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Urbanization and eco-environment coupling is a research hotspot.Dynamic simulation of urbanization and eco-environment coupling needs to be improved because the processes of coupling are complex and statistical methods are limited.Systems science and cross-scale coupling allow us to define the coupled urbanization and eco-environment system as an open complex giant system with multiple feedback loops.We review the current state of dynamic simulation of urbanization and eco-environment coupling and find that:(1)The use of dynamic simulation is an increasing trend,the relevant theory is being developed,and modeling processes are being improved;(2)Dynamic simulation technology has become diversified,refined,intelligent and integrated;(3)Simulation is mainly performed for three aspects of the coupling,multiple regions and multiple elements,local coupling and telecoupling,and regional synergy.However,we also found some shortcomings:(1)Basic theories are inadequately developed and insufficiently integrated;(2)The methods of unifying systems and sharing data are behind the times;(3)Coupling relations and the dynamic characteristics of the main driving elements are not fully understood or completely identified.Additionally,simulation of telecoupling does not quantify parameters and is not systemically unified,and therefore cannot be used to represent spatial synergy.In the future,we must promote communication between research networks,technology integration and data sharing to identify the processes governing change in coupled relations and in the main driving elements in urban agglomerations.Finally,we must build decision support systems to plan and ensure regional sustainable urbanization. 相似文献
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京津冀城市群虚拟水贸易的近远程分析 总被引：2，自引：0，他引：2
虚拟水贸易能重新分配区域间的水资源。在京津冀协同发展的背景下,厘清京津冀城市群与外部的虚拟水贸易及城市群内部的虚拟水流动,有助于深入理解该地区的水资源供需现状及问题,为制定虚拟水贸易相关策略、实现区域水资源优化配置、保障区域水资源安全提供决策支持。本文基于2010年全国区域间投入产出表,测算了京津冀城市群各省（市）水足迹及与全国各省域单元的虚拟水贸易量。从近远程视角定量评估城市群地区对内、外部水资源的依赖程度,并分析虚拟水贸易的距离特征。研究发现：① 京津冀城市群各省（市）各部门用水系数显现出差异性,农业部门用水强度最高,直接用水与完全用水系数分别超过300 m 3/万元和400 m 3/万元;② 京津冀城市群内部各省（市）人均消费水足迹差异大,北京、天津、河北的人均水足迹分别为405 m 3、565 m 3、191 m 3;③ 京津冀城市群的消费水足迹遍布全国各省域单元,近程水足迹与远程水足迹分别为91.4亿m 3、198.5亿m 3,其中,近程水足迹主要来源于本省（市）,西部地区对远程水足迹的贡献最大;④ 京津冀城市群的虚拟水输入总体偏向来源于距离较近的省域单元,北京、天津、河北水足迹距离来源地的平均距离分别为1049 km、1297 km、688 km;⑤ 北京和天津为虚拟水贸易的净流入区,对外部水资源的依赖性强;河北为虚拟水贸易的净流出区,为京津冀城市群及其他地区供给水资源,虚拟水净流出进一步加剧了河北的水资源短缺。未来,受人口增长、经济发展等因素影响,京津冀城市群的水资源压力将进一步加剧,提高用水效率、升级产业结构、提倡低水足迹消费模式、实行虚拟水战略是实现京津冀城市群可持续发展的有效途径。 相似文献
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石羊河中游径流损耗特征及其影响因素 总被引：2，自引：0，他引：2
