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长江中游城市群人口流动网络空间结构特征研究

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测绘地理信息 2023年第6期48卷 111-115页

作者：詹庆明文超樊智宇武汉大学城市设计学院湖北武汉430072

基于“中心地”及“流空间”理论,利用2015年、2017年春节期间人口流动数据构建长江中游城市群关联网络,运用城市网络研究方法,定量研究其网络空间结构。结果表明,该地区人口流联系网络已形成多核心空间格局,网络层级化、组团化特征显著... 详细信息

基于“中心地”及“流空间”理论,利用2015年、2017年春节期间人口流动数据构建长江中游城市群关联网络,运用城市网络研究方法,定量研究其网络空间结构。结果表明,该地区人口流联系网络已形成多核心空间格局,网络层级化、组团化特征显著,凝聚子群划定结果与各地区实施的都市圈发展战略吻合,在网络内,核心城市与其他城市之间相互关联产生的规模集聚效应与网络效应并存;在城市节点方面,城市网络形成了面向省域的核心城市、面向特定区域的节点城市以及中介型城市等多种类型城市。基于研究结论为长江中游城市群的发展提供有益参考。

关键词：长江中游城市群人口流联系网络空间结构

“双评价”视角下基于FLUS模型的武汉大都市区土地利用模拟和城镇开发边界划定研究

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地球信息科学学报 2020年第11期22卷 2212-2226页

作者：赵轩彭建东樊智宇杨晨杨红武汉大学城市设计学院武汉430072 地球空间信息技术协同创新中心武汉430079

城镇开发边界的划定对于保障资源合理利用、促进城镇有序发展具有重要意义。国内现有研究多以规划实践的技术探讨为主,但对资源环境的定量化评估不足,且较少在大都市区尺度开展研究。本文以武汉大都市区为研究案例,提出在耦合多种要素构... 详细信息

城镇开发边界的划定对于保障资源合理利用、促进城镇有序发展具有重要意义。国内现有研究多以规划实践的技术探讨为主,但对资源环境的定量化评估不足,且较少在大都市区尺度开展研究。本文以武汉大都市区为研究案例,提出在耦合多种要素构建"双评价"体系的基础上,结合FLUS模型进行土地利用模拟和城镇开发边界的划定,并运用景观格局指数等对结果进行分析校验。结果表明:①土地利用模拟KAPPA系数为0.95,总体精度为0.96,能较好的反映未来用地变化情况,且结果显示城镇建设用地呈蔓延式扩张,有必要通过划定边界来控制城镇开发;②根据模拟结果划定城镇开发边界,能够避免城镇建设集中占用生态或农业价值较高的区域,并在优化形态的基础上改善武汉大都市区的城镇空间布局,有很强的适用性;③驱动体系评价表明,相较于单一因子库,"双评价"因子库精度更高,且更能优化景观格局,促进建设用地斑块集聚发展并填补建成区空白,更符合区域发展诉求;④扩张结果评价表明划定结果与武汉大都市区的未来发展模式吻合,未来空间管控应重点关注临空港片区、阳逻片区、光谷-未来城片区、纸坊片区扩张的潜在价值。本研究验证了FLUS模型在武汉大都市区内应用的有效性,为规划管控及建设用地布局优化提供一定参考。

关键词：土地利用模拟城镇开发边界双评价 FLUS模型武汉大都市区景观格局指数空间管控区域协同发展

1979-2019年武汉市重点水体多要素协同的时空演变特征

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地球信息科学学报 2021年第11期23卷 2055-2072页

作者：文超詹庆明樊智宇湛德赵皇吴凯武汉大学城市设计学院武汉430072 中建三局绿投公司战略研究所武汉430074

城市发展对水体多方面要素产生了巨大影响,尤其是对水资源丰富的城市,迫切需要开展相关监测研究。研究以武汉市为例,通过梳理国内外相关研究以及武汉水体保护政策,提出融合水体面积、水质、水体景观、滨水区生态环境4个方面要素的分析... 详细信息

