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    生态环境与碳排放
  • 生态环境与碳排放
    邵全琴, 刘树超, 宁佳, 刘国波, 杨帆, 张雄一, 牛丽楠, 黄海波, 樊江文, 刘纪远
    2022, 77(9): 2133-2153. https://doi.org/10.11821/dlxb202209001
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    本文提出了重大生态工程实施生态效益评估理论框架,在选取生态系统宏观结构、生态系统质量和生态系统服务3大类、6个一级指标和9个二级指标的基础上,利用地面和遥感数据,结合模型模拟,生成了2000—2019年长时间序列评估指标参数数据集,定量评估了中国重大生态工程实施20年后的生态效益。结果表明:生态恢复程度中等、较高和高的区域面积分别占全国国土面积的24.1%、11.9%和1.7%,生态工程实施数量越多的地区,生态恢复程度越高,生态恢复程度较高和高的区域主要集中在黄土高原、北方农牧交错带、东北平原、川滇黔渝湘结合部等地区;气候因素和生态工程对植被净初级生产力变化的贡献率分别为85.4%和14.6%,对水蚀模数变化的贡献率分别为69.5%和30.5%;中国植被覆盖度有20%的恢复潜力,森林植被覆盖度恢复潜力为6.4%,草地植被覆盖度恢复潜力为23%;气候条件是生态恢复的重要限制因素,生态恢复程度较高和高的区域主要分布在年均温大于0 ℃和年降水量大于300 mm的地区。因此,重大生态工程的部署,应充分考虑气候条件的限制性,避免实施单一生态工程或单一生态恢复措施,充分发挥生态工程组合措施的综合效应,提高生态投入资金的最大效益。

  • 生态环境与碳排放
    张甜, 黄晓燕, 李鹏, 党小虎, 曹小曙, 邓铭江
    2022, 77(9): 2154-2173. https://doi.org/10.11821/dlxb202209002
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    中国西北地区长期面临资源组合不匹配、区域发展不平衡的问题,而空间区位又决定了其具备促进区域协调、沟通国际国内、调整经济结构、筑牢生态屏障的战略地位。建设具有引领作用的生态经济枢纽区,将有助于改善西北及全国的生态环境问题、提升全域生态安全水平,同时也对国家经济发展具有推动作用。本文立足中国西北“水三线”空间格局,依据国家战略定位与生态经济功能,基于对研究区人地环境、城市群与城镇发展体系、人口布局与民族构成的全面解析,解读生态经济枢纽区的基本内涵,其可归纳为生态功能区、经济枢纽区、文化融生区、深陆通道区四个方面。进一步,本文综合宏观布局、资源禀赋、生态环境、陆海统筹等视角,阐明了生态经济枢纽区建设的功能定位,构建了西北“水三线”地区极点带动、轴带支撑的总体空间布局。并提出河西、兰西、天山北坡、环塔里木盆地绿洲四大生态经济枢纽区的建设格局与发展途径,探索了生态经济枢纽区与国家战略布局的互动关系。以期助力中国新时期西部大开发形成新格局,为中国“一带一路”的“深陆”研究提供科学依据。

  • 生态环境与碳排放
    左丽媛, 姜远, 高江波, 杜馥君, 张怡博
    2022, 77(9): 2174-2188. https://doi.org/10.11821/dlxb202209003
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    生态系统服务的时空变化受环境因子和服务间权衡/协同两个维度的驱动。在保障区域与国家生态安全、经济与社会可持续发展的生态保护红线区,厘清生态系统服务的驱动机制对该区生态系统的管理优化尤为重要。本文以北京生态保护红线区为例,考虑土壤保持、产水量和植被固碳3项生态系统服务,运用地理探测器判断并识别生态系统服务间关系的影响变量,进而基于偏相关方法定量分离并比较服务间净关系与环境变量两个维度对生态系统服务的影响。结果表明:对任一生态系统服务而言,环境变量和服务间关系对其空间异质性有不同程度的影响,且两种变量之间的交互作用均会增强单一变量对该生态系统服务空间分异的决定力。各服务形成过程的差异性使得影响服务间关系的重要环境因子存在区别,但土地利用强度均是3对服务空间关系的极重要因子,表明北京生态保护红线区土地利用的合理规划对该区生态系统服务的协同优化至关重要。剔除极重要因子后比较服务间净关系与环境变量对生态系统服务的影响,结果发现:环境变量(坡度和降水)对土壤保持时空变化的驱动力更强;降水和植被固碳服务两个维度对产水量的影响相近;植被固碳的时空变化与其他两项服务密切相关,环境变量的影响相对较小。

