黄秉维院士是我国地学、资源、环境领域的伟大思想家与设计大师。作为新中国地理学奠基人, 他为我国地理科学的发展做出了巨大贡献。值黄秉维院士诞辰百年之际, 作者回顾了黄秉维院士提出的四个学术问题:“生态环境”、“水热平衡在地理学研究中的作用”、“确切地估计森林的作用”和“钝端科学”, 并结合作者的相关研究工作阐述了对这四个问题的认识与体会, 以印证他的学术思想对后学者研究工作的重要引领与指导作用。

黄秉维先生是中国现代地理学的开拓者, 他以其渊博的学识和辛勤的劳动, 为推动中国现代地理学的发展, 做出了卓越的贡献。他勤奋刻苦、博览群书;治学严谨、一丝不苟;启发引导、提携后学;他倡导学术争鸣和宽松的氛围, 坚持真理, 探索求是。他重视理论与实践相结合, 主张地理学要面向建设实践, 服务国家和地球家园。我们要认真学习黄先生的学术思想和高尚风范, 沿着他指引的地理学前进方向, 为提升我国现代地理学的发展水平和建设地球家园的美好未来做出积极的贡献。

黄秉维先生是在建国以后至1980 年代末的近40 年间中国科学院地理研究所和中国地理学会的领导人。黄先生在1980 年代后期至他去世前的十多年间对我国地理学发展方向有深刻思考及其高屋建瓴的论述。黄秉维先生对我国地理学发展的思考和论述有重要三点:其一, 关于地理学方向:强调自然地理学和人文地理学的合作, 特别是要对国家建设做科学研究, 解决国家面临的可持续发展问题。其二, 强调微观研究, 1950-1960 年代他在提出自然地理学的三个新方向基础上, 指导了1980 年代试验站的建设和实验地理学的发展。其三, 强调我国地理学要特别注意开展环境变化领域的研究。

黄秉维先生是我国现代地理学的一代宗师和重要开拓者, 他较早的关注全球变化领域的研究动态, 为地理学与全球变化研究做出了卓越贡献。在黄先生百年诞辰之际, 我们系统回顾了黄秉维先生对全球变化研究的三个发展阶段, 通过学习黄秉维先生关于全球变化研究的重要学术思想, 发现近几十年来国内外全球变化领域研究实践印证和体现了黄秉维先生注重全球变化综合研究、区域研究与不确定性研究的前瞻性理念。本文力求在理解黄秉维先生学术思想的基础上, 探讨全球变化领域的未来研究方向与重点, 明晰了未来研究的目标与创新点。本文将为全球变化新形势下综合自然地理学的发展提供参考, 为应对全球变化国家战略的制定和可持续发展提供科学基础。

基于2012 年夏季野外考察、微粒粒度测试和扫描电镜(SEM-EDX) 微观形貌观测研究, 对位于我国青藏高原东北缘的祁连山西段典型极大陆型冰川区老虎沟12 号冰川、野牛沟十一冰川积雪中大气粉尘沉积进行了分析研究。两冰川区积雪中微粒的平均质量浓度分别是3461 μg/kg、2876 μg/kg, 年均沉积通量分别是207.6 μg/cm²、143.8 μg/cm²。将本研究区与其他区域冰川积雪中粉尘浓度对比研究表明, 冰川受周边粉尘源区影响较大。雪坑微粒浓度剖面和离子相关性分析表明, 祁连山西段冰川积雪中污化层富含亚洲粉尘的富Ca²⁺、Na⁺矿物;微粒体积—粒径分布众数介于3~22 μm, 两冰川区的粒径众数分别为12.6 μm和12 μm, 粒径分布均显示了单结构模式, 同时反映了祁连山冰川区与毗邻的天山地区雪冰中粉尘粒径分布模式的相似性和粒径众数的差异性。通过SEM-EDX对粉尘颗粒的微观结构研究发现, 颗粒绝大多数为形貌不规则的矿物粉尘颗粒, 和很少数量的飞灰颗粒等。同时, 对粉尘来源结合Sr-Nd同位素测定和气团后向轨迹分析进行验证, 认为位于研究区北边的巴丹吉林沙漠是祁连山12号冰川区粉尘最可能的源区。

特殊的地理环境造成青藏高原高寒区水化学性质及其动态的特殊性。本文通过对藏南羊卓雍错流域进行水样采集、分析与测定, 探讨了该流域水化学性质的区域差异及其成因。结果表明, 羊卓雍错流域水化学性质区域差异明显主要是自然因素综合作用的结果, 而人类活动对区域水化学性质亦有所贡献。首先, 在特殊的高寒气候条件下, 流域内各湖泊水化学性质差异的根本原因是其水文条件不同。其次, 羊卓雍错西南部湖水样品中硼和锂含量偏高说明该区域湖相沉积中可能存在硼酸盐矿物和含锂菱镁矿。第三, 流域东部和西部河水化学性质差异明显的主因是河流所经地区地质条件不同;羊卓雍错南岸和北岸地下水化学性质差异的关键则是区域水系发育程度不同。此外, 巴纠错、嘎马林河和羊卓雍错南岸水井样品的总氮含量较高, 这反映了人类活动对区域水化学性质的影响。

