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    2009年, 第64卷, 第12期 刊出日期:2009-12-25 上一期    下一期
    论文
    21世纪初中国土地利用变化的空间格局与驱动力分析
    刘纪远1, 张增祥2, 徐新良1, 匡文慧1, 周万村3, 张树文4, 李仁东5, 颜长珍6, 于东升7, 吴世新8, 江南9
    2009, 64 (12):  1411-1420.  doi: 10.11821/xb200912001
    摘要 ( )   PDF(1549KB) ( )  

    在全球环境变化研究中,以土地利用与土地覆盖动态为核心的人类-环境耦合系统研究逐渐成为土地变化科学 (LCS) 研究的新动向。基于覆盖中国21世纪初5年间隔的遥感卫星数据获取的1 km网格土地利用变化空间信息,依据近5年土地利用变化区域分异的显著特征,以及自然地理、经济发展与国家宏观政策因素综合考虑,设计针对21世纪初5年新的中国土地利用动态区划图,揭示土地利用变化的空间格局与驱动因素。总体上,21世纪初5年中国处于土地利用快速变化期,黄淮海平原、东南沿海地区与四川盆地城乡建设用地显著扩张,占用大规模优质农田,导致南方水田面积明显减少;西北绿洲农业发展与东北地区开垦导致北方旱地面积略有增加;受西部开发“生态退耕”政策的影响中西部地区林地面积显著增加,国家退耕还林还草政策成效明显,对区域土地覆盖状况的改善产生积极的影响;这一时段国土开发与区域发展战略的实施,包括“西部大开发”、“东北振兴”等国家重大政策,加之快速的经济发展是该阶段土地利用变化格局形成的主要驱动因素。

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    土地利用变化预测的案例推理方法
    杜云艳1, 王丽敬2, 季民2, 曹峰1
    2009, 64 (12):  1421-1429.  doi: 10.11821/xb200912002
    摘要 ( )   PDF(1486KB) ( )  

    当前,基于案例的推理 (Case-Based Reasoning,CBR) 在解决复杂的地学问题时,对地学案例的表达和历史案例的相似性计算与推理存在明显缺陷,需要在CBR的表达模型和空间相似性计算与推理算法进行拓展。本文针对土地利用变化问题,首先在分析土地利用变化各种定量方法基础上,提出利用CBR进行土地利用变化分析的研究思路;其次,针对土地利用变化的空间特性及隐含的空间关系特性,给出土地利用变化案例的表达模型,案例间内蕴空间关系抽取算法,以及考虑案例间空间关系的CBR相似性推理模型;最后,进行珠江口区域土地利用变化的CBR方法试验,预测精度达到80%。为了进一步评价CBR方法对土地利用变化预测的有效性,在实例部分采用同样的实验数据进行贝叶斯网络的预测方法实验,由两种方法对比可知,CBR是从复杂到简单进行地学问题求解的一种有效方法。

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    景观扩张指数及其在城市扩展分析中的应用
    刘小平, 黎夏, 陈逸敏, 秦雁, 李少英, 陈明辉
    2009, 64 (12):  1430-1438.  doi: 10.11821/xb200912003
    摘要 ( )   PDF(1356KB) ( )  

    景观指数是定量分析景观格局的一种常用手段,但目前大部分景观指数,往往只侧重于对景观斑块或格局的几何特征进行简单分析和描述,忽略了景观格局动态变化过程的信息,缺乏将景观空间分布格局与其变化过程相结合的深入研究。作者提出了一种新的景观指数—景观扩张指数 (Landscape Expansion Index, LEI),与传统的景观指数相比,LEI包涵了景观格局的过程信息,可用来分析两个或多个时相景观格局的动态变化,而传统景观指数则只能反映某一时相景观格局的信息。将景观扩张指数应用于东莞市1988-2006年期间的城市景观扩张过程中,研究结果表明,LEI能够很好的识别城市扩张的三种类型—填充式、边缘式以及飞地式。此外,通过对东莞市城市扩张过程LEI的变化分析,发现东莞市城市扩张规律与城市增长相位理论是相符合的。

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    广义多维云模型及在空间聚类中的应用
    邓羽1, 2, 刘盛和1, 张文婷3, 王丽2, 4, 5, 王江浩1, 2
    2009, 64 (12):  1439-1447.  doi: 10.11821/xb200912004
    摘要 ( )   PDF(1441KB) ( )  

