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Identifying influencing factors and characterizing key issues in urban sustainable development capacity through machine learning

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Chinese Journal of Population,Resources and Environment 2024年第3期22卷 291-304页

作者： Houbo Zhou Lijie Gao longyu shi Qiuli Lva Key Laboratory of Urban Environment and Health Institute of Urban EnvironmentChinese Academy of SciencesXiamen 361021China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

In response to the United Nations Sustainable Development Goals and China’s“Dual Carbon”Goals(DCGs means the goals of“Carbon Peak and carbon neutrality”),this paper from the perspective of the construction of China’s Innovation Demonstration Zones for Sustainable Development Agenda(IDZSDAs),combines carbon emission-related metrics to construct a comprehensive assessment system for Urban Sustainable Development Capacity(USDC).After obtaining USDC assessment results through the assessment system,an approach combining Least Absolute Shrinkage and Selection Operator(LASSO)regression and Random Forest(RF)based on machine learning is proposed for identifying influencing factors and characterizing key *** Coupling Coordination Degree(CCD)analysis,the study further summarizes the systemic patterns and future directions of urban sustainable development.A case study on the IDZSDAs from 2015 to 2022 reveals that:(1)the combined identification method based on machine learning and CCD models effectively quantifies influencing factors and key issues in the urban sustainable development process;(2)the correspondence between influencing factors and key subsystems identified by the LASSO-RF combination model is generally consistent with the development situations in various cities;and(3)the machine learning-based combined recognition method is scalable and *** enables decision-makers to accurately identify influencing factors and characterize key issues based on actual urban development needs.

关键词： Urban sustainable development capacity SDGs Dual Carbon Goals Factor identification Issue characterization Machine learning

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粤港澳大湾区大气碳污协同减排水平评估

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华侨大学学报（自然科学版） 2024年第4期45卷 494-500页

作者：和思楠石龙宇中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021 中国科学院大学北京100049

采用碳污减排协同水平模型,从粤港澳大湾区全域-城市双维度开展粤港澳大湾区碳污相对减排量测度及协同减排水平测度。结果表明:大湾区城市平均CO_(2)减排量总体呈现增长趋势,但降碳动力逐年下滑,而减排力度大;自2014年,粤港澳大湾区81%... 详细信息

采用碳污减排协同水平模型,从粤港澳大湾区全域-城市双维度开展粤港澳大湾区碳污相对减排量测度及协同减排水平测度。结果表明:大湾区城市平均CO_(2)减排量总体呈现增长趋势,但降碳动力逐年下滑,而减排力度大;自2014年,粤港澳大湾区81%的城市群碳污协同减排指数渐趋于1.0,不同地区之间的碳污协同减排水平整体呈现差异缩小趋势,发达地区的协同减排水平较高。

关键词：大气环境可挥发性有机物协同水平模型粤港澳大湾区

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Factor decomposition of carbon emissions in Chinese megacities

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Journal of Environmental Sciences 2019年第1期31卷 209-215页

作者： longyu shi Jing Sun Jianyi Lin Yang Zhao Institute of Urban Environment Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

In this article, per capita urban carbon emissions were decomposed into manufacturing,transportation, and construction sectors using logarithmic mean Divisia index(LMDI)method. This new decomposition method can provide information about specific drivers of carbon emissions, including urban growth and resident living standards, rather than general demographic and economic factors identified by traditional methods. Using four Chinese megacities(Beijing, Tianjin, Shanghai, and Chongqing) as case studies, we analyzed the factors that influenced per capita carbon emissions from 2010 to 2015. The results showed that per capita carbon emissions increased in Tianjin and Chongqing whereas decreased in Beijing and Shanghai, and that manufacturing was a key driving force. In these four megacities,energy conservation strategies were successfully implemented despite poor energy structure optimization during 2010–2015. Development of manufacturing and improvement of resident living standards in the cities led to an increase in carbon emissions. The unique dual-core urban form of Tianjin might mitigate the increased carbon emissions caused by the transportation sector. Reductions in carbon emissions could be achieved by further optimizing energy structures, limiting the number of private cars, and controlling per capita construction.

