Theory and Methodology Exploration

Progress and prospects of Geography in promoting the United Nations Sustainable Development Goals: A discussion on the theoretical framework of Sustainable Geography

  • ZHAO Wenwu , 1, 2 ,
  • YIN Caichun 1, 2 ,
  • ZHANG Junze 3 ,
  • FU Bojie , 1, 2, 3
Expand
  • 1. State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology, Faculty of Geographical Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
  • 2. Institute of Land Surface System and Sustainable Development, Faculty of Geographical Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
  • 3. Research Center for Eco-environmental Sciences, CAS, Beijing 100085, China

Received date: 2024-04-10

  Revised date: 2024-09-24

  Online published: 2024-12-02

Supported by

National Natural Science Foundation of China(42271292)

National Natural Science Foundation of China(42242101)

The Science-based Advisory Program of the Academic Divisions of the Chinese Academy of Sciences

Abstract

Sustainable development is a significant scientific issue of global concern. Geography, as a comprehensive discipline focusing on the coupled relationship between human activities and the natural environment, provides systematic research and solutions for achieving the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs). However, there is currently a lack of comprehensive reviews. This paper summarizes the theoretical framework and research progress of Geography supporting the SDGs and explores its future key research areas. This article indicates that: (1) Geography, in conducting integrated research on human-nature systems and serving regional and global sustainable development processes, has innovatively proposed and developed theoretical frameworks such as social-ecological systems, pattern-process-service-sustainability, metacoupling, and Classification-Coordination-Collaboration. These research frameworks include elements of human-environment system interconnections, process coupling, spatial coupling, and systematic regulation oriented towards SDGs, forming a comprehensive theoretical framework supporting sustainable development research in Geography, also referred to as "sustainable geography theoretical framework". (2) Geography has made positive progress in supporting the United Nations SDGs research in areas such as multi-source data acquisition, localization of indicator systems and multi-scale progress assessment, analysis of inter-target linkage mechanisms, and SDG achievement pathways. Geography provides important theoretical and methodological support for SDG research. (3) Geography and sustainable development-related research mainly focus on climate-ecological crisis response, sustainable utilization of food-energy-water resources, regional development and planning, human well-being and social governance, and the construction of SDG assessment indicators and databases. (4) In future research, there is a need to innovate and develop sub-disciplines of Sustainable Geography, optimize the construction of SDGs indicator systems, develop SDGs assessment and decision-making models, strengthen artificial intelligence geography, deepen research on human-nature system coupling, and promote regional and global sustainable development in the process of advancing innovation in the discipline of Geography.

Cite this article

ZHAO Wenwu , YIN Caichun , ZHANG Junze , FU Bojie . Progress and prospects of Geography in promoting the United Nations Sustainable Development Goals: A discussion on the theoretical framework of Sustainable Geography[J]. Acta Geographica Sinica, 2024 , 79(11) : 2699 -2720 . DOI: 10.11821/dlxb202411001

1 引言

可持续发展是21世纪全球性的重大研究议题,也是世界各国的优先关注事项[1-2]。为应对人类发展面临的气候变化、生态退化、资源短缺、区域发展失衡等危机,联合国于2000年通过《千年宣言》确定了千年发展目标;于2015年通过了《改变我们的世界:2030年可持续发展议程》,提出了17项可持续发展目标(Sustainable Development Goals,SDGs),以承接千年发展目标,并对2016—2030年全球可持续发展提出了新的目标和要求[3]。17项SDGs及其169项具体目标涵盖了社会、经济和环境3个维度,涉及无贫困、零饥饿、健康卫生、性别平等、优质教育、资源安全、气候变化以及生态系统保护等多个领域[4]。SDGs的提出使可持续发展从概念性愿景转变为具有全球监测体系、数据和科学研究支撑的发展议程[5-6],面向SDGs的全球和区域可持续发展研究已成为国际科学领域关注的前沿热点[7]
地理学是研究地理要素或者地理综合体空间分布规律、时间演变过程和区域特征的学科[8],具有综合性、交叉性、区域性和系统性的特点。地理学研究聚焦于地球表层系统动态变化和人地系统耦合综合分析[9-10],在全球气候变化、资源利用以及可持续发展等重大科学议题中扮演了重要角色[11-12]。地理学通过人地系统理论和技术方法为可持续发展研究提供了重要学科基石[13],在支撑SDGs方面展现了天然学科优势,是实现可持续发展的重要基础学科[14-15]
面对资源、生态、环境等众多复杂问题,地理学可通过综合途径开展研究和探寻应对方案,从而为人类可持续发展奠定科学基础[16]。尽管已有研究探讨了地理学与可持续性的关联[17-18]、地理学在促进国家可持续发展进程中的作用[15,19]等,但目前尚少有文献对地理学支撑SDGs的研究进展、学科理论基础与展望等进行系统综述。本文梳理了地理学在支撑SDGs方面的研究进展和发展态势,探讨了其未来的重点研究领域和方向,以期促进SDGs研究的深化,并为推动地理学科创新发展提供学科支撑。本文旨在回答如下问题:① 地理学支撑SDGs的学科基础是什么?② 地理学支撑SDGs的理论框架是什么?③ 地理学推动SDGs的主要研究进展如何?④ 地理学支撑SDGs的重点研究方向是什么?

2 地理学支撑SDGs的学科基础

基于自然地理学、人文地理学、信息地理学等分支学科,地理学通过理论、数据和技术等多种途径支撑着SDGs的科学研究。自然地理学以研究自然地理环境的组分、结构、功能和时空动态规律为核心[20-21],其通过刻画水域、农用地、生态系统等土地利用格局,研究粮食、水、生物、气候等要素的动态演变、空间分异和相互作用[22],能够有效支撑SDG 2(零饥饿)、SDG 6(清洁饮水和卫生设施)、SDG 13(气候行动)、SDG 14(海洋生态系统)、SDG 15(陆地生态系统)等目标的实现。人文地理学旨在研究人类活动地理分布格局形成和演变规律[9,23],其围绕人口、资源、环境、发展等要素,聚焦于经济地理现象、城乡发展、社会文化和地缘政治等研究[24-25],支撑了SDG 1(无贫穷)、SDG 8(体面工作和经济增长)、SDG 9(产业、创新和基础设施)、SDG 11(可持续城市和社区)、SDG 12(负责消费和生产)、SDG 17(促进目标实现的伙伴关系)的研究和战略规划。信息地理学通过遥感技术、GPS全球定位技术、地理信息系统技术和其他高新技术的紧密结合,在实时动态监测城市化、土地利用、气候变化、农业生产、生态系统变化等方面发挥着重要作用,解决了全球和区域尺度上SDGs数据获取困难、分辨率低等问题,从动态监测、数据产品、模型方法改进和决策支持方面,为SDG 2(零饥饿)、SDG 6(清洁饮水和卫生设施)、SDG 11(可持续城市和社区)、SDG 13(气候行动)、SDG 14(水下生物)和SDG 15(陆地生物)等目标提供了重要技术支撑[26]。总体而言,地理学为推动SDGs研究和实现提供了理论基础和数据方法支撑,在评估研究可持续发展的动态性、区域性、多维性等方面发挥着关键作用(表1)。
表1 地理学支撑联合国可持续发展目标的相关分支学科

Tab. 1 The related branches of Geography that support the Sustainable Development Goals

可持续发展目标 地理学支撑 地理学分支学科
SDG 1无贫穷:在全世界消除一切形式的贫穷 该目标强调要减少贫困、增强社会保障、加强人群抵御灾害能力。自然地理学研究能够通过探究环境与贫困的关系,从而支撑减贫脱贫工作。地理学通过对农业与乡村的综合研究、农村空心化与空心村整治,服务于乡村振兴、乡村脱贫、城乡协调发展。 综合自然地理学;综合人文地理学,经济地理学,乡村地理学
SDG 2零饥饿:消除饥饿,实现粮食安全,改善营养状况和促进可持续农业 该目标强调要发展可持续农业、保障粮食安全。地理学研究能够评估区域农业生产水平,识别农业适宜生产区域,加强农田基本建设,严格控制耕地资源流失,优化土地利用格局,预警干旱和洪涝灾害,从而保障粮食安全。 综合自然地理学,部门自然地理学;乡村地理学;地理遥感科学,地理信息科学
SDG 3良好健康与福祉:确保各年龄段人群的健康生活方式,促进他们的福祉 该目标强调要减少疾病危害、加强卫生保健、防治区域污染。地理学研究能够分析区域污染或疾病的时空动态并探究其环境影响因素、扩散机理、防治预案,以保障和提升人类健康。 综合人文地理学,社会文化与政治地理学;地理数据科学,地理信息科学
SDG 4优质教育:确保包容和公平的优质教育,让全民终身享有学习机会 该目标强调要降低适龄儿童失学率、保障校园基础设施建设。地理学以教育地域系统为研究对象,研究教育的地理整体性、分异性和关联性,能够为实现优质教育提供学科支撑。 社会文化与政治地理学;地理数据科学,地理信息科学
SDG 5性别平等:实现性别平等,增强所有妇女和女童的权能 该目标强调要增强妇女和女童权能、优化男女职业分工。地理学研究能分析不同性别群体获得教育、就业、医疗等资源的空间公平性,为实现性别平等作出贡献。 社会文化与政治地理学;地理数据科学,地理信息科学
SDG 6清洁饮水和卫生设施:为所有人提供水和环境卫生并对其进行可持续管理 该目标强调要加强水资源管理、保障优质卫生设施建设。地理学监测水循环和水环境时空动态,分析其影响因素,探讨提高水资源利用效率,能够在水资源优化配置与保护方面发挥积极作用。 综合自然地理学,部门自然地理学;地理信息科学
SDG 7经济适用的清洁能源:确保人人获得负担得起的、可靠和可持续的现代能源 该目标强调要提高电力覆盖率、使用可再生资源。地理学研究能源生产与消费、能源布局与区划以及能源与环境关系,能够支撑清洁能源的时空分布研究。 综合人文地理学,经济地理学;综合自然地理学;地理遥感科学
SDG 8体面工作和经济增长:促进持久、包容和可持续经济增长,促进充分的生产性就业和人人获得体面工作 该目标强调要促进可持续经济发展、扩大就业机会、提高劳动生产率。地理学研究能够针对经济地理现象和机制开展创新研究,优化经济空间布局,引导产业集群,支撑国家综合交通规划等决策制定,进而为促进经济发展和就业作出贡献。 综合人文地理学,经济地理学,城市地理学;地理信息科学
SDG 9产业、创新和基础设施:建造具备抵御灾害能力的基础设施,促进具有包容性的可持续工业化,推动创新 该目标强调要完善基础设施、提升工业可持续性、加强创新研发投资。地理学研究能够评估区域资源禀赋和环境承载力,有效识别良好工业区位,深化城乡过程与空间格局研究,探索交通等基础设施同经济活动组织和空间格局的动态交互过程,优化基础设施体系布局,提高产业效率和创新能力。 综合人文地理学,经济地理学,城市地理学,乡村地理学;地理信息科学
SDG 10减少不平等:减少国家内部和国家之间的不平等 该目标强调要缩小国家内部收入差距、缩小国家之间的发展差距。地理学研究能够基于空间认知视角,优化区域开发格局,阐明局域耦合和远程耦合的影响,支撑缩小国家内部发展差距,如城乡差距;通过研究地缘政治、全球政治格局、资源地缘格局,支撑国家制定资源安全战略,组织开展国家之间地缘环境与地缘经济合作研究,缩小国家间差距。 综合人文地理学,经济地理学,社会文化与政治地理学;地理信息科学
SDG 11可持续城市和社区:建设包容、安全、有抵御灾害能力和可持续的城市和人类住区 该目标强调要保证人口住房、加强城市建设、保护城市环境。地理学研究能够监测城市扩张、评估城市化生态效应、优化城市空间格局,集成多尺度空间治理,提出城市化管控策略,如城市增长边界、生态红线等优化调控可持续的城市和人类社区的建设。 综合自然地理学;综合人文地理学,城市地理学;地理数据科学,地理信息科学
SDG 12负责任消费和生产:确保采用可持续的消费和生产模式 该目标旨在付出最小的成本来获取最大的生态环境效益并保证一定的经济效率。地理学研究强调有效开发利用资源和降低生态环境污染,通过提高资源使用效率、评估区域生态承载力、测算区域生态足迹等为实现该目标提供科学支撑。 综合人文地理学;综合自然地理学;地理信息科学
SDG 13气候行动:采取紧急行动应对气候变化及其影响 该目标强调要适应气候变化、降低灾害风险。地理学研究能够监测全球气候变化时空特征,评估人类活动的气候影响,分析自然要素及生态系统的气候变化响应,制定适应气候变化的发展路线,以减缓气候变化带来的风险。 综合自然地理学,部门自然地理学
SDG 14水下生物:保护和可持续利用海洋和海洋资源以促进可持续发展 该目标强调要建立海洋保护区、避免过度捕捞、保护海洋生态系统。地理学研究能够测度陆源污染对海洋的影响,评估海洋资源环境承载力,监测海洋生态系统健康,制定海洋资源保护策略,以促进海洋生态系统的可持续发展。 综合自然地理学,部门自然地理学
SDG 15陆地生物:保护、恢复和促进可持续利用陆地生态系统,可持续管理森林,防治荒漠化,制止和扭转土地退化,遏制生物多样性的丧失 该目标强调要确定关键生物多样性保护区、提高森林覆盖率、保护野生动植物等。地理学研究能够在生态系统退化评估、识别优先保护区,构建生态网络或生态安全格局,划定生态保护红线,开展生态修复,以促进陆地生态系统的可持续发展。 综合自然地理学,部门自然地理学;地理遥感科学,地理数据科学
SDG 16和平、正义与强大机构:创建和平、包容的社会以促进可持续发展,让所有人都能诉诸司法,在各级建立有效、负责和包容的机构 该目标强调要完善建设法律与相关机构。地理学研究能为分析人类社会政治现象空间分布特征、调配社会资源、促进社会公平方面提供支撑。
社会文化与政治地理学;地理信息科学
SDG 17促进目标实现的伙伴关系:加强执行手段,重振可持续发展全球伙伴关系 该目标强调要完善发展援助、加强执行手段、保持政策连通。地理学能研究全球化背景下政治经济格局、研究不同国家意识形态差异,促进国际合作和交流。 社会文化与政治地理学;地理信息科学

