地理研究

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水文与水资源

河流健康评价的主评指标筛选

冯彦, 何大明, 杨丽萍

2012, 31(3): 389-398. https://doi.org/10.11821/yj2012030001

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河流健康是近年来探讨水资源问题的一个热点,其评价指标体系正成为河流管理的目标。为了筛选出一些基本的、易于量化的主要评价指标来揭示河流健康基本状况和变化趋势,通过对1972～2010年约150篇相关文献、45个河流健康评价指标体系902项指标的整理和归纳,应用统计、层次和相关性分析法,确定各指标的被采用率,并同时综合考虑指标的重要性、普遍性、可量化性和易获得性,筛选出揭示河流生境物理、水环境、生物和水资源利用4类特征的主要指标。结果表明,有以下8个指标可作为河流健康的主评指标:河岸植被覆盖率、河流连通性、湿地保留率、径流量变化率、水质达标率、鱼类生物完整性指数、水资源利用率和流域天然植被覆盖率。

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水文与水资源

SWIM水文模型的DEM尺度效应

高超, 金高洁

2012, 31(3): 399-408. https://doi.org/10.11821/yj2012030002

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数字高程模型(DEM)极大地促进了分布式流域水文模型的快速发展。本文引入SWIM水文模型,以淮河上游长台关地区为研究区,将15种不同分辨率DEM数据输入水文模型,分析DEM分辨率对径流模拟的影响,并探讨最佳DEM分辨率选取及DEM分辨率对流域地形参数与径流模拟影响等问题。研究表明:(1)研究区水文模拟效果较理想DEM分辨率在90～120m之间,采用栅格面积与流域面积比值(G/A)小于0.05和"thousandmillion"经验公式作为DEM选取参考等均适用;(2)DEM分辨率下降,水文模拟纳希效率系数呈波动下降,分辨率超过250m后,虽纳希效率系数有所提高,但此时DEM已不能刻画真实流域特征从而造成假象;(3)15种分辨率DEM在水文极端事件模拟上差异较大,高纳希效率系数时不能较好地反映水文极端事件,尤其是峰值,而在枯水期15种DEM水文模拟效果均较好,DEM分辨率降低导致水文模型对降水等反应敏感。

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水文与水资源

挠力河流域河流径流量对气候变化的敏感性分析

姚允龙, 王蕾, 吕宪国, 于洪贤

2012, 31(3): 409-416. https://doi.org/10.11821/yj2012030003

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流域径流量对气候变化的敏感性分析是理解气候变化对流域水资源影响的重要手段。本文利用非更新式人工神经网络(ANN)模型,以年平均降雨、年最低气温和最高气温为输入参数,年平均径流量为输出变量,构建了三江平原挠力河流域的径流量预测ANN模型;并根据IPCC第四次报告的气候变化模式,设定了9种不同的气候变化情景,利用构建的ANN模型分析了流域径流量对气候变化的敏感性。结果表明:构建的人工神经网络模型能够较好的模拟径流量,可用于气候变化的敏感性分析;挠力河流域上游径流量对气候变化的敏感性要大于中游区域的,降水变化对径流量的影响大于气温对其产生的影响。

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环境与生态

北京市采暖期可吸入颗粒物时空分布特征及源追踪

赵文慧, 赵文吉, 宫辉力, 宫兆宁

2012, 31(3): 417-428. https://doi.org/10.11821/yj2012030004

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可吸入颗粒物是北京市大气主要污染物之一,春秋两季的沙尘天气除部分是由于受到区域气流的影响外,多数情况下是原地污染造成,尤其是冬季采暖期。本文通过遥感技术和地面监测结合的方法,研究采暖期北京市近地面不同粒径可吸入颗粒物时空分布规律及其与影响因素间的相互关系。应用高分辨率遥感影像分析下垫面的变化,应用地面观测仪器收集不同粒径颗粒物的含量,并分析颗粒物的化学组成;应用地理信息系统的空间分析技术,研究颗粒物的分布与下垫面的关系。研究表明,可吸入颗粒物污染分布和下垫面介质、人为污染源、人口密度、气象因素有非常密切的关系。