以石羊河中游为研究区域,分析了1956-2009年的径流损耗特征,通过相对损耗率和Fisher最优分割法等确定了人类活动对径流损耗的显著影响拐点为1975年,明确了人类活动影响下的径流突变点,修正了当前研究的不足。根据人类活动对径流影响的方式及强度,将近50多年的径流损耗划分为4个阶段,定量与定性相结合分析了1956-2009年不同代际的自然因素和人文因素对径流损耗的影响量和贡献率。结果表明:人类活动对石羊河中游径流损耗的影响于20世纪70年代中期以后显著增加;2000年之前人文因素贡献率不断增加,自然因素贡献率相应减少,且自然因素影响量与出山径流显著相关。20世纪90年代以来,人类活动与自然过程导致的径流损耗贡献率持平,1995-1999年人类活动影响量达到6.33亿m3/a,上游来水量的 62.31%被人类直接消耗,此时径流损耗的人文因素贡献率达最大值71.52%;之后开始逐渐降低,表明近年来石羊河中游人水系统矛盾有趋于缓和的迹象。 相似文献
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在地理信息技术的支持下,修正单纯的权重叠加法,采用潜力-限制性分析法分析了兰州新区建设用地的生态潜力和生态阻力,对其生态适宜性做出科学评价,得到兰州新区可用作建设用地的理想区域。结果表明：（1）兰州新区建设用地开发的生态潜力总体以一级为主,二级次之,三级和四级区所占比重较小;（2）一级生态阻力主要分布在新区南部山地,主要表现为地形复杂、工程地质条件差、地质灾害发生频繁等;（3）兰州新区建设用地生态适宜性达一级的面积所占比重最大,为39 425.91 hm2,占新区总面积的48.91%。三级适宜区面积最小,仅为6 513.2 hm2,占新区总面积的8.08%。对应于生态适宜性评价结果,兰州新区土地应用可划分为集中建设区、重点开发区、限制建设区和禁止建设区。其中,集中建设区和重点建设区应为兰州新区建设用地开发的理想区域。 相似文献
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城市作为人类文明的关键象征,对其兴衰演变状态的评价是城市规划建设与治理的重要参考,也对地方政府绩效考核、企业投资决策、居民定居择业等具有重要意义。然而,当前城市评价研究普遍存在评价目的和受众不明确、指标体系构建缺乏理论或现实依据、指标冗余度高或对比性差、忽视城市异质性、过于追求结果排名、缺少结论的校验和反馈等问题,并且鲜有文献从方法论角度对城市评价体系的构成、原理、范式、流程、不确定性等进行系统阐释。鉴于此,本文首先对城市复杂系统的内涵与演化规律进行解析,进而阐明了城市评价的相关概念、基本构成和功能,梳理了城市评价的主要范式,并提出城市评价的人本原理、涌现原理、平衡原理、反馈原理等4个基本原理。明确城市评价体系由评价主体、客体、指标体系、方法模型和评价结果5部分构成。系统论述了城市定量评价的一般流程和10个步骤。从认知、数据、指标、方法、系统等方面梳理了城市评价的不确定性和局限性。最后,提出了面向未来可持续发展的城市评价展望,通过组织多元化评价主体,搭建统一共享的基础信息平台,建立城市时空知识图谱,融合大数据、人工智能、数字孪生等新技术,推进“动态感知、多评协同”,建设包容、安全、公平... 相似文献
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京津冀城市群大气污染的时空特征与影响因素解析 总被引：33，自引：5，他引：28
京津冀城市群是中国雾霾最严重的区域,在京津冀协同发展背景下,探究该地区大气污染的时空分布和影响因素具有重要意义。运用空间自相关分析和三种空间计量模型,分析了京津冀202个区县PM2.5的时空分异特征,创新性地对自然与人文影响因素贡献及其空间溢出效应进行系统地甄别和量化。结果表明：2000-2014年来京津冀城市群PM2.5浓度整体呈上升趋势,季节上呈秋冬高、春夏低,空间上呈东南高、西北低的特点,且城市建成区PM2.5浓度比周围郊区和农村平均高10~20 μg/m3;2014年仅有13.9%的区县空气质量达标,PM2.5浓度存在显著的空间集聚性与扩散性,城市间交互影响距离平均为200 km,邻近地区的PM2.5每升高1%,将导致本地PM2.5至少升高0.5%;社会经济内因对PM2.5主要是正向影响,自然外因主要是负向影响;影响因素中对本地大气污染的直接效应贡献强度依次是：年均风速>年均气温>人口密度>地形起伏度>第二产业占比>能源消费>植被覆盖度,人均GDP、年降水量和相对湿度对本地PM2.5没有显著影响;对邻近地区大气污染具有显著空间溢出效应的因素排序是：植被覆盖度>地形起伏度>能源消费>人口密度;对于自然和人文影响因素应分别采取针对性的适应策略和调控策略,加强区域间联防联控与合作治理,在城市群规划中注重环保规划与立法。 相似文献
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京津冀城市群创业风险投资的时空分布特征及影响机制 总被引：1，自引：1，他引：0
创业风险投资是京津冀城市群一体化协同创新进程中的重要驱动力。本文利用社会网络分析方法分析了京津冀城市群创业风险投资的时空分布特征,在此基础上利用引力模型和计量分析模型揭示京津冀城市群创业风险投资时空分布的影响机制。主要结论为：京津冀城市群的创业风险投资网络在总额方面具有一定的周期波动性,其时空分布的不均衡性缓慢降低,创业风险投资的三中心(北京、天津和唐山)对周边城市具有一定的带动作用;创业风险投资在城市间的流动呈现出一定的网络性,但是发育缓慢,具有很强的向心性;创业风险投资对创业项目不同阶段的投资从偏重创业后期逐步趋向各阶段均衡发展;信息基础设施发展水平和经济发展水平与创业风险投资之间具有较强的正相关作用;金融环境、服务业发展水平相对滞后,对创新创业成果的转化和资金吸引能力较弱。 相似文献
