近40年来中国水环境承载力研究知识图谱分析

为系统揭示多年来中国水环境承载力研究演变的内在发生规律,以1979～2019年中国知网(CNKI)收录的有关"水环境承载力"的382篇中文核心期刊为数据源,借助Citespace V软件,采用文献计量法对中国水环境承载力研究成果进行了图谱分析。结果表明:(1)近40年来,中国水环境承载力研究概念存在分歧;(2)研究方法以基于综合评价方法和基于系统动力学或优化模型方法为主;(3)研究尺度与分析角度以宏观视角及宏观定量、定性研究为特征;(4)应用领域为城市或区域规划、城市地下水安全评估、流域综合治理与预警、国家或区域可持续发展战略的制定等。水环境承载力的研究内涵与重心从单一聚焦水环境承载力的资源与环境属性逐渐过渡到水环境系统与社会系统之间的动态协调程度,以及围绕研究重心演变下研究方法与应用领域也随之演变等。     

城市景观格局演变的生态环境效应研究进展

快速城市化过程剧烈影响着下垫面变化,直接带来了交通拥挤、资源短缺、环境污染、生态恶化等诸多问题,所有这些问题的出现均与景观格局演变密切相关,研究城市景观格局演变及其生态环境效应正在成为全社会关注的热点.系统总结了城市化过程对景观格局演变的影响,分析了城市景观格局演变的热环境效应、水环境效应、生态服务效应,以及城市生态用地与生态安全格局设计等方面的研究进展.指出了目前城市景观演变与生态环境效应研究中存在的问题与不足:(1)现有研究侧重于景观格局演变的量化分析和景观格局指数的计算,较少关注景观格局演变对生态环境及其区域生态安全的影响;(2)城市景观格局演变与热岛效应研究多局限于两者数理统计关系的分析,对于城市热环境形成的机理缺乏深入研究;(3)城市景观格局演变与大气环境效应方面更多研究关注绿地及其空间布局在吸收和降解大气污染物、固体颗粒物方面的作用,对城市景观格局演变的大气环境综合效应以及大气灰霾效应影响机理重视不够;(4)如何通过合理设置生态用地,有效提高城市生态服务功能和保障城市生态安全,目前仍缺乏深入而又系统的研究.下一步的研究中,需要综合多尺度的景观信息来揭示城市景观的演变机理和环境效应,构建基于城市空间扩展和生态服务效应评价的城市生态空间优化决策模型,探讨城市生态空间优化模式与安全格局.     

基于SD模型的沈阳市白塔堡河流域水环境承载力研究

为了定量分析人口增长、经济发展和环境污染等因素对流域水环境的综合影响,利用系统动力学Vensim软件建模方法,采用"社会经济-水资源-排放负荷"系统动力学模拟技术,选取人口、国民生产总值(GDP)、化学需氧量(COD)、氨氮负荷作为水资源承载力影响因素,建立了白塔堡河流域人口、经济发展、水环境系统中COD模型和氨氮负荷模型。通过一致性检验,得出模拟值与历史数据相对误差均在3%以内,能够反映实际系统的演变,可以有效进行仿真模拟。运用建立的水环境承载力系统模型,模拟和分析了白塔堡河流域水环境承载力的现状及发展趋势,提出了通过增加点源削减率、提高人口综合素质、调整流域产业劳动力构成比例等措施,可以实现改善流域水环境承载力的目标。     

西北干旱区域城市水环境承载力分析方法研究进展

本文在论述西北干旱区域城市水环境基本情况和水环境承载力概念的基础上,分析了该区水环境承载力特点与研究思路,重点对干旱区城市水环境承载力分析方法的研究现状及发展趋势进行了阐述,指出最为重要的进展为应用人工神经网络模型与遗传算法结合求解水环境承载力系统的最优化问题.     

西北干旱区域城市水环境承载力分析方法研究进展

本文在论述西北干旱区域城市水环境基本情况和水环境承载力概念的基础上，分析了该区水环境承载力特点与研究思路，重点对干旱区城市水环境承载力分析方法的研究现状及发展趋势进行了阐述，指出最为重要的进展为应用人工神经网络模型与遗传算法结合求解水环境承载力系统的最优化问题。     