通过对城市生态系统的结构和功能分析, 以及城市作为耗散结构系统的熵变分析, 构建广州城市生态系统可持续发展能力评价指标体系;运用信息熵构建了广州城市生态系统可持续发展能力评价模型;将熵权与指标时间序列变化相结合, 分析指标时间序列变化对广州城市生态系统可持续发展能力的影响, 从而提出广州城市生态系统可持续发展的针对性措施。研究结果显示:在2004-2010 年间, (1) 广州市社会经济生态系统对自然生态系统的需求不断增大, 城市环境污染问题得到有效控制, 城市生态系统内部不断朝着有序、健康的方向发展;(2) 自然生态系统对社会经济系统的支持能力总体逐渐上升, 生态环境的改善使广州城市生态系统的协调性和活力得到增强, 城市生态系统可持续发展能力总体呈上升趋势。该研究方法能反映出城市作为复合生态系统的结构、功能和演化机制, 能有效地弥补城市可持续发展研究中所存在的可持续发展对策比较笼统、缺乏针对性的不足。

根据对贵州230 处遗址的时空变化分析发现, 贵州旧石器时代遗址集中分布在中部、西北部和黔西南等喀斯特发育的高海拔区域。至新石器时代, 遗址仍集中分布在中部、西北部和黔西南地区, 但南部、东部等沿河地带和中西部的山间坝子开始有遗址分布。到商周时期, 遗址主要分布在沿河地带和山间坝子里。其中, 东部和南部海拔低于1000 m的地区遗址多分布在沿河地带, 而西部和北部海拔高于1000 m的地区遗址则分布在山间坝子。贵州位于亚热带湿润气候区, 气候环境的冷暖干湿波动对从事渔猎、采集及原始农业生产的古人类影响不大, 人类居住空间变化更多的与贵州特殊的自然地理背景有关, 特别是喀斯特地貌发育及适宜农业生产地方的空间差异, 对贵州旧石器至商周时期的遗址分布影响显著。旧石器时代人类以采集和渔猎为生, 临近水源的天然溶洞是人类居住的首选。随农业的出现和发展, 便于农耕的沿河地带和山间坝子成为人类的生活居住地。故新石器时代, 贵州先民居住呈现洞穴和河流阶地或山间坝子并存;至商周时期, 农业成为人类的主要经济生产方式, 人类主要居住在沿河地带和山间坝子里。

通过对大九湖6 m长连续沉积岩芯剖面(DJH-1 孔) 7 个样品的AMS¹⁴C年龄测定和151 块孢粉样品的鉴定分析, 揭示了神农架区域4 万以年来植被和气候演变。末次冰期阶段大九湖附近发育森林草地或草地—草甸植被。MIS 3 晚期, ~42-39 cal ka BP之间, 气候相对干冷, 发育森林草地;~39-31 cal ka BP 之间, 气候较为湿润, 草甸扩张并伴随低海拔阔叶树种的发育。MIS 2 阶段, 草甸组分中蒿属显著增加, 高海拔可能分布有荒漠草地, 气候极端干冷;该时期植被带垂直下降达到1000 余m, 按垂直温度递减率推算, 冰盛期阶段该区域温度下降约7℃左右。从冰消期开始, 森林植被开始扩张, 北温带、暖温带和亚热带乔木组分依次增加。约在9.4-4 cal ka BP之间, 演变为亚热带常绿阔叶落叶林, 属全新世适宜期;从约4 cal ka BP以来, 北温带阔叶和针叶树开始增加, 气候趋于凉干。通过对比区域高分辨率的洞穴石笋及高纬冰芯氧同位素记录, 表明神农架区域植被环境变化对气候变化敏感, 并记录了H1, YD气候突变事件;进一步体现出该区域气候环境演变主要与北半球太阳辐射控制的东亚夏季风强度变化有关, 且与北半球高纬气候变化一致。

利用珠穆朗玛峰南坡尼泊尔境内(科西河流域) 的10 个气象站1971-2009 年月平均气温、月平均最高、最低气温和逐月降水资料, 采用线性趋势、Sen 斜率估计、Mann-Kendall 等方法分析区域气候变化状况及其时空特征, 并与珠穆朗玛峰北坡地区气候进行比较, 分析了珠穆朗玛峰地区气候变化的特征与趋势。结果表明:(1) 1971-2009 年间, 珠穆朗玛峰南坡年平均气温为20.0℃, 线性升温率为0.25℃/10a, 与北坡主要受年平均最低气温影响相反, 增幅主要受年平均最高气温升高的影响, 并且在1974 年及1992 年间出现两次显著增温, 增温特别明显的月份为2 月和9 月;(2) 该地区降水变化的局地性较强, 近40 年间年平均降水量为1729.01 mm, 年平均降水量以每年约4.27 mm的线性增幅有所增加, 但并不显著, 且降水月变化和季变化特征均不明显;(3) 由于珠穆朗玛峰南坡受到季风带来暖湿气流和喜马拉雅山阻挡的双重影响, 珠峰南坡的年平均降水量远高于北坡;(4) 珠穆朗玛峰南坡气温变暖的海拔依赖性并不明显, 且南坡地区的变暖趋势并没有北坡变暖趋势明显。

