“地理空间分析综合应用” 栏目所有文章列表

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  • 地理空间分析综合应用
    刘小情, 任福, 岳韦霆, 高云骥
    地球信息科学学报. 2025, 27(5): 1214-1227. doi: 10.12082/dqxxkx.2025.240359 cstr: 32074.14.dqxxkx.2025.240359

    【目的】 森林作为陆地生态系统的主体,具有调节气候、保持水土等多种功能。在森林面临的众多危害中,火灾对森林资源的危害日益严重。分析影响森林火灾的因素对于预防森林火灾和制定相关策略至关重要。【方法】 本研究选取中国为研究区,识别森林火灾主要驱动因素,选取植被、气候、地形、人类活动等森林火灾相关驱动因子,利用地理探测器进行全局森林火灾的驱动力分析。并基于植被分区方案,定量计算了8个植被区划的森林火灾空间分布驱动力。【结果】 ① 全局尺度上,森林火灾的空间分布受植被覆盖度(fvc)的影响最大,解释力为0.130 2,气候因子对森林火灾的驱动力相对较强;驱动因子交互作用均为增强,森林火灾的发生是各驱动因子综合作用的结果;且森林火灾驱动因子与森林火灾发生概率之间存在非线性关系和影响阈值; ② 局域尺度上,气候和植被作为森林火灾的关键驱动因素,很大程度上解释了各个分区森林火灾的空间分布。如气温(tem)是寒温带针叶林区域(CTNF)、温带针叶、落叶阔叶混交林(TCBMF)、青藏高原高寒植被区域(AVTP)3个区域的最高解释力驱动因子,解释力分别为0.313、0.410、0.052;风速(win)是暖温带落叶阔叶林区域(WTBF)的最高解释力驱动因子,解释力为0.279。【结论】 在不同区域,森林火灾主要驱动因子和因子的交互作用均有差异,定量验证了森林火灾空间分布驱动力的空间异质性。研究结果有助于了解中国不同区域森林火灾的驱动因素,并帮助政策制定者设计火灾管理战略,以减少潜在的火灾危害。

  • 地理空间分析综合应用
    陈夏微, 龙毅, 刘湘, 张翎, 刘少俊
    地球信息科学学报. 2025, 27(5): 1228-1245. doi: 10.12082/dqxxkx.2025.240508 cstr: 32074.14.dqxxkx.2025.240508

    【目的】 休闲环境品质是影响居民休闲体验和参与度的关键因素,与城市区域活力和经济发展紧密相关。探究环境品质如何影响休闲空间活力对促进城市发展至关重要。【方法】 本研究遵循人本导向,提出一种基于图文融合感知的环境品质与空间活力关系探究框架。利用手机信令数据测度休闲空间活力,在应用网络评论文本与街景影像数据综合感知城市休闲环境品质的基础上,通过参数最优地理探测器模型(OPGD),从全局和局部空间尺度深入分析了南京市单一休闲环境品质因子以及交互作用对休闲空间活力的影响机制。【结果】 ① 南京市休闲空间活力分布呈现“单核心-多中心”的空间分布模式,主城区活力以新街口商圈为核心集聚,江北区形成两端与中心呼应的“三点”格局,仙林地区的高活力区分布在大学城周边,东山高活力区位于双龙大道地带; ② 从全局看,南京市的休闲空间活力由经济水平间接主导。从局部空间看, 14个休闲环境品质因子对休闲空间活力的影响表现出明显的区域异质性,而在高水平休闲空间活力的市、区级核心区,环境品质因子对休闲空间活力的影响均显著; ③ 南京市休闲空间活力的形成机制与区域地理位置、人口密度与构成、经济收入水平等密切相关。【结论】 南京市的分析结果说明,图文融合感知下的休闲环境品质探究提升了休闲空间活力影响因子及其机制研究的系统性与全面性,为优化城市休闲环境品质和提升休闲空间活力提供了科学依据。

