2000年以后,中国生产性服务业高速发展,产业格局逐渐形成。利用2000年、2005年和2010年3个年份地级市行业从业人员的数据,通过区位基尼系数和空间自相关性分析,发现中国生产性服务业在地理空间中整体呈现点状集中的模式,进而对不同行业的集聚特点进行比较分析,认为信息服务业和商务服务业是首位城市集聚模式,科研技术服务业和房地产业是位序规模分布的模式,金融业则是均衡分布的模式。最后,结合主要城市行业的相对优势度分析,得出随着从业人员的增加,承担的生产性服务功能更加综合,符合中心地理论的特点,在省域和城市群内各城市具有较好的职能分工和互补性。
从土地不连续利用和低人口密度这两个城市蔓延的核心特征出发,提出了城市土地扩张指标与人口密度指标相结合的蔓延测度方法,利用杭州市1978~2010年的遥感影像,实证测度中国大城市蔓延的时空动态变化。测度结果表明,城市土地扩张与人口密度指标相结合的方法测度效果良好,与实际情况吻合度高。杭州城市蔓延十分典型,主城区蛙跳式开发以及大部分的边缘增长发生在人口低密度区或较低密度区,城市发展不紧凑,蔓延迅速;阶段特性显著,在空间上表现为由单一中心向多核心发展的态势。将城市土地扩张与人口密度指标结合来测度城市蔓延是十分有益的尝试,为中国大城市蔓延的测度研究提供了一种简单、易于推广使用的可选方法。
复杂性是一个系统的自组织水平的度量,当系统被迫远离热平衡状态并通过自组织进入有序状态的时候,复杂性结构常常涌现。作为典型、开放和复杂的巨系统,交通网络复杂性研究受到了各研究领域的强烈关注。以1989~2010年武汉城市圈城乡道路网空间数据库为基础,运用复杂网络理论,多度量系统揭示了城乡道路网拓扑结构演化及复杂性“涌现”过程：城乡道路网是一典型的二维平面图,缺乏“超平面性”,整体呈类随机网络性质;城乡道路网是一介于随机网络和规则网络间的复杂网络,道路网整体表现出随机性和有序性的交互耦合;城乡道路网系统的复杂性演化是自组织和他组织机制共同作用的结果,是局部随机性干扰和规则性调控在作用强度上相互交互、此消彼涨演替的过程。
农业现代化是“四化”同步发展的基础,其时-空分析有助于把握区域农业现代化发展的动因。基于1996~2010年陕甘宁三省（区）农业现代化相关数据计算综合得分,采用相对发展率、区位变异系数及面板数据回归等方法刻画其空间演变特征并揭示原因。结果表明：① 15 a间三省（区）农业现代化水平呈交替上升态势,2005~2010年农业现代化发展速度明显高于1996~2000年和2000~2005年,且日趋均衡。② 2005~2010年28市（区）的格局演变较前2个时期更加显著,陕西省各市排序上升明显。③ 影响农业现代化格局演变的除系统内部要素外,财政支农力度、农业贷款、区域交通网络以及农村人力资本和农业技术的应用等因素也越来越显著。
将北京市地名作为离散点,以GIS中基于核密度估计法的空间平滑法为支撑,从地理区域这一角度分析地名文化景观空间分布特征,突破了以行政分区表达空间变化的通常框架。通过对北京地名文化景观空间分布特征及其成因研究,一定程度反映出北京元明清时期的城市功能分区,同时对探索北京历史时期社会经济发展状况有借鉴意义。研究发现：北部与西部山区为自然景观类地名集中区,与北京自然地理特征相吻合;中部与东南部人口密集的平原地带为文化景观类地名集中区;各文化景观类地名空间分布具有差异,中部为政治、商业、园林、建筑与工程文化类地名集中区,东南部为经济、水利工程类地名集中区,西北部与东部是军事文化类地名集中区,西北部与东北部为园林文化类地名集中区。
运用数据包络分析模型,对2003~2009年中国区域旅行社业效率的空间分异特征及动态变化趋势进行了实证分析,研究结果表明：中国区域旅行社业综合效率总体上呈现出增长的态势,纯技术效率是综合效率变化的主导因素,中国区域旅行社业全要素生产率也表现为增长的态势;中国区域旅行社业效率呈现出东西部高、中部低走势,且中部和东西部差距较大,东部和西部差距较小;在变化趋势方面,东、中、西部地区在旅行社业全要素生产率方面均得到很大的提高,其增长主要得益于三大地区在技术进步方面的突出表现,但在综合效率方面均表现出弱改善的趋势;从效率类型来看,双高类型的省份主要分布东部地区,其他3个类型主要分布在中西部地区,且中国各省旅行社业效率之间的差异呈现出缩小的趋势;从各省旅行社业效率的变化趋势来看,2003~2009年,大部分省份旅行社业综合效率保持增长的态势,少数省份处于下降的趋势,在旅行社业全要素生产率方面,除新疆外,其余省份全部保持增长的态势。