关键词： Per capita carbon emissions Factor decomposition LMID China megacities

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肿瘤微环境免疫细胞调节肿瘤细胞耐药性的研究进展

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第7期44卷 830-838页

作者：张烨晟杨易静黄依雯施珑玙王曼媛陈思思上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心儿科转化医学研究所上海200127 上海交通大学医学院附属胸科医院胸部肿瘤研究所上海200030 上海交通大学医学院附属仁济医院干细胞研究中心上海200127 上海交通大学医学院医学技术学院上海200025 上海交通大学医学院附属第一人民医院疑难疾病精准研究中心上海201600

肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)是肿瘤细胞生存的复杂细胞环境,内含多种类型的细胞和围绕肿瘤细胞的细胞外成分。免疫细胞是TME的关键组成部分,包括肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAMs)、髓系抑制性细胞(myel... 详细信息

肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)是肿瘤细胞生存的复杂细胞环境,内含多种类型的细胞和围绕肿瘤细胞的细胞外成分。免疫细胞是TME的关键组成部分,包括肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAMs)、髓系抑制性细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)、淋巴细胞、调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)、自然杀伤细胞(natural killer cells,NK cells)及树突状细胞(dendritic cells,DCs)等。值得关注的是,目前肿瘤耐药是化学治疗(化疗)、放射治疗(放疗)、靶向治疗及免疫治疗等肿瘤治疗方法疗效受限并导致治疗失败的主要原因。研究发现,肿瘤细胞耐药性的产生是肿瘤细胞与TME相互作用的结果。因此,如何克服TME所致肿瘤耐药被认为是肿瘤治疗的一大难点。近年来,随着对TME中免疫细胞研究的深入,免疫细胞调节肿瘤细胞耐药性的具体机制研究取得重大进展,而靶向相应免疫细胞、信号通路或细胞因子的治疗策略被证实能够有效减少肿瘤耐药并改善肿瘤治疗效果。该文就TME中TAMs、MDSCs、Tregs和NK细胞等在肿瘤耐药中发挥的作用及克服肿瘤耐药的靶向策略的研究进展进行综述,并讨论肿瘤相关中性粒细胞(tumor-associated neutrophils,TANs)和免疫抑制性调节性B细胞(B regulatory cells,Bregs)与肿瘤耐药之间的关系,以期为克服肿瘤耐药和提高抗肿瘤治疗效果提供方向和参考。

关键词：肿瘤微环境耐药肿瘤相关巨噬细胞髓系抑制性细胞调节性T细胞自然杀伤细胞

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Assessing forest sustainability trajectory with temporal changes in timber output and ecological reserve: the case of China

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Journal of Forestry Research 2018年第1期29卷 171-176页

作者： Jianwei Bai Yang Zhao longyu shi Fengri Li School of Forestry Northeast Forestry University Department of Forest Resources State Forestry Administration Key Lab of Urban Environment and Health Institute of Urban Environment Chinese Academy of Sciences

We classified forest resources into four modes：high timber output and high ecological reserve（Mode T-E）; high timber output and low ecological reserve（Mode T-e）; low timber output and low ecological reserve（Mode t-e）; and low timber output and high ecological reserve（Mode t-E）. Ecological reserve is stand volume per unit area of natural forests and total area of natural forests;timber output is defined as total area of timber forests and unit area of timber production. We used this classification system to examine forest development in China between1950 and 2013. Data were acquired mainly from forest inventory statistics published by China’s Forestry Administration between the 1970 s and 2013. I Information from the 1950 s was acquired from relevant literature. Our analysis suggests that China’s forest resources transitioned from Mode t-E to Mode T-e during the period between the early 1950 s and late 1970 s, resulting in the destruction of both ecological vigor and timber resources. During the following 20 years, strategies were implemented to improve the ecological reserve and increase timber supply,resulting in a decline in the rate of forest degradation. Over the past decade, China’s forest resources have reached Mode T-E as a result of improvements in both the ecological reserve and the timber supply. Currently, the total area of timber forests is relatively low, representing the limiting factor for improvement in overall forest functionality. Nevertheless, along with increased efforts to protect natural forests and develop fast-growing forest plantations, it is hopeful that China’s forest resources will achieve a sustainable state. The four-mode TOER（timber output, ecological reserve） method introduced in this paper is a simple but an effective approach for characterizing the overall quality and quantity of forest resources. The data used for this type of evaluation are typically easy to obtain and reliable. This methodology has potential to be applied to fore

