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定量评估气候变化对长江中下游地区植被GPPGS变化的影响

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环境科学 2024年第3期45卷 1615-1628页

作者：徐勇盘钰春邹滨郑志威郭振东桂林理工大学测绘地理信息学院桂林541006 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083

在区域和植被类型尺度上定量厘定气候因子对长江中下游地区生长季植被GPP(GPP_(GS))的直接、间接和综合影响,可为全球气候变化背景下区域植被资源管理与恢复提供科学依据.利用MODIS GPP数据、气象数据和植被类型数据,结合Theil-Sen Med... 详细信息

在区域和植被类型尺度上定量厘定气候因子对长江中下游地区生长季植被GPP(GPP_(GS))的直接、间接和综合影响,可为全球气候变化背景下区域植被资源管理与恢复提供科学依据.利用MODIS GPP数据、气象数据和植被类型数据,结合Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall显著性检验探究长江中下游地区植被GPP_(GS)时空变化特征,并通过通径分析揭示气候因子对长江中下游地区整体和不同类型植被GPP_(GS)变化的直接影响、间接影响和综合影响.结果表明:(1)2000~2021年长江中下游地区植被GPP_(GS)呈波动上升趋势,上升速率(以C计,下同)为2.70 g·(m^(2)·a)^(-1)(P<0.01).不同类型植被GPP_(GS)均呈极显著上升趋势(P<0.01),其中,灌丛上升速率最高,为3.31 g·(m^(2)·a)^(-1),栽培植被上升速率最低,为2.54 g·(m^(2)·a)^(-1).(2)长江中下游地区GPP_(GS)呈上升趋势的面积占比为88.11%.不同类型植被GPP_(GS)呈上升趋势的面积占比均大于84%.(3)通径分析结果表明,降水和最高气温对植被GPP_(GS)的直接影响呈显著正向影响(P<0.05),而太阳辐射呈不显著正向影响(P≥0.05).最高气温、降水和太阳辐射对植被GPP_(GS)的间接影响均呈非显著负向影响(P≥0.05).在直接影响和间接影响的综合作用下,降水和最高气温对植被GPP_(GS)呈不显著正向影响(P≥0.05),而太阳辐射对植被GPP_(GS)呈不显著负向影响(P≥0.05);不同植被类型上,降水是影响栽培植被GPP_(GS)变化的主要气候因子,最高气温是影响针叶林、阔叶林、灌丛和草丛GPP_(GS)变化的主要气候因子.(4)长江中下游地区植被GPP_(GS)变化主要受最高气温、降水和太阳辐射的直接影响,降水的直接影响对植被GPP_(GS)变化的主导区域占56.72%.研究结果可为量化长江中下游地区植被固碳潜力和全球气候变化背景下制定因地制宜的生态恢复治理政策提供参考.

关键词：总初级生产力(GPP) 不同类型植被生长季通径分析气候因子直接影响间接影响

基于空间尺度效应的山东省PM_(2.5)浓度时空变化及空间分异地理探测

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环境科学 2024年第5期45卷 2596-2612页

作者：徐勇韦梦新邹滨郭振东李沈鑫中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 桂林理工大学测绘地理信息学院桂林541006

基于PM_(2.5)遥感数据,采用Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall显著性检验,分析2000~2021年山东省PM_(2.5)浓度时空变化特征,结合地理探测器,在省-市-县三级空间尺度上探测影响山东省PM_(2.5)浓度空间分异的影响因子影响力.结果表... 详细信息