利用2001-2007 年MODIS地表温度数据、137 个气象观测台站数据和ASTERGDEM数据, 采用普通线性回归分析方法(OLS)及地理加权回归分析方法(GWR), 研究了高原月均地表温度与气温的相关关系, 最终选择精度较高的GWR分析方法, 建立了高原气温与地表温度、海拔高度的回归模型。各月气温GWR回归模型的决定系数(Adjusted R²) 都达到了0.91 以上(0.91~0.95), 标准误差(RMSE) 介于1.16~1.58℃;约70%以上的台站各月残差介于-1.5~1.5℃之间, 80%以上的台站的残差介于-2~2℃之间。根据该模型, 估算了青藏高原气温, 并在此基础上, 将高原及周边地区7 月份月均气温转换到4500 m和5000 m海拔高度上, 对比分析高原内部相对于外围地区的增温效应。研究结果表明:(1) 利用GWR方法, 结合地面台站的观测数据和MODIS Ts、DEM等, 对高原气温估算的精度高于以往普通回归分析模型估算的精度(RMSE=2~3℃), 精度可以提高到1.58℃;(2) 高原夏半年海拔5000 m左右的高山区气温能达到0℃以上, 尤其是7 月份, 海拔4000~5500 m的高山区的气温仍能达到10℃左右, 为山地森林的发育提供了温度条件, 使高原成为北半球林线分布最高的地方;(3) 高原的增温效应非常突出, 初步估算, 在相同的海拔高度上高原内部气温要比外围地区高6~10℃。

运用洞庭湖区与长江干流相关控制站1951-2010 年实测水文数据, 在分析江湖水力关系的基础上, 从不同时间尺度分析江湖水体交换能力的演变特征及其对三峡水库运行的响应。结果表明:① 7-9 月长江荆南三口对洞庭湖的补给能力较强, 1-3 月洞庭湖对长江的补给能力较强;② 江湖水体交换系数具有明显的年代际波动, 其中1951-1958 年、1959-1968 年荆南三口对湖泊的补给能力较强, 而2003-2010 年湖泊对长江的补给能力增强;③ 三峡水库运行后无论是典型年还是在水库不同调度方式运行期, 三口分泄能力减弱, 入湖水量减少, 而因四水入湖水量占绝对优势, 湖泊对长江的补给能力明显增强;④ 尽管影响江湖水体交换能力的因素极为复杂, 但从总体上讲, 除受流域降水波动影响外, 江湖水体交换能力在不同时间尺度上的演变特征及其过程均随着江湖水体交换量的变化而变化, 说明江湖水体交换能力强度与江湖水体交换量之间存在着彼此消长的关系。

利用历史水文资料、越冬候鸟分布调查资料及基础地理数据等, 从鄱阳湖形态的历史演变和鄱阳湖越冬候鸟生境保护的角度, 探讨鄱阳湖水利枢纽工程的水位调控方案。研究得到以下结论和建议:(1) 在维持鄱阳湖形态不变的情况下, 为有效保护越冬候鸟生境不受水利枢纽工程水位调控的影响, 工程调控水位不宜超过12 m, 但由于低水位运行不利于水利枢纽工程工程效益的发挥, 而高水位运行不利于越冬候鸟栖息地的保护, 为调和工程效益和候鸟保护之间的矛盾, 建议实施适当退田还湖, 以促进鄱阳湖水利枢纽工程的规划实施;(2) 根据地形、越冬候鸟分布范围、圩堤内居民点分布以及圩堤内土地利用现状, 提出了约640 km²实施退田还湖范围;(3) 以退田还湖为前提, 按照“调枯不调洪”原则, 提出鄱阳湖水利枢纽工程的水位调控方案, 为工程的推进和实施提供参考。

为选取基于水文循环估算蒸散发方法提供依据, 首先对常用水文模型中蒸散发估算方法进行回顾, 根据其物理机理的强弱性, 将水文模型中蒸散估算方法分为整体折算法和分类汇总法。当前水文模型中整体折算法占较大比重, 它们之间的差异有两点:一是潜在蒸散发估算方法不同;二是土壤干燥度折算函数不同;研究表明:由于水文模型存在不确定性及Penman-Monteith 方法具有较高资料要求, 致使模拟中使用该方法与使用其它简化经验公式相似或更差的水文循环模拟效果。所以对于不同水文模型, 如何选取与之复杂程度相兼容的潜在蒸散发估算方程和土壤干燥度折算函数来降低模型的不确定性需进一步讨论。在此基础上, 预估基于水文循环估算蒸散发方法朝着复杂机理化和简单实用化两个方向发展。

