人地关系地域系统理论系统提出30 a来,对促进地理学综合研究、学科建设和服务国家重大战略决策发挥了重要的科学支撑与导向作用。深入解析了人地关系地域系统理论的科学内涵及时代价值,诠释了现代人地系统的类型与环境,提出了“人地圈”与人地系统科学研究的主要内容和前沿领域。初步研究表明:① 现代人地系统具有复杂性、地域性和动态性特征,人?地交互作用过程、格局及其综合效应正在发生深刻变化,地球表层人地系统成为现代地学综合研究的核心内容和重要主题。② 科学认知和有效协调人地关系,亟需深入探究人地系统耦合格局与机理,探明人地关系地域系统类型、结构及其动力机制。依据城乡关系将人地关系地域类型划分为城市地域系统、城乡融合系统、乡村地域系统。乡村地域系统可细分为农业系统、村庄系统、乡域系统、城镇系统等子系统,分别对应于作土关系、人居关系、居业关系、产城关系。③ 现代人类活动强烈地作用于地球表层人地系统,形成了人地系统耦合与交互作用的地表圈层——“人地圈”,其实质是现代人类活动与地表环境相互联系、耦合渗透而形成的自然–经济–技术综合体或人地协同体。④ 人地系统科学或人地科学是研究人地系统耦合机理、演变过程及其复杂交互效应的新型交叉学科。它是现代地理科学与地球系统科学的深度交叉和聚焦,以现代人地圈系统为对象,致力于探究人类活动改造和影响地表环境系统的状态,以及人地系统交互作用与耦合规律、人地协同体形成机理与演化过程。人地系统耦合与可持续发展是人地系统科学的研究核心。传承创新人地关系地域系统理论和发展人地系统科学,更能凸显地球表层人类的主体性、人地协同的过程性和可持续发展的战略性,为人地系统协调与可持续发展决策提供科学指导。
基于知识基础理论,以中国生物医药产业为解析型产业案例,节能环保产业为合成型产业案例,采用合作申请发明专利数据,应用社会网络分析法和负二项回归模型,比较2004—2006年与2011—2013年解析型产业和合成型产业创新网络演化和绩效。研究发现:① 2类产业创新网络结构存在差异:解析型产业创新网络整体呈现强连接稀疏型结构,集聚大学和科研院所的核心城市网络地位高,网络跨区域特征明显;合成型产业创新网络整体呈现核心?边缘结构,强企业组团形成网络核心,网络本地化特征明显。② 2类产业创新网络对创新绩效的影响机理不同:中心性对解析型产业创新影响不显著,不利于核心凝聚的合成型产业创新。随着网络的发展,结构洞对解析型产业创新的积极影响不断增强,对合成型产业创新的影响由积极转向消极。创新合作深度对解析型产业创新绩效的正向促进作用远高于合成型产业。创新合作广度显著促进合成型产业创新,而对解析型产业创新影响不显著。③ 在不同的发展阶段,网络封闭性对2类产业创新绩效影响存在差异。从时间演化看,三元闭包代表的封闭性结构对解析型产业创新的作用由正向逆转为负向,从始至终都不利于合成型产业创新。
以引用曼纽尔·卡斯特《网络社会的崛起》的898篇英文文献和363篇中文文献为数据基础,综合运用引文内容分析和引文情境分析方法,基于中外引文的分析与对比,研究了“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献。研究发现:“流动空间”是国内外文献引用最多的理论观点,且国内研究的引用比例明显高于国外研究;国内外研究对于“网络社会理论”的关注点存在差异,国内研究主要聚焦于网络社会的外在空间形态及其的转型,而国外研究则更加关注网络社会的内在空间动力;引文内容承担着9种引用功能以及3类知识贡献,体现了“网络社会理论”对于人文地理学不同程度的影响。其中,批判性引用揭示了“网络社会理论”的不足之处,指出了“空间二元论”的抽象性、地方空间的重要性以及研究数据、方法和时代背景的局限性,为未来“网络社会理论”在人文地理学领域的应用与创新提供了新的启示。