基于PM_(2.5)遥感数据,采用Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall显著性检验,分析2000~2021年山东省PM_(2.5)浓度时空变化特征,结合地理探测器,在省-市-县三级空间尺度上探测影响山东省PM_(2.5)浓度空间分异的影响因子影响力.结果表明:①时间上,2000~2021年山东省ρ(PM_(2.5))均值在38.15~88.63μg·m^(−3)之间,略微高于《环境空气质量标准》中可吸入颗粒物的二级标准限值(35μg·m^(−3)).在年际尺度上,2013年是ρ(PM_(2.5))变化的峰值年,其值为83.36μg·m^(−3),据此将山东省PM_(2.5)浓度变化趋势分为两个阶段:持续上升和快速下降阶段.在季节尺度上,PM_(2.5)浓度呈现“夏低冬高,春秋居中”分布特征和先降后升的“U”型变化规律.②空间上,山东省PM_(2.5)浓度呈现出“西高东低”的空间分布格局,PM_(2.5)浓度高值区分布山东省西部地区,低值区则分布在东部半岛地区.PM_(2.5)浓度空间变化趋势呈现显著的空间异质性,极显著下降的区域主要分布在东部半岛地区.③因子探测结果表明,气候因子是影响山东省PM_(2.5)浓度空间分异的重要影响因素,平均气温对山东省PM_(2.5)浓度空间分异的影响最高,q值为0.512.省-市-县多尺度探测结果显示,影响PM_(2.5)浓度空间分异的影响因子及其影响力在不同空间尺度上具有差异性.省级尺度上,平均气温、日照时数和坡度是影响PM_(2.5)浓度空间分异的主要影响因子;市级尺度上,降水、高程和相对湿度是影响PM_(2.5)空间分异的主要影响因子;县级尺度上,降水、平均气温和日照时数是影响PM_(2.5)浓度空间分异的主要影响因子.

关键词：山东省 PM_(2.5)浓度多尺度时空变化地理探测器影响因素

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全国不同城市化水平与大气污染的时空关系

环境科学 2024年

作者：薛琛昊邹滨徐勇李沈鑫李莎中南大学地球科学与信息物理学院桂林理工大学测绘地理信息学院

研究全国不同城市化阶段城市化水平与大气污染的时空关系，对指导未来城市向减污和降碳的绿色方向发展具有重要的现实意义。基于2005—2020年人均GDP栅格数据、土地利用类型数据、PM2.5和O3浓度遥感反演数据、气象栅格数据，采用钱纳里... 详细信息

研究全国不同城市化阶段城市化水平与大气污染的时空关系，对指导未来城市向减污和降碳的绿色方向发展具有重要的现实意义。基于2005—2020年人均GDP栅格数据、土地利用类型数据、PM2.5和O3浓度遥感反演数据、气象栅格数据，采用钱纳里标准对2005、2010、2015和2020年全国城市划分城市化阶段；利用单因素方差分析(ANOVA)判断不同城市化阶段PM2.5和O3浓度的显著性关系，通过多尺度地理加权回归(MGWR)定量分析不同城市化阶段城市化水平与PM2.5和O3浓度协同变化的时空关联关系。结果表明，2005～2020年全国城市化阶段主要经历了6个阶段，其中，2005年处在初级产品阶段(PPS)和初级工业化阶段(PIS)的城市分别为110个和118个，2010年中国城市化阶段主要以工业化阶段为主，中期工业化阶段(MIS)和后期工业化阶段(LIS)的城市数量分别为139个和88个，而2015年和2020年中国城市化阶段主要以中后期工业化阶段和发达阶段为主，其中，初级发达阶段(PDS)和发达阶段(DS)的总体城市数量分别为80个和91个。中国PM2.5和O3浓度变化趋势的空间分布以及在不同城市化阶段的平均值均具有显著差异。从不同城市化阶段上看，PM2.5浓度平均值从PPS到DS全国整体呈现先上升后下降的变化趋势，工业化阶段平均PM2.5浓度高于初级和发达阶段。O3浓度平均值从PPS到DS全国整体呈上升趋势，发达阶段O3浓度平均值最高。MGWR分析结果表明，2005年和2010年城市建成区面积占比与PM2.5浓度回归系数高值区主要分布在云贵川城市群，而2015年和2020年回归系数高值区从云贵川向东北延伸，覆盖中国大部分地区。2005—2020年城市建成区占比与O3浓度回归系数高值区主要分布在中国西部和中部，而东部回归系数明显低于其他地区，尤其是华南地区，回归系数整体为负。协同分析结果表明，2005年和2010年PM2.5和O3浓度协同上升的城市主要集中分布在长江三角洲地区、云贵川地区、以及陕甘宁地区；2015年和2020年PM2.5和O3浓度协同上升的城市广泛分布于中国中部和东部。

关键词：城市化阶段城市化水平 PM O 协同变化多尺度地理加权回归(MGWR)