为推动海峡两岸地貌与第四纪环境演变研究和教育事业的发展, 加强相互交流与合作, 由中国第四纪科学研究会教育与普及专业委员会、台湾高雄师范大学文学院和上海师范大学联合主办的“海峡两岸2012 年地貌与第四纪环境演变教育研讨会”于2012 年11 月22 日至24 日在上海师范大学举行。本次会议议题是:海峡两岸高校及科研院所地貌与第四纪环境演变的教育与普及、全新世环境演变与中华文明探源、地貌与地表过程、资源环境保育与治理研究等。

地理科学的特点决定了地理学文献具有时间跨度大, 内容涉及广泛的特征, 因此地理学文献的数量也是呈几何级数不断增长的。这就使得在地理学的研究中, 科研人员查找文献、管理文献、挖掘知识的能力急待提高。

中国科学技术信息研究所于2012 年12 月7 日在北京国际会议中心发布《2012 年版中国科技期刊引证报告(核心版)》, 该报告由科学技术文献出版社2012 年12 月出版。报告中公布了对全国1998 种核心期刊的引文统计数据。

6 月28 日, 美国科技信息研究所(Institute for Scientific Information, ISI) 公布了2011年度的期刊引证报告(Journal Citation Reports, JCR)。在该报告的统计中, Journal ofGeographical Sciences 的影响因子由2010 年度的0.673 提高到2011 年度的0.832, 提高了23.6%。在43 种国际地理学期刊的排名居第34 位。总被引频次由2010 年度的276 增加到2011年度的366, 增加了32.6%。在43种国际地理学期刊的排名居第31位。

以2007-2011 年国家自然科学基金人文地理学代码(D0102) 的申请书作为样本,对申请代码、重点研究领域以及研究内容进行梳理,分析中国人文地理学近期发展特征。分析认为,科学问题综合与学科间交叉研究的增加使人文地理学学科边界呈现模糊化的趋势;研究方向体现了时代特点且各研究方向之间申请数量比较均衡;研究关键词大量涌现但共识性表述相对较少;选题颇具本土应用特点但学科体系建设意识逐步增强。

城市规划和政策若追求减少小汽车依赖,增加公共交通的吸引力和改善生活品质,职住平衡是当中不可忽视的问题、甚至是策略。既有职住平衡研究很少审视发展中的城市,尤其是中国西部城市。本文提出了影响职住平衡的6 组因素,而职住平衡影响通勤效率。6 组因素对于不同发展阶段的城市影响也不同。因此有必要辨识出影响发展中城市的具体因素以便改善其职住平衡和通勤效率。改善职住平衡和通勤效率有助于这些城市吸引人才和提高它们在交通机动性、生活品质和可持续方面的竞争力。利用2011 年西安市居民交通调查的59967个样本,研究了该市的通勤效率、职住平衡和过剩通勤,并和其它国内外城市可比指标进行比较。本文发现西安平均通勤距离较短,通勤效率较高。从交通分析小区的水平,西安职工的平均通勤距离和工作岗位/居民数量和工作岗位总数成反比。当地单位大院的职住平衡和通勤效率较好,但正在降低。

根据科技资源的内涵与结构,利用全国286 个地级以上城市2001-2010 年科技资源的相关数据,应用改进的数据包络分析方法(DEA) 计算出各城市在不同时期的科技资源配置效率,在此基础上,借助探索性空间数据分析方法(ESDA) 对研究期内各城市科技资源配置效率的空间分布格局及演变态势进行分析和探讨。结果表明:① 全国地级以上城市的科技资源平均配置效率一直处于较低水平,且在高低交错中呈现逐年递减趋势,东部地区与中西部地区的科技资源平均配置效率差距逐渐扩大。② 在空间分布上,科技资源平均配置效率与城市群存在较好拟合。从空间的演变格局来看,科技资源配置效率空间自相关显著,呈现出相似值(高高或低低) 之间的空间集聚,空间分布的集聚现象逐步增强,在地理空间上总体差异具有变小的趋势。③ 科技资源配置相对效率的差异是区域发展的普遍现象,它的存在与演变是地理位置、科技资源禀赋、科技环境等诸多方面直接或间接的影响和反映。

城市人口的空间分布特征及昼夜差异是配置城市公共基础设施及公共服务设施和制订城市公共安全应急保障方案的重要依据,也是城市地理研究领域的前沿方向之一。但由于国内目前没有区分昼夜的人口统计数据,城市昼夜人口空间分布的相关研究难以开展,极为薄弱。本文以土地利用类型为媒介,构建基于不同类型城市人口时空行为特征的城市“人口—昼夜—土地利用”关系模型和基于差异化面积权重的城市人口空间化模型,旨在以格网为单元来估算城市昼夜人口并分析其空间分布特征。同时,以北京市海淀区为例开展实证研究,估算了海淀区的昼夜人口规模,分析了城市昼夜人口的空间分布特征及其空间耦合关系。结果表明:① 城市昼夜人口的空间结构存在显著差异,白天人口相对于夜晚人口具有更广泛的分布范围,并具有更显著的集聚特征。② 城市昼夜人口表现为多种空间耦合关系,包括“三明治”模式、“镶嵌”模式、“辐合”模式、“单体”模式等。③ 城市路网的昼夜利用与人口的昼夜分布有较高的相关性,白天人口分布对路网扩张有显著影响。城市昼夜人口的空间分布折射出中国城镇化进程中诸多因素,例如“旧住宅区”的分布、产业新区的建设、城乡发展差异等,以期对相关的研究提供参考。