利用2007年和2017年创业投资事件数据和社会网络分析法构建中国地级及以上城市网络关系,分析种子期、初创期、扩张期和成熟期4个投资阶段创业投资城市网络的空间结构演变特征并对其影响因素进行计量分析。研究发现:4个阶段的创业投资城市网络均形成以三大城市群为核心联系区域的网络结构,并且均具有明显的高行政级别城市指向性;城市网络密度和中心化趋势均不断增强,且中后期阶段的紧密程度和协同化发展趋势领先于早期阶段;京沪深在4个阶段均演变为集聚力和辐射力前三甲城市;4个阶段的城市创业投资集聚力均呈现出向网络核心城市进一步集中的态势,而创业投资辐射力则呈现出显著的分异性;市场规模、创业企业发展基础和政府支持是影响创业投资城市网络空间结构演变的主要因素。
海洋经济向质量效益型转变是建设海洋强国的新要求。通过构建海洋经济?地理距离空间权重矩阵对2000—2014年环渤海地区17个沿海地级市海洋经济增长质量主体的空间交互作用及空间效应进行研究;借助空间计量模型对海洋经济增长质量空间效应影响因素进行甄别。研究表明:① 环渤海地区海洋经济增长质量主体呈显著空间相关性,存在空间交互作用;② 海洋经济增长质量存在空间溢出的正反馈效应。影响因素中对环渤海地区海洋经济增长质量的直接贡献强度排序为:海洋环境>海洋产业>海洋人才>海洋资本>海洋科技,对其他地区溢出效应影响的排序为:海洋基建>海洋人才>海洋资本。研究为环渤海地区海洋政策制定提供一定参考依据。
基于包含非期望产出的超效率SBM模型测度中国30个省际地区生态效率,采用基尼系数、对数离差均值及泰尔指数分析不同地区生态效率差异情况,运用空间联立方程模型探讨产业结构升级与生态效率间的交互效应与空间效应。主要结论为:① 中国生态效率整体水平较低且发展不均衡,东部地区高于中西部地区,西部地区高于中部地区;② 基尼系数、对数离差均值及泰尔指数3个指标显示,东部地区省际间生态效率存在较大差异,且差异变化程度并没有显著改善,中部地区省际间生态效率差异较小,西部地区省际间生态效率差异呈现先下降,后上升,再下降的趋势。③ 产业结构升级与生态效率存在双向互促作用,产业结构升级与生态效率均存在正向溢出效应,并且产业结构升级与生态效率存在正向交互空间溢出效应。
运用重心、人口密度及相对变化率、空间计量等方法,对长江三角洲人口分布格局演变、驱动因素进行研究。结果表明:① 2000—2018年人口重心迁移方向的变化,表征人口分布格局转变,而迁移速度趋缓表征了区域发展向稳态的转变;② 在人口密度分布呈现相对稳定的区域差异基础上,时空演变从2000—2012年上海、苏南显著的增加与苏中、苏北、安徽部分城市的下降,向2012—2018年部分欠发达城市人口快速增长转变。③ 空间计量回归表明,在人口集聚的“马太效应”下,驱动因素的变化主要表现为市场力量的趋强、政府影响的弱化,另一方面区域一体化的推进也带来空间溢出效应的增强。
运用集对分析法从敏感性和应对性2个方面对浙江省11个地市的人口健康脆弱性进行评估。研究表明:① 从敏感性和应对性2个维度对城市人口健康脆弱性进行评估的方法具有一定可靠性,但在突发大型流行性病毒感染疫情的情境下仍需进一步完善;② 各地市脆弱性指数排名与敏感性指数保持较高一致性,而与应对性指数则表现出异质性和随机性,认为降低敏感性是降低城市人口健康脆弱性指数的关键;③ 城市人口健康脆弱性评价还应该增加城市对大型突发公共卫生事件的敏感性和应对能力的考量,相应的评估方法和模型仍有待进一步研究。
