共查询到16条相似文献，搜索用时 328 毫秒
1.
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
2.
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
3.
城镇化与生态环境耦合圈理论及耦合器调控 总被引：6，自引：3，他引：6
城镇化与生态环境之间客观上存在着极其复杂的近远程非线性耦合关系,如何协调城镇化与生态环境的关系问题已上升为全球性战略问题和世界性科学难题。本文从理论上揭示了城镇化与生态环境交互作用的耦合性、耦合关系和耦合度;根据主控要素总结出了城镇化与生态环境耦合的10种关系和交互方式;根据耦合度强弱将耦合性分为低度耦合、较低耦合、中度耦合、较高耦合、高度耦合和完全耦合6种类型,分别对应随性耦合、间接耦合、松散耦合、协同耦合、紧密耦合和控制耦合,进而形成城镇化与生态环境耦合塔;创建了城镇化与生态环境耦合圈理论,按每旋转10°生成一个图谱构建了由直线图谱、指数曲线图谱、对数曲线图谱、双指数曲线图谱和“S”型曲线图谱等组合而成的45种耦合图谱,不同图谱对应着不同的城市发展阶段和发展模式。在多种耦合图谱中,认为“S”型曲线耦合图谱是最佳图谱,代表着多种图谱中体现城镇化与生态环境相互作用的最佳耦合状态。以“S”型曲线耦合图谱为依托,借助SD模型及各变量之间存在的一对一、一对多和多对多的复杂关系,构建了由11个调控要素和201个变量构成的耦合调控器（UEC）,只要一个变量发生变化,就会牵一发而动全身,影响整个耦合调控器的结构、功能和调控结果。这种耦合调控器包括同一时间多个城市城镇化圈与生态环境圈之间的静态调控、不同时间同一城市城镇化圈与生态环境圈之间的动态调控、不同时间多个城市城镇化圈与生态环境圈之间的动态调控3种时空尺度,通过调控将逐步推动城镇化圈与生态环境圈之间由低级耦合向高级耦合方向演进。 相似文献
4.
城镇化与生态环境“耦合魔方”的基本概念及框架 总被引：14，自引：0，他引：14
城镇化与生态环境耦合系统是人地关系地域系统的重要一环,面对新时代全球尺度的远程联系、时空压缩与社会经济重构,传统的研究框架急需转型和升级。借鉴人地关系地域系统、远程耦合和星球城市化等理论,从复杂性科学视角出发,首先解析了城镇化与生态环境耦合系统的内涵,进而从空间、时间、表象和组织四个维度,提出了一个解释城镇化与生态环境耦合机理的分析框架——“耦合魔方（CHNC）”,并论述了其概念、内涵、演化规律和分析框架：魔方中的系统与系统、系统与要素、要素与要素间通过各种“耦合线”相互联系与作用,形成一个彼此嵌套、相互联系、对立统一的有机整体;魔方的旋转代表了不同地域间城镇化与生态环境的时空非线性耦合作用,系统通过不断能量交换,产生临界相变与整体涌现性,长期处于有序与无序之间的中间状态;“耦合魔方”包括近远程耦合、近远期耦合、组内间耦合和显隐性耦合,共四个维度,八种类型。重点剖析了远程、远期、组间和隐性耦合的科学内涵、研究方法与典型案例,并形成更具普遍意义的人地关系耦合矩阵。“耦合魔方”为揭示城镇化与生态环境耦合系统的演化和机理提供一个更加全面系统的跨学科研究范式,拓展了人地系统耦合研究的分析维度,为面向人类福祉的区域可持续发展政策制定提供科学支撑。 相似文献
5.
城镇化与生态环境近远程耦合关系研究进展 总被引：4，自引：1，他引：4
城镇化与生态环境近远程耦合关系研究是国际人地系统研究的前沿和热点领域,对于如何协调中国城镇化与生态环境的关系问题也具有重要的参考价值。本文紧扣城镇化与生态环境近远程耦合关系研究主题,在对国际研究进行梳理的基础上,集中从城镇化与生态环境近远程耦合关系理论、方法以及关键应用领域三个方面,对城镇化与生态环境近远程耦合关系研究国际前沿与进展进行评述。分析发现,国际上近远程耦合概念提出时间不长,其理论的完备性与系统性尚显薄弱,对实证研究统领性指导还略显不足。而从其他研究视角出发,国际上对互为远端的人地系统间关联现象进行了大量研究,实证内容充足,内涵丰富。展望未来,关注城市群地区城镇化与生态环境近远程耦合关系、挖掘城镇化与生态环境近远程耦合主导路径与动态演变特征、加强中国城镇化与生态环境近远程耦合理论研究,是推动中国城镇化与生态环境耦合研究迈向新的发展阶段的重要方向。 相似文献
6.