    传统的空间聚类方法难于脱离“硬划分”的束缚,且不能有效描述空间对象的复杂特征。一维云模型无法准确反映现实世界的多属性特征,简单的数据融合丢失了空间对象的必要信息。标准二维云模型克服了一维云的不足,但是在模拟复杂地理现象的非齐性和非对称性方面显得捉襟见肘。基于以上考虑,提出了广义多维云模型,以分段特性来体现空间对象的综合特征,并推导出模型的数学表达式。在实证研究的基础上,从空间聚类的隶属程度空间分布特征、与模糊C均值的对比研究及与住宅地价的耦合分析三个视角,详实解读了聚类结果。分析发现,广义多维云模型更能体现空间对象的综合特征,空间聚类结果能够反映出空间分布的潜在信息,更为准确的实现了复杂情况下的空间划分。该模型在刻画地理现象中更为合理,但由于地理实体的空间作用极其复杂,建立模型是一项既具体又充满挑战的任务。

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    基于MAS的农户土地利用模型构建与模拟——以陕西省米脂县孟岔村为例
    陈海1, 2, 王涛1, 梁小英1, 高海东1
    2009, 64 (12):  1448-1456.  doi: 10.11821/xb200912005
    摘要 ( )   PDF(1250KB) ( )  

    Multi-Agent System (简称MAS) 给进行多主体参与的LUCC研究提供一个概念性框架。本文试图通过对多主体决策的模拟,来探讨MAS在微观层面土地利用变化过程中的应用,揭示农户土地利用决策变化的机制。首先,简要说明MAS在土地利用变化模拟中的研究进展和背景;然后,基于B、D、I的决策结构,建立基于MAS的农户土地利用框架;再次,以陕西省米脂县孟岔村为例进行研究;最后,探讨了MAS模型在微观层面模拟LUCC的潜力与不足。研究表明:① 利用可清晰地表达决策产生过程的B、D、I决策框架,构建微观个体 (农户) 的土地利用决策模型;② 利用连续函数,构建同类农户间的相互作用模型;③ 构建市场对农户决策的影响模型,定量分析市场对农户最终土地利用决策的影响,厘定市场、同类农户间相互作用对其土地利用决策的影响;④ 构建的基于MAS的农户土地利用决策模型为从微观视角研究土地利用变化提供了新的方法,同时,也为进一步探索宏观土地利用变化与微观土地利用决策间的互动机理积累理论与实践的经验。还需要进一步研究和探讨的问题包括:① 决策的尺度变化问题,即单个农户决策与群体农户决策之间的转化问题;② 探索在更长时间里进行农户土地利用决策研究的方法,以期在大量的土地利用资料与有限时间决策之间找到沟通的桥梁;③ 进一步探讨不同农户间相互作用的定量方法和模型,充实农户间相互作用的研究。

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    北京城市居民职住分离的空间组织特征
    孟斌
    2009, 64 (12):  1457-1466.  doi: 10.11821/xb200912006
    摘要 ( )   PDF(1592KB) ( )  

    利用地理信息系统和空间分析技术,选择北京市为实证研究对象,在近万份实际调查问卷数据基础上,从城市空间结构变迁的角度审视北京城市居民职住分离的空间组织特征和职住分离的影响因素。研究发现北京城市居民单程通勤时间为38分钟,其中通勤时间超过40分钟的人群比例为43.7%,可见北京市居民职住分离程度比较严重;同时,从居住地和工作地的角度都可以发现北京居民职住分离现象在区县尺度和街道尺度存在着明显的空间差异;总体而言城市中心区域职住分离情况好于郊区,在郊区中重点开发的卫星城镇工作机会较多,在这些区域就业者的职住分离问题并不严重;而一些重点建设的大型居住社区由于功能过于单一,这些区域的居民职住分离问题十分突出。集聚分析表明,北京市存在明显的就业和居住集聚区,并且两者在空间上的错位比较明显;对城市居民的通勤流向的分析表明,向心流还是主体通勤方向,但也存在一定比例的逆向通勤,表明北京城市化过程中居民职住分离的空间组织特征正在逐渐演变。