注:地理学分支学科划分参考自文献[25,27-28]。

3 地理学支撑SDGs研究的理论框架

人地系统是地理学的研究对象[29],是可持续发展的载体。近年来学者们在开展地理学综合研究、服务区域与全球可持续发展过程中,围绕人地系统及相关学科研究前沿,创新性地提出并发展了社会—生态系统、格局—过程—服务—可持续性、全程耦合、分类—统筹—协作等理论框架,为SDGs研究提供了地理学理论支撑。这些研究框架围绕人地系统的要素级联、动态演化、空间耦合和面向SDGs的系统调控,逐步构成了地理学支撑可持续发展研究的综合理论框架(图1),本文认为亦可将其视为“可持续地理学理论框架”,并将可持续地理学(Sustainable Geography)视为地理学的分支学科。
图1 地理学支撑可持续发展研究的理论框架

Fig. 1 The theoretical framework of Geography supporting sustainable development research

可持续地理学可以界定为地理学与可持续性科学的交叉学科。在地理学发展历史上,学者们普遍指出地理学对人地关系的研究可为可持续发展战略提供理论基础,农业、城市、人口、资源供求、环境保护、区域开发规划等可持续发展关键领域是地理学研究的重要方向[21,29 -31]。自1999年美国国家研究理事会提出可持续性科学[32]、2001年Kate等在Science介绍可持续性科学研究[33]以来,可持续性研究在全球范围内得到快速发展。2015年SDGs的提出则进一步推动了可持续发展的研究,为地理学和可持续发展的关联研究提供了国际认同的科学范本[3]。为推动基础科学促进可持续发展研究,由联合国教科文组织牵头,确定了2022—2023年为联合国基础科学促进可持续发展国际年(International Year of Basic Sciences for Sustainable Development)。在此基础上,联合国通过宣言明确2024—2033年为联合国“科学促进可持续发展国际十年(International Decade of Sciences for Sustainable Development, https://www.un.org/en/observances/international-decades)”,以强调基础科学对实现可持续发展的重要作用。因此,发挥地理学的综合性和系统性优势以推动可持续发展已经成为国际科学研究的历史任务与重要方向。以探究人地系统耦合机制、推动区域与全球可持续发展为核心,可持续地理学可为可持续发展提供重要的基础理论、方法、模型和数据[34]
可持续地理学理论框架包括4个部分:人地系统要素级联、人地系统动态演化、人地系统空间耦合和面向可持续发展的人地系统调控。人地系统要素级联是以人地系统为对象,以链接自然系统和人类系统为核心,探究人地系统的要素耦合关系,相应的研究框架包括以生态系统服务为桥梁的“格局—过程—服务—可持续性”框架[35]和以自然对人类的贡献为核心的IPBES概念框架[36]。人地系统动态演化旨在探究人地系统演化过程中的特征与效应,相应的理论基础包括社会—生态系统恢复力与稳态转换、地球界限(Planetary Boundaries)与安全公正空间(Safe and Justice Space)等。其中,人地系统在时间维度上存在以恢复力、稳态转换和复杂系统适应性管理为关键特征的演变过程[37],地球界限和安全公正空间界定了约束人地系统演变过程和发展强度的边界[38-39]。除了单一人地系统的要素耦合和过程耦合特征,不同空间距离的要素流动使得空间上多个人地系统之间存在近远程耦合关系,即人地系统空间耦合研究[40]。而在人地系统调控过程中,多主体、跨区域、多尺度的人地系统需要采取系统性的“分类—统筹—协作”框架[41],来推动实现区域和全球可持续发展,即面向可持续发展的人地系统调控。总体来看,上述概念和研究框架,涵盖了人地系统研究中的要素耦合、过程耦合、空间耦合多个方面,为人地系统研究提供了重要支撑,形成了地理学支撑可持续发展研究的理论基础,并构成了地理学新的分支学科“可持续地理学”的总体框架。该框架以人地系统可持续发展为目标,通过探究人与自然这一复杂系统的要素耦合、动态演化、空间耦合、系统调控等,形成了从地理学人地系统耦合研究视角来优化可持续发展路径的综合研究框架。

3.1 人地系统要素级联

以人地系统为研究对象,基于“格局—过程—服务—可持续性”和“IPBES自然对人类的贡献”框架,能够分解出景观格局、生态过程、生态系统服务或自然对人类的贡献、人类福祉、可持续发展等人地系统要素,相应框架聚焦于分析要素之间的过程耦合和级联作用机制,揭示自然对人类的贡献并寻求社会—生态系统可持续发展路径。

3.1.1 格局—过程—服务—可持续性

格局—过程—服务—可持续性是人地系统要素研究的总体框架。景观组成、地形地貌等地表格局影响了植被演变、水土流动等地表过程,形成了不同的生态系统服务和资源禀赋,影响了人类利用和改造自然的方式和程度,进而塑造了不同的区域可持续发展需求和能力[42]。人类可持续发展依赖于自然环境多种要素、格局和过程的综合作用,需要采用级联耦合的综合方法,以可持续性为目标,将人地系统的各组成部分进行系统整合[2,20]。“格局—过程—服务—可持续性”研究中,往往以流域或区域集成的方式,通过不同尺度监测调查、模型模拟、情景分析和优化调控,探讨地理格局对生态过程的影响机制,进行生态系统服务权衡与协同分析,辨析生态系统服务的供需和流动,探究其与人类福祉、可持续性的关联路径,进而支撑面向区域可持续发展的土地利用规划与生态系统服务优化调控[35,43]。该研究范式涵盖了多要素多过程耦合,其中生态系统服务作为连接自然生态系统与社会经济系统的桥梁,是与人地关系和可持续发展紧密相关的环节[35]。在生态系统服务评估、权衡协同分析的基础上,大量研究考虑了生态系统服务的供需变化以及对人类福祉的影响[44-45],分析了供给、调节、支持和文化等服务对SDGs的作用路径[46-47],面向SDGs开展不同情景下的生态系统服务优化调控[48],为发挥自然的贡献以支撑全球可持续发展提供了重要的科学支撑,“格局—过程—服务—可持续性”已经成为解决人类社会所面临可持续发展问题的重要研究范式[49]

3.1.2 以自然对人的贡献为核心的IPBES 概念框架

IPBES(The Intergovernmental Platform on Biodiversity and Ecosystem Services)概念框架建立在千年生态系统评估和生态系统服务等概念框架的基础上,综合了生物多样性、生态系统服务与人类福祉的相互关系,是评估自然与人相互联系、促进科学与政策交流的简化模型[50]。IPBES概念框架的关键组成要素是自然、自然对人类的贡献(Nature's Contributions to People, NCP)、良好生活质量[51];此外,还包括人为资产、直接驱动力和其他间接驱动力,组成了在时间和空间不同尺度上运行的自然和人类系统[50]。其中,NCP作为IPBES概念框架的核心,得到全球学术研究和政策制定的极大关注。NCP包括物质、调节和非物质三大类,涵盖了能源、粮食、材料、药材等实体资源的供给,对生境、气候、淡水、土壤、灾害等自然要素的调节,以及学习、身份认同等非物质贡献。与生态系统服务强调自然对人类的惠益不同,NCP在多元文化视角下衡量了自然对人类生活质量多方面的正向贡献和负向贡献[52]。多项评估发现全球大多数物质、非物质和调节性NCP的贡献潜力呈下降趋势[53-54],而目前生物多样性保护优先的生态系统与NCP保护优先的生态系统很少在空间上重叠[55],影响了区域空间保护成效。NCP的动态变化和空间效益评估,能够为促进人与自然可持续性提供空间上明确和时间上连续的支撑。NCP之间的权衡,例如对物质类NCP的过度获取会损害调节类NCP,反映了协同推进多项SDGs面临的挑战。这需要加强NCP正向贡献、削减负向贡献,从人与自然互惠的视角促进区域SDGs实现[52]