  • 生态环境与碳排放
    刘泽淼, 黄贤金, 卢学鹤, 李升峰, 漆信贤
    2022, 77(9): 2189-2201. https://doi.org/10.11821/dlxb202209004
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    科学地预测和分析不同情景下中国碳中和路径有助于碳中和目标的合理推进,但当前研究仍缺少结合碳源—汇变化趋势的综合性分析与应用国际耦合模式情景的系统性分析。本文运用WITCH综合评估模型与IBIS植被动态模型模拟了各共享社会经济路径情景下21世纪中国碳源—汇路径,对中国碳中和时间及路径进行预测分析。研究发现:① 中国碳汇逐年值存在3~4 a的周期性波动。RCP6.0气候情景下中国碳汇总量均值稳定在约0.30 Gt C/a;RCP2.6气候情景下中国碳汇总量均值呈下降趋势,到2065—2100年下降至约0.18 Gt C/a。② 中国碳排放总量受到世界经济社会发展路径与政策强度的共同影响,在中高强度减排政策下中国碳排放均在2025—2030年达峰后呈下降趋势,其中SSP1/SSP4—高强度碳减排政策情景下碳排放在2060年降至约0.30 Gt C/a并实现碳中和目标。③ 基于典型碳中和情景的路径研究,实现碳中和目标应积极促进清洁能源技术进步与应用,推进非电力能源向电力能源转变,推广生物质能源及CCS技术,并积极倡导电动汽车的发展。

  • 生态环境与碳排放
    尹上岗, 杨山, 龚海波
    2022, 77(9): 2202-2218. https://doi.org/10.11821/dlxb202209005
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    正确处理经济增长与环境污染关系是实现区域高质量发展和构建“双循环”新发展格局的关键问题。本文以2000—2018年长三角地区工业经济规模与工业污染指数为研究对象,构建工业经济规模—污染排放异速增长模型,分析两者关系的时空变化规律,并借助增强回归树模型探究异速增长的影响机制。结果表明:① 长三角地区工业经济规模与工业污染指数空间格局具有较强的稳定性和较高的相似性,呈现出由东向西递减的空间态势;随着工业经济规模的扩大,工业污染指数总体呈下降趋势。② 在纵向异速上,长三角地区总体沿着经济环境基本协调—经济扩张弱型—经济环境基本协调变化;在横向异速上,多数城市工业污染指数相对增速低于工业经济规模增速,标度指数多呈下降趋势。③ 城市生态基础、能源利用效率、工业发展水平、科技发展水平、对外开放水平和财政投入水平是影响异速增长的主导因子,这些因素在前期对异速增长具有正向影响,后期转变为负向影响。④ 经济增长的市场主导与环境保护的政府主导间的错位关系产生经济环境异速增长,并促使区域一体化出现,区域一体化与经济环境异速增长相互促进、相互影响。推动长三角地区经济生态一体化建设,实现绿水青山与金山银山的有机统一,是实现区域高质量发展的必由之路。