  • 地理空间分析综合应用
    王贶, 柯日宏, 李胜楠, 王璞
    地球信息科学学报. 2025, 27(4): 967-978. doi: 10.12082/dqxxkx.2025.240586 cstr: 32074.14.dqxxkx.2025.240586

    【目的】揭示旅游流网络结构特征是景区优势互补和协调发展的前提条件。【方法】本文基于大规模手机定位数据,综合运用出行链提取、社会网络分析以及社区检测等方法构建了多尺度旅游流网络分析框架,在微观、介观和宏观尺度挖掘长沙市旅游流网络结构特征。【结果】① 微观尺度:长沙市旅游流网络呈现显著的中心化趋势,岳麓山国家重点风景名胜区和橘子洲景区等少数节点在网络中的影响力较大。仅有33%的节点的结构洞效能和效率大于均值且约束性小于均值,网络结构洞现象突出,整体连通性和效率受限; ② 介观尺度:长沙市的旅游流集中程度较高,呈现明显的空间聚集特征。旅游流网络被划分为6个旅游社区。各社区内通常有2个核心景区带动游客对周边景点游览,不同旅游社区发展不平衡,存在以岳麓山国家重点风景名胜区和橘子洲景区为核心的超大旅游流社区; ③ 宏观尺度:旅游流网络呈现“单核强集聚、整体分散”分布特征,形成以市中心为核心向外扩散的多圈层结构。旅游流网络的网络全局效率仅为0.367,部分边缘地区的景区可达性较差,核心景区对边缘景区的“涓滴效应”有限。

  • 地理空间分析综合应用
    苏志萍, 杨成生, 王子倩
    地球信息科学学报. 2025, 27(4): 979-993. doi: 10.12082/dqxxkx.2025.240614 cstr: 32074.14.dqxxkx.2025.240614

    【目的】滑坡易发性评价过程中负样本选择和机器学习模型对结果的影响不容忽视。【方法】为探究这2种因素对滑坡易发性评价结果的影响规律,本文以怒江流域怒江州峡谷段为例,在提出利用加权信息量模型对负样本选取优化的基础上,选取了包括起伏度、土地利用和多年年均降雨量在内的13个影响因子,分别采用支持向量机模型、卷积神经网络模型、梯度提升决策树模型3种机器学习模型,与传统随机样本选取方法进行了滑坡易发性对比研究,并针对降雨因子对易发性分级的影响进行分析。【结果】① 基于优化后负样本的各模型评价结果在滑坡密度方面均有提升,分别提升0.010 3、0.0639、0.004 0; AUC值均相对升高,分别升高0.033、0.018、0.008; ② 在易发性评价结果中,梯度提升决策树模型最优,较支持向量机模型、卷积神经网络模型精度分别提高了3.8%和1.7%; ③ 将2019—2020年的夏、冬季平均月降雨量数据引入梯度提升决策树模型,结果显示夏季高、较高易发区面积增大,尤其是南部六库镇和上江镇地区。【结论】基于加权信息量模型优化负样本是合理的,梯度提升决策树模型作为滑坡易发性评价模型较适用于怒江州峡谷段地区的孕灾环境,降水对该地区滑坡易发性具有明显影响。本文所提出的研究思路对区域防灾减灾体系构建具有重要的实际意义,同时也为未来的区域规划提供科学依据。

  • 地理空间分析综合应用
    许新元, 牛磊
    地球信息科学学报. 2025, 27(4): 994-1010. doi: 10.12082/dqxxkx.2025.240544 cstr: 32074.14.dqxxkx.2025.240544

