地理学

江苏省人口空间格局演化特征

马颖忆，陆玉麒，张莉

摘要：目的：厘清区域人口分布及其演化规律，对地区人口发展变动趋势的判断及区域经济的可持续发展具有深远影响。把握江苏省人口空间格局的动态演变规律，为地区城市化进程分析、就业和消费需求预测、人口空间规划决策提供依据。方法：运用ArcGIS和GeoDA软件，以江苏省所有县级行政单元为研究样区，数据范围为1990—2009年这20年间的人口数和人口密度。通过全局Moran指数（Global Moran’s I）和局部Moran指数（Local Moran’s I）测度全局和局部空间关联特征，借助不均衡指数和人口重心考查人口分布的均衡性和集中度。借鉴区域经济增长研究中的偏移-分享分析（shiftshare analysis）探讨省域内地区间的人口集聚-分散差异。结果：江苏省人口空间分布格局及演化表现出以下几条规律：江苏省2009年平均人口密度约为746人/km2，南通、无锡、南京、常州、扬州及泰州各市的市区为江苏省人口密度最高地，省域人口分布在空间上呈现集聚态势，具有显著的“南高北低”特征，人口密度的高低与地区经济发展水平相对应。江苏省人口分布格局在研究时段内总体保持稳定，空间上表现为以长江下游县市为核心的圈层状空间结构，沿江地区和苏南地区是人口分布的密集地带，苏北平原是人口相对稀疏的主要区域。人口重心始终位于省域东南部，大致位于高邮市所辖的东北部乡镇，始终偏离省域几何中心，空间分布的不均衡趋势在研究时段内得到加强。从县域尺度看，人口偏移增长量在绝对数和相对数上的长期低位水平反映了江苏省人口增长速度在降低。从区域尺度看，苏南和苏中地区分异态势显著，1990—2000年和2000—2009年2个时段内，苏南地区的偏移增长量占偏移增长总量的比值由14.88%增加至43.14%，说明人口增长速度加快，外来人口向苏南地区不断集聚且速度加快；苏中地区的占比由47.19%降至15.49%，说明人口增长速度降低，外来人口向其集聚但速度骤减，也反映了进入21世纪后，苏南地区对外来人口的集聚能力迅速提升，而苏中地区集聚人口能力降低明显。苏北地区的同类占比基本保持不变，并且由正偏移到负偏移增长的县域单元多呈组团式分散分布于苏北地区，说明该地人口主要表现为向外扩散态势，人口外流现象突出。结论：江苏省人口密度有“南高北低”的空间特征，人口密度相似的地区在空间上呈现集聚分布，人口密集区具有显著的沿江分布特征，在长江下游县市和苏北平原地区分别形成典型的高密度和低密度人口集聚区，人口密度的高低与经济发展水平存在一定的正向相关。因此，江苏省人口分布不均衡，这一态势随时间推移得到加剧。20年来，江苏省人口增长速度降低，在人口集聚能力方面，苏中相对不足，苏南不断增强而苏北不断减弱。人口分布的差异化格局与区域经济发展差异、人口迁移流动及地区人口结构变异等存在互动关联，进一步挖掘这种互动关系和作用机制将是未来持续深入的研究方向。