  • 生态环境与碳排放
    周侃, 殷悦, 陈妤凡
    2022, 77(9): 2219-2235. https://doi.org/10.11821/dlxb202209006
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    揭示水污染物排放的驱动因素及尺度效应是研究城市群演化环境效应的重要议题,也是实现城市群水污染物协同减排和水环境协同治理的重要前提。以长三角城市群的305个县域为例,选取化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)两项特征污染物指标,在2011—2016年水污染物排放时空格局分析基础上,采用空间滞后模型(SLM)和空间误差模型(SEM)评估城市群水污染物排放的驱动因素,构建多尺度地理加权回归(MGWR)模型诊断驱动力的尺度效应及空间异质性。结果显示:常住人口规模、城镇化水平和经济发展水平对水污染物排放呈现全域层面的正向驱动,而工业化水平、社会固定资产投资、外商直接投资、地方财政分权程度以局部的微观作用为主;固定资产投资在杭嘉湖及沿海地区对COD和NH3-N排放均呈较强正向驱动,工业化水平在太湖流域及浙江全域对COD排放呈正向驱动;外商直接投资对NH3-N排放呈局部抑制作用,外资投入的“污染光环”效应在苏北、皖北、浙南等城市群边缘区较为突出;地方财政分权在城市群中心区对COD排放具有明显抑制作用,反映出地方环保意识提升和多层级环境规制强约束的积极影响。建议引导绿色生产生活方式以降低水污染物排放基数,在工业生产、资本投入和财政收支等领域嵌入环境倒逼机制,系统构建与水环境承载力相适应的城市群高质量发展格局。

  • 气候变化与农业地理
  • 气候变化与农业地理
    张百平, 姚永慧, 肖飞, 周文佐, 朱连奇, 张俊华, 赵芳, 白红英, 王晶, 余付勤, 张兴航, 刘俊杰, 李佳宇, 蒋娅
    2022, 77(9): 2236-2248. https://doi.org/10.11821/dlxb202209007
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    山地垂直带谱是气候和植被水平地带变化和更替的缩影,垂直带的带幅、带间过渡方式、带内结构和垂直带组合方式都表现出高度的异质性和复杂性。本文发现在中国南北过渡带中部太白山发育了世界上最宽的山地垂直带——山地落叶阔叶林垂直带。该垂直带从基带到典型垂直带再到先锋性垂直带皆为山地落叶阔叶林,3种本来可以独立存在的垂直带,连续分布形成了包含3个栎林亚带、2个桦林亚带的“三层五亚带”超级垂直带,远远超过正常情况下山地垂直带1000 m的阈值,且其上限达到了海拔2800 m。它的形成与秦岭所处的过渡性地理位置、秦岭中部垂直带谱的完整性、丰富的落叶木本植物种群及其形成的强大群落竞争优势等因素紧密相关。超级垂直带的发现有多方面的意义:它是中国南北过渡带又一重要的标志性自然地理特征;它表明山地垂直带在特殊的山地环境中可以具有非常复杂的内部结构和宽大带幅,这扩展了我们对山地垂直带谱结构及机理认识的广度,对于创建山地垂直带谱结构理论具有十分重要的意义;超级垂直带的发现,也说明中国南北过渡带还有很多科学内容有待我们去探索和发现,希望本文能起到抛砖引玉的作用,引起学界对超级垂直带形成的气候和生物多样性因素、地理过渡带的结构和生态效应等重大问题进行深入研究。

  • 气候变化与农业地理
    江颂, 彭建, 董建权, 程雪雁, 丹宇卓
    2022, 77(9): 2249-2265. https://doi.org/10.11821/dlxb202209008
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    明晰城市热岛(UHI)效应相关概念内涵、厘清其定量刻画方法是有效开展UHI效应研究的重要基础。全球城市化进程使UHI效应越发普遍,相关研究数量迅速增长并出现了UHI效应的多样认知,尤其对具有空间异质性表征优势的地表城市热岛(SUHI)效应开发了多样的定量刻画方法,但目前尚缺乏对其定量刻画方法的系统梳理。因此,本文对城市热岛、城市热岛效应、地表温度和城市热环境等易混淆概念进行了辨析,总结了各类UHI典型空间位置和尺度范围。在SUHI效应定量刻画中,将SUHI范围识别方法归结为城乡温度阈值、温度等级阈值、高斯拟合参数、温度衰减突变四大类,指出当前SUHI范围识别研究侧重于对SUHI影响规模的认知。研究同时对各类范围识别方法所对应的SUHI强度表征指标进行了梳理,认为理解指标本质内涵是掌握指标间潜在差异的前提。未来研究应整合多维度数据以突破单一SUHI监测途径,发展大尺度SUHI定量刻画方法以拓展定量研究的广度,认知连通化SUHI空间形态以挖掘范围识别研究的深度。