长江中游城市集群发展对统筹区域协调发展和促进中部崛起具有战略意义,分析长江中游城市集群经济网络结构有助于城市和区域发展战略的制定。本文在改进引力模型的基础上,借助社会网络分析方法(SNA),构建以经济联系强度和经济网络结构特性为核心的城市集群经济网络结构模型,实证分析了长江中游城市集群经济网络的网络密度、网络中心性和凝聚子群,以揭示其经济网络结构特征。研究结果显示:长江中游城市集群整体网络密度处于中高水平,已经形成实际意义上的经济网络;集群内小团体现象明显,一级层面形成了4 个凝聚子群,武汉都市圈和湖南环长株潭城市集群两子群内经济联动作用明显,但子群间经济影响较小,尤其是环鄱阳湖生态经济区内的两个凝聚子群,其联系纽带尚有待加强;集群内以武汉、长沙、南昌为主的中心城市驱动周边城市联动发展的格局基本形成,辐射带动作用明显,但吸收能力欠缺。

受城市发展、民族政策等方面的影响,新疆的行政区划调整一直滞后于全国,现行行政区划已经不符合新疆经济社会发展的需求。在新疆跨越式发展和各省市对口援建新疆的大背景下,适时进行新疆行政区划的调整优化,对新疆经济社会的发展具有重要意义。本文基于不同视角对理想状态下新疆行政区划调整的方案进行了思考,得出以下结论:① 在交通优先原则下,应着重构建交通主廊道,在成片绿洲区域建立起支撑区域城镇功能组织优化的集散地和交通枢纽等。② 在经济优先原则下,可以将绿洲区域看作相对均质的空间,强化各绿洲区域中心城市基本职能对周边区域的辐射和带动作用。③ 在功能区原则下,应着重考虑新疆城镇的发展受制于自然条件和生态环境的严格约束,行政区划的调整应有利于实现地域主体功能和区域可持续发展。④ 不同原则下的行政区划调整方案的侧重点不同,应对不同原则下共同指向的城市优先进行调整,而对于某一原则下须调整的城市则可结合国家的战略方针、区域稳定和新疆经济发展形势等因素综合考虑。

基于超制图学的基本思想,建立模型将物流配送的时间距离,换算成km为单位的空间距离。在此基础上,通过ArcGIS 的地图投影空间变换方法,用换算出的“距离”重新定义两地间距离,变形原地图形成时间距离地图。选取位于北京的50 家淘宝网化妆品C2C电子商务卖家,分析其近6 个月的交易信息,基于时间距离地图,研究其虚拟商圈形态特征及产生原因。结果表明,C2C电子商务在时间距离地图上的虚拟商圈,呈现出与传统零售业商圈类似但又不完全相同的特征:信息技术降低空间摩擦,使得虚拟商圈辐射范围较广;“时间距离”影响了消费决策,虚拟商圈呈现出近圆形圈层;但“时间距离”的“摩擦阻力”不是消费决策唯一影响因素,虚拟商圈的渗透性、重叠性、动态变化较传统商圈增强。

就业与居住空间关系是城市规划与管理研究的热点问题。已有研究主要基于传统宏观模型对就业—居住空间结构进行现状分析或对城市理论进行实证研究,在微观尺度的机制探讨与过程模拟方面较为缺乏。本文基于多智能体自下而上的建模思想,提出基于就业市场的人口居住区位选择模型(Labor Market Based Model of Residential Location-LMBMRL)。以典型的快速工业化地区—东莞市主城区为实验区,通过多情景模拟对就业与居住空间的互动关系进行机制探讨与过程分析。模拟结果充分反映了就业选择对人口居住区位决策的影响,定量评估了住房与交通对职住空间均衡性与职住分离的影响规律。当住房成本提高时,城市职住均衡性降低;当交通可达性提高时,城市空间结构可能出现较为显著的职住分离现象。最后通过多情景模拟揭示不同行业劳动人口群体的就业—居住空间特征与组织模式。研究结果有助于深刻理解城市就业—居住空间互动关系及其内部因果,能够为城市规划与管理提供决策参考。

将意识层面的空间意象外化为可被度量及分析的对象,一直是行为学、地理学、旅游学等学科关注的重要课题。本文主要从构建空间意象的结构而非意义入手,对该领域研究中的两种重要方法,即认知地图法和空间句法进行了比较,意图找到两种方法在空间结构性认知方面的相关性。基于句法空间结构的表达模型,分别就长沙太平街历史街区集成度及其认知地图的调研结果进行了比对,通过真实地图句法集成度与579 份认知地图意象要素出现频率等指标的比较,发现集成度指标与意象出现频率等指标存在较好的相关性。在对认知地图样本进行轴线化转换并比照真实地图的轴线索引后,对真实地图句法集成度与579 份认知地图平均句法集成度进行比较,发现认知地图与真实地图的句法分析在结果上仍有较好的相关性,且节点、标志物两要素的出现频次等指标也与所在街道的集成度存在较为明显的对应性。结论说明空间构形对人们结构性意象的形成有着重要的影响力,认知地图的句法分析对揭示人们空间知识的形成机制具有一定的参考价值,两种方法有相互补充的可能性。