基于多特征深度子空间聚类的高光谱影像波段选择

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遥感学报 2024年第1期28卷 132-141页

作者：何珂孙伟伟黄可陈镔捷杨刚宁波大学地理与空间信息技术系宁波315211

高光谱影像受到高维波段间强相关性的困扰,导致处理应用的困难。而现有高光谱波段选择方法通常以线性角度考虑波段间关系,未充分考虑多尺度的信息且容易受到噪声的影响,导致所选的波段子集性能不佳。为了克服上述问题,本文提出了基于多... 详细信息

高光谱影像受到高维波段间强相关性的困扰,导致处理应用的困难。而现有高光谱波段选择方法通常以线性角度考虑波段间关系,未充分考虑多尺度的信息且容易受到噪声的影响,导致所选的波段子集性能不佳。为了克服上述问题,本文提出了基于多特征的深度子空间聚类方法进行高光谱影像波段选择。该方法将自表达层嵌入到卷积自编码器中学习子空间自表达系数,充分考虑了空间信息和光谱信息的交互,用非线性的视角思考了波段间关系。为了提高潜在表征的学习能力,提升自表达系数学习的准确性,本文将注意力模块和多特征提取模块与卷积自编码器相结合,进一步降低了异常值的干扰。本文在3个高光谱遥感影像数据集上,将提出的方法与几种经典主流的方法进行多种对比实验,证明了本文方法能够选择具有代表性的波段子集。

关键词：高光谱遥感降维波段选择多特征深度子空间聚类

新冠疫情背景下服务设施关停对暴力犯罪的影响

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地理研究 2024年第7期 1827-1849页

作者：龙冬平朱家辉柳林昌佳雨广州大学地理科学与遥感学院公共安全地理信息分析中心辛辛那提大学地理系城乡院(广州)有限公司

抑制犯罪的高发突发是国家社会治安的重大需求。新冠疫情防控影响了城市各类服务设施的运营状况，由此可能带来犯罪主体的日常活动变化，因此它可以看做是一场大范围的犯罪预防“自然实验”。论文以ZG市为例，利用STL时间序列分解和局... 详细信息

抑制犯罪的高发突发是国家社会治安的重大需求。新冠疫情防控影响了城市各类服务设施的运营状况，由此可能带来犯罪主体的日常活动变化，因此它可以看做是一场大范围的犯罪预防“自然实验”。论文以ZG市为例，利用STL时间序列分解和局部差分莫兰指数等方法，分析“疫情前”和“疫情中”ZG市暴力犯罪的时空格局及集聚变化特征；同时基于日常活动和社会失序等理论，采用负二项回归模型探究疫情防控背景下服务设施关停对暴力犯罪的影响；并结合地理加权泊松回归模型进一步分析服务设施的影响在空间上的异质作用。研究发现：(1)ZG市暴力犯罪的数量总体趋向减少。即“疫情前”暴力犯罪平缓下降，而“疫情中”则急剧下降。(2) ZG市暴力犯罪在“疫情前”和“疫情中”均有明显的集聚特征，但这两个时期的犯罪热点发生了明显变化。“疫情前”和“疫情中”犯罪热点集中在中心城区；但与“疫情前”相比，“疫情中”犯罪热点的面积大幅减少且分散。(3)基于局部差分莫兰指数对“疫情前”和“疫情中”犯罪变化特征进行探测，发现“疫情中”ZG市中心城区变为暴力犯罪减少的区域连片，形成“低低”集聚区，而其周边区域变成暴力犯罪增加的区域连片，形成“高高”集聚区。(4)与“疫情前”相比，本文验证了“疫情中”各类服务设施对暴力犯罪的影响均有所减弱。例如，餐饮店、商业街、网吧对暴力犯罪的促进作用出现了减弱，公交站、学校对暴力犯罪的抑制作用也有所减弱。最后，进一步发现餐饮店、公交站更受新冠疫情关停政策的影响，与“疫情前”相比，“疫情中”餐饮店和公交站保持正常运营的数量和分布在空间上发生了较大变化，从而对暴力犯罪的减少产生了较大影响。