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环境与生态

长三角地区旅游业能源消耗的CO₂排放测度研究

谢园方, 赵媛

2012, 31(3): 429-438. https://doi.org/10.11821/yj2012030005

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旅游业与气候环境变化息息相关,低碳旅游是旅游业对气候变化的积极响应,也是低碳经济的延伸,将会给全球旅游业带来深远影响。但目前国内大部分有关低碳旅游的研究仍停留在定性阶段,尤其是旅游业碳排放的测度研究仍比较薄弱。本文在深入分析和总结国内外已有研究的基础上,以能源消耗平衡表为依据,借鉴"旅游消费剥离系数"概念,构建出符合我国目前统计口径的旅游业碳排放测度方法。并以长江三角洲地区为研究范围,对江苏、浙江和上海三地旅游业碳排放进行测度和对比分析。研究表明:目前在长三角地区,旅游业碳排放总量持续攀升,并与旅游业总收入成正相关。其中旅游交通仓储和邮电业碳排放在旅游业碳排放总量中占主导地位,而旅游餐饮、住宿和购物过程中的碳排放也不容忽视。旅游收入增长与旅游低碳化发展的矛盾仍然十分突出,迫切需要转变旅游业发展方式。

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环境与生态

安徽省池州市2001～2010年可持续发展动态测度与分析

张乐勤, 陈素平, 荣慧芳, 许信旺

2012, 31(3): 439-449. https://doi.org/10.11821/yj2012030006

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安徽池州市是国家首个生态经济示范区,近十年来,城镇化、工业化水平的快速提升加剧了其发展的风险性和不稳定性,可持续发展面临较大挑战。基于生态足迹模型,对池州市2001～2010年生态足迹供给与需求进行了时间序列测度与分析,利用灰色GM(1,1)模型对2015年、2020年人均生态足迹进行了预测。结果表明:池州市人均生态足迹由2001年的1.2458hm²/人上升至2010年的2.2483hm²/人,年平均增长11.14%,人均生态赤字由0.8445hm²/人扩大至2010年的1.8266hm²/人;居民消费水平、能源消费量与人均生态足迹相关系数分别为0.844、0.945,为生态足迹驱动因素;研究时段内,能源生态足迹年均增长速度为83.75%,明显快于生物资源生态足迹增长速度;万元GDP生态足迹由2001年的2.98hm²/万元下降至2010年的1.20hm²/万元。预测2015年人均生态足迹为3.2336hm²/人,生态赤字将增至2.7926hm²/人;2020年人均生态足迹为4.4896hm²/人,生态赤字将扩大到4.0308hm²/人。针对池州生态不安全的现状,从减少能源消费、改变消费方式、提高农作物单产等方面提出了减少生态足迹的政策建议。

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环境与生态

中国乡村长寿现象与人居环境研究——以湖北钟祥为例

马婧婧, 曾菊新

2012, 31(3): 450-460. https://doi.org/10.11821/yj2012030007

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乡村长寿现象与人居环境的关系,是地理学与相关学科关注的课题。本文基于人文地理学与人居科学、环境科学和乡村社会等多学科视野,根据世界长寿之乡和中国百岁老人的分布规律,阐述了乡村长寿现象的涵义,分析了客观存在的乡村长寿现象及其成因。同时,以湖北钟祥为案例,运用模糊评价法、综合评价法和比较研究法,系统考究了乡村长寿现象与优越自然生态环境、和谐人文社会环境以及舒适人工居住环境的关系,归纳了乡村长寿现象的客观必然性和成因的综合性、长寿与人居环境的正相关性、山区与平原乡村长寿现象的同质性以及人类诉求健康长寿的永恒性等五个可供思考的重要命题,并对建设有利于"居民健康长寿"的乡村人居环境提出了相关政策建议。