城市发展对水体多方面要素产生了巨大影响,尤其是对水资源丰富的城市,迫切需要开展相关监测研究。研究以武汉市为例,通过梳理国内外相关研究以及武汉水体保护政策,提出融合水体面积、水质、水体景观、滨水区生态环境4个方面要素的分析技术路线以更为全面的反映城市尺度的水体时空演变特征,具体的,利用随机森林模型基于1979—2019年遥感影像获取武汉67个重点水体信息,并以此获取水体面积和水体景观的变化特征;同时,通过梳理多年水质监测数据分析水质变化特征;另外,基于遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index, RSEI)分析滨水区生态环境变化;最后,采用多尺度地理加权回归模型(Multi-scale Geographically Weighted Regression, MGWR)对重点水体面积变化的影响因素研究,希冀为政府制定差异化的水体保护政策提供科学支撑,并为其他地区水体的多要素分析提供有益借鉴。结果表明:(1)武汉市水体面积呈下降趋势,水体总面积、重点水体面积分别减少10.75%及13.12%,中心城区及郊区水体变化存在显著差异;(2)水体景观呈退化趋势,周长面积分维数、平均斑块面积、聚合指数及结合指数分别减少了6.43%,79.35%,1.55%及10.94%;(3)重点水体水质总体呈恶化趋势,其中江河及水库多数常年为Ⅲ类及以上水体,中心城区湖泊多为V类及以下水体,郊区湖泊多为Ⅳ类及Ⅴ类水体;(4)中心城区及郊区滨水区遥感生态指数(RSEI)分析表明滨水区生态环境呈恢复态势,其中中心城区滨水区平均RSEI增长了14.29%;(5) MGWR分析表明,自然气象因素中,相对湿度的增加对江夏区湖泊恢复影响更为显著,降水对水面较小的水体恢复影响更为显著;社会经济因素中,各行政区GDP的增加有助于水体恢复,对中心城区、黄陂及新洲的水体保护影响更为显著;滨水缓冲区内不透水面占比(IS)的增加导致大多数水体面积的减少,然而,对于少数重点修复水体,IS增加是受相关保护政策影响,IS增加有助于这些水体恢复。

关键词：城市重点水体多要素融合时空演变影响因素随机森林多尺度地理加权回归

武汉市夏季城市热岛与不透水面增温强度时空分布

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地球信息科学学报 2019年第2期21卷 226-235页

作者：樊智宇詹庆明刘慧民杨晨夏宇武汉大学城市设计学院武汉430072 武汉大学数字城市研究中心武汉430072 地球空间信息技术协同创新中心武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

城市化的不断发展使自然地表不断被不透水面所取代,城市地表温度高于乡村,形成了显著的热岛效应。城市热岛给城市生态发展与人类健康带来了严重的负面影响,对其空间模式与背后形成机制的研究意义重大。本文以武汉市为例,基于2001、2007... 详细信息

城市化的不断发展使自然地表不断被不透水面所取代,城市地表温度高于乡村,形成了显著的热岛效应。城市热岛给城市生态发展与人类健康带来了严重的负面影响,对其空间模式与背后形成机制的研究意义重大。本文以武汉市为例,基于2001、2007和2016年夏季Landsat系列影像使用辐射传导方程法反演了城市地表温度,并采用MOD11A1数据进行了验证;同时,计算了不同时期的城市温度等级和热岛比例指数,分析了城市热岛的时空变化。此外,为了探究热岛效应形成的主要原因,即不透水面与热环境的关系,全局角度使用多元线性回归分析对比了其增温效果与植被水体降温效果的强弱,空间局部角度采用地理加权回归结合地形数据得到了其增温强度的时空变化。结果表明:①辐射传导方程法适用于实验中研究区的反演;武汉市城市热岛比例指数先增后减,但温度等级高的地区仍在不断扩张;②多元线性回归可以准确地反映不同地表覆盖对地表温度的影响,R2值为0.910,总体上武汉市不透水面的增温效果强于植被的降温效果,并弱于水体的降温效果;③2001-2016年不透水面增温强度较高区域的分布呈现"单中心"到"多中心"的变化趋势,由单一集中于中心城区变为了分散集中于三环线附近的汉阳沌口工业区、青山工业区、阳逻开发区和东西湖区等地区。综上所述,武汉市夏季热环境问题仍然较为严重,城市外部地区的不透水面增温强度正在逐渐增大,规划治理应当给予这些地区更多的关注。

关键词：武汉市热岛效应热红外反演不透水面多元线性回归地理加权回归

地理国情监测成果与规划用地数据的关联转换方法

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地球信息科学学报 2020年第2期22卷 161-174页

