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基于DO指数的京津冀地区制造业协同集聚测度与动态演化

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地球信息科学学报 2024年第9期26卷 2123-2139页

作者：孙涵岳焕印孙威黄宇金中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 中国人民大学公共管理学院北京100872 中国人民大学交叉科学研究院北京100872

在新经济地理学将空间要素纳入主流经济学的研究范畴后,空间数据统计分析方法也被引入经济学文献中。以地理邻近性为基本特征的集聚经济成为重要的研究对象并逐渐成为经济地理学与GIS交叉研究的领域。Ripley’s K函数属于空间点模式分... 详细信息

在新经济地理学将空间要素纳入主流经济学的研究范畴后,空间数据统计分析方法也被引入经济学文献中。以地理邻近性为基本特征的集聚经济成为重要的研究对象并逐渐成为经济地理学与GIS交叉研究的领域。Ripley’s K函数属于空间点模式分析中基于距离的方法,也被称为多距离空间聚类分析,DO指数在其基础上发展而来,相比于K函数,DO指数更符合经济学中企业不完全随机分布的计算标准。本文根据2008年和2018年经济普查数据,以《中国经济普查年鉴》为参考标准,清洗数据后利用DO指数测度了京津冀协同发展战略提出前后制造业协同集聚的特征和动态演化过程。结果表明:①2008年和2018年分别有85.47%和82.53%的制造业产业对发生协同集聚,平均强度由0.030变为0.029,10年间协同集聚的基本格局保持稳定;但协同集聚强度高的TOP 20行业对明显向河北省扩散;②协同集聚发生的尺度范围扩大,2008年全部行业对协同集聚的显著尺度范围是25~68 km,2018年则是55 km以内和75~103 km。省市边界临界值约为75 km,京津冀协同发展战略提出后制造业跨省级行政区的合作更多,而TOP 20行业对的跨行政边界特征更加明显;③制造业协同集聚呈现“两极分化”特点,行业间协同集聚强度值高的更高,但中等强度协同集聚的行业对强度值变低。2018年第一个局部高值出现的尺度为54.5 km,小于2008年的68 km,但整体上显著尺度范围又大于2008年,协同集聚的行业对空间分布尺度范围小的更小,大的更大,在一定程度上验证了协同集聚存在循环累积因果效应。

关键词：多距离空间聚类分析 DO指数京津冀制造业协同集聚企业数据

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微塑料对湖泊生态系统初级生产者的影响

生态学报 2024年第11期44卷 4465-4477页

作者：吴凡哈咸瑞黎佳佳高扬中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

塑料的广泛应用导致大量微塑料进入环境,尤其是水环境,从而产生环境风险。浮游植物等自养生物是湖泊系统的主要初级生产者,是湖泊食物链的关键组成部分,为食物链的上游提供能量和物质基础。同时,浮游植物也是对微塑料响应最敏感的类群... 详细信息

塑料的广泛应用导致大量微塑料进入环境,尤其是水环境,从而产生环境风险。浮游植物等自养生物是湖泊系统的主要初级生产者,是湖泊食物链的关键组成部分,为食物链的上游提供能量和物质基础。同时,浮游植物也是对微塑料响应最敏感的类群。了解湖泊浮游植物等初级生产者对微塑料的响应是探究微塑料对湖泊生态系统功能影响的重要基础。总结了全球湖泊生态系统微塑料的丰度、类型、尺寸、来源等分布特征,系统分析了微塑料暴露对浮游植物等初级生产者细胞结构、基因表达和生长,以及对浮游植物叶绿素a含量、光合活性的影响,并总结了其中的影响机制。总体而言,微塑料会降低初级生产者的叶绿素a含量,剂量越高、尺寸越小,这种抑制作用越强烈;同时,微塑料也会作用于初级生产者,造成细胞膜损伤、DNA损伤,调控其相关功能基因表达,抑制其生长和光合活性等。然而,湖泊生态系统微塑料的实际检出浓度远低于室内暴露实验中的添加剂量,微塑料结构和组分也更为复杂,野外观测结果与室内培养实验之间还不能建立直接的对应关系。因此,未来的相关研究应集中在如何有效联系野外观测结果与室内培养实验结果,进一步聚焦建立可靠的、可应用推广的微塑料浓度与初级生产者之间的剂量-效应关系模型,探究微塑料对湖泊初级生产者的作用机制,为刻画微塑料对湖泊生态系统初级生产者及其功能的作用机制提供科学支撑。