关键词： Ecological vigor Forest assessment Natural forests Sustainable forestry Timber

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Practice and Research Progress on Ecosystem Conservation in Transboundary Areas

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Chinese Geographical Science 2016年第1期26卷 109-116页

作者： TANG Lina GUI Liuming SHAO Guofan WANG Luyan shi longyu Key Lab of Urban Environment and Health Institute of Urban EnvironmentChinese Academy of Sciences Department of Forestry and Natural Resources Purdue University

Many ecosystems extend across national or political boundaries. The consistent and effective protection of these ecosystems in transboundary areas(ETAs) is an important global research focus. Previous research on the protection of such areas can be categorized into seven themes: 1) ecological conservation of a single ETA; 2) investigation of the effects of a single conservation measure on a specific ETA; 3) determination of species-level effects due to ETA conservation; 4) comparison of the same protection measures between different ETAs; 5) introduction of a single conservation measure to a specific ETA; 6) understanding the relationship between conservation and sustainable development; and 7) generalization across multiple ETA conservation cases. The protection of ETAs involves various considerations, including funding support, demand and will for collaboration, community and public participation, historical and cultural factors, political backgrounds, uniqueness of biological resources, formulation of laws and regulations, founding of specialized administrative departments, non-governmental organizations, and fairness. Here, we briefly explain the research themes and considerations related to ETA conservation. The most important finding is that most major research themes do not focus on the challenges of ETA conservation. We use two nature reserves located between China and North Korea as examples to identify specific ways to improve ETA conservation on Changbai Mountains. The efficiency of ETA administration still remains low. The study of ETA conservation should focus on concrete regional information and aim to improve existing measures through the accumulation of experience.

关键词： ecosystem in transboundary area (ETA) intemational cooperation transboundary cooperation regional sustainable development terrestrial ecosystem

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Urban Three-dimensional Expansion and Its Driving Forces——A Case Study of Shanghai,China

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Chinese Geographical Science 2009年第4期19卷 291-298页

作者： shi longyu SHAO Guofan CUI Shenghui LI Xuanqi LIN Tao YIN Kai ZHAO Jingzhu Institute of Urban Environment Chinese Academy of Sciences Xiamen 361003 China Graduate University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China Department of Forestry and Natural Resources Purdue University West Lafayette IN47907 USA

Urban expansion is a phenomenon of urban space increase,and an important measuring index of the process of *** Shanghai as an example,the changes of urban average height and built-up area were studied to represent city's vertical and horizontal increases respectively,and statistical methods were used to analyze the driving forces of urban *** research drew following conclusions:1) The urban expansion process of Shanghai from 1985 to 2006 had a clear periodic feature,and could be divided into three stages:vertical expansion in dominance,coordinated vertical and horizontal expansion,and horizontal expansion in dominance.2) The average height and quantity of buildings in core city were significantly bigger than those in suburbs,but the changing speed of the latter was *** 3) urbanization process was the major driving force for the city's horizontal expansion,while industrial structure improvement was the key driving factor for the vertical *** two driving forces were simultaneously affected by city's political factors.

关键词： urban expansion three-dimensional space urbanization urban vertical expansion urban horizontal ex-pansion Shanghai China

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雄安新区生态系统服务需求空间分布格局预测

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生态学报 2020年第20期40卷 7187-7196页

作者：冯运双石龙宇福建农林大学生命科学学院福州350002 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021

设立雄安新区是千年大计、国家大事。明晰生态系统服务需求的空间分布及时间变化趋势,有助于探究雄安新区生态系统服务对社会经济发展的促进和制约作用,支持生态系统服务管理和政策的执行。在已有对单一时间维度的生态系统服务研究基础... 详细信息

设立雄安新区是千年大计、国家大事。明晰生态系统服务需求的空间分布及时间变化趋势,有助于探究雄安新区生态系统服务对社会经济发展的促进和制约作用,支持生态系统服务管理和政策的执行。在已有对单一时间维度的生态系统服务研究基础上,增加了对时空变异性的关注,对雄安新区未来时间节点生态系统服务需求的时空分布特征进行预测,首先选取土地利用开发程度、人口密度、经济密度3个指标建立了生态系统服务需求预测模型,然后根据综合增长率法和地区类比法预测土地利用格局、人口密度和经济密度,最后叠加分析得到雄安新区2035年和2050年生态系统服务需求空间分布格局。预测结果表明,2035年起步区人口密度和经济密度将大幅增加,进而带动生态系统服务需求的增加;本世纪中叶,新区人口密度和经济密度的绝对值将大幅度提高,生态系统服务需求高值区主要集中在“一主、五辅”城区范围,与城乡空间布局相呼应。基于研究结果,提出优化土地利用结构、加强白洋淀保护与修复和建设宏观-中观-微观多尺度生态基础设施几条建议,以期为未来的生态系统服务供给、生态基础设施建设和城市规划布局等提供指导。

