市化地区的发展提供参考。 相似文献
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中国城市化与生态环境系统耦合研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
城市化过程与生态环境变化之间的相互联系、相互作用,是面向可持续发展的人文过程与自然过程综合研究的重要课题。基于系统耦合理论,文章将具有城市化特征的各类城市人文要素的集合与组成生态环境的各类自然要素的集合视为2个相互独立又彼此影响的系统,分别从理论与方法的角度梳理并总结了当前中国城市化过程与生态环境变化之间关系的研究进展。中国学者不仅在城市化与生态环境耦合关系和演化规律认识上取得了成果,而且在定量评价与测度两大系统各要素及系统之间的耦合机制方面积累了经验,也提出了实现城市化发展与生态环境维护相互协调的对策。综合而言,目前国内研究在内容上的多维性特征、方法上的多元化特征和研究对象上的区域性特征明显,但同时还存在理论基础薄弱、定量评价指标体系缺乏以及研究的滞后性和被动性等问题,今后应围绕城市化与生态环境系统耦合理论框架和方法体系、系统作用观测与评价指标体系及预警机制、城市生态空间扩展与优化的模式与方法等方面展开深入研究。 相似文献
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按照地理学科发展趋势,对城镇化与生态环境耦合的研究将由定量描述转入动态模拟。目前,城镇化与生态环境耦合动态模拟模型呈现多元化。论文系统梳理了其中4类常见的动态模拟模型,包括城镇化与生态环境耦合系统动力学模型、基于人工智能算法的城镇化与生态环境耦合动态模拟模型、基于土地利用变化的城镇化与生态环境耦合动态模拟模型以及基于多模型集成的城镇化与生态环境耦合复合模型。主要结论如下：系统动力学模型被广泛应用于城市复杂系统、城市转型和可持续发展以及城镇化与生态环境单要素耦合的动态模拟之中,但存在空间解释不足以及忽视系统自适应性等问题;人工智能算法(ANN和BN)在自学习、自组织、自适应系统或不确定性系统模拟中具有显著优势,并被应用于城市扩张、环境变化、资源需求以及生态脆弱性的识别之中,但应用面相对狭窄且限制条件偏多;土地利用变化模型(CLUE/CLUE-S、CA和MAS)局限于从土地城镇化视角模拟城镇化与生态环境耦合;基于多模型集成的复合模型实现了各模型之间的优势互补,已成为城镇化与生态环境耦合动态模拟模型的发展趋势。今后,应从技术和理论2个层面实现城镇化与生态环境耦合动态模拟模型的进一步发展,并加强对微观过程的模拟。 相似文献
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基于水资源约束的中国城镇化SD模型与模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
中国城镇化正处于快速发展阶段,尽管经济和社会发展主控要素还在发挥重要作用,但水资源在生产、生活和生态方面发挥主控作用的局面愈益明显。在中国城镇化系统动力学（system dynamics,SD）模型基础上,从水资源供给、需求和水环境等层面将水资源作为主控要素嵌入原有模型中,拓展出基于水资源约束的中国城镇化SD模型,并对水资源利用进行了多情景模拟。结果表明：① 系统存流量和灵敏度检验证明模型模拟效果良好,具有可操作性。② 部门用水效率一定时,产业发展对水资源供需平衡的影响比人口增长更为明显。③ 在实行节水农业、节水工业、高生活需水、高生态环境需水和高再生水利用的综合协调方案中,2050年中国城镇化的发展约共需6789.70亿 m3水资源,基本实现水资源供需平衡。 相似文献