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水资源短缺是西北干旱地区经济、社会、生态可持续发展的"瓶颈",定量地分析城市化系统与水资源系统交互作用、耦合机理以及演变规律,对城市化的快速推进和水资源可持续利用具有重要的意义。以典型的西北干旱内陆河流域石羊河流域为例,提出水资源-城市化复合系统耦合度计算模型,构建了耦合度评价指标体系和各项评价因子分级标准,方法简单,可操作性强。结果表明:2001-2010年石羊河流域主要行政区金昌和武威两市,流域水资源承载力在0.22~0.26之间波动,逐年下降,处于准不可承载状态;城市化系统与水资源系统呈初级关联状态,关联度年均增长率分别为-4.28%和-3.53%;水资源对城市化进程的约束强度均大于0.6,属于极强约束,约束度略呈减弱趋势;金昌,武威两市水资源系统与城市化系统距优度均低于0.6,呈从濒临衰退阶段向初级协调阶段发展的微弱态势,年均增长率分别为2.01%和0.96%。由于研究区水资源匮乏,开发程度高,利用效率低,用水结构不合理,导致整个流域水资源与城市化复合系统耦合度介于初级耦合和拮抗状态之间,水资源对城市发展构成极强约束;将研究区水资源及其利用状况与严重干旱缺水的中东国家以色列进行对比,认为石羊河流域水资源承载力还有一定的潜力,并提出我国西北干旱地区水资源管理与调控的有关建议。 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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耦合魔方——一个分析人地系统耦合机理的多维框架 总被引：1，自引：1，他引：1
Understanding the interactions between humans and nature in the Anthropocene is central to the quest for both human wellbeing and global sustainability.However,the time-space compression,long range interactions,and reconstruction of socio-economic structures at the global scale all pose great challenges to the traditional analytical frameworks of human-nature systems.In this paper,we extend the connotation of coupled human and natural systems(CHANS)and their four dimensions—space,time,appearance,and organization,and propose a novel framework:“Coupled Human and Natural Cube”(CHNC)to explain the coupling mechanism between humans and the natural environment.Our proposition is inspired by theories based on the human-earth areal system,telecoupling framework,planetary urbanization,and perspectives from complexity science.We systematically introduce the concept,connotation,evolution rules,and analytical dimensions of the CHNC.Notably there exist various“coupling lines”in the CHNC,connecting different systems and elements at multiple scales and forming a large,nested,interconnected,organic system.The rotation of the CHNC represents spatiotemporal nonlinear fluctuations in CHANS in different regions.As a system continually exchanges energy with the environment,a critical phase transition occurs when fluctuations reach a certain threshold,leading to emergent behavior of the system.The CHNC has four dimensions—pericoupling and telecoupling,syncoupling and lagcoupling,apparent coupling and hidden coupling,and intra-organization coupling and inter-organizational coupling.We mainly focus on the theoretical connotation,research methods,and typical cases of telecoupling,lagcoupling,hidden coupling,and inter-organizational coupling,and put forward a human-nature coupling matrix to integrate multiple dimensions.In summary,the CHNC provides a more comprehensive and systematic research paradigm for understanding the evolution and coupling mechanism of the human-nature system,which expands the analytical dimension of CHANS.The CHNC also provides a theoretical support for formulating regional,sustainable development policies for human wellbeing. 相似文献