关键词：暴力犯罪服务设施犯罪变化新冠疫情 ZG市

中国城市TOD的地方化政策与实践：政策工具的视角

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城市规划学刊 2024年第2期 49-57页

作者：董微林雄斌宁波大学地理与空间信息技术系

在公交优先不断向公交都市、交通强国转型的背景下，为应对快速城镇化带来的建设用地紧缺和交通拥堵等问题，公交导向开发（TOD）成为地方政府引领高质量城镇化的重点路径。多数地方政府结合城市轨道交通规划、建设和运营，出台了大量... 详细信息

在公交优先不断向公交都市、交通强国转型的背景下，为应对快速城镇化带来的建设用地紧缺和交通拥堵等问题，公交导向开发（TOD）成为地方政府引领高质量城镇化的重点路径。多数地方政府结合城市轨道交通规划、建设和运营，出台了大量地方根植性的TOD政策并付诸实践。立足多层级规划和多部门协调的特征，理解TOD的政策工具与实践机制，有利提升TOD成效。以35个城市135份TOD政策为基础，借助Nvivo文本分析及案例研究方法，聚焦规划统筹、土地发展权转移、开发设计与指标控制、投融资模式等4个重要方面，剖析TOD的政策工具与实践特征，有助于理解TOD的本土化实施路径。研究表明：中国TOD政策工具以环境型居多，占比68.09%，供给型次之，占比27.99%，需求型最少，占比3.92%；从TOD开发环节来看，逐步呈现政府主导、市场化的运作特点，建立了较成熟的顶层设计与统筹机制，在融资结构、土地发展权转移、指标控制与调整等方面形成创新。未来地方政府TOD实践应结合自身优势，推进多元融资、高效统筹、密度管理等优化路径，提升TOD综合效益。

关键词：公交导向开发(TOD) 政策工具规划统筹开发与利用投融资改革

中国地震科学实验场BDS-3定位精度和地壳运动初步分析

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测绘学报 2024年第4期53卷 653-665页

作者：贺添孟国杰吴伟伟苏小宁赵国强魏聪敏董志华中国地震局地震预测研究所北京100036 兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 中国地震局地球物理研究所北京100081

我国BDS-3卫星导航系统于2020年7月建成,并为全球用户提供服务,自此开始,中国地震科学实验场(简称“实验场”)的GNSS测站相继接收BDS-3卫星数据,目前已经积累了2年多的观测数据,为BDS-3应用于川滇地区地壳运动监测提供了重要平台和数据... 详细信息

我国BDS-3卫星导航系统于2020年7月建成,并为全球用户提供服务,自此开始,中国地震科学实验场(简称“实验场”)的GNSS测站相继接收BDS-3卫星数据,目前已经积累了2年多的观测数据,为BDS-3应用于川滇地区地壳运动监测提供了重要平台和数据保障。为评估实验场BDS-3观测数据的精度及其应用于地壳监测的可行性,本文首先根据各测站所记录的BDS-3的B1I和B3I两个频点的多路径效应和信噪比与卫星高度角之间的关系,对BDS-3的数据质量进行评价。然后,基于高精度数据处理软件GAMIT/GLOBK (10.7版)对各测站同期记录的BDS-3和GPS数据分别进行处理,得到BDS-3和GPS坐标时间序列。基于包括线性项、年周期项和半年周期项等分量的函数模型,利用极大似然法分别对BDS-3和GPS时间序列进行拟合估计,得到各测站的线性速度、年周期和半年周期信号,并对拟合结果对比分析,评定BDS-3和GPS的定位精度。最后,讨论BDS-3定位精度的影响因素和BDS-3水平速度场的区域性特征。研究表明:实验场BDS-3与GPS原始数据质量相当,BDS-3坐标时间序列的均方根残差(RMS)的平均值在N、E、U方向上分别为4.42、4.25和8.34 mm,稍大于GPS的结果。BDS-3与GPS速度场在E方向存在约2.0 mm/a系统性差异。在区域分布特征方面,BDS-3和GPS的速度场、周年期和半年信号没有明显差别。认为目前影响BDS-3定位精度的因素主要为卫星轨道产品不够完善,经验型太阳光压模型和卫星天线相位中心改正模型等欠缺。造成BDS-3和GPS速度场差异的原因主要为两者的定位基准不一致。随着实验场BDS-3观测数据的积累和数据解算模型的改进,BDS-3可望达到GPS的定位精度,并形成独立于GPS的监测系统,为该区地壳运动监测和地震预测提供优质的大地测量产品。