农村中小学的选址问题是当前地理学区位理论应用的一个热点,学校作为一个设施对学生上学安全和便捷程度有很大影响。许多学者研究了学校的区位问题,然而对农村地区来说,采用模型不够适合。本文学校选址研究充分考虑P-重心模型和P-中心模型的优缺点,在P-重心模型的基础上对模型进行改进,增加学生上学最大距离不超过某一阈值的约束,这样改进后的模型同时具有P-中心和P-重心模型的优点,既保证农村偏远地区的学生上学相对方便,又保证加权距离和相对最小。为了方便应用,应用地理信息科学方法,使用改进的节点交换搜索算法求解,然后通过Visual Studio 开发平台和ArcGIS Engine 二次开发组件库开发了农村中小学最优选址的决策支持系统。最后以山东省某镇为例,用该系统解决该镇的小学选址,结果发现改进后同时具有P-重心和P-中心特性的模型比传统的P-重心模型更能适合农村小学选址,能够作为小学学校规划选址的辅助决策依据。

碳排放所引起的全球气候变化对人类经济社会发展带来了严峻的挑战。中国政府承诺到2020 年GDP碳排放强度较2005 年降低40%~45%,这一目标的实现有赖于全国层面社会经济和产业结构的实质性转型,更有赖于省区层面节能减排的具体行动。基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC) 提供的方法,本文估算了全国30 个省区1997-2010 年碳排放强度,采用空间自相关分析方法和空间面板计量模型,探讨了中国省级尺度碳排放强度的时空格局特征及其主要影响因素,旨在为政府制定差异化节能减排的政策和发展低碳经济提供科学依据。研究结果表明:① 1997-2010 年,中国能能源消费CO₂排放总量从4.16 Gt 增加到11.29Gt,年均增长率为7.15%,而同期GDP年均增长率达11.72%,碳排放强度总体上呈逐年下降的态势;② 1997-2010 年,碳排放强度的Moran's I 指数呈波动型增长,说明中国能源消费碳排放强度在省区尺度上具有明显的空间集聚特征,且集聚程度有不断增强的态势,同时,碳排放强度高值集聚区和低值集聚区表现出一定程度的路径依赖或空间锁定;③ 空间面板计量模型分析结果表明,能源强度、能源结构、产业结构和城市化率对中国能源消费碳排放强度时空格局演变具有重要影响;④ 提高能源利用效率,优化能源结构和产业结构,走低碳城市化道路,以及实行节能减排省区联动策略是推动中国实现节能减排目标的重要途径。

橡胶林地是东南亚地区主要的土地利用类型,动态监测橡胶种植并分析其时空变化规律,对于区域土地资源开发、生态环境保护以及维护边境安全稳定具有重要意义。本文基于遥感技术实地研究了中老缅交界地区1980-2010 年的橡胶林地分布格局及其时空变化规律,定量分析了橡胶林地的分布特征及其地形因素的影响与限制。结果表明:(1) 2010 年中老缅交界地区橡胶林地面积为60.14 万hm²,占土地面积的8.17%,是研究区最大的土地利用类型。就林地结构来看,橡胶成林(≥10 年) 与橡胶幼林(<10 年) 之比大体是5:7,近10 年来橡胶林地扩展迅速。(2) 1980-2010 年中老缅交界地区橡胶林地已由最初的7.05 万hm²增加到60.14 万hm²,扩展近9 倍,橡胶林地扩张显著。橡胶林地已呈现由集中至分散、由边境向国外,“以景洪为中心、北上南进、西拓东扩”的空间分布格局与地域扩展特征。(3) 中老缅交界地区橡胶种植受地形因素制约,橡胶林地4/5 以上集中在600~1000 m适宜区间,很少超过1200 m;近2/3 集中分布在8°~25°的坡地,极少或很少分布在超过35°的急陡坡;主要分布在南坡和东坡,北坡和西坡相对较少,橡胶种植强度也呈现相同规律。(4) 橡胶林地国别对比分析表明,中国境内橡胶林地在向高海拔、陡坡地扩展,老缅境内具有较大地形适宜空间,有利于橡胶种植的跨境发展。(5) 中老缅交界地区的橡胶种植必将由中国向老挝和缅甸跨境发展,老挝和缅甸境内,特别是近中国边境地区的橡胶林地持续扩张已是不可避免。