采用文献计量方法,利用Citespace工具对国内外城市更新研究进行知识图谱分析,从演化过程、发文期刊和研究机构的特征、研究热点等方面对比国内外城市更新研究的差异。研究表明:① 国内外城市更新研究的发文量呈现波动上升的趋势,在快速发展阶段尤为显著,每年发文量分别达到117篇和238篇;② 研究文献多集中在城市规划、区域研究、城市设计、建筑学等期刊。相对于国外,国内发文期刊更集中。国内排名前10的期刊发文量占比达46.65%,国外仅29.84%;③ 国内外的研究机构间初步形成合作网络,但网络联系与合作程度依然较低。相对于国外,国内研究机构间联系更紧密。④ 国外研究热点集中在伙伴关系与公众参与、绅士化、可持续发展、城市转型和文化创意等方面,国内研究热点体现在旧城改造与房地产开发、历史街区和工业遗产的保护与更新、广州?深圳城市更新的探索与实践、公众参与的初步探讨等方面。
运用GIS空间分析探索中国运动休闲特色小镇的空间分异特征,通过逐步回归分析辨识运动休闲特色小镇空间分异的主导因素。结果表明:① 运动休闲特色小镇最邻近指数为0.77,空间集聚特征显著,主要分布于北京、河北和湖北3省市,呈“南多北少、东多西少”的空间分布特征;② 全国范围内运动休闲特色小镇地理集中指数为20.07%,东、中、西部的地理集中指数均大于全国地理集中指数,局部集中态势明显;不均衡指数为0.17,东部地区运动休闲特色小镇数量占全国的47.92%,分布最为集中;③ 运动休闲特色小镇主要集中分布于环渤海城市群、泛长三角城市群和长江中游城市群等地区;④ 政策环境、旅游经济发展水平、体育产业示范单位和体育产业示范项目成为影响中国运动休闲特色小镇空间分异的主导因素。
将经济流与交通流相结合,运用社会网络分析法,分析了吉林省城市空间联系网络特征,选出吉林省地方中心城市,根据各市(县)间的综合联系程度界定地方中心城市的腹地。结果显示:① 吉林省的经济、公路和铁路3个网络联系密度均偏低,长春市处于各网络中的核心地位,全省范围内各网络联系程度差异较大;② 从综合联系网络来看,中部与其他地区的联系较为密切,东部和西部地区联系较弱;中部地区内的2个凝聚子群间联系有待加强,吉林省中部地区一体化发展任重道远,产业协调发展是未来的发展方向;南部地区内部的联系应进一步提升,促进南部轴线的发展;③ 结合吉林省47个市(县)的点度中心度、点入度和点出度值及实际发展需要,将长春市、吉林市、四平市、辽源市、通化市、延吉市和白城市作为吉林省的地方中心城市,其中,长春市的辐射带动能力最大,白城市最低;延吉市与敦化市应组团发展,成为东部地区的发展核心,共同带动东部地区发展;白城市应增强自身的中心性和辐射带动能力,充分发挥西部门户城市作用。
以中国(未包括港澳台地区)31个省域为实证分析对象,运用耦合协调模型和灰色关联度分析法,从时空角度对旅游业同地区发展与民生改善的耦合协调关系及其演变规律进行分析,探知旅游业同地区发展与民生改善的协调关系和影响二者协调发展的主要因素。研究表明:考察期内,旅游业、地区发展与民生改善的综合评价值持续上升,前者增长较慢,后者相对较快,旅游业发展滞后于地区发展与民生改善,二者耦合协调系数稳步增加,但整体水平不高;旅游业同地区发展与民生改善的耦合协调度在空间分布上,呈现东部、中部、西部梯级递减,南方优于北方的空间分异规律;旅游业系统对于地区经济与民生协调发展起着关键作用,其中入境旅游收入、入境旅游人次、旅游专业化程度和旅游院校学生数是影响地区发展与民生改善和二者协调发展的主要因素。