3.2 人地系统动态演化

人地系统一直处于动态演化过程中,在系统自组织过程和适应性反馈中不断增强系统恢复力;当外界干扰和系统变化超过临界点时,系统可能发生稳态转换;地球界限和安全公正空间是系统中生物物理化学过程和社会发展的安全阈值。在不突破地球边界的范围内进行适应性管理、提升系统抵御干扰胁迫的恢复力并维持良好的系统稳态,是人地系统耦合研究的核心目标。

3.2.1 社会—生态系统恢复力与稳态转换

社会—生态系统(Social-ecological Systems, SESs)是指人类社会与生态环境相互作用而形成的非线性、多要素、多尺度的复杂适应性系统[56],与地理学的人地系统概念相通,二者殊途同归[57]。社会—生态系统理论认为可持续是一个过程,而非一个最终目标[58],实现SDGs需要探索社会—生态系统可持续发展路径。对此,恢复力(Resilience,也译为弹性、韧性)、稳态转换(Regime Shift)、适应性管理作为社会—生态系统的关键特征和研究主题,为解析可持续发展过程的动态演变和内外部要素相互作用提供了重要支撑。恢复力是社会—生态系统受到外部干扰或状态变化影响时,系统保持稳态的能力[59-60]。系统通过演变中的自组织过程或适应性反馈来应对干扰和变化,以不断增强系统的恢复力。因此,恢复力理论更加关注系统变化中的可持续性[61]。当外界干扰强度或系统内在稳定性丧失超过恢复力的阈值时,系统就会突破临界点(Tipping Points)发生稳态转换,从原稳态进入新的稳态[62]。这种情况下,一个系统的突变将产生“多米诺”效应进而触发其他系统的突变[63]。对此,适应性管理通过经验和实践的迭代测试以优化社会—生态系统,被认为是维持社会—生态系统稳态、应对不确定性风险的重要手段[64]。转型治理和协作治理是适应性管理的重要路径,分别面向改变和更新不良系统、调节并维持良好系统这两种需求,能够推动社会—生态系统的可持续演变来持续保障人类福祉[65]。社会—生态系统研究借助系统动力学、社会—生态网络等方法,刻画多样性、恢复力、脆弱性等系统特征,观测系统非线性演化动态。通过研究其系统结构、演变动态与阈值,揭示土地覆被变化、自然资源利用、粮食—能源—水纽带关系等关键人与自然相互作用的过程及机理,社会—生态系统理论框架能够为分析SDGs进程动态、揭示目标间网络关系、划定安全公正运行空间提供理论框架和技术方法支撑。通过统筹人口、资本、设施、组织、资源、环境等多种要素,增强系统的恢复力与适应性,促进各项SDGs的协同实现。

3.2.2 地球界限与安全公正空间

受人为造成的气候变暖、污染、资源枯竭等问题影响,地球关键生物物理化学过程面临突破安全阈值的危机,威胁人类社会的可持续发展。在此背景下,“地球界限”概念的提出则划定了人类活动的合理空间和程度[66],并量化了调节地球系统稳定性和恢复力的九个关键过程,即气候变化、海洋酸化、平流层臭氧消耗、氮磷循环、全球淡水使用、土地利用变化、生物多样性损失、大气气溶胶负载和化学污染[66-67];然而,近期研究指出其中6个过程已超出了安全界限[68]。“地球界限”概念以恢复力理论为基础,基于风险预防性原则,明确了维持地球状态、功能和恢复力的关键系统过程及其临界标准[69]。其核心目的是寻求资源利用效率提升、技术革新和制度变革等发展路径,在安全阈值以内促进资源可持续利用和人地系统可持续发展。然而,若仅侧重于地球系统关键过程的保护,而忽视人权、贫困、地区发展失衡等社会问题,则难以实现可持续发展强调的社会—生态协同可持续性[70]。对此,除了考虑自然过程的地球界限外,“社会剥夺(Social Deprivation)”指出了影响社会文化互动的因素,涉及粮食、能源、水资源及卫生、医疗健康、教育、性别平等、社会公平、就业、收入等SDGs的基础指标,推动了“社会界限(Social Boundaries)”概念的形成[71]。地球界限和社会界限分别代表关键生物物理化学过程的安全运行阈值以及社会要素的基础保障阈值,两种界限间的区域既可以实现资源和生态环境可持续利用,也可以保障人类福祉,共同构成了“安全公正空间”[72]。地球界限和安全公正空间的提出为人类发展限定了环境和社会的安全阈值,引导SDGs在安全范围的约束下加速行动。

3.3 人地系统空间耦合

在全球化背景下,自然和人文要素流动(能流、物质流、信息流)显著增强,包括贸易、技术转让、人口迁移等跨区域人类活动,以及大气环流、物种迁徙等远距离自然过程,重塑着全球不同区域间的人与自然相互作用方式[73],也触发了地区发展失衡、资源分布不均、碳泄漏、气候变化等全球可持续发展中面临的诸多挑战[74-75]。人地系统空间耦合旨在探讨不同空间尺度上人地系统的相互作用关系,全程耦合框架为地理学研究适应人地现象变化和可持续发展挑战提供了创新视角。全程耦合(Metacoupling)包括单一系统中的内部耦合(Intracoupling)、邻接系统间的邻域耦合(Pericoupling)和远距离系统间的远程耦合(Telecoupling),该框架揭示了以要素流动为基础,人与自然耦合系统在局地到远程、域内到域外的交互作用[76]。该框架考虑了横跨发送系统(Sending System)、接收系统(Receiving System)和外溢系统(Spillover System)的环境和社会经济间的相互作用[77]。例如,基于商品贸易流,研究分析了国际贸易对SDGs进程的影响,及其在发达地区和欠发达地区、邻近贸易与远距离贸易的差异[78];基于粮食贸易和水资源调运,建立灌溉农业涉及的粮食发送(华北平原)、接受(国内市场)和溢出系统(湖北、南水北调工程)全程耦合框架,研究了灌溉农业对粮食—能源—水—碳纽带关系的影响,支撑区域SDGs(2, 6, 7, 13)的协同发展[79]。全程耦合框架将基于域内的单一尺度人地系统研究,发展为基于地理要素流动的跨尺度人地系统研究,为揭示全球化背景下人类社会面临的可持续性挑战提供了创新框架[40]

3.4 面向可持续发展的人地系统调控

不同SDGs间关系的复杂性以及区域资源禀赋、发展能力、需求和社会背景的差异使得协同推进全球SDGs进展面临挑战[80-81],需要采取系统性方案实现对人地系统的调控和管理。对此,分类(Classification)—统筹(Coordination)—协作(Collaboration)框架(3C框架)考虑了目标间的相互关系、优先次序和国家间进展关联,是促进不同目标和国家联合行动的系统框架[41]。分类是3C框架的基础步骤,通过对SDGs之间的关联关系、各国发展需求和能力、SDGs推进优先次序进行聚类和区分,确保以更小的投入实现更大的进展,并在实现短期突破的同时推进长期进展。统筹通过对多目标、多部门和跨尺度开展自上而下的管理,整合多学科知识、协调不同发展水平国家的优势和劣势、统筹跨尺度政策的落实来推进SDGs进展。协作通过发挥利益攸关方、经济、科技和不同文化背景间的合作与互补,鼓励各国共同行动以实现全球可持续发展议程[41]。在实践和科学研究中,有学者通过自下而上、数据驱动的国家分类,识别出“环境良好的最低发展”到“需要气候行动的高发展”等不同的国家发展需求,为统筹实施发展援助等政策和促进全球联合行动奠定基础[82]。在应对可持续发展进程中突发的新型冠状病毒感染危机、实现后疫情时代的可持续发展[83]、促进青藏高原围栏禁牧管理等研究中[84],3C框架提供了系统应对方案;基于该框架提出SDGs的“基本需求—治理—目标”分类体系,通过优化SDGs实现的投入、管理、产出级联关系,能够提升SDGs进展效率[85]。该框架是调控人地系统可持续发展、应对区域不平等问题和突发状况、支撑区域可持续发展战略制定和SDGs综合研究的系统化方案[7]

4 地理学支撑联合国可持续发展目标的研究进展

地理数据、地理学研究方法、前沿人地系统理论支撑SDGs在多源地球大数据的获取和应用、SDGs指标体系本土化和多尺度评估、空间上和过程中的多目标关联机制、SDGs未来变革性发展路径探索等方面取得了系列研究进展。

4.1 地理学支撑联合国可持续发展目标数据获取

多源海量数据是构建和应用“总体目标(Goals)—具体目标(Targets)—指标(Indicators)”这一SDGs全球指标框架[86]的基础。SDGs涉及社会经济数据、环境数据、资源数据、基础设施和城市发展数据、政策和治理数据等多个方面[86-87]。根据全球数据可得性和方法可行性,SDGs被分为3个层次(Tiers),其中第二层次指SDGs数据获取有国际公认的方法和标准,但各国数据可得性存在显著不确定性(https://unstats.un.org/sdgs/iaeg-sdgs/tier-classification/)。截至2023年,Tier 2包含约1/3的SDGs,这意味着数据缺失、综合观测和获取能力不足等问题是监测SDGs的首要挑战[88]。目前SDGs研究多依赖于统计面板数据,国家尺度SDGs研究多使用国际组织数据,如联合国、世界银行、国际货币基金组织等机构提供的全球性和区域性数据[89];次国家尺度研究多借助各国和地方政府统计局提供的统计数据和报告[5]。近年来遥感数据和地球大数据在SDGs研究中的应用显著增加,MODIS、Landsat和Sentinel等卫星影像和遥感植被指数被广泛用于林草资源变化、城市化和农业生产动态SDGs(15、11、2)[90-92]。多个航空航天组织,如地球观测组织(GEO)、欧洲航天局(ESA)等,定期发布报告以致力于对地卫星观测数据在SDGs中的应用研究[93]。以《地球大数据支撑可持续发展目标报告》为代表,国内也积极探索多源数据对SDGs监测评估的支撑[94]。尽管这些地球大数据和地理信息技术在SDGs研究中具有优势应用前景,但如何有效集成基础地理数据、对地观测数据、统计调查数据、定位监测数据等多源数据,是形成全面的SDGs监测和评估框架的关键[7],仍需加强多源数据集成、高分辨率数据获取、数据开放性、模型验证等工作。