基于苏南地区土地变更调查数据,通过空间分析方法,对苏南地区乡村聚落空间格局特征进行深入分析,并从市域和县域两个层面探讨了乡村聚落空间格局形成的驱动力,初步构建了驱动力机制。结果表明：苏南地区乡村聚落分布整体较为集聚,苏锡常地区村庄密度较高,宁镇地区呈稀疏化分布,村庄整体分布与地貌类型具有较高的相关性。规模面积整体呈现出明显的区域差异,各县域单元乡村聚落用地总体较低。在此基础上提炼总结了乡村聚落空间格局形成的影响因子,包括政府调控、城镇化、工业化和交通发展等,并基于社会发展角度构建了驱动力机制。
在阐述多维贫困和空间贫困概念内涵及其指标基础上,提出了集中连片特殊困难地区村域空间贫困测度指标体系构建的基本原则,即强调科学性和主导性原则、重视数据的可获得性和测度的可操作性、体现减贫与反贫困的新要求、突出区域性和空间刻画能力。据此,构建了包括经济、社会、环境和政策4个维度,收入和消费、市场连通性、人口状况、学有所教、病有所医、老有所养、住有所居、劳有所得、地貌要素、自然灾害、生态安全、农业生态、粮食安全和政策的实效性共13个指标组,27个原始指标或生成指标构成的集中连片特殊困难地区村域空间贫困测度指标体系。进一步讨论了空间贫困测度指标的检验、获取方法和空间化等关键问题。
以丹霞盆地丹霞组2段顺层洞穴为研究对象,探讨不同岩性红层抗风化能力的差异,重点关注软岩夹层的风化特征及其对顺层洞穴发育的影响。在野外考察的基础上,选择3个典型顺层洞穴为案例,采集了洞穴剖面不同岩性红层的岩样及夹层水样品,进行一系列的岩矿理化测试和水样分析实验。结果表明：洞穴剖面岩性的不均一性及软岩夹层的风化凹进是形成丹霞山顺层洞穴的主要原因。顺层洞穴发育的软岩夹层一般是粉砂质泥岩,粘土矿物含量高,以泥质胶结为主,吸水性较强,开型空隙率较大,抗压强度小,易于风化破碎;上下岩层主要是砂岩和砂砾岩,以钙质和铁质胶结为主,吸水性较弱,开型孔隙率较小,抗压强度较大,风化速度较慢。在洞穴岩层风化过程中,粘土矿物的胀缩、钙质胶结物的溶解, 及铁质胶结物的水化作用等是导致岩体结构破坏的重要因素,但促使不同岩性红层风化的主导因素有所差别。粉砂质泥岩的风化以粘土矿物的胀缩作用为主,砂岩和砂砾岩的风化则以钙质胶结物的溶解作用为主。此外,酸性雨水渗入岩体后与各种矿物进行的一系列离子交换作用也促进了顺层洞穴岩层的风化。
通过定量分析方法研究了1991~2010年吉林省区域经济一体化的生态环境压力响应演变及其影响因素,得出以下结论：1991年以来吉林省区域经济空间一体化水平不断提高,而生态环境压力水平呈现出“先升后降再升”（N型）的变化态势;吉林省区域经济空间一体化对生态环境压力具有“正响应”的特征,并且响应度具有逐渐增大的态势;由区域产业活动布局、市场同一度加速导致的生态环境压力增大是引致吉林省区域经济空间一体化对生态环境影响逐渐增加的重要内部因素。最后就如何加速实现区域经济空间一体化过程并减小区域生态环境压力,希望对促使二者协调发展提出几点建议。
以地处黄土高原的庆阳市为例,基于世界可持续发展工商理事会（WBCSD）对生态效率内涵的界定,应用数据包络分析（DEA）中的非期望产出SBM模型,对2001~2011年间该地区农业生态效率的时空演变进行分析,结果表明：庆阳市农业生态效率总体上呈现下降趋势,其空间差异在不断扩大。依据生态效率的空间分布状况,基本可以将庆阳市分为2种类型：生态环境较好、水资源较为充沛、农业较为发达的西峰区、合水县、宁县和正宁县的农业生态效率相对较高;而生态环境较为脆弱、水资源短缺的庆城县、华池县、环县和镇原县的农业生态效率较低,主要原因在于要素投入比例失调、资源利用率低和非期望产出的过度冗余。基于此对生态效率较低地区的农业投入要素冗余状况进行了分析,明确农业生态效率改进的方向,为提高农业生态效率提供参考。