关键词：微塑料浓度初级生产者细胞结构光合作用叶绿素a 剂量-效应关系

基于机器学习与再分析数据集的黄河水源涵养区蒸散发研究

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生态学报 2024年第18期44卷 8314-8325页

作者：张江蕾陈少辉中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

蒸散发是水循环的关键要素,分析其变化特征有助于理解区域水资源的时空分布格局。黄河水源涵养区是黄河流域重要的生态功能区,对该区域的蒸散发变化特征进行研究并归因分析,有助于缓解黄河流域的水资源供需矛盾。基于机器学习与ERA5-lan... 详细信息

蒸散发是水循环的关键要素,分析其变化特征有助于理解区域水资源的时空分布格局。黄河水源涵养区是黄河流域重要的生态功能区,对该区域的蒸散发变化特征进行研究并归因分析,有助于缓解黄河流域的水资源供需矛盾。基于机器学习与ERA5-land再分析数据集,探究黄河水源涵养区2000—2022年蒸散发时空变化特征及影响因素,利用驱动要素去趋势方法分析不同影响因素的作用区域。结果表明:(1)黄河水源涵养区蒸散发多年平均值分布区间为256.49—841.45 mm,空间分布特征为自东向西递减,整体呈增加趋势;(2)黄河水源涵养区蒸散发的主要影响因素是地表净太阳辐射、总降水量、相对湿度,不同子流域内的主导影响因素不同,主导影响因素与区域内的水热条件及下垫面状况有关;(3)ERA5-land再分析数据集有着较好的模拟精度,可以作为大空间尺度和长时间区间研究的数据来源,但是由于下垫面的复杂性,仍需要在研究区内开展适应性评估。

关键词：黄河流域蒸散发机器学习 ERA5-land再分析数据集影响因素

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2000—2020年“一江两河”地区耕地集约利用变化

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干旱区研究 2024年第5期41卷 843-855页

作者：桑一铭辛良杰中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

耕地利用集约度是提高粮食产量、缓解人地矛盾,实现农业可持续发展的重要保障。本文基于高空间分辨率遥感影像获取的耕地数据,采用综合指标评价模型,探究了2000—2020年“一江两河”地区耕地的集约利用变化及驱动机制。结果表明:(1)近2... 详细信息

耕地利用集约度是提高粮食产量、缓解人地矛盾,实现农业可持续发展的重要保障。本文基于高空间分辨率遥感影像获取的耕地数据,采用综合指标评价模型,探究了2000—2020年“一江两河”地区耕地的集约利用变化及驱动机制。结果表明:(1)近20 a来“一江两河”地区耕地利用集约度有所提升,但总体水平偏低。2020年耕地利用集约度较2000年提高了38.2%,这一提升主要归因于农资投入、技术投入和开发利用水平的增加。(2)各区县间耕地利用集约度变化差异大,在空间上呈现出高集约度区域由东部向西部迁移且范围扩大的变化特征,东西区域间耕地利用集约度差异缩小,低集约度的区县数量减少。(3)灌溉指数、耕地面积比重和耕地质量对“一江两河”耕地利用集约度的独立影响最显著,社会经济因素、农业科技因素和政策环境因素与耕地资源禀赋交互作用下对耕地利用集约度的影响程度增大。基于上述结果,提出以下政策建议:应持续推进“一江两河”地区农业科技创新,重点关注区域差异,实现高集约度地区可持续发展,低集约度地区全要素投入,同时充分发挥农业政策和经济的协同作用,协调促进“一江两河”地区耕地利用集约度提升。

关键词：耕地利用集约度 “一江两河”地区综合指标评价驱动机制高空间分辨率

网络空间多粒度时空数据模型构建及其适配双变量不确定性表达符号研究

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地球信息科学学报 2024年第7期26卷 1577-1593页

作者：赵帅张政华一新赵文双赵鑫科陈敏颉吉晓宇战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院郑州450000 武警特种警察学院北京102211 西藏农牧学院资源与环境学院林芝860000 郑州师范学院信息科学与技术学院郑州450000

不确定性可视化是网络空间地图可视化领域的重点和难点,合理的不确定性符号设计对网络空间地图信息的快速读取挖掘与精准分析决策至关重要。本文提出了一种基于多粒度时空对象数据模型的网络空间双变量不确定性符号表达方法,解决网络空... 详细信息