  • 气候变化与农业地理
    吕恒, 王伟, 万梓文, 李雨竹, 楚淏然, 赖宇婧, 张珂菡, 石婕
    2022, 77(9): 2266-2279. https://doi.org/10.11821/dlxb202209009
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    量化湖泊与邻近陆地的表面温度差异,拆分生物物理因子对其贡献是明确湖泊气候效应的基础。本文基于耦合CLM4.5的CESM模式模拟的1991—2010年全球气候数据,分析了全球湖泊表面温度效应(湖泊与邻近陆地的表面温度差异)的时空格局,利用IBPM因子拆分理论量化了生物物理因子对其贡献。结果表明:① 湖泊表面温度效应的季节变化明显,但年际变化不显著,北半球湖泊最强增温(4.37 K)和降温效应(-0.99 K)分别出现在9月和4月。② 除干旱区湖泊呈降温效应外,其他气候区的湖泊以增温效应为主,热带湖泊增温效应最强。③ 湖泊表面温度效应的生物物理主控因子随气候区改变,湖陆之间的蒸发差异是干旱区湖泊呈降温效应的主控因子,较低的对流散热效率是热带和温带湖泊呈增温效应的主控因子,反照率差异和冰雪融化潜热分别对寒带、极地湖泊表面温度效应的正贡献和负贡献最大。全球尺度上,湖陆之间的对流效率差异(3.77±0.13 K)和蒸发差异(-2.01±0.1 K)对湖泊表面温度效应的正、负贡献最大。

  • 气候变化与农业地理
    倪宁淇, 谢佳鑫, 刘小莽, 王恺文, 田巍
    2022, 77(9): 2280-2291. https://doi.org/10.11821/dlxb202209010
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    准确评估径流对气候变化的敏感性对水资源管理至关重要。多源气象水文数据集已被广泛应用于径流对气候变化敏感性的分析中,但目前尚无研究从径流敏感性的角度评价不同数据集。基于中国6个不同气候条件流域的实测气象水文资料,本文计算了径流对降水和潜在蒸散发变化的敏感性,并以此为基准评估4类数据集GLDAS、ISIMIP2a、ISIMIP2b、CMIP6 共45套子数据集的径流敏感性模拟效果。结果表明:GLDAS数据集模拟精度较低,CMIP6、ISIMIP2a、ISIMIP2b数据集模拟精度差异较小;3套子数据集ISIMIP2a中的CLM4.0、CMIP6中的UKESM1-0-LL、MIROC6在6个流域均具有较好的径流敏感性模拟效果,可适用于不同气候条件下的径流敏感性模拟与演化趋势分析。本文研究结果可为气候变化影响下中国稀缺资料流域的径流和水资源变化预估提供参考。

  • 气候变化与农业地理
    刘俊, 王胜宏, 余云云, 赵旭, 彭聪
    2022, 77(9): 2292-2307. https://doi.org/10.11821/dlxb202209011
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    研究气候变化对生态系统旅游和休闲功能的影响是旅游地理学的重要领域。本文发展和优化了基于Logistic曲线从微博大数据中提取赏樱旅游活动开展时间的方法,并从2879033条与樱花相关的新浪微博大数据中筛选出587891条有效微博,进而提取和重建了中国2010—2019年赏樱旅游活动时间数据集,该数据集通过了物候站点观测数据和与温度响应关系的验证。在此基础上分析了过去10 a中国21个城市赏樱旅游活动始日、末日和持续期的时空格局,并模拟和预测了SSP2-4.5和SSP5-8.5两种气候情景下,2020—2050年中国赏樱旅游活动时间的变化趋势。结果表明:① 过去10 a,全国大部分城市赏樱旅游活动始日提前(占比61.9%),末日提前(占比76.2%),持续期缩短(占比52.4%)。纬度每升高1°,始日、末日分别推迟0.286 d(P < 0.01)和0.394 d(P < 0.01),持续期缩短0.286 d(P > 0.05)。② 未来气候情景下,大部分城市赏樱旅游活动始日和末日提前,持续期延长。SSP5-8.5情景对赏樱旅游活动的影响比SSP2-4.5情景更明显。本文的方法和框架能够为气候变化对特定旅游活动的影响研究提供基于大数据视角的参考。