来源出版物：地理科学进展, 2012, 31(2): 167-175

入选年份：2017

长白山区植被生长季NDVI时空变化及其对气候因子敏感性

侯光雷，张洪岩，郭聃，等

摘要：目的：高山地区作为全球气候变化的敏感区域，其植被变化对气候变化响应也十分明显，定量分析植被变化的时空特征以及对气候变化响应的滞后性有助于理解复杂的植被—气候关系。本文基于长时间序列NDVI数据和气候数据，探索高山区域植被变化特征及其对气候变化响应。方法：本研究采用一元回归趋势线法和统计分析法分析长白山区植被变化规律以及植被对气候变化响应特征。首先，利用一元回归趋势线法分析长白山自然保护区垂直带植被2000—2009年生长季NDVI的时空变化趋势；然后，采用相关分析，偏相关分析和复相关分析等分析方法，定量分析植被NDVI与气温和降水之间的关系，以确定哪种气候要素对长白山植被影响程度更大；最后，分别计算生长季10 d合成的NDVI平均值与前0～6旬的温度和降水相关系数，依据最大相关系数确定植被对气候变化响应的滞后性。结果：通过分析长白山自然保护区植被NDVI变化及其与气候因子关系，可得出以下几方面结果：（1）空间变化特征，长白山自然保护区 NDVI变化率范围为-0.00466～0.00854，其中增加区域占总面积83.91%，主要集中在北坡和西坡，减少区域占总面积16.09%，主要集中在南坡，说明整个长白山植被处于增长趋势；对于不同植被类型，针阔混交林NDVI增加率最为明显，其增长区域占总面积96.45%，其次为苔原（82.36%），针叶林NDVI增加区域的面积占自身面积最小，为81.3%。（2）时间上变化特征，长白山自然保护区植被NDVI增长主要集中在5月和9月，同样，针阔混交林，针叶林和苔原NDVI最大变化率对应的旬也在5月和9月，而7月份植被变化呈现减少趋势。（3）长白山自然保护区植被NDVI与气温和降水关系有明显的相关关系，全部都通过了0.01显著性检验；偏相关分析表明，该区域植被NDVI与气温的相关性明显高于与降水的相关性，即长白上植被NDVI与温度变化更敏感；分析不同海拔梯度垂直带植被NDVI与温度的相关可知，苔原与温度的相关性（0.822）要高于针叶林和针阔混交林（0.753和0.714），即海拔越高，植被NDVI与温度相关性越强。（4）长白山植被NDVI对气候变化有明显的滞后性，针阔混交林和针叶林对气温和降水大约有20 d滞后期，苔原大约有10 d滞后期，整个长白山自然保护区大约有20 d滞后期。结论：植被—气候关系始终是全球气候变化研究的热点，因此，本文采用趋势分析和相关分析的方法探讨了长白山自然保护区植被NDVI变化特征及其对气候变化响应，确定长白山植被NDVI整体上呈现增加趋势，而这种增加趋势主要集中在生长季的开始期（5月）和结束期（9月）；长白山植被NDVI与气温的相关性要高于与降水的相关性，且随着海拔升高，与气温的相关性增强；长白山植被NDVI对气候变化有20 d滞后期，且随海拔升高滞后期变短。

