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基于机器学习算法的热带气旋灾害县级直接经济损失等级评估:以福建省为例

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热带地理 2024年第6期44卷 1064-1078页

作者：邵婧妍方伟华北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

为了探索机器学习模型在热带气旋灾害损失评估中的作用,基于2009—2020年福建省县级热带气旋灾害损失数据,分别采用LightGBM(Light Gradient Boosting Machine,LightGBM)、随机森林(Random Forest,RF)、极限梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、BP神经网络(Back-Propagation Neural Network,BP)等5种算法,优化了直接经济损失等级评估模型参数,并用不同的热带气旋事件进行验证。结果表明:基于LightGBM算法性能最佳,其准确率、精确率、召回率和F1分数(精确率和召回率的调和平均值)均在79%以上,具有较好的泛化能力;最大小时降雨量、3 s极值风速是最重要的2个致灾指标,固定资本存量是比GDP更重要的指标;通过4种登陆点/路径和2种风雨强度的热带气旋事件的对比,发现评估结果与实际结果较为一致,模型具有较好的适用性。

关键词：热带气旋直接经济损失损失评估机器学习评估指标福建省

中国岛礁区热带气旋不同空间分辨率风场模拟比较研究

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热带地理 2024年第6期44卷 1001-1015页

作者：胡晓方伟华北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

中国岛礁数量众多,地形复杂,受热带气旋灾害影响大。高空间分辨率热带气旋风场模拟有助于表达风速空间异质性,对面积相对较小的岛礁地区开展高分辨率模拟具有重要意义。文章利用热带气旋路径、岛礁分布、土地覆盖以及数字高程数据,按照1... 详细信息

中国岛礁数量众多,地形复杂,受热带气旋灾害影响大。高空间分辨率热带气旋风场模拟有助于表达风速空间异质性,对面积相对较小的岛礁地区开展高分辨率模拟具有重要意义。文章利用热带气旋路径、岛礁分布、土地覆盖以及数字高程数据,按照1000、90和30 m分辨率风场模型模拟了中国岛礁区历史热带气旋风速,分地形类型对比分析了各分辨率下岛礁模拟风速大小的差异性,并比较了不同空间分辨率热带气旋100 a一遇风速的差异。结果表明:1)30 m空间分辨率风速模拟准确率更高,模拟风速与8个站点实测风速的均方根误差为4.28 m/s,比90和1000 m模拟结果误差分别降低了0.08和1.04 m/s;2)不同空间分辨率模拟风速误差与地形类型相关,浙江省舟山市朱家尖岛90和1000 m模拟风速与30 m模拟风速的对比表明,平均风速模拟差异比例在山峰地形下分别为6.57%和7.61%,山谷地形下分别为21.28%和17.35%,峭壁地形下分别为22.85%和23.37%,且30 m模拟风速对于迎风坡与背风坡地形转换更敏感;3)对于100 a一遇热带气旋风速,30 m模拟风速会出现最大的风速值且空间差异更大。以浙江省舟山市朱家尖岛为例,1000、90、30 m分辨率下的模拟风速最大值分别为71.13、73.18和79.97 m/s,标准差分别为3.88、3.72和7.18 m/s。

关键词：热带气旋风场空间分辨率复杂地形岛礁区中国

湘赣边区县域共同富裕水平时空演化及其驱动因素

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经济地理 2024年第5期44卷 96-105页

作者：吴卫刘庆芳宋金平湖南财政经济学院经济地理学院/湖南省经济地理研究所湖南长沙410205 北京师范大学地理科学学部北京100875

扎实推进全体人民共同富裕是中国特色社会主义的本质要求。文章综合运用修正后熵值法、核密度估计、空间自相关、空间马尔可夫链和面板分位数回归等方法探究了2010—2019年湘赣边区24个县域共同富裕水平时空演化及其驱动因素。结果表明:... 详细信息

扎实推进全体人民共同富裕是中国特色社会主义的本质要求。文章综合运用修正后熵值法、核密度估计、空间自相关、空间马尔可夫链和面板分位数回归等方法探究了2010—2019年湘赣边区24个县域共同富裕水平时空演化及其驱动因素。结果表明:(1)研究期内湘赣边区县域共同富裕水平相对较低,但保持持续提升的演化态势;在空间上形成“湖南片区>江西片区,湘赣边区北部县域>湘赣边区南部县域”的分布格局,且县域共同富裕水平呈现显著的空间集聚特征。(2)湘赣边区共同富裕水平的稳定性较强,县域尺度上存在显著的路径依赖和俱乐部收敛,短期内实现跨越式增长和跨级转移仍任重道远,邻域背景的空间溢出效应尚未得到有效发挥。(3)旅游发展水平、经济发展水平和科技创新水平等因素在不同分位点上的作用方向和程度存在差异。其中,经济发展水平和旅游发展水平对于湘赣边区县域共同富裕水平的提升效应显著且强烈。