基于生态系统服务的广西水生态足迹分析

针对传统生态足迹对于水域仅考虑渔业生产功能的缺陷,研究者提出了水生态足迹。但当前水生态足迹基础理论与模型均存在较大不足。为此,提出了基于生态系统服务的水生态足迹概念和模型,并以2003-2010年的广西为例进行了计算与分析。结果表明:(1)水域-渔业账户中,淡水渔业生态足迹呈上升趋势,淡水渔业生物承载力较高且比较稳定,淡水渔业生态盈余较多同时淡水渔业生态压力较小;(2)水资源账户中,淡水生态足迹先较快上升随后缓慢下降,水资源承载力较高但2007-2010年波动幅度较大,水资源生态盈余较多同时水资源生态压力较小;(3)水环境账户中,水污染生态足迹先缓慢上升随后大幅下跌之后逐渐回升,水环境承载力变化趋势与水资源承载力相同,绝大多数年份表现为水环境生态赤字和水环境生态不安全;(4)淡水渔业生态压力<水资源生态压力<水环境生态压力,淡水生态系统基本已处于生态不安全状态。模型克服了传统模型的诸多缺陷与不足,是对广西近年来淡水生态系统服务供需及水生态安全状况的较客观全面的反映。     

基于脱钩分析的云南省滇中地区经济发展水平与资源环境承载力的关系研究（英文）

基于脱钩理论和方法,构建经济发展水平与资源环境承载力关联的指标体系,对2006~2013年滇中地区经济发展水平和环境承载力的脱钩程度、时序变化进行研究。结果表明:(1)滇中地区整体的经济发展水平与资源环境承载力主要经历强脱钩、弱脱钩以及扩张负脱钩,总体上处于强脱钩,时序上呈现反向"N"型变化;(2)滇中地区经济发展水平变化率均大于零,但变化幅度不大,而资源环境承载力变化率2007~2008年间为负值,其余年份均为正值,并从2007年呈逐渐扩大趋势,剪刀差经历倒"V"型变化后逐渐增长;(3)各州市经济发展水平与资源环境承载力脱钩程度及时序呈现波动变化,强脱钩状态居多,且均在T5或T6时期达到最高值。     

内蒙古自治区城市土地承载力与城镇化水平的协同关系分析

为探寻城市土地承载力与城镇化水平之间的协同关系,以内蒙古自治区为案例区,采用TOPSIS模型对城市土地承载力与城镇化水平进行测度;在相关性分析的基础上,基于Tapio脱钩模型分析2001—2018年城市土地承载力和城镇化水平之间的协同关系。结果表明:1)2018年内蒙古自治区城市土地承载力均值为0.268,呼和浩特市、包头市和乌海市属于高土地承载力城市,其他城市土地承载力水平偏低;研究期间内蒙古自治区的城镇化水平从2001年的0.377上升至2018年的0.606。其中,人口城镇化和土地城镇化年均增幅分别为3.15%和7.57%;2)城市土地承载力与城镇化水平的相关性逐年增强,双变量莫兰指数从2001年的0.061上升至2018年的0.327;3)脱钩模型测度的内蒙古自治区城市土地承载力与城镇化水平之间的协同关系呈现持续协同上升趋势,协同状态由最初的"协同下降1级"上升至"协同上升3级"。尽管"十三五"期间,"呼包鄂"地区协同状态有所调整,但并非城市发展质量的降低;相反,城市土地承载力与城镇化水平的权衡关系或将带动内蒙古自治区城市发展质量的整体提升。     

成渝经济区土地经济密度时空特征及动态演变

为探究成渝经济区城市土地经济密度的时空特征及其演变规律,本文基于成渝经济区44个城市2005-2014年的面板数据,采用相对发展率、泰尔熵指数、变差系数、空间自相关等方法进行探讨.研究表明:(1)研究区城市土地经济密度整体呈上升趋势,在区域空间格局上形成了主要聚集区,地区差异明显;(2)研究区城市土地经济密度总体差异呈波动性减小的趋势;(3)研究区城市土地经济密度区域发展速度极化现象明显,相对发展速度随经济的发展出现分异;(4)研究区城市土地经济密度的全局空间聚集性不显著,但成都城市群、重庆城市群、三峡生态经济区的"万州—开州—云阳"城市群有集聚的趋势.     

流域水环境承载力评价——以白洋淀流域为例

流域水环境承载力评价可为流域生态环境治理提供重要依据。以白洋淀流域为例,建立包括水资源、水环境和水生态三要素、共16个指标的水环境承载力评价指标体系与标准,提出基于层次分析法和熵值法的指标权重确定方法以及基于可变模糊识别模型的评价方法,对近20年水环境承载力进行计算与评价。结果表明:1998—2017年白洋淀流域水环境承载力的综合特征值由1.84增加到3.16,水环境承载力呈上升趋势,1998—2012年属较低承载区间,2013—2017年属中等承载区间;从各要素看,水资源和水环境要素的特征值由1.18、1.92分别增加为2.72、3.36,均呈增加趋势,水生态要素的特征值由3.44下降为2.31,呈下降趋势。未来应在推进水污染控制、水资源节约利用的基础上,重点关注水生态的保护、修复。     