以张家界7个村庄334户农户为研究对象,运用参与式农村评估法(PRA)、主成分分析法、聚类分析法和多元线性回归等方法,分析不同类型农户脆弱性指数以及脆弱性影响因素。研究结果表明:① 农户乡村旅游脆弱性类型可分为意识脆弱型、社交脆弱型、人力脆弱型、发展均衡型和全面脆弱型5种类型;② 总体脆弱性方面,不同类型农户的总体脆弱程度均为脆弱,各自脆弱性指数不一,且非旅游农户高于旅游农户;③ 因子脆弱性中除社交脆弱型农户的民俗文化因子脆弱性指数高于农户认知因子脆弱性外,其他类型农户的人力素质、社会网络、生计资本和农户认知等4个因子脆弱性指数均高于政策制度、生态环境和民俗文化等3个因子脆弱性指数;④ 人力、文化和生态等方面的因子是影响农户乡村旅游脆弱性的主要因素。最后,从提升生计资本、传承民俗文化和保护生态环境等方面提出降低农户乡村旅游脆弱性的几点建议。
统筹人口城镇化与土地城镇化的关系,推动二者之间的稳步协调发展,是提高城镇化发展质量的重要保障,也是实现经济高质量发展的必然选择。以山东半岛城市群为例,在构建人口城镇化和土地城镇化质量评价指标体系的基础上,采用均方差权值法对2000年和2018年8个设区城市人口?土地城镇化质量及其时空演化特征进行测度和分析,利用弹性系数及耦合协调度模型对人口城镇化与土地城镇化发展的协调关系进行深入探讨。结果表明:① 2000年山东半岛城市群人口城镇化和土地城镇化质量不高,各子系统之间差别明显。2000年以后提升迅速,2018年人口城镇化质量总体高于土地城镇化。② 2000—2018年,济南和潍坊的人地弹性系数接近于1,表明18 a间2个城市的人口城镇化与土地城镇化质量提升速度相当,人地关系比较协调;烟台和淄博的弹性系数小于0.6,说明人口城镇化质量的提升速度滞后于土地城镇化;东营、威海、青岛、日照的人地质量弹性系数大于1,反映出18 a间土地城镇化质量提升速度滞后于人口城镇化。③ 无论是2000年还是2018年,山东半岛城市群人口?土地城镇化质量的耦合度都很高,但协调度较低,且时空差异非常明显。2000年多数城市人口–土地城镇化质量的耦合协调类型属于失调型。2018年所有城市均已发展为协调型。
农业功能的时空演变规律和影响因素研究是引导地区分工、凸显地域价值、促进区域协调发展的科学依据。以洞庭湖地区24个县市区为研究区域,分别从粮食生产功能、就业与社会保障功能、生态保育功能和旅游休闲功能构建评价指标体系,运用熵值法、农业功能变化时空差异诊断模型、地理探测器等方法模型对洞庭湖地区1997—2017年农业功能的动态变化过程、影响因素与作用机制进行研究。结果表明:① 1997—2017年洞庭湖地区农业功能时空变化特征显著:洞庭湖地区粮食生产功能整体呈增强趋势,且中部地区增强明显;就业与社会保障功能整体呈减弱变化趋势,市辖区尤为明显;生态保育功能整体呈减弱趋势且变化幅度大,石门县、安化县等丘陵地区减弱明显,而洞庭湖中部平原区域增强;旅游休闲功能整体呈增强变化态势,石门县、桃江县等地区以及各市辖区旅游休闲功能大幅度提升。② 农业发展基础是农业功能演变的决定性因素,地区发展水平是农业功能演变的重要因素,生产环境质量是洞庭湖地区农业功能演变的基础因素;地区发展水平对农业功能演变的影响程度逐渐上升,生产环境质量因素的影响程度逐渐下降;各影响因子之间存在交互作用,农业功能时空的演变过程及结构受到多个因子共同影响,说明洞庭湖地区农业功能演变的影响因素存在显著的复杂性特征。
利用华北地区85个气象站1961—2017年逐日最高气温资料,统计分析了华北地区高温日数及高温热浪(频次、持续时间、强度)的时空变化特征。结果表明:① 华北地区年高温日数整体呈增加趋势,自20世纪90年代中期之后年均高温日数明显增多;高温多出现在华北地区的南部和西部,华北地区大部分站点的高温日数呈增加趋势。② 就气候平均态而言,高温初日有略提前趋势,高温终日则明显推迟;空间上,绝大多数台站的高温终日呈推迟的趋势,其中京津冀中北部地区尤为明显。③ 累计高温热浪次数、轻度和中度热浪次数均整体增加,并在1990年左右明显由少变多,重度热浪次数增加趋势更为显著;1987年之后,平均每次高温热浪事件的高温有效积温明显增加,表明高温热浪的平均强度增大。④ 不同等级高温热浪总频次的空间分布特征相近,高频次区域均集中在内蒙古西部、山西西南部和河北南部;热浪累计频次的变化趋势在内蒙和山西以增多为主,在京津冀地区以减少为主。除山西南部和河北南部的个别站点以外,绝大多数站点的热浪平均持续天数和平均高温有效积温的变化呈增多增强趋势。总体来看,华北大部分区域自20世纪90年代以来,高温日数及热浪事件明显增强,同时存在明显的空间差异,研究结果将有助于进一步认识华北高温的区域性特征。