4.2 地理学支撑联合国可持续发展目标指标本土化和进展评估

SDGs评估指标本土化(Localization)和进展评估是在全球范围内监测和研究可持续发展进程的基础,地理学支撑了SDGs指标体系在不同尺度的本土化设计和进展评估方法。联合国可持续发展解决网络小组(SDSN)组织完成《可持续发展报告》并逐年进行更新,利用地理信息技术构建了在线交互地图以可视化不同国家的SDGs进展及空间溢出效应,是目前地理学支撑SDGs进展评估最具代表性的工作之一[89]。在该评估报告中,SDGs得分通过确定基线值和目标值、对数据进行归一化、赋予相同权重并利用算数平均值法计算得出SDGs进展情况。目前该方案也已被众多学者应用于不同地理单元和不同尺度的SDGs进展评估中[5,85]。然而,尽管联合国SDGs指标体系为各国评估SDGs进展提供了基础框架,但不同国家在SDGs指标的监测能力、数据可得性以及基线水平与愿景目标等方面存在显著差异,导致联合国官方SDGs体系较难适用于亚国家尺度的SDGs进展研究[87]。因此,联合国SDGs指标体系本土化成为研究评估多尺度可持续发展进程的首要工作。地理学研究的多尺度和区域性特点支撑了SDGs指标的本土化设计。在国家内部、省级、市级层面,因地制宜地制定和调整SDGs指标,可以更有效地反映地方实际需求和优先事项。在区域层面,往往基于社会经济联盟或地理分区来统一构建本土化的SDGs进展监测体系,例如《欧洲可持续发展报告》《非洲SDGs指数板报告》等区域SDGs进展评估(https://www.sustainabledevelopment.report/reports/)。在国家层面,为促进国家可持续发展进程,完成在《2030议程》所承诺的SDGs自愿国家审查(Voluntary National Review),许多国家构建了省(州)级的本土化SDGs指标体系,评估国家SDGs进程的时空变化动态[5,95 -96]。城市和县域尺度的指标更能针对性地反映区域发展特征,如美国城市报告设置了诸如“美国印第安人与本土美国人就业率差异(SDG 10)”“白人与非白人的政府代表比例差距(SDG 16)”等指标来反映美国种族歧视等关键社会问题[97]。然而,受指标来源和数据缺失的限制,目前城市、县域尺度的SDGs进展监测与评估较少,且多聚焦于单个目标或部分SDGs指标[98-99]。在进展评估的基础上,趋势检验和突变检测分析等地统计分析方法,用于评估SDGs指标的变化趋势和阶段特征[100];通过空间回归模型和空间自相关分析等地理学空间分析与建模技术,揭示不同地区之间的SDGs进展差异和相互关系[101],对于明确不同区域的可持续发展进程与差距、识别可持续发展冷热点领域、支撑政府制定区域发展政策等提供了重要基础。

4.3 地理学支撑联合国可持续发展目标关联机制分析

识别空间上和发展过程中SDGs之间的相互作用关系以及起枢纽作用的关键目标,是把握SDGs动态和支撑其整体实现的重要工作[7]。地理学研究具有综合性和交叉性,研究自然和人文现象的格局、过程、空间网络以及要素间的相互作用关系[2],为解决SDGs间复杂性关系提供了方法和工具。大量研究聚焦于不同目标对间的相互作用分析,这是由于推动实现某一个目标可能会产生溢出效应而促进或抑制其他目标的进展,从而产生SDGs之间的协同或权衡关系[85]。例如,促进城市和基础设施建设SDGs(9、11)可能挤占生态用地并破坏生态系统的稳定性(SDG 15)[102]。有研究利用地理加权回归分析SDGs间的空间关联和交互作用[103],通过空间叠加分析目标间的空间权衡;构建区域系统动力学模型,模拟目标间的互馈机制并配置协同多要素的方案[104]。SDGs的协同实现需要在维护气候和生态系统安全的情况下,保证粮食、能源、水资源的可持续供给,并实现经济、社会平等、城市建设、工业创新等人类发展需求。因此,解析SDGs之间的关联关系和相互作用机制是减小目标间权衡关系、协同推动多个SDGs进程的关键。目前越来越多的研究关注了SDGs之间的网络关系分析[105],如通过专家知识定性分析[81]或SDGs指数得分的成对相关性来定量分析目标间的权衡协同关系[106]。随着研究的深入,网络分析被用于探究SDGs之间的相互作用结构及其机制,深化了SDGs关联分析的系统性[105]。例如,以特定目标为中心,构建该目标与其他SDGs的关联框架[102];针对不同SDGs之间的相互作用进行系统分析,构建SDGs分类框架[107],刻画目标间相互影响程度的不同层级[81];通过社会—生态网络分析,建立目标之间的关系网络[108]等。刻画人地系统耦合关系的网络指标(如连接度、模块度、中心性、均匀度),多被用于衡量不同SDGs网络中的耦合特征与强度[105]。通过构建SDGs关联网络,识别SDGs相互作用沿着可持续发展进程变化的趋势[100]、SDGs聚类模块的耦合和解耦特征、各个目标在不同关系网络中的重要性及其空间差异等系统性特征[85]。社会—生态网络研究在解构地理要素格局和过程的基础上,结合了景观生态、社会、经济等多个学科的理论,为解释区域SDGs间的关联机制提供了科学支撑。

4.4 地理学推动实现联合国可持续发展目标的变革性路径

地理学的研究目标不仅在于解释过去,更重要的是服务现在、调控未来[26]。地理学研究通过分析全球变化背景下人类可持续发展面临的重大挑战,探明区域可持续发展途径和跨部门跨尺度的治理策略[2]。研究发现政治壁垒、新冠疫情、战争和地区冲突等诸多不稳定因素,叠加气候变化和资源生态危机,可持续发展进程迟缓甚至正脱离通向2030年的既有轨道[83]。由于SDGs之间相互依存影响,单项干预措施会通过溢出效应影响多个目标[7],应对不同目标面临的挑战需要有针对性的策略干预。地理学对人地系统多要素的耦合研究能够促进形成SDGs间的协同关系,进而统筹不同部门进行综合性变革。例如,有研究提出了优化SDGs进展的人地系统关键模块以支撑发展转型:① 教育、性别和不平等;② 健康、福祉和人口;③ 能源脱碳与可持续产业;④ 可持续的粮食、土地、水和海洋;⑤ 可持续城市和社区;⑥ 可持续发展的数字革命[109]。在可持续发展研究中,前沿理论和技术的应用,包括生命周期评估、物质流分析、投入产出分析、多情景预测等人地系统综合分析方法[110]以及地球界限[39]、纽带关系[111]、安全公正空间[34]等概念框架,正在引领可持续发展关键领域的变革和发展。纽带关系研究框架多被用以探测粮食、能源和水SDGs(2、6~7)部门以及土地、生态系统之间的相互作用[112-113]。地球界限和安全公正空间则约束了人地系统演变发展的生物物理化学边界[71,114]。研究指出在不突破地球界限的资源利用水平下,同时实现减贫、温饱和健康等基础需求和增进社会福祉,需要通过提高资源利用效率、改进物理供给(如能源转型)和社会支持(如制度改革),进而维持各国可持续发展处于安全公正空间内[39]。不同发展阶段的国家对于满足基础需求和提升福祉往往面临着权衡取舍,减贫和温饱等基础需求类SDGs的实现是欠发达国家的优先发展事项,而发达国家则聚焦于提升社会福祉[115]。现存的全球化挑战正在加剧国家之间现有的发展鸿沟与不平等性,促进国家间、城乡间和人口间等不同层面的均衡发展对于协同推进全球SDGs进展至关重要[115]

5 地理学支撑联合国可持续发展目标的重点研究领域

地理学以人地系统可持续性为研究出口,SDGs亦旨在实现人与自然的和谐共生。对于目前全球面对的气候变化、资源过度消耗、区域发展失衡等可持续发展挑战,自然地理学、人文地理学和信息地理学的研究亟需发挥学科理论和技术优势,基于地理学支撑可持续发展的理论框架,研究领域聚焦于气候生态问题可持续管理、自然资源可持续利用、区域可持续发展与规划、人类福祉与社会管理以及动态监测与数据获取等SDGs的关键维度,促进地理学研究的革新与SDGs的实现(图2)。
图2 地理学支撑联合国可持续发展目标的重点研究领域

注:综合自然地理学和部门自然地理学分支学科的具体内容见陈发虎等[27]

Fig. 2 Key research areas in Geography supporting the SDGs

5.1 气候—生态危机应对SDGs(13~15)

气候变化、生物多样性丧失、生态系统服务降低和环境污染已经成为阻碍全球可持续发展的自然风险源[116],其产生的级联效应会引发一系列的社会挑战。例如,气候变化诱发极端天气事件和旱涝格局的改变,威胁粮食生产、人类健康和水资源供给SDGs(2~3、6),影响人居环境并破坏沿海基础设施SDGs(9、11)[117]。生物多样性和生态系统退化直接影响了粮食、水资源、能源的可持续供给SDGs(2、6~7),影响旱区、农村等生态脆弱区和敏感区的人口生计SDGs(1、3)[36]。对此,SDGs 13~15旨在实施气候行动和对陆地及海洋生态系统的可持续管理。地理学能为揭示气候及生态系统变化机理和制定应对策略提供支撑。地理学研究能够通过多源气候观测和遥感数据,刻画气候变化时空动态,量化自然和人为驱动因素的贡献,寻求气候变化缓解策略(如基于自然的气候解决方案),相关研究还能揭示气候变化对人类健康的影响,支撑实现人类、动物和环境的共同健康(One Health)目标[118];通过评估应对气候变化行动的社会经济成本,寻求成本—收益平衡点,为协调应对气候变化、保障人类发展的提供解决方案[119]。近年来,地理—生态过程的集成是地理学综合研究的重点研究方向[120],能为实现生态相关SDGs提供有力支撑。相关研究通过刻画土壤—水分—植被—大气之间的互馈过程,剖析地理格局和生态过程影响生态系统服务的作用机制,定量评估自然对人的贡献,解析生态系统服务与可持续发展的级联关系,为区域生态系统可持续管理决策提供了系统性、综合性方案[121]。相关重点研究领域包括:
(1)气候变化影响及应对。刻画气候变化趋势、识别气候临界点;评估气候变化引发的自然灾害及其社会—生态影响,如极端干旱、洪涝、海平面上升、野火、农业病虫害等。模拟预测1.5 ℃气候目标和不同情境下的碳排放;分析热带沿海地区的气候适应性;评估土地优化配置、能源转型、工业转型的减排潜力。
(2)生态系统退化及恢复机理。揭示生态系统退化及恢复机理,包括物种组成、结构、生物多样性等;监测气候变化对生态过程(如土壤侵蚀过程、季节蒸散发)以及生态系统功能(如生产力、水利用、碳利用)的影响;探索优化格局—过程—服务—可持续性的生态修复路径。
(3)气候—生态作用机制。分析气候变化对生态系统结构与功能、生态系统完整性、物种物候、物种分布以及生物多样性的影响;评估生态系统对气候变化的生态适应机制、脆弱性和恢复力;解析生态系统对区域和全球碳平衡、水循环的影响和气候调节机制;设计基于自然的气候解决方案。