    【目的】探索基于街景数据的城市绿视率时空变化特征及其影响因素,为城市街道绿化水平评估提供新方法。【方法】提出GSENet语义分割模型,在编码器中整合GSE-Block特征校准模块,解码器采用高效自注意力模块(Mix-transforemr)。基于该模型分析2014—2023年兰州市主城区百度街景数据,运用热冷点分析、统计分析、相关性分析方法探索绿视率时空变化规律。【结果】① GSENet模型以ResNet50为主干网络,MIOU达74.7%,优于PSPNet、DeepLabV3等主流模型,大面积类别F1分数可达0.95; ② 2019—2023年相比2014—2018年, GVI平均上升2.3%,70.9%的采样点显示出上升趋势。安宁区提升最显著,城关区提升最小。研究区中部偏西及东北部地区GVI显著上升,特别是在高校周边区域;商业中心和交通枢纽附近,GVI出现明显下降; ③ 建筑密集度与GVI变化呈负相关,道路宽阔度与GVI变化的相关性较弱;人口密度与GVI变化在街道尺度下呈现出较强的正相关。【结论】基于GSENet模型的街景绿视率测算方法具有较高准确性,可有效评估城市绿化水平的时空变化特征,为提升街道绿化感知程度和城市空间规划提供重要参考。

  • 地理空间分析综合应用
    郑思齐, 陈媛媛, 吴艳红, 迟皓婧, 陈浩
    地球信息科学学报. 2025, 27(4): 1011-1023. doi: 10.12082/dqxxkx.2025.240688 cstr: 32074.14.dqxxkx.2025.240688

    【目的】气候变化下,鄱阳湖区日益突出的干旱灾害严重影响着区内社会经济的可持续发展与生态环境保护。动态监测鄱阳湖旱情的时空特征,深入认识旱情的发生、发展过程,有助于科学制定干旱应对战略,提高区内应灾和减灾能力。【方法】本文基于Landsat和MODIS遥感影像,重建了2000—2023年逐月鄱阳湖水域面积时间序列,在此基础上构建了标准化水体指数(SWI),用以识别湖区的水文干旱事件,刻画不同时间尺度下湖区水文干旱事件的持续时间、间隔时间以及严重程度等特征,同时应用基于事件的干旱传播分析方法,揭示了流域不同来水区气象干旱与湖区水文干旱间的传播与恢复滞后时间。【结果】① 鄱阳湖区水域面积年际波动较为强烈,水域面积年内最大值与最小值的年际变差系数分别为0.13和0.12,表明鄱阳湖区汛期与非汛期出现干旱的可能性大致相当; ② 月尺度上,鄱阳湖区重度干旱事件持续时间、间隔时间和严重程度中值则分别为1个月、6.5个月和-0.25;极端干旱事件对应指标的中值则分别为1个月、8个月和-0.29。随着时间尺度的增加,干旱事件总体上表现出持续时间减小、间隔时间延长而严重程度加剧的规律; ③ 从气象-水文干旱的传播时间上看,在月尺度上,修水,信江和饶河的气象干旱传播至湖区水文干旱的时间约为2个月,快于其它来水区,表明这3个流域的气象干旱对湖区的水文干旱有更为直接的影响。干旱恢复滞时与干旱的传播时间在空间上、不同时间尺度上以及不同的干旱程度上有较高的一致性。【结论】本文提出的基于遥感水域面积的标准化水体指数可有效识别水文干旱事件,拓展了遥感在干旱监测与管理中的应用。本文关于气象-水文干旱传播过程的研究有助于增强区域水文干旱的预测能力。此外,鄱阳湖干旱及其气象-水文干旱传播特性的新认识可为鄱阳湖区的防灾减灾规划与决策提供重要的科学参考与数据支持。

  • 地理空间分析综合应用
    申力, 徐瑱梵, 艾明耀, 卢宾宾
    地球信息科学学报. 2025, 27(3): 698-715. doi: 10.12082/dqxxkx.2025.240528 cstr: 32074.14.dqxxkx.2025.240528