基于标准化降水指数（Standardized Precipitation Index,SPI）方法,分析了盐城市1960~2009年间的旱涝演变特征。结果显示：① 年降水量呈减少趋势,但年际变幅大,以20世纪70年代、80年代偏低,60年代、90年代偏高。1~3月、6月、11~12月降水呈增加趋势,其余月份为减少趋势。② 多时间尺度SPI皆可监测旱涝变化,SPI3、SPI6对年内旱涝暴发时间与持续影响更为敏感。不同季节SPI的年代际差异显著,SPI冬季呈增加趋势,其余季节及年SPI皆为减小趋势。③ SPI1、SPI3、SPI6的变率较稳定,而SPI12变率显著偏大。年与夏季SPI变率高度相似,但春季与秋季SPI变率的变幅偏大。④ 多时间尺度SPI皆以3~15月的周期为主,但SPI6、SPI12还有较稳定的16~32个月长周期。而年与不同季节SPI则以3 a、6 a左右周期为主,并具10 a左右的中尺度周期及20 a左右的长周期。
根据2010年在长沙地区所收集的降水、河水、泉水和井水水样资料,分析了取样期间不同水样稳定同位素的变化特征,并结合湘江长沙段水位和相关气象资料,揭示了降水中δ18O、δD因水汽来源不同而其表现出冬半年高、夏半年低的特点;由于降水降落于地表后,地表对降水滞留作用而使得河水、泉水和井水中δ18O、δD的波动幅度明显小于降水中δ18O的波动幅度;在汛期,河水中δ18O算术平均值大于降水,在枯水期河水中δ18O比泉水和井水中δ18O要大;河水线(RWL)的斜率和截距与全球大气水线(GMWL)比较接近,说明该地区位于季风区河流的补给主要来自大气降水,井水线(WWL)的斜率和截距比泉水线(SWL)要小,这表明降水入渗形成井水过程中经历的蒸发作用要比形成泉水要强,井水补给比泉水补给要复杂。这为今后研究该地区地表水-地下水-大气降水之间转换关系提供了科学依据,对掌握“三水”间转换规律和合理开发利用水资源具有重要的意义。
人类活动引起的土壤重金属富集已经成为区域主要的环境风险。通过对无锡市主城区表层土壤大面积的采样（1957个）,运用空间分析和多元统计工具,对无锡市土壤重金属富集的空间特征及其来源进行分析,结果表明：① 无锡市土壤As、Cu、Hg、Pb和Zn空间变异受人类活动的影响明显,均超出当地的土壤背景值,而Hg已经超过国家土壤环境健康二级标准阈值,成为无锡市最主要的土壤重金属污染因子;② 研究区土壤重金属含量随着建设用地距离的增加,呈逐渐下降的趋势,表现出明显的距离梯度特征;③ 基于不同梯度表现,将无锡土壤重金属分为2种典型距离梯度区间1（0~10 km）和区间2（10~16 km）,区间1土壤重金属富集主要受人类活动的影响明显,而区间2受自然和人为双重因素的影响;④ 土壤自然特性（CEC、pH和P）与土壤重金属含量（Co、Cu、Fe和Zn）的富集存在显著的正相关关系;⑤ 无锡市人类活动对于土壤重金属富集的影响范围在10 km左右,本研究的现实意义在于为重金属污染土壤分区治理提供帮助,即对于0~10 km区域内的土壤可以通过以提高土地利用效率、降低废弃物排放等为主的工程措施来解决;而在10~16 km区间则采用以超富集植物修复等为主的生态措施来解决。
通过对连环湖马圈泡柱状沉积物重金属（Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd）等地球化学指标的分析, 对马圈泡沉积物污染历史进行了讨论。根据元素的变化趋势,结合颗粒组成指标,采用相关分析,富集状况及潜在生态风险评价,并辅以210Pb、137Cs测年数据,研究了自1937年以来该湖区沉积物重金属元素污染特征、来源、污染历史及污染程度。结果表明,1987年以前各元素含量变化趋势平稳,1987年至今,7种重金属元素含量均明显增加。重金属元素的来源包括自然来源和人为输入。从单向污染系数来看Cu、Ni、Cr、Pb、Zn属于中等污染强度,Mn、Cd达到了强污染程度;从综合污染系数来看,表层重金属元素主要为中等程度的污染。沉积物重金属污染历史与该区经济发展阶段相吻合可为其湖区生态环境的整治与改善提供基础性的数据资料。