5.2 粮食—能源—水资源纽带关系及其可持续利用SDGs(2、6~7、12)

粮食、能源和水是人类赖以生存和发展的基础资源,以水在粮食和能源之间的权衡分配为核心,三者间也存在相互依存和权衡的纽带关系[122]。全球人口增长加剧了粮食—能源—水纽带关系的权衡强度,生态系统退化导致了相关生态系统服务的供给能力下降,资源浪费和低效利用影响了资源利用的可持续性。对此,SDGs(2、6~7)旨在保护农业用地、自然水域,提升粮食、能源和水的可持续供给,优化粮食—能源—水纽带关系,并倡导高效绿色的资源生产和消费方式(SDG 12)[123]。近年来土地、生态系统、气候等要素也被纳入粮食—能源—水纽带关系[112-113],旨在通过促进资源和环境之间的协同并减小潜在的权衡来促进SDGs的综合规划和实施[110]。地理学研究能够监测粮食生产、水资源变化的时空动态,划分农业和水资源生态功能分区,设置电力装机适宜区域,规划土地利用格局,优化粮食、能源和水资源空间配置(如南水北调、西气东输工程)[79]。地理学研究通过评估区域资源环境承载力、测算生态足迹、提高资源生产及利用的效率,能够支撑粮食、能源、水及可持续生产及消费等SDGs的实现。例如,“未来地球”是地理学支撑可持续发展的典型研究计划[124-125],其中,对全球环境变化下人类对粮食、水和能源的需求进行预测和早期预警,探讨地球生命承载力极限和临界点是该计划的重点方向。因此,地理学面向人口、资源、环境发展需求,能够在自然资源动态监测、时空配置、情景预测、规划优化等方面发挥学科优势。相关重点研究领域包括:
(1)粮食—能源—水纽带关系与互馈机制。评估粮食、能源、水之间的纽带关系,纳入碳、土地、生态系统等要素拓展纽带关联机制;基于投入—产出或生命周期链,揭示粮食、能源、水及拓展要素间的互馈机制;探究粮食—能源—水纽带关系的近远程关联,例如跨区域供应链下局地粮食和能源消费对域外水资源的影响。
(2)粮食—能源—水资源可持续利用。评估生产、供应链或最终产品使用过程中的资源利用效率及资源损耗程度;评估太阳能、风能、水电等可再生能源的配置适宜性和成效。
(3)变化情景下对粮食、能源和水的适应性管理。探索人口、社会经济和气候变化等多情景下的可持续生产与消费模式(如旱区农业光伏、循环经济),提升农业、可再生能源、水系统对气候变化的适应性,通过优化土地利用模式和提升生态系统服务,调控资源时空配置,优化农业管理、能源开发和水资源利用决策框架等。

5.3 区域发展及规划SDGs(1、8~11)

地理条件和资源禀赋的差异是造成国家之间和国家内部发展差距主要因素之一。在经济全球化背景下,城市化和工业化进程加快,但自然资源和各类资本的流动和聚集使得贫困偏远地区被边缘化,进一步加剧了在贫困、就业、基础设施、城乡发展等方面的不平等问题[38],影响了全球或全国层面上SDGs的系统推进。对此,SDG 1、SDG 8旨在消除贫困,促进就业和经济发展;SDG 9、SDG 11旨在完善基础设施建设和工业创新,建立安全绿色的城市和住区;SDG 10旨在缩小国家之间和国家内部的发展差距[86]。经济地理学、城市地理学等分支学科的研究能够评估资源禀赋、识别致贫因素,通过经济区位与地理环境的关系优化经济格局,支撑减贫工作与区域经济发展SDGs(1、8);通过环境影响评估,识别基础设施和工业的适宜区位并引导其空间布局,优化配置生产—生活—生态空间SDGs(9、11),缩小居民收入、生活设施和区域发展差距(SDG 10)[25]。因此,城市地理学、经济地理学等地理学分支学科能为实现相关SDGs方案制定,如精准扶贫、新型城镇化、城乡一体化与乡村振兴、国土空间规划等[126-127],提供科学依据[23]。相关重点研究领域包括:
(1)城乡可持续发展与区域规划。监测全球城市化进程和乡村振兴成效,评估城乡经济生产力、社会包容性、环境可持续性和系统恢复力;城市化是全球SDGs进展的关键驱动力,而SDGs也是刻画城市发展的系统指标,分析城市化进程与SDGs进程在不同层次的耦合关系;统筹资源生态承载力、城市化、农业、生态安全战略格局开展国土空间规划和地域功能区划,构建优势互补、面向可持续发展的国土开发和保护格局。
(2)基础设施建设效应与调控。测度住房、物流、交通、通信等基础设施对区位选择、经济格局、社会资源可达性的影响;分析基础设施对于自然灾害的响应、适应及其恢复力建设,探究城乡绿色基础设施模式设计及其实现路径。
(3)区域发展跨区域耦合。揭示全球化和地方化趋势及其驱动机制,分析区域之间投入产出和供需关系的空间格局与演变;揭示自然资源和社会资源跨区域流动对远距离社会—生态系统的影响。

5.4 人类福祉与社会治理SDGs(3~5、16~17)

在环境退化、政治冲突、局部逆全球化的复杂国际背景之下,许多国家在健康(SDG 3)、教育(SDG 4)、性别平等(SDG 5)和社会公正(SDGs 16~17)等人类福祉方面的进步受到阻碍[78,82]。SDGs 3~5旨在提升人类健康、教育公平和性别平等;SDGs 16~17旨在形成正义且强有力的社会治理和全球合作模式[3]。地理学研究强调自然对人类福祉的惠益和对人地关系的系统治理,在支撑和推动人类福祉和治理协作方面有着重要的作用[115]。地理学能够分析刻画健康资源、教育资源的空间分布,分析妇女获得教育、就业、医疗等资源的空间公平性,揭示自然环境和生态系统服务对人类健康、教育、性别观念的影响,识别区域间、城乡间、人群间的资源分配不均问题,进而优化健康、教育设施的区位和资源的空间配置方案[23,25]。此外,地理学能够通过空间分析识别政治冲突的热点地区,分析全球合作网络的空间结构,提升空间公平性和连通性[25]。相关重点研究领域包括:
(1)人类福祉与生态环境耦合关系。探究生态系统服务、人群环境暴露(如噪声、空气污染和绿色空间)等因素对人类福祉的影响;分析性别平等趋势、教育资源分布和教育质量受地理环境因素和社会经济因素的驱动机制;探究人类福祉提升需求和人类活动强度对人地关系的影响路径和机制。
(2)社会治理和国际合作网络。利用社会恢复力理论和空间网络分析,研究社会治理网络和全球可持续发展合作网络的空间结构和动态变化,量化不同空间耦合模式对可持续发展进程的贡献并识别其关键枢纽和薄弱环节,优化社会治理和国际合作策略。
(3)数字化成效与鸿沟。结合物联网、地球大数据和地理信息技术,建立对人类健康和公共卫生事件的实时监测预警系统,研究远程和在线教育的普及发展及其驱动机制,分析数字鸿沟的空间异质性及其成因,提出解决人类健康、教育和性别所面临数字鸿沟的策略。

5.5 SDGs指标动态监测与数据获取

随着研究的深入,联合国SDGs被指出存在数据难以获取、数据来源单一等问题。一方面,联合国SDGs指标采用了大量的社会指标与管理指标,而自然资源安全和生态环境质量的动态监测较少[128]。另一方面,生态类SDGs多关注绿化面积,而非生态系统质量。尽管多数国家生态系统和环境方面SDGs指标得分良好,但是实际的生物多样性和生态系统结构难以体现,潜在的生态系统生态位单一、面临自然环境变化的抵抗力较弱等问题突出[129]。以SDG 13(气候行动)为典型代表,有学者认为SDGs指标对政策设计、管理和政治因素考虑较多,而其在科学层面上的量化不足[130]。此外,全球数据监测网络尚不健全,很多指标缺少稳定可靠、标准统一的数据来源,导致数据库建设困难、许多指标在定量评估时成为空缺项。地理学的数据获取和空间分析技术能够为SDGs定量评估和进展监测提供可行路径。卫星遥感观测、近地面无人机观测、地面调查、轨迹数据、众源数据等手段的地球大数据具有空间覆盖范围广、时间序列连续的特点,避免了SDGs数据获取在贫困落后地区成本高、不同国家指标统计口径不一致的问题[131]。利用地球大数据支撑SDGs是中国科学院地球大数据科学工程的关键目标,通过发射可持续发展科学卫星、构建可持续发展大数据信息平台,为SDGs指标监测和进展评估提供支撑[94]。除了发挥地理学空间分析和大数据获取技术优势,还需要利用人工智能技术,研发SDGs监测模型和交互式平台,支撑SDGs指标体系的优化和可持续发展战略决策的情景模拟[94,131]。相关重点研究领域包括:
(1)SDGs评估指标的本土化和数据获取能力。设计能够反映国家、城市和农村等不同尺度可持续发展状况的本土化指标,开发可定量评估自然资源与生态环境状况的SDGs监测指标;构建全球SDGs数据监测网络,研究基于社会经济和地球大数据的SDGs数据实时获取、精细空间覆盖、集成共享与定量评估方法。
(2)可持续发展模型与决策支持系统。构建基于多要素、多因子集成的可持续发展综合评估和模拟模型;结合多源数据以及深度学习、人工智能、空间信息等前沿技术,构建基于人地系统动力学的可持续发展决策支持系统,揭示区域可持续发展机理并开展多情景模拟调控。