不确定性可视化是网络空间地图可视化领域的重点和难点,合理的不确定性符号设计对网络空间地图信息的快速读取挖掘与精准分析决策至关重要。本文提出了一种基于多粒度时空对象数据模型的网络空间双变量不确定性符号表达方法,解决网络空间节点链接图中变量符号无法及时高效地体现节点、连边不确定性表达不一致的情况。以地理社交网络为案例,首先采用多粒度时空数据模型建模的方法,分析网络空间对象建模的内容和流程,设计网络空间实体对象类并创建相应时空对象;在此基础上结合传统符号在网络空间节点链接图表达方面存在的问题,分析网络空间不确定性表达原理和模型,制作相应的视觉熵符号;最后开展对照实验,并采用统计方法对符号实验结果进行检验。结果表明基于对象化建模的方法有助于网络空间多粒度、全类型、多维动态的表达,通过可视化和交互技术能生动直观、全面多维地表现网络空间的发展变化;新设计的视觉熵符号在网络空间双变量不确定性差异表达方面的效果较好,有助于及时高效准确地获取网络空间的不确定性信息。研究可以为网络空间地图可视化领域的发展提供一定借鉴和参考。

关键词：网络空间多粒度时空数据模型视觉熵符号双变量不确定性网络空间地图可视化

自然资源监管视域下的国土空间规划管理探析:基于空间开发权配置的探讨

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规划师 2024年第6期40卷 1-7页

作者：林坚刘光昕王培安北京大学城市与环境学院城市与区域规划系自然资源部国土空间规划与开发保护重点实验室北京大学城市规划设计中心

基于两级空间开发权理论,分析面向统一国土空间用途管制的自然资源监管流程,探讨国土空间规划管理在自然资源监管中发挥的具体作用,并从空间开发权视角出发,辨析国土空间规划管理背后隐含的两级空间开发权“批发—零售”基本逻辑。在此... 详细信息

基于两级空间开发权理论,分析面向统一国土空间用途管制的自然资源监管流程,探讨国土空间规划管理在自然资源监管中发挥的具体作用,并从空间开发权视角出发,辨析国土空间规划管理背后隐含的两级空间开发权“批发—零售”基本逻辑。在此基础上,提出完善自然资源监管视域下国土空间规划管理的建议,即强化“区域—要素”统筹,发挥主体功能区战略和制度作用,在规划实施中完善各级“区域”的一级空间开发权 “批发”配置机制;进一步探索完善分级分类的空间开发权交易制度,促进规划安排的自然资源开发保护责任落实和国土空间格局优化。

关键词：自然资源监管国土空间规划管理国土空间用途管制两级空间开发权 “批发—零售”机制 “区域—要素”统筹

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湿地监测背景下的语义虚拟地理环境初探

遥感学报 2024年第5期28卷 1350-1363页

作者：肖昕陈浩徐丙立方朝阳林珲江西师范大学地理与环境学院鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室南昌330022 陆军装甲兵学院信息通信系北京100072

作为新一代的地理分析工具,丰富的地理空间大数据为虚拟地理环境的发展带来了前所未有的契机。然而,伴随数据获取的逐渐便捷,虚拟地理环境普遍存在“可视”而“不智”的问题,还远未达到对现实地理环境可计算、可管理、可决策的需求。提... 详细信息

作为新一代的地理分析工具,丰富的地理空间大数据为虚拟地理环境的发展带来了前所未有的契机。然而,伴随数据获取的逐渐便捷,虚拟地理环境普遍存在“可视”而“不智”的问题,还远未达到对现实地理环境可计算、可管理、可决策的需求。提高虚拟地理环境中数据的语义互操作性是解决该问题的关键。本研究首先提出了具有知识驱动、语义协同和结构统一等特点语义虚拟地理环境。然后阐述了语义虚拟地理环境可以利用知识图谱作为现实地理环境的形式表达,通过集成实时的感知数据,以及虚实之间的交互数据信息,形成现实地理环境在虚拟空间的映射。最后本文以湿地监测为例,基于知识图谱构建语义虚拟地理环境,通过湿地监测本体实现多要素、多源异构、多时空尺度的湿地监测数据语义整合,以直观的方式刻画复杂的湿地生态系统。利用关联的监测数据之间构建的丰富语义关系,实现湿地虚拟地理环境的知识化搜索和语义推理,从而为湿地的综合信息化管理决策提供支持。