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
7.
长江经济带陆路交通可达性与城镇化空间耦合协调度 总被引：6，自引：3，他引：3
以长江经济带为例,采用耦合协调度模型研究陆路交通可达性与城镇化的耦合协调度空间格局。结果显示：① 城镇化发展大致表现为“东高西低”和“大城市群高边缘城市低”的分布特征,且人口与经济城镇化发展不同步;② 各类陆路交通可达性存在“东中部高,西部低”的分布特征,且高铁可达性区域差异远大于普通铁路和公路;③ 陆路交通综合可达性与城镇化耦合协调度总体较高,由东向西耦合协调度逐渐降低,其中,公路耦合协调度结果与陆路综合交通耦合协调度结果最匹配,高铁和普通铁路对城镇化发展承担跨区域协调作用,高铁作用更明显,公路对城镇化发展影响有限,仅能带动周边区域。 相似文献
8.
重庆市新型城镇化质量与生态环境承载力耦合分析 总被引：14，自引：2，他引：12
本文以重庆市为研究对象,采用耦合分析法,通过分析新型城镇化质量和生态环境承载力主要指标,构建新型城镇化质量与生态环境承载力耦合协调模型,计算2000-2012年重庆市及各区县新型城镇化质量与生态环境承载力的耦合度,评价重庆市新型城镇化质量和生态环境承载力耦合阶段及水平,分析生态环境承载力与新型城镇化发展质量的耦合分类,为探索可持续发展的城镇化道路提供数据参考。结果显示：2000-2012年,① 重庆全市耦合度处于在0.967~1.000之间,显示出重庆市的新型城镇化质量与生态环境承载力的耦合阶段处在高水平耦合时期;② 重庆市区县新型城镇化质量与生态环境承载力耦合度分布基本符合“一圈两翼”的空间分异规律,耦合度范围在0.884~1.000之间,也处于生态环境与城镇化质量高耦合时期;③ 但重庆市各区县新型城镇化质量与生态环境承载力存在明显区域差异,尤其是生态环境承载力指数的空间差异比较明显,根据耦合状况可以大致分为4种区县耦合类型。表明重庆市快速城镇化的后果导致都市区生态压力增大,生态承载力空间差异显著的现实将导致原有城镇化发展方式面临不可维系局面,亟需调整城镇化发展方式;发展新型城镇化应通过优化资源利用方式,调整产业空间布局和升级产业达到疏导人口分布和提升城镇化发展质量的目的,最终缓解生态环境因城镇化快速发展带来的压力。 相似文献
9.
城市化与生态环境关系研究热点与前沿的图谱分析 总被引：2，自引：1，他引：1
城市化与生态环境关系的相关研究已成为人地关系地域系统研究的热点问题与前沿领域。基于1999-2016年WOS和CNKI数据库中城市化与生态环境相关研究主题的文献样本数据,利用Excel、SPSS和CiteSpace软件,通过学科共现分析、文献共被引分析、突现词探测、关键词共现分析和多维尺度分析等,系统梳理了城市化与生态环境关系研究领域的前沿、知识基础、现状热点与发展动态,结果显示：①研究前沿从城市化与生态环境系统的单一要素逐渐走向多要素综合研究,由单向作用逐步转向系统间和系统外部的相互作用研究;②快速城市化背景下土地利用变化、生态系统服务、气候变化、景观格局和生态环境效应等方面已成为近期研究热点;③国内相关研究缺乏在多尺度视角下利用新技术集成方法进行跨学科的综合性研究。最后,提出了城市化与生态环境的基本格局—过程—机理、跨区域的多尺度研究、城市化的生态环境效应及其影响因素、快速城市化过程中生态环境问题形成与优化调控、城市化与生态环境的可持续发展等领域的研究展望。 相似文献
10.
武汉城市圈经济资源环境耦合的系统动力学模拟 总被引：4，自引：0，他引：4
都市圈经济资源环境系统通过相互作用形成了一个具多重反馈的耦合巨系统,三者间存在互相制约、相互作用的高阶、非线性复杂关系,传统的线性研究范式面临挑战。引入系统动力学理论,通过因果关系和流图分析方法,以武汉城市圈为例,建立经济-资源-环境耦合作用的系统动力学模型,结果显示:①模型具有很好的普适性,能真实反映系统要素之间相互耦合的动态演化过程,可以为调控经济资源环境系统协调发展提供决策参考;②借助模型可以对内部错综复杂、相互联系和相互耦合的巨系统进行动态多情景模拟,并揭示出协调发展模式下的经济快速增长为资源有效利用和环境保护治理提供更好的支持,三者相互促进,是武汉城市圈实现可持续发展的相对最佳方案。 相似文献
11.