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地表过程研究

东洞庭湿地植被格局变化及其影响因素

雷璇, 杨波, 蒋卫国, 杨一鹏, Claudia Kuenzer, 陈强

2012, 31(3): 461-470. https://doi.org/10.11821/yj2012030008

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东洞庭湖(也称东洞庭)湿地植被格局的变化特征及其影响因素的分析是该地区湿地植被保护与恢复策略制定的基础。基于美国陆地资源卫星Landsat TM/ETM+数据,应用决策树分类法分别提取东洞庭湖1999年、2002年、2006年三个时期湿地景观信息,通过转移矩阵法和质心迁移法对植被的时空演变分析。结果表明:(1)1993～2002年东洞庭湖芦苇、林地、苔草滩地面积均有所增加,芦苇增长速度最快,年均增长面积为28.93km²;2002～2006年林地面积迅速增加,年均增长面积为29.655km²,苔草面积有所减少,芦苇面积保持基本稳定;(2)东洞庭湖湿地植被质心呈现从林地—芦苇—苔草逐层靠近湖心的分布特点,1993～2006年三种植被类型的质心均不断向湖心迁移,其中以林地与芦苇的变迁更为显著。

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地表过程研究

近60年洞庭湖泊形态与水沙过程的互动响应

尹辉, 杨波, 蒋忠诚, 曾发明, 彭鹏, 李景保

2012, 31(3): 471-483. https://doi.org/10.11821/yj2012030009

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以历史文献、图件及1951～2009年长系水沙等资料为依据,对比分析洞庭湖形态与水沙过程的互动响应,结果表明:由于湖泊形态与水沙过程存在着相互作用的关系,近60年间,水沙过程以多种形式改变湖泊形态特征值,如湖盆结构破碎、解体,水深变浅以及湖面﹑湖容依次减少1840km²及130×10⁸m³;同时湖泊形态特征值改变也引起水沙特性变异,在1951～2002年间湖盆蓄水量呈明显的增减波动,但同流量下汛期水位普遍抬高1.2～1.90m,西﹑南﹑东洞庭湖水位变幅依次增大1.61m、1.39m和1.35m,各主要水文站前5位最高洪水位排序的年份均出现在湖面积(容积)历史最低值,泥沙淤积率为70%以上;2003年6月三峡水库蓄水及"退田还湖"后,高、中水位下湖盆调蓄量有所减少,城陵矶丰、枯水位分别降低1.12m及0.35m,西湖区与东南湖区的泥沙输出比均呈增大趋势,泥沙淤积率减至35.9%。其互动响应机制,可概化为泥沙淤积循环→湖盆结构破碎、解体,湖面湖容缩小→水沙特性异变→改变湖泊形态→水沙特性变异的互动响应动态演进模式。

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城市与乡村

城市空间形态的最低成本—周期扩张规律——以昆明为例

吴启焰, 陈辉, Belinda Wu, 曾文

2012, 31(3): 484-794. https://doi.org/10.11821/yj2012030010

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城市形态演化反演城市土地利用模式的转变,是内部最低成本土地利用模式驱动力的外部表达。这一城市空间格局演变遵循本文提出的"外部扩张,内部填充"相互交替总体规律。它既是集聚与扩散驱动因子作用的结果,也是植入与再植入的"扬弃"选择过程的交互作用产物。基于最低成本—周期扩张模型的假设,本文选取昆明建成区近现代的影像资料,运用形态学的视角分析城市空间结构的变迁,探寻城市形态演化规律。结果表明:(1)从城市形态演变的一般理性微观、宏观过程来看,城市形态变迁在统计学上遵循最低成本—周期扩张规律假设;(2)在最低成本—周期扩张模型内,公共投资与基层设施建设变动及其要素替代效应对形态的周期性扰动响应是其核心作用机制。