  • 气候变化与农业地理
    庄慧敏, 张朝, 程飞, 张亮亮, 何邦科
    2022, 77(9): 2308-2321. https://doi.org/10.11821/dlxb202209012
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    土壤湿度作为影响陆气水热交换的重要变量,指示了干旱的演变特征。为揭示中国旱作农田土壤湿度的变化特征及其气象驱动要素,本文利用站点数据研究了1992—2018年中国旱作农田土壤湿度变化趋势的时间和空间特征,采用相关性、敏感性分析等方法探究了土壤湿度的驱动机制。结果表明:2001年中国旱作农田土壤湿度的变化趋势发生转折,土壤湿度年际变化普遍由下降趋势变为上升趋势,主要由夏季和秋季土壤湿度主导。而且土壤湿度的变化存在空间异质性,2001年后东北地区的土壤湿度在显著增加,而西南地区在显著下降。降水量和蒸散发的时空变化是土壤湿度趋势发生时空变化的主要原因,二者存在协同作用,北方地区由降水主导,南方地区由蒸散发主导。

  • 气候变化与农业地理
    屠爽爽, 简代飞, 龙花楼, 李婷婷, 张英男
    2022, 77(9): 2322-2337. https://doi.org/10.11821/dlxb202209013
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    农作物生产结构与布局是农业地理学探讨的传统研究主题,开展农作物生产格局演变特征与机制研究,可为区域农业生产要素的优化配置提供参考依据。论文运用区位基尼系数、重心移动模型、比较优势指数等方法,揭示1995—2019年广西粮食、糖料、水果和蔬菜4类主要农作物生产格局的演变特征,剖析其形成机制,据此提出相关优化建议。结果表明:粮食作物“退”、糖果菜“进”构成主要农作物竞争的基本态势;粮食、蔬菜生产空间分布相对分散,糖料生产地理集聚趋势明显,水果生产由相对集中走向分散;主要农作物综合比较优势受规模比较优势主导,粮食生产劣势明显,糖料生产具有绝对规模比较优势和综合比较优势,水果、蔬菜生产规模比较优势突出但效率比较优势有待提升。资源禀赋的约束、市场供需和比较效益的主导、乡村社会发展要素变化的诱发、制度环境的引导/修正、集聚经济的循环累积等多种力量综合作用推动农作物生产格局的演变。特殊的区情决定了广西农作物生产应统筹经济功能、社会功能和生态功能,通过结构调整、产业集聚、空间优化,推进农作物生产从规模扩张向综合效益提升转型。

  • 气候变化与农业地理
    徐杨, 李秀芬, 葛全胜, 郝志新
    2022, 77(9): 2338-2352. https://doi.org/10.11821/dlxb202209014
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    极端干旱事件频发对中亚棉花生产具有重要影响。本文利用乌兹别克斯坦赞格阿塔实验站棉花大田试验数据评估了APSIM-Cotton模型的适用性,根据CMIP6气候模式模拟的SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5等3种共享社会经济路径下的气候变化数据集,分析了2021—2090年SPEI-3干旱指数的变化特征,进而利用APSIM-Cotton模型模拟了考虑CO2肥效作用的气象干旱对棉花产量的影响。结果表明:APSIM-Cotton模型能够准确模拟乌兹别克斯坦塔什干地区的生育期和产量变化趋势;未来塔什干地区呈现温度明显升高、干旱发生频率明显增加的特征;气象干旱将导致棉花产量下降,SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5等3种排放情景下,严重气象干旱导致2021—2050年棉花产量较1961—1990年分别下降28.0%、29.6%和32.1%,2061—2090年棉花分别减产31.5%、33.1%和35.7%,在SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下,极端气象干旱导致2061—2090年棉花产量分别下降41.3%和54.2%;CO2浓度升高可提高棉花产量,贡献率为14.9%~25.0%,但浓度达到750 µmol/mol以上时,棉花增产幅度将不再持续增加。