关键词：共同富裕空间马尔可夫链旅游科技创新共享发展可持续性湘赣边区

农业生态经济系统近远程耦合及可持续发展研究——以云南省高原特色农业为例

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中国农业资源与区划 2024年第4期45卷 222-234页

作者：朱思吉孙俊吴映梅刘化薛智轩云南师范大学地理学部昆明650500 哈尔滨师范大学地理科学学院黑龙江哈尔滨150025

[目的]揭示多空间尺度要素流动背景下,云南省高原特色农业生态经济系统近远程耦合关系及可持续发展能力的发展态势。[方法]文章运用能值分析法,在经济社会效益与生态环境效益分析的基础上,定量测度2000—2020年云南省高原特色农业生态... 详细信息

[目的]揭示多空间尺度要素流动背景下,云南省高原特色农业生态经济系统近远程耦合关系及可持续发展能力的发展态势。[方法]文章运用能值分析法,在经济社会效益与生态环境效益分析的基础上,定量测度2000—2020年云南省高原特色农业生态经济系统的近远程耦合关系及可持续发展能力,并剖析其空间格局演变特征。[结果](1)2000—2020年云南省高原特色农业生态系统的能值代谢总量和环境负载率分别从2.07×10^(23)sej和2.03上升至2.99×10^(23)sej和2.67,系统的经济社会效益稳步提高,而生态环境效益持续下降。(2)近远程要素能值比从0.01增长至0.24,能值交换率在0.03~0.11间呈倒“U”型发展态势,系统由近程耦合主导,并不断向远程耦合转变;远程耦合以能值输出为主,能值交换始终处于亏损状态。(3)可持续发展指数由1.84波动下降至1.36,可持续发展能值指数和改进的健康能值指数分别在0.26~0.89和30.87~104.49间呈倒“U”型发展态势,系统的可持续发展能力和综合健康水平面临衰退的风险。(4)云南省高原特色农业生态经济系统形成了以滇中为中心,向外围地区扩散的“中心—腹地—边缘”渐进型环带状空间格局。[结论]近20年来,云南省高原特色农业发展在一定程度上表现为过度依赖近程资源环境的粗放型模式,远程耦合结构尚不合理。未来需坚持发展现代化生态农业,重点实施“引进来”的农业发展战略,优化系统远程耦合结构,因地制宜分类推进云南省各州市农业生态经济系统可持续发展。

关键词：能值分析农业生态经济系统近远程耦合可持续发展高原特色农业云南省

2022年长江上游流域严重干旱对三峡水电站水力发电的影响分析

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气候变化研究进展 2024年第1期20卷 37-47页

作者：刘喆王飞韩钦梅姜璐史培军北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 兰州大学资源环境学院兰州730000 中国气象局国家气候中心北京100081 北京师范大学(珠海)文理学院珠海519085

利用三峡水电站精细化水文数据推算了高时间分辨率的发电量数据,量化了2022年长江上游流域严重干旱对三峡水电站水力发电的影响,并结合汇流区域气象站点降水量数据,分析了汇流区域气象干旱对三峡水电站水力发电的影响机理。结果表明:202... 详细信息

利用三峡水电站精细化水文数据推算了高时间分辨率的发电量数据,量化了2022年长江上游流域严重干旱对三峡水电站水力发电的影响,并结合汇流区域气象站点降水量数据,分析了汇流区域气象干旱对三峡水电站水力发电的影响机理。结果表明:2022年三峡水电站水力发电量的减少主要集中在7—11月,该时期总水力发电量较正常情况减少了241.10亿kW·h(44.75%);其中,9月水力发电量减少幅度最大,水力发电量较正常情况减少了68.43亿kW·h(61.05%)。2022年三峡水电站汇流区域7—8月的气象干旱快速传导为水文干旱;同时,6—11月三峡水电站对发电量的调节能力变弱,水文干旱对发电量影响较强;三峡水电站汇流区域7—8月发生的气象干旱与防汛库容的要求,对水力发电均产生了较强影响,其“蓄丰补枯”作用的发挥也受到了明显的不利影响。