中国正处于快速城镇化的巨大洪流中,庞大的人口规模、广袤的地域、多样的空间在城镇化的洪流中发生着蜕变、转型和重组。受此影响,中国的乡村正经历着亘古未有的变化。在城镇化的巨潮中,乡村何去何从,最终将以怎样的面貌呈现在中国大地上?这是研究中国乡村和关心中国乡村发展的学者需要认真思考的问题。可惜,到目前为止,有关乡村发展转型和空间演化趋势的研究力作寥寥,而北京大学冯健副教授的《乡村重构:模式与创新》(商务印书馆,2012) 一书就是这寥寥力作中的一部。

利用1991-2009 年中国农业气象站点记录的灾害及物候资料，首先对小麦各类气象灾害发生的频次及所在生长发育期进行了时空特征分析；然后通过对比较暖10 年（2000-2009）与其前10（1990-1999）年两个时期的灾害时空变化特点，探讨气候变化对灾害发生的影响。结果表明：干旱是小麦发生频率最高的灾害类型，其发生频率高达79.21%，冰雹、干热风、大风、连阴雨等灾害类型也在小麦生产过程中有较多发生。气候变化背景下，小麦典型气象灾害发生频次有所增加，并且主要发生在生殖生长期。空间上，灾害类型增加较为明显的有：山东半岛的干热风、西北地区东部的干旱、暴雨及冰雹。分析表明：不同灾害种类的发生及变化的空间分布与中国气候变化特征有很强的关系。

以上海市为例，从土地利用规模和强度的变化、类型和布局的变化、利用方式的变化三个方面揭示其对热岛效应的影响机理；实证分析结果表明：（1）土地城市化是上海城市热岛强度的主要影响因素；就建成区扩张对热岛强度的具体影响而言，累积效应大于其增量效应；（2）工业化、房地产开发、人口增长对上海城市热岛强度均具有较大的影响；就经济发展和能源消耗对城市热岛强度的具体影响而言，密度效应通常大于其规模效应；就全社会房屋竣工面积、20 层以上高层建筑数量对热岛强度的影响而言，累积效应小于增量效应；就人口增长对城市热岛强度的具体影响而言，密度效应与规模效应大体相近；（3）土地利用和城市发展模式的差异导致了城市热岛效应的空间差异。

利用山西62 个气象观测站1961-2010 年的逐日最低地温资料，分析了山西终霜冻的时空分布特征，结果表明：（1）山西近50 年平均终霜冻日为4 月12 日，总体上呈现南部早北部晚的规律，但具体分布还受地形及地理位置的影响；平均终霜冻日与纬度和海拔高度均呈显著的正相关，且纬度对平均终霜冻日的影响要大于海拔高度。（2）M-K突变检验表明，大部分站点的终霜冻日都发生了显著的气候突变，突变时间在1975-1996 年之间；突变年份与海拔高度和纬度均为负相关，且与纬度的相关程度比海拔高度更为密切。（3）山西近50 年终霜冻变化趋势的分布具有明显的区域差异，提前幅度较大的地区主要位于中西部和南部的广大地区，推后幅度较大的地区集中在西北部以及中东部；变化趋势与海拔高度和纬度均为负相关，海拔高度对变化趋势的影响大于纬度。（4）山西正常终霜冻的出现概率为54%~74%，出现概率最大的地区位于东南部以及北中部等地；偏晚终霜冻出现概率为2%~22%，北部和东南部是偏晚终霜冻出现概率最大的地区；特晚终霜冻的出现概率为14%~36%，出现概率较大的地区集中在北中部和中西部。（5）海拔高度与偏晚终霜冻发生概率呈负相关关系，纬度与特晚终霜冻发生概率呈正相关关系；纬度、海拔高度与正常终霜冻发生概率的相关都不密切；纬度对不同程度终霜冻发生概率的影响要大于海拔高度。

利用新疆101 个气象站1961-2010 年的逐月日照时数、总云量和低云量资料，使用线性趋势分析、Mann-Kendall 检测以及基于ArcGIS 的混合插值法对春、夏、秋、冬四季和年日照时数的变化趋势、突变特征以及日照时数多年平均值和突变前后变化量的空间分布及其与云量的关系进行了分析，结果表明：（1）新疆春季日照时数总体呈现“从东北向西南递减”的空间分布特点；夏季为“北疆多，南疆少，东部多、西部少，平原和盆地多，山区少”的格局；秋季呈现“由东南向西北递减”的分布格局；冬季具有“东部多，西部少”的特点。新疆各地年日照时数2450~3450 h，其空间分布总体呈现“东部多，西部少；平原和盆地多，山区少”的格局。（2）1961-2010 年，除春季日照时数呈不显著的略增趋势外，新疆夏季、秋季、冬季和年日照时数分别以-4.27 h·（10a）^-1、-4.30 h·（10a）^-1、-14.36 h·（10a）^-1和-19.42 h·（10a）^-1的倾向率呈显著的减少趋势。并且，夏季、秋季、冬季和年日照时数分别于1988 年、1986 年、1987 年和1982 年发生了突变。突变年前后，全疆各地日照时数的变化具有明显的区域性差异，以年日照时数为例，1982 年后较其之前，除吐鲁番、哈密盆地，塔里木盆地南缘等少部分区域年日照时数有所增多外，全疆大部为减少的态势。（3）云量是影响新疆日照时数的主要因素，总体来说，新疆总云量和低云量较少的区域日照时数相对较多；反之，亦然。近50a，新疆总云量变化不明显，但低云量明显增多，这是导致日照时数减少的主要成因。