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城市与乡村

乡村转型发展特征评价及地域类型划分——以“苏南-陕北”样带为例

龙花楼, 邹健, 李婷婷, 刘彦随

2012, 31(3): 495-506. https://doi.org/10.11821/yj2012030011

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以"苏南-陕北"样带为案例区,评价分析了该区2000～2005年、2005～2008年乡村转型发展态势,并揭示了样带乡村转型发展的地域空间格局。结果表明:(1)2000～2005年期间,样带各县乡村发展度普遍较低但转型度普遍较高,低水平的乡村发展度与较高转型度造成样带各县不同程度的城乡不协调发展;2005～2008年期间,样带乡村系统普遍较快发展,各地城乡系统间的差异化发展局面得到初步改善;(2)"苏南-陕北"样带乡村转型发展呈现显著的地带性演变特征,各地转型发展的特征与结果同其所处的区位条件、经济基础、发展模式、政策要求等基本属性相匹配;(3)基于样带乡村转型发展评价结果,将样带划分为8个乡村转型发展地域类型区,各类型区之间因区位条件和资源禀赋的差异而选择不同乡村转型发展模式,并由此驱动资源环境和城乡经济系统的差异性变化。

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经济与区域发展

非洲在世界石油供给格局中的地位演变

郝丽莎, 赵媛

2012, 31(3): 507-520. https://doi.org/10.11821/yj2012030012

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21世纪以来,非洲已成为世界石油进口大国寻求来源地多元化、保障自身石油安全的战略高地,也成为我国的第二大石油来源地。考察非洲在世界石油供给格局中的地位及演变,有利于系统把握非洲石油供给的优劣势,为优化我国对非石油合作战略提供依据。本文以国家为研究单元,综合运用箱线图和空间聚类分析法,创新份额和位序综合分析法,对比考察了1980～2010年间,非洲在世界石油探明储量、生产量、储采比和出口量格局中的地位及演变。结果表明:非洲是当今世界除中东以外,规模以上石油供给国最为集中的地区,在新老接替中,实现总体供给地位的巩固和提升;非洲在世界石油供给格局中的主要优势在于其高储采比和高出口率,是未来世界石油持续增产增销的重点地区之一;非洲逐渐进入世界石油供给格局的核心地带,石油地缘战略地位大为提升;在未来较长时间内,非洲仍将是我国主要的石油来源地之一,我国应当在非洲推进来源地多元化战略,真正进入非洲核心石油市场,扩大供给来源,并分散供给风险。

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经济与区域发展

武陵山经济协作区空间协调发展程度评价

冷志明

2012, 31(3): 521-533. https://doi.org/10.11821/yj2012030013

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与以往区域协调发展程度评价研究不同,本文基于协调发展概念强调经济联系、区域差异、动态收敛和可持续发展的本质特点,构建空间(区域)评价体系,分别从基本公共服务均等化程度、区际一体化程度、区际人均GDP均等化程度、城乡人均消费水平差异程度四个方面评价武陵山经济协作区空间协调发展程度。评价结果显示,2001～2009年间,武陵山经济协作区空间协调度基本上呈逐年上升的趋势,空间协调能力逐步增强,但协作区内各地(州)市内部协调发展程度并不一致,无论是基本公共服务均等化程度、区际一体化程度、区际人均GDP均等化程度还是城乡人均消费水平差异程度均存在明显的差异。本研究的意义在于通过对武陵山经济协作区空间协调发展程度进行评价,找出制约武陵山经济协作区经济协调发展的主要因素,从而为制定武陵山经济协作区经济发展战略提供理论依据和参考。

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经济与区域发展

我国中部六省产业集聚与扩散的空间计量

宋马林, 王舒鸿, 黄蓓, 胡百红

2012, 31(3): 534-542. https://doi.org/10.11821/yj2012030014

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"中部崛起"战略给中部六省各地区的大发展带来了新的机遇。进入十二五时期,中部地区有必要总结之前发展过程中的经验,从产业结构调整和升级着手,掌握产业更新规律,尽可能规避经济发展中的不利因素,实现产业结构升级承托的区域经济跨越式可持续发展。本文收集整理了我国中部六省共88个地市2000年至2008年第二产业数据,采用LISA统计分析空间聚集和扩散模式,结合Moran's I和Geary's C方法,对这88个地市产业发展所处的状态进行综合判断,并结合马尔科夫链模拟,找到各个状态之间转移的概率,预测其未来发展状态。实证表明,在内外环境没有显著变化的情况下,经过10年的快速发展之后,中部六省各地市的第二产业水平会达到相对均衡状态。