关键词： 2022年严重干旱三峡水电站水力发电长江上游流域

1990—2020年三峡库区植被物候时空格局及其演变机制

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生态学报 2024年第9期44卷 3775-3790页

作者：崔红婧褚琳尹雅琦潘妍孟红杰王天巍华中农业大学资源与环境学院武汉430070 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 华中农业大学园艺林学学院武汉430070

作为长江上游生态屏障的核心区,三峡库区特殊的地理位置使其在推动长江经济带发展和生态文明建设中肩负着重大使命。三峡库区的生态环境在蓄水前后发生了较大改变,其变化能通过植被物候的变动体现,研究三峡库区植被物候时空演变特征及... 详细信息

作为长江上游生态屏障的核心区,三峡库区特殊的地理位置使其在推动长江经济带发展和生态文明建设中肩负着重大使命。三峡库区的生态环境在蓄水前后发生了较大改变,其变化能通过植被物候的变动体现,研究三峡库区植被物候时空演变特征及其驱动力,对于区域生态可持续发展和长江经济带生态文明建设具有重要意义。借助动态阈值法提取物候参数,整合多源遥感物候参数提取结果,分析1990—2020年三峡库区植被物候时空格局;结合Theil-Sen Median趋势分析与Mann-Kendall检验等方法,定量分析三峡库区蓄水前后植被物候时空演变特征;运用地理加权回归分析、Pearson相关性分析以及主成分分析等方法,定量探究三峡库区植被物候时空演变的影响因素。结果表明:(1)近31年来,三峡库区植被的生长季开始时间(Start of Growing Season,SOS)主要出现在60 DOY(Date of Year),生长季结束时间(End of Growing Season,EOS)主要出现在301 DOY,生长季长度(Length of Growing Season,LOS)总体为248 d。在空间上,SOS与EOS均呈现出从库首至库尾逐渐提前的趋势,LOS的空间异质性较小。(2)库区植被物候表现出SOS提前、EOS推迟和LOS延长的特征,SOS提前的平均幅度为0.3 d/a,库首区域最为典型;EOS推迟的平均幅度为0.8 d/a,库尾区域尤为明显;LOS延长的平均幅度为1.7 d/a,库尾区域更加突出。植被物候对库区蓄水的响应表现出一定的滞后性。(3)人为因素与间接人为因素(水位、人口和水域面积等)是影响库区植被物候时空分异的主要因素。

关键词：三峡库区植被物候时空格局演变机制影响因素

2010—2020年江苏省城——镇—乡人口分布演变及影响因素

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地理科学进展 2024年第5期43卷 993-1007页

作者：汤爽爽周婧许琪琪林李月邓颖慧南京师范大学地理科学学院南京210023 江苏省地理信息资源与利用协同创新中心南京210023 北京理工大学经济学院北京100081 福建师范大学地理科学学院福州350117 湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室(福建师范大学) 福州350117

近年来,在一系列国家发展战略和经济地理格局转型背景下,中国城、镇和乡之间的联系正变得愈发紧密,带来更加多元的人口分布格局。但目前仍鲜有研究同时涉及城、镇和乡三类地域空间分析人口分布在不同发展程度地区的演变规律及机制。因此... 详细信息

近年来,在一系列国家发展战略和经济地理格局转型背景下,中国城、镇和乡之间的联系正变得愈发紧密,带来更加多元的人口分布格局。但目前仍鲜有研究同时涉及城、镇和乡三类地域空间分析人口分布在不同发展程度地区的演变规律及机制。因此,基于第六、七次全国人口普查数据,论文探索了2010—2020年江苏省城、镇和乡人口分布的时空演变,并揭示了城—镇—乡人口分布的影响因素。研究发现:①2010—2020年,江苏省仍保持着“南密北疏”的梯度格局,但常住人口和流动人口规模在城、镇和乡三类地域类型空间的变化已部分跳出这一格局。②流动人口占常住人口比重的变化在三类地域空间存在明显差异,表现为该比重在城区普遍增长,在镇的增幅明显地区主要集中在苏中和苏北,而在乡村有所增长地区主要分布在苏南。③对城—镇—乡人口构成的综合探查发现,尽管常住人口在城—镇—乡共同增长的趋势不明显,但超过半数县市流动人口占常住人口比重呈现城—镇—乡共同增长特征;苏中和苏北城—镇—乡流动人口综合吸引力指数的增幅甚至超过苏南。④政府公共投入和地区工业发展显著正向影响城—镇—乡流动人口综合吸引力,该影响在发达地区和工业基础优势区有更强效应,而产业结构的高级化仅在苏南有正向作用。基于人口在城—镇—乡三类地域空间分布演变和影响因素的分析,研究为城乡融合和区域协调发展提出了建议。