6 研究展望

联合国SDGs的相关研究正在取得积极进展,地理学在未来支撑SDGs研究中,不仅需要推动地理学科自身的发展创新,也需要深化可持续发展相关领域的研究,后续研究可从以下几方面切入以深化地理学和可持续发展研究。
(1)推动建设可持续地理学分支学科。作为地理学的分支学科,可持续地理学以人地系统耦合与可持续发展为核心研究内容,在探索人类社会与自然环境之间复杂关系的基础上推动实现可持续发展,其核心内容包括:① 人类活动对自然环境的影响;② 自然环境对人类活动干扰的反馈;③ 人地系统双向耦合机制;④ 人地系统动态变化、临界阈值、恢复力;⑤ 人地系统变化的邻域效应与远程关联;⑥ 基于多尺度人地系统调控的可持续发展路径。前文提出的地理学支撑可持续发展研究的理论框架(图1),就是可持续地理学理论框架,相关的“格局—过程—服务—可持续性”“社会—生态系统互馈”“全程耦合”“3C框架”等都可以归属可持续地理学研究的范畴。可持续地理学强调以系统性视角开展地理学综合研究,其学科目标是服务于区域与全球的可持续发展,是面向可持续发展的地理学。与其他分支学科相比,自然地理学偏向于研究地球表层自然环境,涵盖气候、水文、土壤、地貌、环境等分支领域[27];人文地理学偏向于研究人类活动的地理规律,包括综合人文、经济、城市和乡村、社会文化和政治等分支领域[25];信息地理学为自然和人文地理学由定性到定量研究提供了关键理论和技术手段[28];可持续地理学面向可持续发展,聚焦于自然和社会过程的交叉研究,并且依赖于自然地理学、人文地理学以及地理信息科学的理论和技术方法。因此,可持续地理学有助于丰富地理学的学科体系,深化拓展地理学的实践价值。
(2)基于地理学视角修订完善SDGs指标体系。2015年联合国SDGs正式提出以来,尽管取得了积极进展,但是也存在指标体系结构失衡、指标数据来源获取困难等问题。基于地理学综合视角,可以从交叉领域研究和跨学科合作中寻找解决方案,有助于发展和完善现有SDGs体系。同时,信息地理学也能够为挖掘SDGs多源数据提供技术支撑。地理信息系统可以帮助收集、管理和分析大量的空间数据,以便更好地了解地球上各种资源的分布和利用情况。遥感技术可以提供高分辨率的卫星图像,以帮助监测和评估环境和生态系统的变化。大数据、云计算等技术手段的广泛使用有效提高了地理数据质量,为制定科学可行的SDGs指标体系提供支持。2030年即将到来,联合国将会提出新的2045年或2050年发展目标来承接当下的联合国SDGs,这需要包括地理学在内的多学科知识来创新发展联合国2045年或2050年发展目标体系,服务于全球未来的可持续发展。
(3)面向SDGs的综合评估模型与决策支持系统。大数据挖掘、评估模型与决策支持系统是开展综合评估与优化调控的重要工具和技术手段。目前SDGs研究往往聚焦于可持续发展现状评估、时空动态模拟和交互作用分析。但是少有研究在整合挖掘多源数据并进行SDGs进展评估和模拟预测的基础上,探讨面向SDGs的优化调控和决策支撑模型,更缺少面向区域或国家不同尺度的SDGs决策支持系统。人工智能(AI)技术,特别是机器学习和数据挖掘技术,正在推动地理学研究和应用的创新与发展,提高地球大数据处理、分析、监测、建模的效率和准确性。社会发展、城市化、环境变化等复杂发展动态往往涉及到地理数据的大规模高精度分析,AI和地理学原理方法的交叉融合可以为可持续发展的评估模拟和决策支持提供新的工具。作为一个新兴的跨学科领域,人工智能地理学(AI Geography)正在有机结合AI技术(如机器学习、数据挖掘、自然语言处理等)和地理学的原理与方法,实现对SDGs的高效监测、评估和决策支撑。在建设SDGs评估模型与决策支持系统过程中,需要以推动SDGs协同发展为导向,应用人工智能、系统动力学等不同技术,挖掘整合多源海量数据,提升数据的可得性和精确性,发展SDGs的智能评估模型和优化调控模型,设定不同社会经济发展情景和气候变化情景,探讨变化环境下SDGs的动态,并提出适应性的优化调控策略。在这些研究过程中,人工智能地理学作为地理学与人工智能的交叉学科,也逐渐成为新的分支学科与发展方向。
[1]
Griggs D, Stafford-Smith M, Gaffney O, et al. Sustainable development goals for people and planet. Nature, 2013, 495(7441): 305-307.

[2]
Fu Bojie. The United Nations Sustainable Development Goals and the historical mission of geographic science. Science and Technology Review, 2020, 38(13): 19-24.

[傅伯杰. 联合国可持续发展目标与地理科学的历史任务. 科技导报, 2020, 38(13): 19-24.]

DOI

[3]
UN. Transforming Our World: The 2030 Agenda for Sustainable Development. New York: UN, 2015.

[4]
Lu Y L, Nakicenovic N, Visbeck M, et al. Five priorities for the UN Sustainable Development Goals. Nature, 2015, 520(7548): 432-433.

[5]
Xu Z C, Chau S N, Chen X Z, et al. Assessing progress towards sustainable development over space and time. Nature, 2020, 577(7788): 74-78.

[6]
Zhang Junze, Wang Shuai, Zhao Wenwu, et al. Research progress on the interlinkages between the 17 Sustainable Development Goals and their implication for domestic study. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(22): 8327-8337.

[张军泽, 王帅, 赵文武, 等. 可持续发展目标关系研究进展. 生态学报, 2019, 39(22): 8327-8337.]

[7]
Fu Bojie, Zhang Junze. Progress and challenges of Sustainable Development Goals (SDGs) in the world and in China. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2024, 39(5): 804-808.

[傅伯杰, 张军泽. 全球及中国可持续发展目标进展与挑战. 中国科学院院刊, 2024, 39(5): 804-808.]

[8]
Fu Bojie. Geography: From knowledge, science to decision making support. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(11): 1923-1932.

DOI

[傅伯杰. 地理学:从知识、科学到决策. 地理学报, 2017, 72(11): 1923-1932.]

DOI

[9]
Fang Chuanglin, Zhou Shangyi, Chai Yanwei, et al. Updated progress and perspectives of the discipline of human geography in China. Progress in Geography, 2011, 30(12): 1470-1478.

[方创琳, 周尚意, 柴彦威, 等. 中国人文地理学研究进展与展望. 地理科学进展, 2011, 30(12): 1470-1478.]

[10]
Fan Jie. "Territorial system of human-environment interaction": A theoretical cornerstone for comprehensive research on formation and evolution of the geographical pattern. Acta Geographica Sinica, 2018, 73(4): 597-607.

DOI

[樊杰. “人地关系地域系统”是综合研究地理格局形成与演变规律的理论基石. 地理学报, 2018, 73(4): 597-607.]

DOI

[11]
Ge Quansheng, Fang Chuanglin, Jiang Dong. Geographical missions and coupling ways between human and nature for the Beautiful China Initiative. Acta Geographica Sinica, 2020, 75(6): 1109-1119.

DOI

[葛全胜, 方创琳, 江东. 美丽中国建设的地理学使命与人地系统耦合路径. 地理学报, 2020, 75(6): 1109-1119.]

DOI

[12]
Song Changqing. On paradigms of geographical research. Progress in Geography, 2016, 35(1): 1-3.

DOI

[宋长青. 地理学研究范式的思考. 地理科学进展, 2016, 35(1): 1-3.]

DOI

[13]
Day T. The contribution of physical geographers to sustainability research. Sustainability, 2017, 9(10): 1851. DOI: 10.3390/su9101851.

[14]
Fu Bojie. Geography for global sustainable development. Science and Technology Review, 2018, 36(2): 1.

[傅伯杰. 面向全球可持续发展的地理学. 科技导报, 2018, 36(2): 1.]

[15]
Liverman D M. Geographic perspectives on development goals: Constructive engagements and critical perspectives on the MDGs and the SDGs. Dialogues in Human Geography, 2018, 8(2): 168-185.

[16]
Liu H Y, Leng S Y, He C F, et al. China's road towards sustainable development: Geography bridges science and solution. Progress in Physical Geography: Earth and Environment, 2019, 43(5): 694-706.

[17]
Fu B J. Promoting geography for sustainability. Geography and Sustainability, 2020, 1(1): 1-7.

[18]
Nightingale A J. Geography's contribution to the Sustainable Development Goals: Ambivalence and performance. Dialogues in Human Geography, 2018, 8(2): 196-200.

DOI PMID

[19]
Qiu J. The role of geography in sustainable development. National Science Review, 2017, 4(1): 140-143.

[20]
Fu Bojie. Thoughts on the recent development of physical geography. Progress in Geography, 2018, 37(1): 1-7.

DOI

[傅伯杰. 新时代自然地理学发展的思考. 地理科学进展, 2018, 37(1): 1-7.]

DOI

[21]
Cai Yunlong. Perspectives on innovation in physical geography. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2000, 36(4): 576-582.

[蔡运龙. 自然地理学的创新视角. 北京大学学报(自然科学版), 2000, 36(4): 576-582.]

[22]
Zheng Du, Wu Shaohong, Yin Yunhe, et al. Frontiers in terrestrial system research in China under global change. Acta Geographica Sinica, 2016, 71(9): 1475-1483.

[郑度, 吴绍洪, 尹云鹤, 等. 全球变化背景下中国自然地域系统研究前沿. 地理学报, 2016, 71(9): 1475-1483.]

DOI

[23]
Lu Dadao, Liu Yansui, Fang Chuanglin, et al. Development and prospect of human-economic geography. Acta Geographica Sinica, 2020, 75(12): 2570-2592.

DOI

[陆大道, 刘彦随, 方创琳, 等. 人文与经济地理学的发展和展望. 地理学报, 2020, 75(12): 2570-2592.]

DOI

[24]
Liu Yansui. Modern human-earth relationship and human-earth system science. Scientia Geographica Sinica, 2020, 40(8): 1221-1234.

DOI

[刘彦随. 现代人地关系与人地系统科学. 地理科学, 2020, 40(8): 1221-1234.]

DOI

[25]
Fan Jie, Zhao Pengjun, Zhou Shangyi, et al. Disciplinary structure and development strategy of human geography in China. Acta Geographica Sinica, 2021, 76(9): 2083-2093.

DOI

[樊杰, 赵鹏军, 周尚意, 等. 人文地理学学科体系与发展战略要点. 地理学报, 2021, 76(9): 2083-2093.]

DOI

[26]
Fu Bojie, Leng Shuying, Song Changqing. The characteristics and tasks of geography in the new era. Scientia Geographica Sinica, 2015, 35(8): 939-945.

DOI

[傅伯杰, 冷疏影, 宋长青. 新时期地理学的特征与任务. 地理科学, 2015, 35(8): 939-945.]

DOI

[27]
Chen Fahu, Wu Shaohong, Liu Hongyan, et al. Disciplinary structure and development strategy of physical geography in China. Acta Geographica Sinica, 2021, 76(9): 2074-2082.

DOI

[陈发虎, 吴绍洪, 刘鸿雁, 等. 自然地理学学科体系与发展战略要点. 地理学报, 2021, 76(9): 2074-2082.]

DOI

[28]
Li Xin, Yuan Linwang, Pei Tao, et al. Disciplinary structure and development strategy of information geography in China. Acta Geographica Sinica, 2021, 76(9): 2094-2103.

DOI

[李新, 袁林旺, 裴韬, 等. 信息地理学学科体系与发展战略要点. 地理学报, 2021, 76(9): 2094-2103.]

DOI

[29]
Wu Chuanjun. On the research core of geography: Territorial system of human-environment interaction. Economic Geography, 1991, 11(3): 1-6.