    【目的】 癌症是全球绝大多数国家的主要致病死因,对人类寿命和公共卫生构成了严重威胁。本文探讨了全球五类主要癌症死亡率的时空分布特征,并给出了未来发展趋势预测。【方法】 本文针对2011—2019年全球200个国家五类主要癌症(肺癌、结直肠癌、胃癌、肝癌与胰腺癌),采用GBD数据与世界银行数据库资料,基于MGWR模型提取各类癌症死亡率影响因素的空间异质性特征,利用ARIMA模型提取各类癌症死亡率的时间变化趋势特征,并将该时空信息作为参数输入构建贝叶斯时空模型,对全球主要类型癌症死亡风险进行预测评估。【结果】 研究发现,全球五类癌症死亡率均持续增加, 2019年各类癌症死亡率较2011年平均上升了17.2/100 000人。全球超过72.8%的国家癌症死亡相对风险较高(RR>1),呈现出明显的空间聚集性。【结论】 相比非洲与南亚地区,欧洲、中亚、北美、东亚及太平洋地区癌症死亡率增速较快。相比中低收入和低收入国家,高收入和中高收入国家各类癌症死亡率上升趋势明显,相对风险更高。65岁及以上人口占比、吸烟、酒精、低运动强度、高糖加工饮食、人均GDP、人均GNI和人均医疗卫生支出成为全球主要类型癌症死亡风险的关键影响因素。本研究通过集成不同地理时空分析方法优势,创新性构建了涵括时空分组变量和不同影响因素的疾病风险时空预测模型,灵活度高,可解释性强,更适用于量化时空非平稳性关系,能够有效评估全球不同地区主要类型癌症死亡的相对风险,加深了地理空间建模技术与流行病研究的交叉融合,对严峻的全球癌症防控规划具有重大科学意义。

  • 地理空间分析综合应用
    张晓龙, 赵尚民, 李姝贞
    地球信息科学学报. 2025, 27(3): 716-731. doi: 10.12082/dqxxkx.2025.240504 cstr: 32074.14.dqxxkx.2025.240504

    【目的】 土壤冻融过程是青藏高原生态系统和气候变化的敏感指示因子,研究其时空变化特征对揭示该地区气候变化及其生态响应具有重要意义。【方法】 本文基于2003—2022年的ERA5-LAND地表温度数据,通过Theil-Sen斜率估计法和Mann-Kendall检验法分析了土壤冻结起始时间、冻结结束时间、冻结持续时间和冻结天数在青藏高原的时空变化特征,并结合地理探测器分析冻融参数空间分异的主导因素,最后使用相关性分析法分析冻融参数与主要驱动因子的相关性。【结果】 ① 青藏高原土壤冻融过程整体呈现出冻结起始时间由西北向东南推迟的趋势,冻结结束时间、冻结持续时间和冻结天数与此相反,冻结天数显著缩短区域像元面积占比为74.05 %; ② 土壤冻融4种参数在不同区域随时间变化显著,多年冻土区冻结起始时间和冻结天数变化速率最快,分别推迟12.7 d和缩短20.4 d; ③ 气温是青藏高原区冻结天数空间分异的主导因子,降水和NDVI也有重要作用,任意两种因子交互作用均大于单一因子作用,以气温与其他因子在不同区域的解释力最为显著; ④ 在青藏高原区4种参数与气温变化显著相关,与降水和NDVI没有呈现明显相关性;不同海拔下4种参数呈现明显梯度差异,随海拔升高,冻结起始时间提前,结束时间推迟,持续时间和冻结天数延长。【结论】 研究结果为进一步理解土壤冻融过程与气候变化的关系提供了数据支撑,并为青藏高原地区的生态环境变化监测及预测提供理论依据。

  • 地理空间分析综合应用
    温颖, 高美玲, 王彬, 董金芳, 闫泽祥, 李毓旻, 李振洪
    地球信息科学学报. 2025, 27(3): 732-749. doi: 10.12082/dqxxkx.2025.240540 cstr: 32074.14.dqxxkx.2025.240540