关键词： BDS-3 GNSS 中国地震科学实验场地壳形变

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顾及多级空间索引结构的矢量地图局部加密方法

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测绘学报 2024年第3期53卷 569-581页

作者：丁晨彭程唐建波邓敏杨学习刘慧敏中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 湖南省地理空间信息工程技术研究中心湖南长沙410018 江西师范大学地理与环境学院江西南昌330022

随着地理信息产业的蓬勃发展,地图与各类生活服务深度融合,地图从专业化应用逐步走向大众化应用。大数据时代的到来,为地图数据的分发、共享、获取与动态更新等提供了极大便利,但伴随而来的是地图数据传输过程中面临的信息泄露、窃取等... 详细信息

随着地理信息产业的蓬勃发展,地图与各类生活服务深度融合,地图从专业化应用逐步走向大众化应用。大数据时代的到来,为地图数据的分发、共享、获取与动态更新等提供了极大便利,但伴随而来的是地图数据传输过程中面临的信息泄露、窃取等安全隐患问题也日益严峻。现有的矢量地图加密方法大多是在经典密码学算法基础上扩展而来,虽然已有加密方法考虑到矢量地图的特征,但是现有方法大多仍以整个地图或图层为加密单元,在用户需要访问某个局部的感兴趣区域时需要对整个地图文件或图层进行解密,对于矢量地图的按需局部加密仍未提出有效方案,还难以满足大数据时代地图按需用图、众包地图数据采集与云端更新等应用场景对矢量地图局部加密的应用需求。为此,本文从矢量地图的数据结构特点出发,提出了一种顾及多级空间索引的矢量地图局部加密方法。通过点、线、面不同矢量地图数据的加密试验分析,结果表明:①本文方法可以有效实现矢量地图的局部加解密;②相比于现有加密方法,本文方法采用局部加密策略,且支持多级分块并行加密,具有更高的加密效率;③本文针对不同加密单元采用不同加密参数,显著提高了加密算法的抗攻击能力。

关键词：矢量地图加密空间索引混沌系统局部加密众包数据

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中国县域城投债的时空分布及成因分析

地理学报 2024年第4期79卷 949-970页

作者：王鑫静姜炎鹏武力超马仁锋华东师范大学地理科学学院上海200241 厦门大学经济学院厦门361005 宁波大学地理与空间信息技术系宁波315211

地方政府债务快速扩张与急剧积累已成为影响地区经济社会健康可持续发展的重点与难点问题之一。基于县域城投债与公共预算收支等经济社会属性数据,运用空间自相关、Tobit模型等方法探究了中国县域政府债务的时空演变特征及异质性成因。... 详细信息

地方政府债务快速扩张与急剧积累已成为影响地区经济社会健康可持续发展的重点与难点问题之一。基于县域城投债与公共预算收支等经济社会属性数据,运用空间自相关、Tobit模型等方法探究了中国县域政府债务的时空演变特征及异质性成因。结果表明:①2007—2020年中国县域城投债发行规模趋于扩张,城投债发行呈现明显的“政策债”特征,且具有明显的地区差异及行业集聚特征;研究期内县域城投债分布范围趋于扩大且具有明显的空间集聚特征,冷点区及热点区均集中分布于“胡焕庸线”以东县域;②现行地方财税体制下中国县域基层财政运行困难,财政压力与发展压力是驱动县域城投债扩张的关键因素;③县域城投债扩张机制呈现明显的区域差异及行业差异。财政压力对非市辖区、非省会县域等欠发达县域的城投债扩张具有显著促进作用,发展压力对东部县域、城市群县域等竞争发展相对激烈县域发债的刺激作用较为突出;财政压力对房地产业与基础设施行业发债具有负向影响,发展压力对房地产业和建筑业发债具有促进作用。本文为理解县域政府债务扩张提供了新的视角,也为控制县域政府债务规模无序扩张及防范地方政府债务风险提供了参考借鉴。

关键词：城投债时空分布异质性成因县域中国