关键词：城—镇—乡人口分布增减分化江苏省

川西高原四川红杉树轮宽度和密度对气候的响应分异性

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第四纪研究 2024年第4期44卷 963-975页

作者：李名勇段建平王丽丽中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室辽宁沈阳110016 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

探究树木生长对气候的响应可为预测气候变化背景下树木生长及森林生产力未来趋势提供重要信息。结合树轮宽度和密度多指标数据,本研究分析了我国西南地区四川红杉(Larix mastersiana)生长对气候的响应特征及其在时间上的变化情况。研究... 详细信息

探究树木生长对气候的响应可为预测气候变化背景下树木生长及森林生产力未来趋势提供重要信息。结合树轮宽度和密度多指标数据,本研究分析了我国西南地区四川红杉(Larix mastersiana)生长对气候的响应特征及其在时间上的变化情况。研究结果显示,四川红杉年轮宽度指数、早材宽度指数与晚材宽度指数之间存在显著(P<0.01)的正相关,表明这3个轮宽指标值的年际变动具有高度的同步性;最小密度和早材平均密度变化呈现极显著(P<0.01)正相关,表明这两个密度指标的年际变化也存在高度的同步性;最大密度与晚材平均密度高度相关,指示这两个指标也具有紧密的关联性。各树轮指标对气候要素的响应分析表明:树轮宽度指标(年轮宽度指数、早材宽度指数和晚材宽度指数)与生长季(5月、6月)降水变化呈正相关,而与生长季前的冬季(1月、2月)降水变化呈负相关;与轮宽指标不同,树轮密度指标(早材平均密度指数、最小密度指数、晚材平均密度指数和最大密度指数)的变化则主要受温度影响。早材平均密度指数、最小密度指数与生长季早期(3月、4月、5月)温度具有较高的正相关关系,而晚材平均密度指数、最大密度指数与生长季后期(9月、10月)温度呈显著正相关。各树轮指标指数序列与气候要素的滑动相关分析结果显示:两个与早材相关的密度指标(即早材平均密度和最小密度)与温度的相关关系在近期呈现增强趋势,晚材平均密度、最大密度与生长季早期(5月)温度的相关关系在时间上存在不稳定性、而与生长季后期(9月、10月)温度的关系相对稳定。该研究揭示了四川红杉各树轮指标对气候要素的响应的差异性及其在时间上的稳定性,有助于理解川西高原地区针叶树种生长与气候之间的响应关系。

关键词：四川红杉树木生长树轮宽度树轮密度气候变化川西高原

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国际湿地城市可持续发展历程与未来研究趋势

自然资源学报 2024年第6期39卷 1241-1261页

作者：蒋卫国王晓雅荔琢凌子燕邓雅文北京师范大学地理科学学部遥感科学国家重点实验室北京100875 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044 南宁师范大学地理科学与规划学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室南宁530001

城市湿地在城市系统中具有重要的生态与社会功能。国际湿地城市是《湿地公约》推行的表彰城市保护湿地取得成就的荣誉举措。联合国可持续发展目标(SDGs)是目前解决全球问题的关键,引领和指导湿地保护与城市发展。本文对接国际湿地城市... 详细信息

城市湿地在城市系统中具有重要的生态与社会功能。国际湿地城市是《湿地公约》推行的表彰城市保护湿地取得成就的荣誉举措。联合国可持续发展目标(SDGs)是目前解决全球问题的关键,引领和指导湿地保护与城市发展。本文对接国际湿地城市和联合国可持续发展战略,试图探索城市发展和湿地保护协同的新路径。(1)全面梳理了国际湿地城市的发展历程和申报认证流程,总结了中国13个湿地城市的创建经验。(2)介绍了可持续发展的三个阶段并总结可持续发展目标支持下的湿地、城市可持续发展举措。(3)未来趋势应面向“国际公约组织—创建成效监测—发展指标评估”促进湿地城市可持续发展范式探索,面向“国家战略需求和地方城市建设”促进湿地城市高质量发展实践探索,围绕城市湿地的“遥感监测—模拟预测—综合评估服务”开展城市湿地智慧决策服务技术支撑。

关键词：国际湿地城市城市湿地可持续发展高质量发展发展历程研究趋势智慧服务