选取青藏高原东部地区1961-2010 年64 个测站的积雪数据，分析了冬季积雪日数的空间分布和年代际变化特征，结果表明：高原东部冬季积雪空间分布差异较大，巴颜喀拉山、唐古拉山和念青唐古拉山多雪且变率大，藏南谷地、川西干暖河谷地带及柴达木盆地少雪且变率小，这样的空间分布是由周边大气环流系统及复杂局地地形共同造成的；高原东部冬季积雪表现出“少—多—少”的年代际变化特征，分别在80 年代末和20 世纪末发生由少到多和由多到少的两次突变，尤其是20 世纪末的突变更为显著；降雪和气温的变化是影响积雪日数的重要因素，其中降雪的影响更为显著；80 年代末高原冬季降雪由少到多的突变是造成积雪日数发生相应变化的主要原因；20 世纪末高原冬季气温和降雪分别发生由低到高和由多到少突变，其影响叠加导致积雪日数发生了更为显著的突变。

为分析近10 年来中国PM₁₀污染时空格局演变，运用统计学和GIS 方法对2002-2012 年PM₁₀监测数据进行分析，结果表明：① 地级及以上城市ρ（PM₁₀）年均值由0.130 mg·m^-3下降至0.076 mg·m^-3，达标城市比例由37.6%上升至92.0%；环保重点城市ρ（PM₁₀）日均值超标天数比例由24.7%下降至7.0%。② 12 月份PM₁₀污染最重，其次为1 月和11 月；8 月份污染最轻，其次为7 月和9 月。③ PM₁₀的重污染区域明显减小，由集中连片分布变为零星点状分布。但空间格局未发生明显变化，北方尤其是西北、华北地区及山东、江苏、湖北一直是PM₁₀污染相对严重地区。④ 北方地区PM₁₀污染重于南方地区，两者的差异主要发生在北方采暖期（1-4 月及11-12 月）。⑤ PM₁₀污染的改善主要体现在重污染城市的改善，1/10 左右的重污染城市对降低全国PM₁₀平均浓度的贡献约占1/3，而清洁城市PM₁₀污染则有加重趋势。⑥ 环保重点城市污染天气以轻度污染为主，占全部污染天数的80.4%。受沙尘天气影响，3、4 月份发生严重污染天气的比例较高。

本研究基于DMSP/OLS夜间灯光影像实现了1992-2010 年以市级为基础单元的我国碳排放估算，弥补了统计数据不全、统计口径不一的缺点。从全国、4 个经济区和6 大城市群3 个层面的碳排放分析结果显示，我国CO₂排放总量持续增长，各地区、省市增速各不相同，空间聚集程度越来越明显，基本形成了“东部沿海城市高高集聚，西部欠发达城市低低集聚”的格局。人均碳排放强度基本呈现为“东部> 东北部> 西部> 中部”，单位GDP碳排放强度则呈现为“东北部和西部较高”、“东部和中部较低”。GDP增长是决定CO₂排放总量增长的主导因素，而能源结构、能源利用效率、产业结构是影响碳排放强度的主要原因。对于西部和东北部等以能源和重工业为主导产业的城市，其减排策略应着重能源结构优化和能源利用效率的提高。对于东部和中部等以技术、劳动密集型和轻工业为主导产业的城市，其减排策略应侧重于产业结构调整和转型升级。

基于ArcGis10.0 平台分析了河南省史前时期的仰韶文化遗址和龙山文化遗址的空间分布、濒河性、空间集聚度等指标。结果显示，18.8%的仰韶期遗址分布在河流的1 km缓冲区内，而龙山期遗址只有16.5%，其濒河性呈减弱趋势。豫西山区、南阳盆地、颍河—淮河地区龙山期遗址的空间集聚度比仰韶期分别增加了0.006，0.016 和0.021，暗示龙山时期的自然条件逊色于仰韶期导致人类活动范围受到局限。遗址密度3-D分析表明，河南地区史前人类活动格局从仰韶期的“单核型”演化为龙山时期的“多核型”。这种空间格局的变化可能与5.4 kaBP降温事件相关，而且龙山期的气候特征与仰韶时期相比显得温凉、干燥，加之农业生产技术的进步和人口增加促使史前人类活动核心区从豫西山区向豫东平原和豫北平原地区扩散。同时4.0 ka BP前后河南地区的干旱、洪水、低温等自然灾害频发亦加速了人类活动范围的快速扩展，并且石家河、大汶口、关中等史前文化类型向河南地区的渗透，造成河南龙山文化类型的多元化和空间分布的复杂化。而全新世早期的裴李岗遗址和晚期的二里头遗址数目较少且均匀分布于嵩山两翼，初步推测环嵩山地区是河南史前文化的肇源地区。