来源出版物：地理科学进展, 2012, 31(3): 285-292

入选年份：2017

常用水环境质量评价方法分析与比较

李名升，张建辉，梁念，等

摘要：目的：学术研究中被国内外广泛应用的水环境质量评价方法多达几十种，这些评价方法都是为了客观、准确地反映水体水质的实际状况，但目前对各种方法的适用范围、优缺点等尚未有公认的结论。本文利用国家地表水环境监测网数据，对目前常见的单因子评价法、平均污染指数法、内梅罗指数法、灰色关联分析、模糊综合评价、物元可拓评价法、综合水质标识指数法等7种水环境质量评价方法进行分析，以探讨各种方法的适用性和局限性。方法：利用可代表全国地表水水质状况的长江流域和淮河流域190个国控地表水监测断面水质监测数据，对上述7种评价方法所得结果进行实证分析，并从每种方法的原理分析不同方法所得结果存在差异的原因，从而从原理和实证结果两方面对各种方法进行比较评价。结果：（1）指标权重的选择对评价结果影响有限。7种评价方法中，模糊综合评价、物元可拓评价、灰关联评价均需首先确定评价指标的权重。但通过对等权重法和污染贡献率法2种赋权方法进行分析，190个断面中73.7%的断面评价等级没有因权重发生变化，另有11.4%的断面受权重影响在1个等级。但物元可拓法对权重变化较为敏感。（2）单因子评价法的实质是评价过程采用变权来处理评价因子，对污染最重因子赋以100%权重。因此，该方法未考虑水质评价全部因子的贡献，水质监测信息未充分利用。与其他方法相比，其水质评价结果是最差的，但该方法评价过程简单，无需复杂计算。（3）对污染指数法（平均污染指数法、内梅罗指数法）而言，当评价指标污染程度相当时，平均污染指数法较为适合；当某指标污染程度较为突出时，内梅罗指数更为恰当。但两者评价结果吻合程度较高，相关系数达 0.94，且水质越差，结果越接近。（4）分级评分法（灰色关联分析、模糊综合评价、物元可拓评价法、综合水质标识指数法）可以得到直观表征水环境质量的水体评价类别，但有时水质类别不能完全反映国家水质控制标准的要求，且由于不同方法对不同指标的侧重不同，评价结果存在一定差异。（5）不同评价方法所得评价结果具有明显差异。仅有10.4%的断面利用单因子评价法、灰色关联法、模糊评价法、物元可拓法、水质标识指数法所得评价结果完全吻合，且主要集中在Ⅰ类水质断面，有36.8%的断面评价等级结果相差2个等级以上。且水质越差，各种方法所得的评价等价差别越大。其中，分级评分法和单因子评价法评价结果差异最大。（6）但各种评价方法又具有一定的关联性和互补性。除模糊评价法与物元可拓法相关系数较低，其他方法评价等级的相关系数在0.61～0.94。结论：无论从评价等级的接近性还是从评价结果的相关性，综合水质标识指数法都是最先优选的评价方法；单因子评价法是目前最为常用和成熟的方法，在环境管理中具有较强的指导性。因此，综合各种评价方法理论上的优缺点并结合环境管理需求，单因子评价法和综合水质标识指数法是两种优选方法，在水环境质量评价中可以组合使用。

来源出版物：地理科学进展, 2012, 31(5): 617-624

入选年份：2017

时空间行为研究动态及其实践应用前景

柴彦威，申悦，肖作鹏，等

摘要：目的：随着国内外时空间行为研究的数据采集、计算挖掘、三维可视化与时空模拟等理论与技术的不断革新，时空间行为研究日益呈现出研究数据多源化、研究方法科学化、研究对象个体化、研究主题应用化等趋势。本文是对时空间行为研究近年发展的综述性文章，从研究趋势与应用需求、国内外研究动态、实践应用前景等方面回顾与总结了时空间行为研究的最新动态，以推动不同学科领域之间的交流和时空间行为研究自身的发展。方法：论文从研究数据、研究方法、研究对象、研究内容等方面梳理了时空间行为研究的新趋势；综述了海外时空间行为研究在结构化理论、时空GIS以及其他社会科学领域中的研究动态；总结了中国时空间行为研究的发展阶段与研究进展；展望了时空间行为研究在城市规划、社会管理、居民服务等领域的应用前景。结果：随着国内外时空间行为研究理论与技术的发展，时空间行为研究的数据采集技术逐渐完备、方法逐渐完善、研究逐渐深入，并且紧扣当今社会的关键与热点问题，如何从时空行为研究的理论研究扩展到对城市社会与行为的实践应用，以及城市管理政策干预成为目前新的探索前沿。海外的时空间行为研究在结构化理论、GIS以及其他社会科学领域中得到广泛的理论应用，时空间行为研究正逐渐拓展着学科边界与应用领域；中国的时空间行为研究经历了时间地理学的引入与基本特征的描述性统计、城市空间与时空间行为的互动机理研究、基于位置感知设备的数据采集与规划应用等3个阶段，正在步入实践应用的重要时期。时空间行为研究在城市规划、社会管理、居民服务等领域具有广泛的应用前景。在城市规划领域，时空间行为研究可以对现有的空间结构、设施配置等进行分析，发现问题，并进行优化，以及在居民时空行为决策的基础上对规划方案进行模拟；在社会管理领域，主要体现在管理系统提升、特殊群体管理、出行管理、住房管理及应急管理等方面。在居民服务领域，主要体现在个性化信息发布、个人决策支持服务、行为引导等方面。结论：时空间行为研究关注人的时空行为规律，关注个体的时空间制约，关注人的时空间行为决策机制，是基于个体、基于行为来解读与优化城市空间结构的重要途径。中国的时空间行为研究经历了从引进、本土化到创新应用的发展阶段，尽管在理论与方法上仍然面临很多问题，但在城市规划与公共政策等方面的应用尝试业已展开。面向未来，时空间行为研究任重道远。来自城市地理学、城市规划学、交通规划学、地理信息科学等多学科的合作尤显重要，具有中国特色的时空间行为研究与应用模式呼之欲出。