关键词：遥感虚拟地理环境语义虚拟地理环境知识图谱本体湿地监测

1987—2022年新安江水库(千岛湖)水面面积时空变化及其与水位、蓄水量的响应关系

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湖泊科学 2024年第3期36卷 913-926页

作者：王嘉诚李渊施坤朱广伟张运林李慧赟朱梦圆郭宇龙张芝镪浙江工商大学旅游与城乡规划学院杭州310018 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 河南农业大学资源与环境学院郑州450002

水面面积、水位、蓄水量是水库水资源管理的重要基础数据,遥感是湖库水体提取、水位和蓄水量估算的重要技术手段。由于不同水体提取方法的适用性差异、测高卫星数据的有限时间覆盖度和开源数据集的时空分辨率不足等原因,湖库水面面积、... 详细信息

水面面积、水位、蓄水量是水库水资源管理的重要基础数据,遥感是湖库水体提取、水位和蓄水量估算的重要技术手段。由于不同水体提取方法的适用性差异、测高卫星数据的有限时间覆盖度和开源数据集的时空分辨率不足等原因,湖库水面面积、水位、蓄水量的长时序、高频率时空变化监测仍存在一定挑战。本研究以新安江水库为研究区,结合多源遥感、气象、水文和土地利用等数据,基于Google Earth Engine云平台,运用水体指数法,分析1987—2022年新安江水库水面面积时空变化特征,构建水位—水面面积、水位—蓄水量和水面面积—蓄水量响应关系,探究水面面积时空变化成因。结果表明:(1)Landsat 5、Landsat 8和哨兵2号数据的最佳水体提取指数分别为AWEIsh和GNDWI,F1-score分别为91.93%、91.03%和93.14%。相比于开放数据集GSWED(32.61%)、JRC GSW(76.17%)和ReaLSAT(69.76%),基于最优水体指数的水体提取结果具有最高的F1-score(91.26%);(2)时间上,1987—2022年新安江水库水面面积呈显著上升趋势(R^(2)=0.20,P=0.01),总体增长速率为0.96 km^(2)/a;空间上,永久性水体(淹没频率大于75%)面积占比为73.44%,主要分布在湖心等水体开阔区域;季节性水体(淹没频率>25%且≤75%)面积占比为10.17%,主要分布在湖汊区域;(3)三次多项式函数可以较好地模拟新安江水库水位—水面面积、水位—蓄水量和水面面积—蓄水量的响应关系;(4)千岛湖流域上游降水和人类活动导致的土地利用变化是影响新安江水库水面面积动态变化的主要因素。

关键词：新安江水库水体指数水面面积水位蓄水量

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环境伦理研究和实践面对的机遇与挑战

中国科学：地球科学 2024年第9期54卷 2783-2788页

作者：夏军鲁晓朱彤樊杰秦伯强胡洪营刘家寿薛颖刘慧晖何子豪俞挺王朝武汉大学水安全研究院武汉430072 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院科技战略咨询研究院北京100190 中国科学院大学公共政策与管理学院北京100049 北京大学环境科学与工程学院北京100871 中国科学院大学资源与环境学院北京101408 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 清华大学环境学院北京100084 中国科学院水生生物研究所武汉430072 北京大学哲学系北京100871

环境伦理的研究是当前生态环境保护与可持续发展交叉研究重要的课题.本文论述了环境伦理与可持续发展的关系,解析环境伦理研究存在的问题,包括现有环境伦理研究与环境科学存在割裂问题,缺乏兼顾经济发展与环境保护方面的研究,环境伦理... 详细信息

环境伦理的研究是当前生态环境保护与可持续发展交叉研究重要的课题.本文论述了环境伦理与可持续发展的关系,解析环境伦理研究存在的问题,包括现有环境伦理研究与环境科学存在割裂问题,缺乏兼顾经济发展与环境保护方面的研究,环境伦理研究的全球性视野不足;针对大气污染治理、新污染物及微塑料污染治理、水环境标准制定、生态补偿机制完善、长江大保护工程实施等典型案例,分析了环境伦理与可持续发展交叉研究面临的新挑战,探讨环境伦理如何支撑环境保护实践,为我国制定环境保护政策提供伦理方面的理论与实践支撑.

关键词：环境伦理 “双碳”目标可持续发展环境科学政策实践

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