  • 国土资源与空间治理
  • 国土资源与空间治理
    张明斗, 翁爱华
    2022, 77(9): 2353-2373. https://doi.org/10.11821/dlxb202209015
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    探讨城市水资源利用效率空间关联网络特征及其形成机制可为实现区域用水效率协同提升提供新的政策视角。本文以长江经济带107个地级及以上城市为研究样本,首先,利用随机前沿分析法(SFA)测算出其2009—2018年水资源利用效率,并基于此构建其空间关联矩阵,继而采用社会网络分析法考察城市水资源利用效率空间关联网络的整体结构、个体结构及其空间聚类方式,最后采用二次指派程序法探讨网络形成机制。结果表明:① 城市水资源利用效率整体仍处于较低水平,但研究期内提升显著,空间关联网络格局显现,且整体网络可达性较强,几乎不存在非对称性可达的联系对,仍存在关联不紧密、网络结构稳定性欠佳等问题;② 上中下游地区的中心城市发挥着中心行动者、中介沟通者的重要作用,呈现“中心城市—非中心城市”的“核心—边缘”空间分布特征;③ 城市水资源利用效率空间关联板块可划分为净溢出、主受益和双向溢出板块,各板块成员组成符合长三角城市群、长江中游城市群、成渝城市群的分布特征;④ 城市间地理邻近性差异、经济发展水平差异、对外开放程度差异等自然地理条件和社会经济因素对城市水资源利用效率关联网络的形成具有显著影响。

  • 国土资源与空间治理
    刘玄宇, 刘云刚
    2022, 77(9): 2374-2388. https://doi.org/10.11821/dlxb202209016
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    长期以来海洋位于社会边缘,海洋治理不可避免地陷入陆地中心主义。本文在批判海洋国土治理背后的陆地本体及其领土化逻辑的基础上,将海洋重新概念化为体积空间与动态时间邂逅的四维时空,指出海洋具有多维性、流动性、非线性和非客体的特点,并以此构建了以体积国土、流动国土、能动国土为特征的海洋国土分析框架,进而将其运用于南海海洋国土治理的理论和政策认知,重构了长期桎梏于陆地规范的“时间、空间和运动”观念,回应了文化和政治地理学的新唯物主义取向。研究认为:① 在南海的体积管控上,岛礁扩建是有效的策略。岛礁扩建使体积海洋折叠为二维领土,以偏平化控制三维空间,改变了南海的地理和空间性质;② 在南海的流动性管控上,因海洋的流体、尺度和深度特征,以及法律边界模糊性,加剧了维护南海海上安全的复杂性,需要考虑与之匹配的管控非法流动性的监管策略;③ 在南海的能动管控上,需要关注渔民独特的生态伦理思想,海洋保护需要考虑不同本体间的对话和信息转译,使保护行为更加紧密地融入到本土社会文化情境中。本文为海洋国土治理提供了来自政治地理学的批判性视角,同时对人文地理学的人海关系研究亦是积极的推动。

  • 国土资源与空间治理
    高培超, 王昊煜, 王元慧, 宋长青, 叶思菁
    2022, 77(9): 2389-2406. https://doi.org/10.11821/dlxb202209017
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    区域可持续与高质量发展需定期监测并科学评估。综合指数评价是应用最为广泛、信息传输效率最高的评估方法。该方法将表征区域发展质量不同侧面的系列指标加权聚合为单个指数,其核心是采用或客观或主观的方式确权。客观确权基于指标的数值统计特性实现,故权重值随指标值而改变,实非“客观”;主观确权能反映决策者智慧,但指标过多时难以实现。学界新提出的基于耦合排序权和熵权法的综合指标法允许决策者确权时仅给出权重排序,但仅支持低维情况(限制为3个指标)。本文在其基础上,借助对偶线性规划推导,使其适用性不再受限于指标数(即实现高维排序权)。同时,对指标的聚合方式进行修改,扩大了算法的适用范围;对熵权法的使用进行修正,增强了算法结果的可解译性。基于推导结果,本文进一步发展出单排序、复排序、全排序3种不同模式下的综合指数计算方法,以满足决策者主观性强、弱、无等不同情况。最后,将算法用于全球可持续发展格局的时空评价分析。本文新发展的算法同时适用于高低不同维度的指数聚合、可兼顾决策者不同层次的主观参与度,具有较强的普适性。

  • 书评
  • 书评
    蔡运龙
    2022, 77(9): 2407-2407.
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  • 书评
    方创琳
    2022, 77(9): 2408-2408.
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