International progress and evaluation on interactive coupling effects between urbanization and the eco-environment 总被引：10，自引：1，他引：9
Global urbanization is exerting severe stress and having far-reaching impacts on the eco-environment, and yet there exists a complex non-linear coupling relationship between the two. Research on the interactive coupling effect between urbanization and the eco-environment will be a popular area of study and frontier in international earth system science and sustainability science in the next 10 years, while also being a high-priority research topic of particular interest to international organizations. This paper systematically collates and summarizes the international progress made in research on interactive coupling theory, coupling relationships, coupling mechanisms, coupling laws, coupling thresholds, coupling models and coupling optimization decision support systems. The research shows that urbanization and eco-environment interactive coupling theories include the Kuznets curve theory, telecoupling theory, planetary boundaries theory, footprint family theory and urban metabolism theory; most research on interactive coupling relationships is concerned with single- element coupling relationships, such as those between urbanization and water, land, atmosphere, climate change, ecosystems and biodiversity; the majority of research on interactive coupling mechanisms and laws focuses on five research paradigms, including coupled human and nature systems, complex social-ecological systems, urban ecosystems, social-economic-natural complex ecosystems, and urbanization development and eco-environment constraint ring; the majority of interactive coupling simulations use STIRPAT models, coupling degree models, multi-agent system models and big data urban computer models; and research has been carried out on urbanization and eco-environment coupling thresholds, coercing risk and optimal decision support systems. An objective evaluation of progress in international research on interactive coupling between urbanization and the eco-environment suggests that there are six main research focal points and six areas lacking research: a lot of research exists on macroscopic coupling effects, with little research on urban agglomeration and scale coupling effects; considerable research exists on single-dimension coupling effects, with little on multiple-dimension coupling effects; a great deal exists on “one-to-one” dual- element coupling effects, with little on “many-to-many” multiple-element coupling effects; a lot exists on positive feedback coupling effects, and little on negative feedback coupling effects; a great deal exists on empirical coupling effects, and little on theoretical coupling effects; a great deal exists on the use of simple quantitative methods, and little on using integrated simulation methods. Future studies should focus on coupling effects between urbanization in urban agglomerations and the eco-environment, spatial scale coupling effects, multi-dimensional coupling effects, telecoupling effects, “one-to-many” and “many-to-many” element coupling effects, and positive and negative feedback coupling effects. There is also a need to strengthen the development and application of dynamic models for multi-element, -scale, -scenario, -module and -agent integrated spatiotemporal coupling systems and further improve theoretical innovations in coupling effect research and integrate and form complete and diverse coupling theoretical systems. 相似文献
12.
《地理学报(英文版)》2016,(8)
Global urbanization is exerting severe stress and having far-reaching impacts on the eco-environment, and yet there exists a complex non-linear coupling relationship between the two. Research on the interactive coupling effect between urbanization and the eco-environment will be a popular area of study and frontier in international earth system science and sustainability science in the next 10 years, while also being a high-priority research topic of particular interest to international organizations. This paper systematically collates and summarizes the international progress made in research on interactive coupling theory, coupling relationships, coupling mechanisms, coupling laws, coupling thresholds, coupling models and coupling optimization decision support systems. The research shows that urbanization and eco-environment interactive coupling theories include the Kuznets curve theory, telecoupling theory, planetary boundaries theory, footprint family theory and urban metabolism theory; most research on interactive coupling relationships is concerned with single- element coupling relationships, such as those between urbanization and water, land, atmosphere, climate change, ecosystems and biodiversity; the majority of research on interactive coupling mechanisms and laws focuses on five research paradigms, including coupled human and nature systems, complex social-ecological systems, urban ecosystems, social-economic-natural complex ecosystems, and urbanization development and eco-environment constraint ring; the majority of interactive coupling simulations use STIRPAT models, coupling degree models, multi-agent system models and big data urban computer models; and research has been carried out on urbanization and eco-environment coupling thresholds, coercing risk and optimal decision support systems. An objective evaluation of progress in international research on interactive coupling between urbanization and the eco-environment suggests that there are six main research focal points and six areas lacking research: a lot of research exists on macroscopic coupling effects, with little research on urban agglomeration and scale coupling effects; considerable research exists on sin-gle-dimension coupling effects, with little on multiple-dimension coupling effects; a great deal exists on "one-to-one" dual- element coupling effects, with little on "many-to-many" multiple-element coupling effects; a lot exists on positive feedback coupling effects, and little on negative feedback coupling effects; a great deal exists on empirical coupling effects, and little on theoretical coupling effects; a great deal exists on the use of simple quantitative methods, and little on using integrated simulation methods. Future studies should focus on coupling effects between urbanization in urban agglomerations and the eco-environment, spatial scale coupling effects, multi-dimensional coupling effects, telecoupling effects, "one-to-many" and "many-to-many" element coupling effects, and positive and negative feedback coupling effects. There is also a need to strengthen the development and application of dynamic models for multi-element,-scale,-scenario,-module and-agent integrated spatiotemporal coupling systems and further improve theoretical innovations in coupling effect research and integrate and form complete and diverse coupling theoretical systems. 相似文献
13.