    【目的】 内陆水体演变与气候变化息息相关,近年来极端高温事件频发,夏季高温对内陆水体的影响尚待进一步关注。【方法】 本文基于Google Earth Engine平台,结合多源遥感数据,构建了易捕捉细小水体的内陆水体大范围精细化识别方案;采用线性斜率与变异系数揭示了陕西省2016—2022年夏季县域尺度内陆水体面积的时空变化特征;基于估算的逐日近地表气温最高值,应用Pearson相关系数与全局莫兰指数量化了高温和内陆水体面积的时空关联性;最后结合多源自然因子,利用地理探测器与地理加权回归模型探究了高温对内陆水体的驱动过程。【结果】 ① 构建的内陆水体识别方案总体精度为0.967,Kappa系数为0.924。研究时序内陕西省内陆水体空间分布不均,水体分布较少的地区具有较高的波动性; ② 以TXx、TX5d、TX7d、TX10d、TX15d及TX90p表征的不同高温状况与内陆水体面积的时空关联性均呈负相关,其中TX10d与内陆水体面积的时空关联性最高(Pearson相关系数为-0.812,全局莫兰指数为-0.173); ③ 陕西省内夏季高温对内陆水体呈负向抑制作用(回归系数为-0.110 ~ -0.483),尤其气候干旱且水体分布较少的陕北黄土高原地区以及关中地势低平地区易显高温抑制作用。从气候干旱的陕北地区到气候湿润的陕南地区,高温与水体面积的回归系数绝对值逐渐减小,表明了气候干旱且降水不足,则凸显高温抑制作用;而气候湿润且降雨充沛,则能够缓解高温对水体的负向作用。另一方面,地表径流对内陆水体呈正向作用(回归系数为0.110~0.449),气候变暖促使地表径流增加,有利于内陆水体扩增。【结论】 研究时序内陕西省内陆水体面积总体呈增加趋势,且水体面积与持续性高温具有强相关性。水体面积变化对高温的响应过程受多因子的共同作用而呈现出地区差异,相较于气候湿润地区,气候干旱地区的水体面积受高温抑制作用强烈。

  • 地理空间分析综合应用
    张轲, 尹力, 魏伟, 李泓锐, 赵浪, 薄立明
    地球信息科学学报. 2024, 26(11): 2529-2551. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.240439 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.240439

    科学认知中亚-西亚经济走廊国土空间时空演变过程及形成机制,对服务当前“走出去”对外战略和“一带一路”倡议具有重要科学价值与实践意义。依据地域主导功能划分中亚-西亚经济走廊城乡建设、农业生产和生态保护三大国土空间类型,整合多源时空数据构建2002—2022年长时序国土空间分析底图,利用时空立方体模型刻画空间演变过程及典型模式,综合空间转型强度模型从规模-位置-强度3个维度分析空间结构转型特征,基于可解释机器学习模型VIVI-SHAP框架从驱动因素重要程度、交互作用强度和非线性依赖关系等方面分析演变机制。结果表明: ① 2002—2022年中亚-西亚经济走廊约6.14%的国土空间发生了结构转型,城乡建设空间占比小但稳定增长0.17%,农业生产空间整体下降19.04%;生态保护空间内部结构变化明显; ② 生态保护空间内部绿色与其他生态空间的动态互转占主导地位,绿色生态空间向农业生产空间转化呈现出系统倾向性,而城乡建设空间扩张的主要来源为绿色生态空间,占总转入规模的56.36%; ③ 中亚-西亚经济走廊国土空间格局由多个规模量级不同、转型强度各异、驱动机理多样的国土空间转型过程共同塑造,自然地理因素及交通区位因素起到决定性作用,而人口增长和社会经济发展对国土空间结构转型的全局性影响并不突出。本研究为揭示中亚-西亚经济走廊国土空间类型的变化规律和机制提供了新视角和新方法,进一步为决策部门制定合理的国土空间规划提供了数据支持,并在实现更大的空间综合收益及推动区域经济协同发展方面展现了应用价值。

  • 地理空间分析综合应用
    张正加, 林洪, 陈富龙, 冯晓帆, 王猛猛, 刘修国
    地球信息科学学报. 2024, 26(11): 2552-2566. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.240395 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.240395