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    基于网络加权Voronoi图分析的南京市商业中心辐射域研究
    谢顺平, 冯学智, 王结臣, 鲁伟
    2009, 64 (12):  1467-1476.  doi: 10.11821/xb200912007
    摘要 ( )   PDF(1618KB) ( )  

    道路网络在城市社会和经济活动中发挥重要作用,它是联系商业中心与需求间的桥梁,道路系统的更新与变化必然会对它们的关联产生影响。Voronoi图是划分势力空间的有效工具,基于道路网络分析构建的加权Voronoi图可以模拟城市商业中心功能辐射的实际情形。本文给出了基于道路网络分析的Voronoi图和加权Voronoi图构建方法,通过对各种Voronoi图的比较分析,认为基于网络路径时间分析构建的加权Voronoi面域图在商业中心辐射域模拟中最为有效。将空间相互作用和断裂点理论与网络加权Voronoi面域图相结合,模拟不同交通条件下南京市商业中心辐射域空间格局及其需求覆盖变化,并提取了辐射域的覆盖面积、覆盖人口、最远辐射路径距离和平均辐射路径距离等信息。对商业中心的地铁邻近度与其辐射域的扩张面积进行相关分析,采用域邻接矩阵描述空间划分平衡与不平衡之间的相互转变过程,可分析道路系统变更后商业中心之间空间竞争的变化趋势。分析结果表明商业中心的地铁邻近度与辐射域的扩张具有较大的相关性,快速轨道交通在商业中心空间竞争中发挥关键作用。

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    北京城区公共交通满意度模型与空间结构评价
    季珏1, 2, 高晓路1
    2009, 64 (12):  1477-1487.  doi: 10.11821/xb200912008
    摘要 ( )   PDF(1820KB) ( )  

    以北京市城八区的公共交通为切入点,探索了城市空间结构的评价分析方法。通过“公共交通可达性”指标,将城市实体空间结构的指标与居民对公共交通的满意度连系起来,建立了以满意度为目标的城市空间结构评价体系,并对提升城市空间结构的实体空间因子进行了实证分析。首先,对“公共交通可达性”的各项影响因子进行了梳理,从公共交通服务质量、区域经济特征、道路建设三个方面,提出了包括公交通达度、人口和经济集聚度、道路密度、区位指标等在内的城市公共交通可达性的评价指标体系。其次,构建了以居民满意度为因变量的公共交通可达性评价模型。分析定量揭示了公交站点配置、公交通达度、经济密度等因素对于城市空间结构的优化作用,同时分析表明,公共交通的优化需充分考虑不同属性的居民群体的空间分布规律。据此,从城市空间结构评价的角度分析了北京市公共交通中存在的问题,并提出如下建议:① 市政交通规划的重点应放在五环以内地区;② 实现800 m公交站点服务面积全覆盖;③ 加强各地与市区重要功能节点的公共交通联系来提高其通达度;④ 根据居民的分布和属性特征出台相应的公交服务政策提高不同居民群体的公共交通满意度。

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    武汉都市圈路网空间通达性分析
    刘承良1, 2, 余瑞林3, 熊剑平2, 曾菊新1
    2009, 64 (12):  1488-1498.  doi: 10.11821/xb200912009
    摘要 ( )   PDF(1771KB) ( )  

    以武汉都市圈为例,通过距离算法、拓扑算法和空间句法模型,构建系列通达性数理模型,定量分析武汉都市圈路网发育的空间结构性规律:武汉都市圈路网整体发育水平和通达性格局保持高度相关性和一致性,空间差异显著;通达性遵循距离衰减律,空间收敛整体效应明显,呈现三大等级圈层和“中心—外围”结构;高等级路网发育不均衡,引起时空距离通达性圈发生“摄动”变形,呈西北—东南向倾斜的“Y”字形结构;拓扑连接等通达性圈更是出现“破碎化”,交通轴线网络呈“轴—辐”式和“鱼骨刺”状空间伸展序;同时,路网发育的等级差异性也导致整个网络伺服效率和应对“拥堵”能力的低下,并形成沿长江东西向、沿京广南北向两条带状集成核,成为整个路网的第一等级交通轴线,控制整个都市圈网络连接性,强化交通轴线交汇处—武汉市的中心性优势;路网通达性这种等级空间格局与圈域城镇体系、交通设施和社会经济发展状况密切相关,尤其是与高速公路为代表的高等级路网发育水平,表现出复杂的共轭协调关系。