区域城市化与生态环境耦合发展模拟 及调控策略 ——以江苏省为例 总被引：21，自引：1，他引：20
根据城市化与生态环境耦合含义及框架,利用SD的原理和方法,以江苏省为例,建立了区域城市化与生态环境耦合的SD模型,并选取五种典型发展模式进行策略情景模拟。分析表明:①区域城市化与生态环境交互耦合具有复杂性、非线性和时变性的特点,SD模型分析此类问题具有明显的适用性。模型的历史数据拟合的误差小,反映它具有一定可靠性,能在一定程度上解释区域城市化与生态环境交互耦合的复杂行为,评估城市化对生态环境的潜在效应;②在不同调控策略的发展模式下,该省城市化与生态环境耦合的情景存在较大差异,五种模式都有其显著的比较优势,同时也存在明显的发展缺陷;③根据该省的发展特点和区域发展差异并结合城市化发展一般规律,分阶段和分地域推进人口城市化发展模式和社会城市化发展模式,可以实现该省人口、经济、城市化和生态环境协调发展的目的。 相似文献
14.
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
15.
青藏高原城镇化与生态环境交互影响关系分析 总被引：3，自引：2，他引：3
科学评估青藏高原城镇化与生态环境交互影响的总体状况,对优化城镇化速度和质量,修复和提升生态环境状态具有重要意义。在梳理青藏高原城镇化与生态环境交互影响研究进展基础上,本文尝试构建一套完整的城镇化与生态环境交互影响分析模型体系,实现从综合评价指数分析、耦合协调度量化、耦合类型识别、解耦路径探索到未来趋势预测的全过程解析。以青藏高原及其省域、地级单元多尺度分析对比为手段,尝试厘清尺度之间的差异性,识别出问题区域,并提出针对性的改进措施。研究发现,青藏高原不同尺度间城镇化综合评价指数呈阶段性上升趋势,青海的整体城镇化指数高于西藏;生态环境指数变化趋势不同,青海呈下降态势,西藏则趋向平稳,各地级单元生态环境指数存在分层现象。青藏高原不同尺度城镇化与生态环境耦合协调度总体呈上升趋势,协调类型由失调衰退类向濒临失调衰退类转变,最后转为勉强协调发展类,基本属于城镇化滞后型。城镇化指数与生态环境指数呈现出强脱钩、弱脱钩交互出现的波动态势,说明不同尺度间存在城镇化与生态环境的负相互作用,消极城镇化现象突出。通过预测,青藏高原各地级单元在未来10年内,系统耦合协调度将稳步上升,但各地增长速度将存在显著差距。 相似文献
16.
宁夏城市化与生态环境耦合协调关系 总被引：1，自引：0，他引：1
城市化与生态环境之间存在着复杂的交互耦合关系。本文以宁夏5个地级市的社会、经济、环境等数据为基础,构建城市化与生态环境的耦合协调度模型,并比较5个地级市在2001-2013年的城市化与生态环境耦合协调度的动态变化。结果表明：（1）城市化和生态环境两个子系统中贡献份额最大的指标分别为经济城市化和生态压力;城市化综合水平和生态环境综合水平均呈现稳定上升趋势;（2）不同城市的耦合协调模式有着不同的演化特征,银川总体处于转型发展的基本协调-生态环境滞后阶段,石嘴山处于基本协调-城市化滞后向基本协调转变阶段,吴忠、固原和中卫总体处于基本不协调向转型发展的基本协调-城市化滞后转变阶段;（3）相比于京津冀等发达地区,宁夏的城市化与生态环境耦合协调水平较为落后。宁夏需把握机遇,深入推进沿黄城镇带建设和宁南区域中心城市与大县城建设,促进全区城市化与生态环境之间的协调发展。 相似文献