    在全球气候变暖和人类活动的共同作用下,青藏铁路工程走廊内的多年冻土发生了严重退化,对人类安全、生态环境和多年冻土工程设施的安全构成了威胁。因此,对青藏铁路工程走廊沿线多年冻土融沉风险进行评估是当务之急。由于现有的冻土融沉风险评估指数大多是静态的,未考虑地表冻融循环过程中的动态性变化,为了准确评估青藏铁路工程走廊的多年冻土融沉风险,本文提出了一种基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)的多因子指数对青藏铁工程走廊沿线多年冻土融沉危险性进行评估。该指数融合了地面动态形变信息和静态地质灾害评估指数(容许承载力指数、危险区指数和融沉指数),地表形变速率通过小基线干涉测量技术(Small Baseline Subset Interferometric SAR, SBAS-InSAR)获取。实验结果表明,研究区的形变速率范围在-60~43 mm/y,均值为~7 mm/y;所提出的多因子指数评估结果显示青藏铁路工程走廊的多年冻土区以低危险地区为主,占比约60%,高危险地区的比例约为22%,且高危险最集中的地区是楚玛尔河至风火山,其中北麓河区域发生融沉灾害的可能性最大。与传统的地质灾害评估方法相比,所提出的多因子指数方法在形变较大的区域效果较好,如在唐古拉和楚玛尔河地区。研究结果可为其他多年冻土地区的多年冻土工程设计和施工提供有价值的指导。

  • 地理空间分析综合应用
    余蕾, 盛业华, 刘星雨
    地球信息科学学报. 2024, 26(11): 2567-2582. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.240380 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.240380

    城市活力是提高和维持城市竞争力和生命力的关键。随着城市化进程的发展,城市治理的难度越来越大,亟待城市规划和管理者对城市提出更合理且更精准的措施。本研究以南京市中心城区为研究区,基于基础路网和建筑数据、百度热力图数据、餐饮店铺数据、社交媒体签到数据、POI数据和创新源数据等多源地理大数据,分别从人群活动、网络互动和建成环境 3个层面入手,构建一种深入且细致的城市综合活力评估框架。结合基于实数编码的加速遗传算法优化的投影寻踪模型(RAGA-PPM),对9个城市活力影响因子进行降维得到各因子对综合活力的贡献值,最后分析南京市单维活力和综合活力的空间分布格局,并与熵权法(EWM)计算的活力结果进行差异对比。研究结果表明:从活力产生的角度,整合人群活动、网络互动、物理建设3个维度的城市活力新框架得到的城市综合活力结果,能够更加精准地识别研究区的潜在活力极,通过对活力团样本区域分析,验证了本文提出的城市综合活力评估框架的有效性;南京市单维活力呈现出相似的空间特征,与综合活力一样都呈现出单中心的城市结构,高值区从新街口商圈往外围逐渐递减,且RAGA-PPM方法比EWM识别活力结果的更符合实际。本研究可以为城市设计者提供更加全面且多维的城市活力模式提供借鉴依据。

  • 地理空间分析综合应用
    闫莹莹, 魏冠军, 何斌
    地球信息科学学报. 2024, 26(11): 2583-2596. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.240310 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.240310

    兰州作为西部大开发及丝绸之路的重要节点,在现代经济、文化和交通发展中具有关键战略地位。然而由于特殊的地理位置和黄土地质,地面沉降一直是威胁其生态环境和城市基础设施安全的重要问题。因此,准确识别沉降及评估驱动因子的影响,对防治黄土地区地面沉降至关重要。本文提出将SBAS-InSAR技术与时间主成分分析法(TPCA)相结合,深入分析兰州市地面沉降及其驱动因子,从时空角度挖掘沉降信息,定量分析各驱动因子的影响。首先利用SBAS-InSAR技术获取兰州市地表时序形变数据,在此基础上利用TPCA方法从时序形变数据中提取占比较大的主成分,最后结合各主成分信号对兰州市地面沉降驱动因子进行定量分析。结果表明:兰州市地面沉降主要集中在红古区西北部、七里河区南部、城关区北部和新区西岔镇,最大沉降速率达到45.87 mm/a。在沉降严重的七里河区和新区,前4个主成分可以解释90%以上的数据特征,其中第一主成分(PC1)包含原始数据75%以上的信息。特征区域PC1特征向量变化与不同监测井水位变化的相关系数均超过0.6,表明地下水变化是兰州市地面沉降的主要影响因素。本文方法在兰州市地面沉降分析中具有一定的应用价值,为黄土地区地面沉降的治理提供参考依据。