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文化与旅游

基于结构方程模型的旅游消费券效用影响因素研究——以杭州市为例

汪侠, 吴小根, 章锦河, 任黎秀, 刘泽华, 张洪

2012, 31(3): 543-554. https://doi.org/10.11821/yj2012030015

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旅游消费券在扩大消费、刺激经济增长的同时,在发放地域、发放主体、发放渠道、发放对象、使用范围、面额设计和使用限制等方面还存在诸多不足,影响了其效用的发挥。针对此,本文运用结构方程模型方法,构建了旅游消费券效用模型,探讨影响旅游消费券效用的关键因素。研究发现:(1)经济价值、使用意愿、使用限制性、使用可靠性和领取便利性等5个要素是影响旅游消费券效用的关键因素。(2)在影响旅游消费券效用的5个变量中,经济价值对旅游消费券效用的影响最大,其次分别是使用意愿、使用可靠性、领取便利性和使用限制性。(3)经济价值、使用意愿、使用可靠性、领取便利性与旅游消费券效用之间存在显著的正相关关系,是提升旅游消费券效用的积极因素。(4)使用限制性和旅游消费券效用之间存在负相关关系,是旅游消费券效用发挥的阻碍因素。

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文化与旅游

基于多智能体模拟的旅游地保护行为决策

傅丽华, 谢炳庚, 李晓青, 朱东国, 胡贤辉

2012, 31(3): 555-564. https://doi.org/10.11821/yj2012030016

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运用基于复杂适应性系统理论支持下的ABM建模方法,以历史文化名镇湘西里耶镇为研究对象,构建多智能体构成的保护行为执行主体系统。以系统行为偏好和行为影响分析为切入点,分析古镇旅游开发过程中各智能体的保护行为特征,从微观层面研究各智能体的保护行为变化对系统行为决策的影响,并依据行为动态模拟结果推导反映系统协调和优化的古镇保护行为决策。研究表明:(1)不同旅游开发阶段,系统保护行为决策差异明显;社区居民在古镇保护中起主导作用;(2)智能体的行为选择具有自主性、目的性和有度性特征;(3)建立分层和分级的保护行为协调体系,实施整体行为协调与重点保护相结合;(4)不同发展阶段,对各智能体与系统整体保护行为决策应实施动态干预。

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地球信息科学

大规模三维植被场景实时可视化方法

韩秀珍, 谭继强

2012, 31(3): 565-577. https://doi.org/10.11821/yj2012030017

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可视化

采用L系统结合野外观测数据来构建植被单体的三维结构模型,根据植被模型特点,分别对枝干和树叶两个组成部分进行几何简化,大幅度减少模型所需的几何要素数量。在冠层模型简化中,提出了分层LOD模型提取方法,该方法可以高效提取出多复杂度的冠层LOD模型,同时保证组成LOD模型的每片叶子都符合最小化误差方程的要求。在实时渲染过程中,依据LOD技术对大规模植被实时可视化。为了实时得到植被在动态LOD场景中所需要的复杂度,提出了一套LOD植被模型调用的新标准:用衰减因子描述植被密度和视距对植被细节程度衰减的影响,为动态LOD场景提供连续变化的复杂度标准。

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书评

一部面向决策的土地利用系统研究力作——评《土地利用系统评估与整治决策技术研究——以海南为例》

傅国华

2012, 31(3): 578-578. https://doi.org/10.11821/yj2012030018

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随着我国工业化、城镇化进程中土地供需矛盾的不断加剧,以及科学发展导向的人地协调战略的日益显现,如何适应经济发展方式转变与战略转型,正确处理土地资源开发、利用与保护的关系,既是深化人地关系地域系统理论和土地科学前沿创新的重要课题,也是转变土地利用方式和实现土地可持续利用的迫切任务。

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