作者：刘稳詹庆明刘权毅司瑶黄启雷樊智宇武汉大学城市设计学院武汉430072 武汉大学数字城市研究中心武汉430072 武汉市测绘研究院武汉430022

国土空间规划作为促进空间科学治理、实现可持续发展的重要手段,在解决以往各类规划交叉重叠等问题的同时,对空间规划基础底数提出了新要求。将客观、精细的地理国情监测成果作为重要关联数据整合进国土空间基础信息平台,可以大大提高... 详细信息

国土空间规划作为促进空间科学治理、实现可持续发展的重要手段,在解决以往各类规划交叉重叠等问题的同时,对空间规划基础底数提出了新要求。将客观、精细的地理国情监测成果作为重要关联数据整合进国土空间基础信息平台,可以大大提高国土空间规划的科学性和权威性。本文首先梳理地理国情内容指标与国土空间规划核心内容之一的城市(镇)总体规划用地分类体系之间的差异,然后构建地理国情监测数据与规划用地数据关联转换的总体框架和具体方法,最后以武汉市为例开展具体应用实践并提出地理国情监测的优化建议。研究表明,地理国情监测成果与规划用地数据的关联转换方法可以用于2种分类体系地类关联关系的建立并实现两类数据的对接转换,但不同地类的转换效果存在差异;地理国情内容指标与城乡用地分类以"多对一"关联关系为主,较难实现两类数据的直接转换,但城镇综合功能单元与城市建设用地部分地类的关联关系较明确且数据转换一致性较高;要实现地理国情监测成果与规划用地数据的无缝衔接和有效转换,应进一步完善监测内容,统一技术标准,优化分类体系。研究结果为优化完善地理国情监测成果,促进其在国土空间规划中的应用提供了有效参考和科学依据。

关键词：地理国情城市(镇)总体规划用地分类自然资源空间规划武汉市

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面向规划应用的地理国情分类标准优化研究

规划师 2018年第12期34卷 63-67页

作者：詹庆明黄启雷赵中元肖琨樊智宇武汉大学城市设计学院武汉市国土资源和规划局武汉市测绘研究院

自2013年地理国情普查和监测工作开展以来,地理国情数据已经在城乡规划、国土规划及生态保护等一系列工作和研究中取得了一定的应用成果。为进一步推进地理国情数据在城乡规划中的应用,探讨面向规划应用的地理国情分类标准的优化策略具... 详细信息

自2013年地理国情普查和监测工作开展以来,地理国情数据已经在城乡规划、国土规划及生态保护等一系列工作和研究中取得了一定的应用成果。为进一步推进地理国情数据在城乡规划中的应用,探讨面向规划应用的地理国情分类标准的优化策略具有极其重要的意义。文章首先综述了目前地理国情分类数据在城乡规划编制和城市问题研究中的应用场景;其次针对应用场景中用到的土地利用分类数据基础进行了有效性分析,具体包括地理国情与城乡规划分类标准和数据采集过程的对比研究,以及其成果数据间转换的有效性研究;最后针对分析结果,面向规划应用提出地理国情分类标准及其数据采集上的优化建议,从而为地理国情普查和监测数据在国土空间规划中的应用打下基础。

关键词：用地分类分类标准城乡规划地理国情有效性优化

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生态保护与防灾减灾协同治理的法典编纂方案

江淮论坛 2024年第3期 98-107页

作者：黄智宇南昌大学法学院南昌30031

生态保护与防灾减灾协同治理面临立法方法较落后、法律体系较零散与共治效能不佳的困境。纵观国内外协同治理的发展,法治化与体系化已成共识。现有法治体系中形成了基于生态系统方法的防灾减灾和通过生态要素管控保护以防灾减灾两种模式... 详细信息

生态保护与防灾减灾协同治理面临立法方法较落后、法律体系较零散与共治效能不佳的困境。纵观国内外协同治理的发展,法治化与体系化已成共识。现有法治体系中形成了基于生态系统方法的防灾减灾和通过生态要素管控保护以防灾减灾两种模式,结合生态环境法典编纂的定位、目标与体例安排,这些协同治理条款应整合优化纳入生态环境法典,尤其是自然生态保护编中。首先,以生态系统方法为核心,提炼规划、区划、信息、利用管控与修复等自然生态保护基本制度,致力于保障生态系统服务功能,包括灾害调节功能;其次,分别在该编水、土地、林草、海洋、自然保护地等章节明确防灾减灾;最后,设“自然生态退化的防治与改善”专章,以底线思维统筹水土流失、土地沙化、盐碱化和石漠化等生态环境灾害严重的区域与趋势,按照禁限、预防、治理与改善的逻辑构建协同治理制度体系。