[吴传钧. 论地理学的研究核心: 人地关系地域系统. 经济地理, 1991, 11(3): 1-6.]

[30]
Wu Chuanjun. Special research fields and future tasks of geography. Economic Geography, 1981, 1(5): 10-21.

[吴传钧. 地理学的特殊研究领域和今后任务. 经济地理, 1981, 1(5): 10-21.]

[31]
Lu Dadao. Theoretical studies of man-land system as the core of geographical science. Geographical Research, 2002, 21(2): 135-145.

[陆大道. 关于地理学的“人—地系统”理论研究. 地理研究, 2002, 21(2): 135-145.]

[32]
National Research Council. Our common journey: A transition toward sustainability. Washington DC, 1999. DOI: 10.17226/9690.

[33]
Kates R W, Clark W C, Corell R, et al. Environment and development. Sustainability Science, 2001, 292: 641-642.

[34]
Fu B J, Meadows M E, Zhao W W. Geography in the Anthropocene: Transforming our world for sustainable development. Geography and Sustainability, 2022, 3(1): 1-6.

[35]
Zhao Wenwu, Liu Yue, Feng Qiang, et al. Ecosystem services for coupled human and environment systems. Progress in Geography, 2018, 37(1): 139-151.

DOI

[赵文武, 刘月, 冯强, 等. 人地系统耦合框架下的生态系统服务. 地理科学进展, 2018, 37(1): 139-151.]

DOI

[36]
IPBES. The IPBES assessment report on land degradation and restoration. Bonn, 2018.

[37]
He X G, Feng K R, Li X Y, et al. Solar and wind energy enhances drought resilience and groundwater sustainability. Nature Communications, 2019, 10: 8. DOI: 10.1038/s41467-019-12810-5.

[38]
Rammelt C F, Gupta J, Liverman D, et al. Impacts of meeting minimum access on critical earth systems amidst the great inequality. Nature Sustainability, 2023, 6(2): 212-221.

[39]
O'Neill D W, Fanning A L, Lamb W F, et al. A good life for all within planetary boundaries. Nature Sustainability, 2018, 1(2): 88-95.

[40]
Liu J G. Leveraging the metacoupling framework for sustainability science and global sustainable development. National Science Review, 2023, 10(7): nwad090. DOI: 10.1093/nsr/nwad090.

[41]
Fu B J, Zhang J Z, Wang S, et al. Classification-coordination-collaboration: A systems approach for advancing Sustainable Development Goals. National Science Review, 2020, 7(5): 838-840.

DOI PMID

[42]
Fu B J, Wu X T, Wang Z Z, et al. Coupling human and natural systems for sustainability: Experience from China's Loess Plateau. Earth System Dynamics, 2022, 13(2): 795-808.

[43]
Fu B J, Wei Y P. Editorial overview: Keeping fit in the dynamics of coupled natural and human systems. Current Opinion in Environmental Sustainability, 2018, 33: A1-A4.

[44]
Zhao W W, Liu Y, Daryanto S, et al. Metacoupling supply and demand for soil conservation service. Current Opinion in Environmental Sustainability, 2018, 33: 136-141.

[45]
Feng Q, Zhao W W, Duan B L, et al. Coupling trade-offs and supply-demand of ecosystem services (ES): A new opportunity for ES management. Geography and Sustainability, 2021, 2(4): 275-280.

[46]
Yin C C, Zhao W W, Cherubini F, et al. Integrate ecosystem services into socio-economic development to enhance achievement of Sustainable Development Goals in the post-pandemic era. Geography and Sustainability, 2021, 2(1): 68-73.

[47]
Wood S L R, Jones S K, Johnson J A, et al. Distilling the role of ecosystem services in the Sustainable Development Goals. Ecosystem Services, 2018, 29: 70-82.

[48]
Peng K F, Jiang W G, Ling Z Y, et al. Evaluating the potential impacts of land use changes on ecosystem service value under multiple scenarios in support of SDG reporting: A case study of the Wuhan urban agglomeration. Journal of Cleaner Production, 2021, 307: 127321. DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.127321.

[49]
Zhao Wenwu, Wang Yaping. Literature analysis of landscape ecology research in China from 1981 to 2015. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(23): 7886-7896.

[赵文武, 王亚萍. 1981—2015年我国景观生态学研究文献分析. 生态学报, 2016, 36(23): 7886-7896.]

[50]
Díaz S, Demissew S, Carabias J, et al. The IPBES Conceptual Framework: Connecting nature and people. Current Opinion in Environmental Sustainability, 2015, 14: 1-16.

[51]
Pascual U, Balvanera P, Díaz S, et al. Valuing nature's contributions to people: The IPBES approach. Current Opinion in Environmental Sustainability, 2017, 26/27: 7-16.

[52]
Liu Y X, Fu B J, Wang S, et al. Global assessment of nature's contributions to people. Science Bulletin, 2023, 68(4): 424-435.

[53]
Brauman K A, Garibaldi L A, Polasky S, et al. Global trends in nature's contributions to people. PNAS, 2020, 117(51): 32799-32805.

DOI PMID

[54]
Chaplin-Kramer R, Sharp R P, Weil C, et al. Global modeling of nature's contributions to people. Science, 2019, 366(6462): 255-258.

DOI PMID

[55]
O'Connor L M J, Pollock L J, Renaud J, et al. Balancing conservation priorities for nature and for people in Europe. Science, 2021, 372(6544): 856-860.

DOI PMID

[56]
Schlüter M, Haider L J, Lade S J, et al. Capturing emergent phenomena in social-ecological systems: An analytical framework. Ecology and Society, 2019, 24(3): art11. DOI: 10.5751/ES-11012-240311.

[57]
Liu Yanxu, Fu Bojie, Wang Shuai, et al. Research progress of human-earth system dynamics based on spatial resilience theory. Acta Geographica Sinica, 2020, 75(5): 891-903.

DOI

[刘焱序, 傅伯杰, 王帅, 等. 空间恢复力理论支持下的人地系统动态研究进展. 地理学报, 2020, 75(5): 891-903.]

DOI

[58]
Berkes F, Colding J, Folke C. Navigating Social-Ecological Systems:Building Resilience for Complexity and Change. Cambridge: Cambridge University Press, 2003: 1-29.

[59]
Folke C, Carpenter S R, Walker B, et al. Resilience thinking: Integrating resilience, adaptability and transformability. Ecology and Society, 2010, 15(4): art20. DOI: 10.5751/ES-03610-150420.

[60]
Walker B, Carpenter S R, Anderies J M, et al. Resilience management in social-ecological systems: A working hypothesis for a participatory approach. Conservation Ecology, 2002, 6(1): art14. DOI:10.5751/ES-00356-060114.

[61]
Holling C S, Gunderson L H. Resilience and adaptive cycles. Washington DC, 2002: 25-62.

[62]
Biggs R, Peterson G D, Rocha J C. The Regime Shifts Database: A framework for analyzing regime shifts in social-ecological systems. Ecology and Society, 2018, 23(3): art9. DOI: 10.5751/ES-10264-230309.

[63]
Rocha J C, Peterson G, Bodin Ö, et al. Cascading regime shifts within and across scales. Science, 2018, 362(6421): 1379-1383.

DOI PMID

[64]
Cinner J E, Lau J D, Bauman A G, et al. Sixteen years of social and ecological dynamics reveal challenges and opportunities for adaptive management in sustaining the commons. PNAS, 2019, 116(52): 26474-26483.

DOI

[65]
Walker B H, Anderies J M, Kinzig A P, et al. Exploring resilience in social-ecological systems through comparative studies and theory development: Introduction to the special issue. Ecology and Society, 2006, 11(1): art12. DOI: 10.5751/ES-01573-110112.

[66]
Rockström J, Steffen W, Noone K, et al. A safe operating space for humanity. Nature, 2009, 461(7263): 472-475.

[67]
Rockström J, Steffen W, Noone K, et al. Planetary boundaries: Exploring the safe operating space for humanity. Ecology and Society, 2009, 14(2): art32. DOI: 10.5751/ES-03180-140232.

[68]
Richardson K, Steffen W, Lucht W, et al. Earth beyond six of nine planetary boundaries. Science Advances, 2023, 9(37): 16. DOI: 10.1126/sciadv.adh2458.

[69]
Zhang Junze, Wang Shuai, Zhao Wenwu, et al. Review on the conceptual framework of planetary boundaries and the development of its research. Progress in Geography, 2019, 38(4): 465-476.

DOI

[张军泽, 王帅, 赵文武, 等. 地球界限概念框架及其研究进展. 地理科学进展, 2019, 38(4): 465-476.]

DOI

[70]
Barbier E B, Burgess J C. Natural resource economics, planetary boundaries and strong sustainability. Sustainability, 2017, 9(10): 12. DOI: 10.3390/su9101858.

[71]
Dearing J A, Wang R, Zhang K, et al. Safe and just operating spaces for regional social-ecological systems. Global Environmental Change: Human and Policy Dimensions, 2014, 28: 227-238.

[72]
Han D N, Yu D Y, Qiu J X. Assessing coupling interactions in a safe and just operating space for regional sustainability. Nature Communications, 2023, 14(1): 1369. DOI: 10.1038/s41467-023-37073-z.

[73]
Liu J G, Mooney H, Hull V, et al. Systems integration for global sustainability. Science, 2015, 347(6225): e1258832. DOI: 10.1126/science.12588.

[74]
Liu J G, Dietz T, Carpenter S R, et al. Complexity of coupled human and natural systems. Science, 2007, 317(5844): 1513-1516.

DOI PMID

[75]
Meng J, Mi Z F, Guan D B, et al. The rise of South-South trade and its effect on global CO2 emissions. Nature Communications, 2018, 9(1): 1871. DOI: 10.1038/s41467-018-04337-y.

[76]
Liu J G. Integration across a metacoupled world. Ecology and Society, 2017, 22(4): art29. DOI: 10.5751/ES-09830-220429.

[77]
Liu J G, Hull V, Batistella M, et al. Framing sustainability in a telecoupled world. Ecology and Society, 2013, 18(2): art26. DOI: 10.5846/stxb201611152318.

[78]
Xu Z C, Li Y J, Chau S N, et al. Impacts of international trade on global sustainable development. Nature Sustainability, 2020, 3(11): 964-971.

[79]
Xu Z C, Chen X Z, Liu J G, et al. Impacts of irrigated agriculture on food-energy-water-CO2 nexus across metacoupled systems. Nature Communications, 2020, 11(1): 5837. DOI: 10.1038/s41467-020-19520-3.

[80]
Allen C, Metternicht G, Wiedmann T. Prioritising SDG targets: Assessing baselines, gaps and interlinkages. Sustainability Science, 2019, 14(2): 421-438.

DOI

[81]
Nilsson M, Griggs D, Visbeck M. Map the interactions between Sustainable Development Goals. Nature, 2016, 534(7607): 320-322.