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    自由经济区演化模式及对天津滨海新区的启示
    孟广文
    2009, 64 (12):  1499-1512.  doi: 10.11821/xb200912010
    摘要 ( )   PDF(2015KB) ( )  

    有关自由经济区的静态研究众多,但对其演化规律的归纳与总结较少。在相关研究的基础上,通过对自由经济区的类型划分以及发展演化阶段的回顾,从目标、区位、产业、政策、管理和空间结构等因素入手,归纳和总结出了世界自由经济区演化规律,并建立了自由经济区统一的演化模式,世界自由经济区正由贸易型向综合型类型,由外资和区域优惠导向向区域和产业优惠导向,由特殊经济区向特殊行政区域,由国内向跨边界区域,由劳动密集向资本和技术密集转化,由临近港口向更为灵活的区位和更大的空间的方向发展。根据世界自由经济区演化模式和天津滨海新区的现状与问题,天津滨海新区应选择开放型与封闭型、综合与专业功能型相结合、复合型梯度自由经济区发展模式;随着经济发展和制度创新,中期可以采用封闭型、综合复合型自由贸易区发展模式;远期有望成为类似于香港与澳门的特别经济和行政区。

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    1987年来台海关系变化对台湾入境大陆客流量的影响
    孙根年, 王洁洁
    2009, 64 (12):  1513-1522.  doi: 10.11821/xb200912011
    摘要 ( )   PDF(1658KB) ( )  

    两个国家 (或地区) 之间的政治关系是影响出入境旅游最重要的因素。1987年台湾当局解除居民来大陆探亲旅游限制,入境大陆旅游客流量急速增长;2008年开放大陆居民入岛旅游,拉开了两岸旅游流双向互动的新格局。1987-2007年的20年间,台海关系波动起伏。依据相关历史文献和统计数据,分析了两岸关系变化对台湾入境大陆旅游客流量的影响。结果发现,当台海关系恶化、危机事件爆发时,在入境客流量统计值、环比增长率和占出岛旅游比统计曲线上形成了明显的“凹形谷”,采用三条理想曲线作为参照系,定量分析了7次危机事件对台湾游客入境大陆客流量的影响。其中,从1994年的千岛湖事件到1996年第四次台海危机,台海关系阴云密布,对入境大陆旅游影响最大、持续时间最长,累计损失客流量50万人次,相对损失率在11.4%。本研究为探索国际关系危机事件对出入境旅游的影响提供典型案例。

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    中国生态足迹和生物承载力构成比例变化分析
    陈成忠1, 2, 林振山2
    2009, 64 (12):  1523-1533.  doi: 10.11821/xb200912012
    摘要 ( )   PDF(1456KB) ( )  

    基于生态足迹模型,计算了中国1995-2006年人均生态足迹和生物承载力的各构成组分。运用统计—动力学建模方法,构建生态足迹和生物承载力各组分构成比例变化的普适预测模型。结果表明:① 1995-2006年,中国人均生态足迹构成以能源足迹和耕地足迹为主,耕地、林地、建设等足迹比例在波动中不断下降,草地、水域足迹比例先上升后下降,能源足迹比例不断增加;人均生物承载力构成以耕地为主,林地、建设、水域承载力比例相差不多,草地承载力比例最小,其中耕地、草地承载力比例不断增加,林地、水域、建设等承载力比例不断下降,且变化幅度均很小。② 2007-2015年,耕地、林地足迹比例继续下降,草地、水域、能源足迹比例将逐渐上升,建设足迹比例将在下降一段时间后出现增加趋势。耕地、林地、草地等承载力比例将不断增加,其中耕地、林地承载力比例增加幅度很小,草地承载力比例相对增幅较大;水域、建设承载力比例均呈下降趋势。文章还探讨了可能导致中国人均生态足迹和生物承载力构成比例出现上述变化的原因,给出相应的政策建议,并分析了二者之间的内在变化规律。研究结果对指导我国调整产业结构、土地利用规划和改善生态环境有较重要的启示和借鉴意义。

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    2009年总目录
    《地理学报》
    2009, 64 (12):  1558-1568.  doi: 10.11821/xb200912013
    摘要 ( )  
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