关键词：生态系统服务需求人口预测 GDP预测雄安新区

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泸沽湖生态系统格局变化及其驱动力

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生态学报 2019年第10期39卷 3507-3516页

作者：马赫石龙宇付晓中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021 中国科学院大学北京100049 中国科学院生态环境研究中心北京100085

运用遥感影像与地理信息系统技术结合,采用生态系统信息分类提取方法和景观指数方法对1990年至2015年泸沽湖风景区生态系统构成与格局变化进行分析,并进一步探析引起各类生态系统变化的驱动力因素,为泸沽湖风景区进一步生态与环境规划... 详细信息

运用遥感影像与地理信息系统技术结合,采用生态系统信息分类提取方法和景观指数方法对1990年至2015年泸沽湖风景区生态系统构成与格局变化进行分析,并进一步探析引起各类生态系统变化的驱动力因素,为泸沽湖风景区进一步生态与环境规划提供科学和理论依据。25年间,泸沽湖风景区内主要生态系统类型可分为农田、森林、草地、水域和人居环境等五类生态系统,1990年至2005年,主要表现为农田、森林、草地3个生态系统之间相互转化;2005年至2015年,主要表现为森林、草地、水域生态系统整体流向农田、人居环境系统。总体上泸沽湖景观破碎化与复杂程度呈下降趋势,连通性和整体性逐渐增强,但各生态系统类型之间比例差异增大。农田生态系统变化的主要驱动力是政策导向;森林与草地生态系统变化的主要驱动力是退耕还林还草工程与人类活动;水域生态系统变化主要驱动因素是湿地造林与人类活动入侵;人居环境系统变化的主要驱动因素为人类用地需求的增涨。针对泸沽湖生态系统变化存在的问题提出了相应的规划建议。

关键词：生态系统生态系统变化景观指数驱动力

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基于景感学的景感营造研究——以雨水花园为例

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生态学报 2020年第22期40卷 8167-8175页

作者：马晓菲石龙宇中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021 中国科学院大学北京100049

雨洪径流失控引发的负面问题已经影响到城市居民的正常生活。雨水花园作为典型的用于雨洪治理的生态基础设施,是进行城市水管理的重要手段。为提升雨水花园以径流控制为主的生态系统服务能力,研究团队基于物联网技术在中科院城市所内建... 详细信息

雨洪径流失控引发的负面问题已经影响到城市居民的正常生活。雨水花园作为典型的用于雨洪治理的生态基础设施,是进行城市水管理的重要手段。为提升雨水花园以径流控制为主的生态系统服务能力,研究团队基于物联网技术在中科院城市所内建成一座带有径流控制效益监测系统的雨水花园研究示范样地。景感学作为研究生态系统服务和可持续发展的有效途径,基于其理论分析雨水花园样地这一景感的营造途径、原则、生态系统服务能力,有助于使人—生态基础设施—自然环境三者更和谐地相互融入和适应,进而为雨水花园这类生态基础设施的营造提供借鉴经验。经探究发现雨水花园样地营造遵循了愿景呈现的双向性、方位的顺脉性、营造过程的渐进性三项原则,它可从多方面提供调节服务、支持服务与文化服务,有利于改善区域人居环境。通过径流控制效益监测系统监测、分析得出样地具备显著的调节服务(径流削减)能力,且人们可通过视感、听感、触感感知并享受雨水花园样地供给的文化服务。由于物联网监测技术与居民对各部分生态系统服务的监测和感知能力各有侧重,本研究认为可结合物联网相关监测技术和人的物理感知对雨水花园这类生态基础设施的营造工作进行评估,进而指导这类生态基础设施的建设并提升其生态系统服务能力。

关键词：景感学景感营造景感生态系统服务雨水花园

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