社河控制单元水环境承载力情景方案设计研究

以抚顺县社河控制单元为例，基于水环境-水资源-水生态-社会经济4个子系统构建指标体系及水环境承载力评估预警动态模型，并设计常规发展型、经济改善型、水环境改善型、水资源改善型、综合改善型5种情景方案，预测2019—2025年不同发展方案下的水环境承载力。结果表明，社河控制单元水环境承载力均呈上升趋势，各方法调节效果为综合改善型(0.811 7)>水资源改善型(0.765 8)>经济改善型(0.711 7)>水环境改善型(0.682 4)>常规发展型(0.672 5)。常规发展型情景方案2025年达到临界超载—蓝色预警状态，说明按照现有状态发展，社河控制单元不能够承载目前的人口、经济规模；综合改善型情景方案2025年达到绿色不超载状态，说明在此方案下，社河的社会经济、水环境、水资源、水生态能协调发展。     

安徽省油料作物生产重心演变格局

[目的]安徽省各地油料种植在资源禀赋、政策及科技投入等方面存在差别,供需矛盾将成为未来油料业的困境,必须进一步研究油料作物演变格局,探索如何保障油料安全。[方法]运用GIS技术和重心理论,定量分析2004-2016年安徽省油料作物、花生、油菜籽及芝麻产量时空演化过程,研究重心轨迹空间演变规律。[结果]安徽省油料作物重心分布地域差异明显,产量重心分布规律为:花生纬度最高,芝麻次之,油菜籽纬度最低;(2)总体而言,油料作物生产重心相对稳定向南转移,年均移动速度为5.42km·a~(-1)。分种类来看,花生、芝麻生产重心向东南方向移动,油菜籽重心向西南方向运动;(3)在重心转移路径图上,某指标(如花生产量)重心移动距离大小能客观地指示该指标在移向地区相对增长的幅度值;(4)3种油料作物生产重心年均移动距离波动差异程度明显不同,由弱到强依次为花生、油菜籽、芝麻。[结论]分析了安徽省油料作物时空演化规律和演化机制,对提升安徽省油料作物产量提出了建议。     

基于相对资源承载力的赣州市空间分异研究

以赣州市为研究区,构建了基于相对资源承载力的主体功能区划分模型,利用该模型分别划分出3类不同的主体功能区:优化开发区、重点开发区和限制开发区,提出了相关发展建议,并进一步分析了赣州市相对资源承载力的演变(2000-2011年)。研究结果表明,赣州市尚主要处于重点开发区,近12年来相对资源承载力变化比较平稳,相对资源承载力模型应用于主体功能区划能够取得良好效果。     

BP神经网络模型在象山港水环境承载力研究中的应用

为研究近年象山港水环境承载力状况,根据2010—2013年象山港水质指标DO、COD、DIN和DIP的统计数据获取指标阈值,应用BP神经网络技术建立象山港水环境承载力研究模型。模型输入指标为DO、COD、DIN和DIP的监测值,输出为水环境承载力指数。应用构建的模型对2014年春、夏、秋、冬象山港水环境承载力进行研究,结果表明:2014年象山港水环境承载力指数季节平均值都小于0. 4,水环境承载力总体不理想。象山港湾内的水环境承载力整体高于外海。湾口受外海影响,水环境承载力常年偏低;内湾水环境承载力季节变化复杂,主要为局部影响;湾中部水环境承载力春季偏高,夏季偏低,这与生物活动有关。BP神经网络模型结构简单、数据结果直观可靠,可应用于象山港水环境承载力问题的研究。     

丘陵山区资源环境承载力评价研究──以重庆市渝北区为例

基于丘陵山区资源环境承载力理论内涵的解析,从资源环境约束系统和保障系统两个维度探讨丘陵山区资源环境承载力评价的思路、方法,并以重庆市渝北区为例进行实证研究,应用GIS空间分析和多因素综合评价法进行研究。结果表明:(1)构建高程、坡度、水域、森林绿地和地质灾害因子等约束性因子组成的丘陵山区资源环境约束系统承载力指标体系,综合评价区域建设条件的适宜性和限制性,将渝北区建设条件分为适宜建设用地区、限制建设用地区和禁止建设用地区3种类型;(2)基于适宜建设用地规模与人均建设用地标准来测度土地资源所能保障人口规模来表征丘陵山区资源环境保障系统承载力。研究结论:资源环境承载力是可持续发展度量和管理的重要参量和依据,科学认知丘陵山区资源环境承载能力对丘陵山区生态文明建设与可持续发展、新型城镇和农村建设等有着重要的理论意义和实用价值。     

渭河关中段水环境安全评价

为了对河流的水环境安全进行评价,评价出沿河城市对河流水环境安全的影响情况,以渭河关中段即渭河所流经宝鸡、咸阳、西安和渭南4个城市段为例,选取2000 ～ 2013年各市与水环境安全有关的14个指标为研究对象,基于压力-状态-响应模型(PSR模型),利用综合指数评价法,计算4城市段水环境综合安全指数及影响水环境安全程度的权重值,并以此评价渭河关中段的水环境安全,找到影响水环境安全的主要因素.结果表明,2000～ 2013年间渭河关中段的水环境安全状态基本在"较差"和"良好"两个安全等级间波动;2011年之后关中段水质呈逐步上升趋势;适当增加人均绿地面积、适当减少化肥的施用将有利于渭河关中段水环境的改善.     