来源出版物：地理科学进展, 2012, 31(6): 667-675

入选年份：2017

耕地多功能内涵及其对耕地保护的启示

宋小青，欧阳竹

摘要：目的：耕地已成为保障食物安全与解决“三农”问题的基础资源、保障区域建设发展的载体资源以及保障区域生态安全与改善人居环境的基础要素。从多功能角度加强耕地管理，对区域可持续发展具有重要意义。近年来，耕地多功能管理引起了国内外的广泛关注。然而，有关耕地多功能的内涵解释缺乏共识。本文通过总结当前耕地保护的现实问题及耕地多功能的相关研究，尝试性地提出耕地多功能的内涵解释及其对耕地保护的启示。方法：（1）将逻辑推理与归纳法相结合，分析土地单功能利用模式与中国耕地保护3大现实问题的内在关联，构建耕地保护现实问题的综合分析框架。（2）综合运用文献分析与比较研究方法，总结生态系统多功能、农业多功能、景观多功能及土地多功能的国际研究进展、领域特点及其异同，提出多功能研究启示。（3）将逻辑推理、归纳与演绎相结合，建立耕地多功能的一般概念、实证与规范、需求与供给两方面的内涵，提出耕地多功能的综合解释框架、主要特征及其对中国耕地保护的启示。结果：（1）建立了中国耕地保护现实问题的综合分析框架。耕地需求无序竞争、耕地边际化与耕地生态系统退化3大现实问题。受新古典经济增长理论支配的土地单功能利用是导致当前我国耕地保护现实问题的关键。（2）生态系统、农业及景观多功能不仅涉及自然生态系统本身的运行过程，而且涉及与社会系统、经济系统的交互作用。此外，空间性或地域性也是多功能研究的重要问题。（3）耕地多功能表现为商品性生产功能和非商品性生产功能。在此基础上，本文明确了耕地多功能实证与规范、需求与供给两方面的内涵，建立了耕地多功能的综合解释框架。从供给角度出发，耕地多功能具有实证性内涵，由生物化学联合、以生物化学过程为基础的物理联合及区域物理联合3方面决定的联合生产，是实证内涵的关键。从需求角度出发，耕地多功能具有规范性内涵，耕地存在的意义在于实现特定的社会功能或满足特定的社会需要，维持或发展耕地多功能成为一种政策目标。联系供给与需求的机制是公共政策、市场体制等耕地多功能管理的制度安排。从实证或供给角度分析耕地利用的影响或耕地多功能变化，是评价规范或需求角度政策目标的重要方法。同时，政策评价是制度优化的必然选择。（4）耕地多功能因中央政府、地方政府及农户等耕地管理主体而异，随时间演化呈不断拓展与升级态势，存在空间分离的多功能、时间分离的多功能与空间融合的多功能3种空间形态。（5）从构建以主体功能差异化为前提的耕地多功能空间融合模式、拓展耕地价值的提升途径、建立耕地多功能统筹利用保障机制3方面，提出了耕地多功能管理对中国耕地保护的政策启示。结论：中国耕地保护明显表现为耕地单功能管理模式，是耕地保护现实问题综合分析框架的关键。耕地多功能具有实证与规范、需求与供给两方面的内涵，二者具有内在的统一性，构成了耕地多功能内涵的综合解释框架。耕地多功能具有主体差异性、时间动态性和空间异质性3大特征。中国耕地保护须向耕地多功能管理转型。

来源出版物：地理科学进展, 2012, 31(7): 859-868

入选年份：2017