研究以青海省三江源区退化草甸湿地为研究区,对湿地环境和功能进行评估,构建了基于生物(Biology)-环境(Environment)-服务功能(Service)的BES模型(涉及3个生物指标,4个环境指标,8种生态系统服务功能指标)评估3种湿地恢复技术(I-补播草种+生长期封育;II-围栏封育和III-防鼠样地)对湿地恢复的效果。基于2017年和2018年的监测数据,计算湿地综合健康指数(Comprehensive healthy index,CHI)和净变动指数(Net variation index,NVI),分析不同恢复措施下湿地健康的恢复过程及其恢复程度。结果表明:① 3种修复技术在湿地恢复中均取得较好的效果。湿地的综合健康指数从2016年未实施任何措施时的0.499分别上升至0.712、0.716和0.650,湿地健康水平由警戒状态恢复至良好状态;② 评价期内恢复技术I和II对湿地恢复效果均好于恢复技术III,但未发现恢复技术I和II之间存在显著差别;③ 高寒湿地生物指标与供给指标恢复速度较快、恢复程度较好,而土壤支持等指标恢复速度较慢、幅度较小。补播草种有助于短时、高效地恢复湿地植被,而实现土壤和功能的全面恢复还需要结合封育等更多的措施和更长的周期。
基于云南地区、黄河积石峡水库区、四川省的北川县和都江堰龙池地区等地的泥石流数据,以具有代表性的灰色关联分析(Grey Relation Analysis, GRA)和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)泥石流评价模型为例,探讨了单沟泥石流危险性评价模型在参数选取、样本数据的不均衡、泛化能力和泥石流系统的空间变异性等方面存在的问题。结果表明:寻优算法能够提高模型参数选取的效率和预测精度;样本扩充在一定程度上能够处理样本数据不均衡问题;泛化能力为模型固有属性,难以通过样本扩充得到提升;空间变异性通过控制指标的重要程度进而影响模型的精度。研究过程为单沟泥石流危险性评价模型相关问题的研究提供了新的思路,所得结论将为今后各类泥石流危险性评价模型运用提供指导。
以他念他翁山玉曲流域为研究区,利用ArcGIS中的水文分析工具,将玉曲流域划分为1 030个亚流域盆地,采用高程起伏比法,对亚流域盆地进行面积?高程积分值(HI)计算。结合研究区的构造运动、岩性、地形起伏度、冰川作用等,探讨HI值的分布特征及主要影响因素,并确定研究区的地貌演化阶段。研究结果显示:① 玉曲流域所有亚流域盆地的HI值介于0.18~0.70,HI平均值为0.44,整体处于侵蚀循环的壮年和老年阶段。② 长毛岭大断层和瓦合大断裂经过玉曲流域,2条断裂的HI平均值分别为0.47和0.42,长毛岭大断层的活动性要高于瓦合大断裂,说明构造因素对HI值存在一定影响。③ 由于不同亚流域盆地内岩性抗侵蚀能力不同,导致HI值存在着较大差异,花岗岩、闪长岩等侵入岩(平均值0.55)>砾岩、灰岩等沉积岩(平均值0.49)>海相碳酸盐岩(平均值0.47)>夹杂着粉砂岩、页岩和泥岩的长石石英砂岩(平均值0.42)>第四系冲积物和冰碛物(平均值0.35)。④ 对于玉曲流域而言降水量对HI值的影响较小。