关键词：生态系统方法防灾减灾协同治理生态环境法典自然生态保护编

覆材厚度对不锈钢复合板焊接接头应力应变影响的数值模拟分析

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焊接学报 2024年第1期45卷 73-82,I0007,I0008页

作者：冯玉兰吴志生孙智宇太原科技大学太原030024

采用钨极气体保护焊(gas tungsten arc welding,GTAW)制备了基材厚度为13 mm,覆材厚度分别为0.3,1.0,2.0 mm的304/Q355复合板焊接接头.采用数值模拟法,分析了覆材厚度对304/Q355复合板焊接接头应力应变的影响,揭示了不同覆材厚度的不锈... 详细信息

采用钨极气体保护焊(gas tungsten arc welding,GTAW)制备了基材厚度为13 mm,覆材厚度分别为0.3,1.0,2.0 mm的304/Q355复合板焊接接头.采用数值模拟法,分析了覆材厚度对304/Q355复合板焊接接头应力应变的影响,揭示了不同覆材厚度的不锈钢复合板焊接过程中残余应力及应变的演变特征.结果表明,随着覆材厚度的增加,304/Q355复合板焊接接头截面区最大残余应力逐渐减小,残余应力区宽度逐渐增大,在基层焊缝向过渡层焊缝焊接过程中,应力集中区逐渐向过渡层焊缝区收缩,最高应力集中区均位于过渡层焊缝区,最大应力接近材料屈服强度.焊后变形量随覆材厚度的增加而增大,覆材厚度2.0 mm的复合板变形量比覆材厚度0.3 mm的复合板变形量大约2 mm,变形最大的方向为焊缝厚度方向.

关键词：覆材厚度复合板应力应变数值模拟

局部受热锈蚀预应力混凝土梁力学性能试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第2期21卷 681-696页

作者：杨鸥刘智宇葛鹏吕博文风工程与桥梁工程湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

随着我国基础建设的发展,大量混凝土桥梁在恶劣环境影响下发生腐蚀和老化,腐蚀桥梁结构的灾害破坏机理研究对桥梁结构的运营安全具有重要意义。为研究已经锈蚀受损的桥梁在局部受热状态下的高温力学性能,设计10根预应力混凝土梁试件。... 详细信息

随着我国基础建设的发展,大量混凝土桥梁在恶劣环境影响下发生腐蚀和老化,腐蚀桥梁结构的灾害破坏机理研究对桥梁结构的运营安全具有重要意义。为研究已经锈蚀受损的桥梁在局部受热状态下的高温力学性能,设计10根预应力混凝土梁试件。其中对照组的2根试件在常温下加载,试验变量为预应力筋初始应力,试验组的8根试件在高温下加载,试验变量分别为钢筋锈蚀、预应力筋初始应力、初始荷载。首先,基于电化学原理对4根预应力混凝土梁进行钢筋加速锈蚀处理,然后利用复合高温试验炉对8根预应力混凝土梁(4根锈蚀、4根未锈蚀)在跨中进行三面受火试验。最后,采用数值方法对局部受热预应力混凝土梁进行了仿真分析。研究结果表明:局部受热条件下,预应力混凝土梁的承载能力会发生明显降低,下降幅度约为11.3%~14.9%;钢筋锈蚀导致的混凝土开裂会对预应力混凝土梁的抗火性能产生不利影响,主要表现为2个方面,1)相同试验条件下,锈蚀后的试件预应力增量更大;2)锈蚀试件在局部受热条件下承载能力下降幅度更大,约为19.4%~21.9%;增大预应力筋的初始应力可以减小预应力混凝土梁在局部受热时的高温蠕变变形;局部高温作用下预应力混凝土梁对初始荷载较为敏感,当试件初始荷载值提升20%时,三分点位移量约增大60%。研究成果可以为实际锈蚀桥梁的防火设计和灾后应急提供理论依据。

关键词：预应力混凝土梁局部受热钢筋锈蚀火灾试验温度场