[82]
Wu X T, Fu B J, Wang S, et al. Bleak prospects and targeted actions for achieving the Sustainable Development Goals. Science Bulletin, 2023, 68(22): 2838-2848.

[83]
Zhao W W, Yin C C, Hua T, et al. Achieving the Sustainable Development Goals in the post-pandemic era. Humanities and Social Sciences Communications, 2022, 9(1): 258. DOI: 10.1057/s41599-022-01283-5.

[84]
Sun J, Fu B J, Zhao W W, et al. Optimizing grazing exclusion practices to achieve Goal 15 of the Sustainable Development Goals in the Tibetan Plateau. Science Bulletin, 2021, 66(15): 1493-1496.

DOI PMID

[85]
Zhang J Z, Wang S, Pradhan P, et al. Untangling the interactions among the Sustainable Development Goals in China. Science Bulletin, 2022, 67(9): 977-984.

DOI PMID

[86]
UN. Sustainable Development Report 2021: The Decade of Action for the Sustainable Development Goals. New York: UN, 2021.

[87]
Schmidt-Traub G, Kroll C, Teksoz K, et al. National baselines for the Sustainable Development Goals assessed in the SDG index and dashboards. Nature Geoscience, 2017, 10(8): 547-555.

[88]
UN. Report of the Inter-agency and expert group on sustainable development goal indicators. New York: UN, 2016.

[89]
UN. Sustainable Development Report 2022: From Crisis to Sustainable Development: The SDGs as Roadmap to 2030 and Beyond. New York: UN, 2022.

[90]
Nerini F F, Sovacool B, Hughes N, et al. Connecting climate action with other Sustainable Development Goals. Nature Sustainability, 2019, 2(8): 674-680.

DOI

[91]
Peng K, Feng K S, Chen B, et al. The global power sector's low-carbon transition may enhance sustainable development goal achievement. Nature Communications, 2023, 14(1): 3144. DOI: 10.1038/s41467-023-38987-4.

[92]
Fritz S, See L D, Carlson T, et al. Citizen science and the United Nations Sustainable Development Goals. Nature Sustainability, 2019, 2(10): 922-930.

DOI

[93]
Group on Earth Observations. Earth Observation in Support of the 2030 Agenda for Sustainable Development. Geneva: GEO, 2017.

[94]
Guo Huadong, Liang Dong, Chen Fang, et al. Big earth data facilitates Sustainable Development Goals. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2021, 36(8): 874-884.

[郭华东, 梁栋, 陈方, 等. 地球大数据促进联合国可持续发展目标实现. 中国科学院院刊, 2021, 36(8): 874-884.]

[95]
Allen C, Reid M, Thwaites J, et al. Assessing national progress and priorities for the Sustainable Development Goals (SDGs): Experience from Australia. Sustainability Science, 2020, 15(2): 521-538.

[96]
McArthur J W, Rasmussen K. Classifying Sustainable Development Goal trajectories: A country-level methodology for identifying which issues and people are getting left behind. World Development, 2019, 123: 104608. DOI: 10.1016/j.worlddev.2019.06.031.

[97]
Lynch A, LoPresti A C F. The 2019 US Cities Sustainable Development Report. New York: Sustainable Development Solutions Network, 2019.

[98]
Klopp J M, Petretta D L. The urban sustainable development goal: Indicators, complexity and the politics of measuring cities. Cities, 2017, 63: 92-97.

[99]
Valencia S C, Simon D, Croese S, et al. Adapting the Sustainable Development Goals and the New Urban Agenda to the city level: Initial reflections from a comparative research project. International Journal of Urban Sustainable Development, 2019, 11(1): 4-23.

[100]
Wu X T, Fu B J, Wang S, et al. Decoupling of SDGs followed by re-coupling as sustainable development progresses. Nature Sustainability, 2022, 5: 452-459.

[101]
Zhao Z Q, Cai M, Wang F, et al. Synergies and tradeoffs among Sustainable Development Goals across boundaries in a metacoupled world. Science of the Total Environment, 2021, 751: 10. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.141749.

[102]
Nerini F F, Tomei J, To L S, et al. Mapping synergies and trade-offs between energy and the Sustainable Development Goals. Nature Energy, 2018, 3(1): 10-15.

[103]
Cao M, Chen M, Zhang J Z, et al. Spatio-temporal changes in the causal interactions among Sustainable Development Goals in China. Humanities and Social Sciences Communications, 2023, 10(1): 450. DOI: 10.1057/s41599-023-01952-z.

[104]
Zhao Y Z, Li Y F, Wang X W. The land-sea system dynamics model with shared socioeconomic pathways can identify the gaps in achieving Sustainable Development Goal 14. Resources, Conservation and Recycling, 2022, 181: 106257. DOI: 10.1016/j.resconrec.2022.106257.

[105]
Lusseau D, Mancini F. Income-based variation in Sustainable Development Goal interaction networks. Nature Sustainability, 2019, 2(3): 242-247.

DOI

[106]
Song J, Jang C H. Unpacking the Sustainable Development Goals (SDGs) interlinkages: A semantic network analysis of the SDGs targets. Sustainable Development, 2023, 31(4): 2784-2796.

[107]
Waage J, Yap C, Bell S, et al. Governing the UN Sustainable Development Goals: Interactions, infrastructures, and institutions. The Lancet Global Health, 2015, 3(5): E251-E252.

[108]
Le Blanc D. Towards integration at last? The Sustainable Development Goals as a network of targets. Sustainable Development, 2015, 23(3): 176-187.

[109]
Sachs J D, Schmidt-Traub G, Mazzucato M, et al. Six transformations to achieve the Sustainable Development Goals. Nature Sustainability, 2019, 2(9): 805-814.

DOI

[110]
Liu J G, Hull V, Godfray H C J, et al. Nexus approaches to global sustainable development. Nature Sustainability, 2018, 1(9): 466-476.

[111]
Zhang J Z, Wang S, Pradhan P, et al. Mapping the complexity of the food-energy-water nexus from the lens of Sustainable Development Goals in China. Resources Conservation and Recycling, 2022, 183: 106357. DOI: 10.1016/j.resconrec.2022.106357.

[112]
Ghiat I, Al-Ansari T. A review of carbon capture and utilisation as a CO2 abatement opportunity within the EWF nexus. Journal of CO2 Utilization, 2021, 45: 101432. DOI: 10.1016/j.jcou.2020.101432.

[113]
Ringler C, Bhaduri A, Lawford R. The nexus across water, energy, land and food (WELF): Potential for improved resource use efficiency? Current Opinion in Environmental Sustainability, 2013, 5(6): 617-624.

[114]
Steffen W, Richardson K, Rockström J, et al. Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet. Science, 2015, 347(6223): e1259855. DOI: 10.1126/science.1259855.

[115]
Yin C C, Zhao W W, Fu B J, et al. Key axes of global progress towards the Sustainable Development Goals. Journal of Cleaner Production, 2023, 385: 135767. DOI: 10.1016/j.jclepro.2022.135767.

[116]
UNEP. Making peace with nature: A scientific blueprint to tackle the climate, biodiversity and pollution emergencies. Kenya, 2021.

[117]
IPCC. Summary for Policymakers. Switzerland, 2019. https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/summary-for-policymakers/.

[118]
Prata J C, da Costa J P, Lopes I, et al. A one health perspective of the impacts of microplastics on animal, human and environmental health. Science of the Total Environment, 2021, 777: 146094. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.146094.

[119]
Lu N, Tian H Q, Fu B J, et al. Biophysical and economic constraints on China's natural climate solutions. Nature Climate Change, 2022, 12(9): 847-853.

[120]
Fu Bojie, Zhao Wenwu, Chen Liding. Progress and perspective of geographical-ecological processes. Acta Geographica Sinica, 2006, 61(11): 1123-1131.

DOI

[傅伯杰, 赵文武, 陈利顶. 地理—生态过程研究的进展与展望. 地理学报, 2006, 61(11): 1123-1131.]

[121]
Yu Guirui, Zhu Jianxing, Xu Li, et al. Technological approaches to enhance ecosystem carbon sink in China: Nature-based solutions. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2022, 37(4): 490-501.

[于贵瑞, 朱剑兴, 徐丽, 等. 中国生态系统碳汇功能提升的技术途径: 基于自然解决方案. 中国科学院院刊, 2022, 37(4): 490-501.]

[122]
D'Odorico P, Davis K F, Rosa L, et al. The global food-energy-water nexus. Reviews of Geophysics, 2018, 56(3): 456-531.

[123]
Conway D, van Garderen E A, Deryng D, et al. Climate and southern Africa's water-energy-food nexus. Nature Climate Change, 2015, 5(9): 837-846.

[124]
Liu Yuanxin, Zhao Wenwu, Wang Jun. Coordinated response to global change and promotion of sustainable development: "Future Earth 2025 Vision". Acta Ecologica Sinica, 2015, 35(7): 2414-2417.

[刘源鑫, 赵文武, 王军. 协同应对全球变化, 促进可持续发展: “未来地球2025愿景”. 生态学报, 2015, 35(7): 2414-2417.]

[125]
Chen Mingxing, Ye Chao, Lu Dadao, et al. Cognition and construction of the theoretical connotation for new-type urbanization with Chinese characteristics. Acta Geographica Sinica, 2019, 74(4): 633-647.

DOI

[陈明星, 叶超, 陆大道, 等. 中国特色新型城镇化理论内涵的认知与建构. 地理学报, 2019, 74(4): 633-647.]

DOI

[126]
Chen M X, Chen L K, Cheng J F, et al. Identifying interlinkages between urbanization and Sustainable Development Goals. Geography and Sustainability, 2022, 3(4): 339-346.

[127]
Hák T, Janoušková S, Moldan B. Sustainable Development Goals: A need for relevant indicators. Ecological Indicators, 2016, 60: 565-573.

[128]
Zhang J Z, Fu B J, Stafford-Smith M, et al. Improve forest restoration initiatives to meet Sustainable Development Goal 15. Nature Ecology & Evolution, 2021, 5(1): 10-13.

[129]
Ballari D, Vilches-Blázquez L M, Orellana-Samaniego M L, et al. Satellite earth observation for essential climate variables supporting Sustainable Development Goals: A review on applications. Remote Sensing, 2023, 15(11): 2716. DOI: 10.3390/rs15112716.

[130]
Li X. Big data boost UN SDGs. Science Bulletin, 2023, 68(8): 773-774.

[131]
Dong Jinwei, Chen Yu, Zhou Yan, et al. Big earth data supports synergy and trade-offs of Sustainable Development Goals: Progress and prospects. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2021, 36(8): 950-962.

[董金玮, 陈玉, 周岩, 等. 地球大数据支撑可持续发展目标协同与权衡研究: 进展与展望. 中国科学院院刊, 2021, 36(8): 950-962.]

Outlines

/