基于夜间灯光数据的关中平原城市群建成区时空格局演变

基于DMSP/OLS和BDRVIIRS夜间灯光数据,采用统计数据比较法提取了关中平原城市群2002—2020年建成区的空间信息,运用城市规模扩张指数、重心偏移模型、景观格局指数和空间自相关法,对城市群建成区的时空演变特征进行了量化分析。结果表明：(1)2002—2020年关中平原城市群城市建成区围绕原中心城区,呈现出不规则扩展趋势,建成区的图斑数量不断增加;建成区扩张总体上呈现不断增长的趋势,变化特征存在年际差异,扩展过程呈现出“缓慢增长—持续加速—趋缓”的特征;(2)城市群建成区的重心轨迹基本上呈东北—西南的发展态势,重心移动距离呈现先增长后缩短的趋势,西安市主导城市群快速发展,城市群西部城市扩张明显;(3)城市群建成区进入“数量增长”和“规模增长”并行的扩张阶段,城市群内部扩张以极化蔓延为主,核心城市西安的首位特征较为明显,辐射带动作用有一定的增强;(4)城市群建成区空间分布的集聚特征愈加明显,区域内城市规模差异有一定的缩小。城市群各县区发展差异显著,城市群一体化发展的程度仍较低。     

基于 GIS的青海省清真寺时空演变特征研究

基于宗教地理学相关理论,以青海省清真寺为研究对象,运用空间分析方法对青海省伊斯兰教清真寺文化传播的时空演变特征进行研究.结果表明:(1)青海省清真寺的数量随时间的增长呈波动上升趋势,按增长曲线特征可分为4个阶段:元明时期的缓慢增长阶段、清代的波动增长阶段、民国时期的平稳增长阶段和新中国成立以来的跌宕发展阶段;(2)随历史的演进,清真寺重心迁移幅度不大,其重心移动距离呈不断减小的趋势,移动方向呈东南-西北-西南移动趋势;(3)清真寺在青海东部形成"单核集聚"且呈"辐射型"传播发展模式,其分布高度集聚在民和回族土族自治县、化隆回族自治县、大通回族土族自治县、循化撒拉族自治县4个县内,即全省70%的清真寺分布在青海1.4%的地区;(4)清真寺的分布保持高度自相关,聚集程度呈波动变化,其中,青海东部的化隆回族自治县、循化撒拉族自治县、民和回族土族自治县为稳定清真寺高密度聚集区,西南、西北部分县(市)为不稳定清真寺低密度聚集区,低-低集聚类型呈"片状"分布.     

中国省际城市土地资源综合承载力评价

本研究以中国31个省际城市为研究区,从土地人口承载力、土地经济承载力、土地社会承载力及土地生态承载力4方面构建评价指标体系,运用全局主成分分析法与均方差权值法的综合确权法提高研究结果的精确度,对2014—2016年中国31个省际城市土地资源综合承载力发展水平进行评价。研究结果表明:(1)2014—2016年中国省际城市土地资源综合承载力水平呈逐步上升趋势,其中2015—2016年上升趋势较快,2016年达到顶峰,81%的省份土地资源综合承载力呈较高水平。(2)北京市土地资源综合承载力发展水平遥遥领先,整体来看,北京、天津、重庆和上海直辖市的土地资源综合承载力强于山东、河北、江苏、湖北等中东部城市,内蒙古、青海、新疆和西藏等西部边缘型城市土地资源综合承载力水平较低。(3)综合分析土地资源承载力影响因素,经济因素、生态因素、人口因素与社会因素均起到一定作用,地均GDP、建成区绿化覆盖率、人口密度、人口自然增长率与人均建设用地面积是影响中国省际城市土地资源综合承载力的主要因素。     

基于GIS的重心计算方法探讨

应用重心研究物质和能量的迁移是地学分布研究中的常用方法,但目前的重心计算方法在理论上不够严密.在GIS技术手段支持下,以中国大陆经济重心计算为实例,分别以省会(点)坐标、省(面)儿何中心坐标、地级市(点)坐标和市(面)几何中心坐标计算法进行计算,并对计算结果进行比较和分析.研究结果表明,用更低一级子子区(市)行政首府或几何中心坐标计算的重心与常规方法相比计算结果有较大偏差.建议在顾及数据的可获得性的情况下,应优先采用子子区坐标的加权平均计算方法,基于GIS技术的辅助,该计算不难实现.