  • 地理空间分析综合应用
    刘智才, 朱晓春, 郭亚琪, 龙子涵
    地球信息科学学报. 2024, 26(11): 2597-2611. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.240354 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.240354

    国土空间总体规划将城市建设用地划分为不同的类型,各类用地中空间环境要素与地表温度(LST)关系的研究可以为生态城市的建设提供规划管理依据。本文以福州市主城区为研究对象,参照自然资源部于2023年11月发布的国土空间规划用地分类体系,识别了福州市不同类型建设用地(居住用地、公共管理与公共服务用地、商业服务业用地、商住混合用地、工业用地、绿地与开敞空间用地等),分别计算了研究区夏季与冬季的LST以及不同类型用地的空间环境要素信息(NDVI、NDISI、BCR、BH、BSD、SVF),在分析不同类型用地的季节性LST特征和空间环境要素特征的基础上,运用空间自相关分析和空间自回归模型探究各类型用地空间环境要素与季节性LST的空间关系。研究表明: ① 在夏季,工业用地平均LST最高(40.38 ℃),绿地与开敞空间用地平均LST最低(35.71 ℃);在冬季,同样表现为工业用地平均LST最高(18.32 ℃),绿地与开敞空间用地平均LST最低(15.79 ℃)。 ② 各空间环境要素与城市建设用地季节性LST的相关关系及影响程度有所差异。无论在夏季和冬季,BH、BSD均与城市用地LST负相关,NDISI、BCR、SVF均与城市用地LST正相关;而NDVI与居住用地和公共管理与公共服务用地的LST在夏季呈负相关关系,空间误差系数分别为-3.653和-2.496,在冬季则呈正相关关系,空间误差系数分别为3.767和2.507。

  • 地理空间分析综合应用
    孙涵, 岳焕印, 孙威, 黄宇金
    地球信息科学学报. 2024, 26(9): 2123-2139. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.240105 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.240105

    在新经济地理学将空间要素纳入主流经济学的研究范畴后,空间数据统计分析方法也被引入经济学文献中。以地理邻近性为基本特征的集聚经济成为重要的研究对象并逐渐成为经济地理学与GIS交叉研究的领域。Ripley’s K函数属于空间点模式分析中基于距离的方法,也被称为多距离空间聚类分析,DO指数在其基础上发展而来,相比于K函数,DO指数更符合经济学中企业不完全随机分布的计算标准。本文根据2008年和2018年经济普查数据,以《中国经济普查年鉴》为参考标准,清洗数据后利用DO指数测度了京津冀协同发展战略提出前后制造业协同集聚的特征和动态演化过程。结果表明:① 2008年和2018年分别有85.47%和82.53%的制造业产业对发生协同集聚,平均强度由0.030变为0.029,10年间协同集聚的基本格局保持稳定;但协同集聚强度高的TOP 20行业对明显向河北省扩散;② 协同集聚发生的尺度范围扩大,2008年全部行业对协同集聚的显著尺度范围是25~68 km,2018年则是55 km以内和75~103 km。省市边界临界值约为75 km,京津冀协同发展战略提出后制造业跨省级行政区的合作更多,而TOP 20行业对的跨行政边界特征更加明显;③ 制造业协同集聚呈现“两极分化”特点,行业间协同集聚强度值高的更高,但中等强度协同集聚的行业对强度值变低。2018年第一个局部高值出现的尺度为54.5 km,小于2008年的68 km,但整体上显著尺度范围又大于2008年,协同集聚的行业对空间分布尺度范围小的更小,大的更大,在一定程度上验证了协同集聚存在循环累积因果效应。

  • 地理空间分析综合应用
    程东亚, 张小林, 李红波
    地球信息科学学报. 2024, 26(9): 2140-2160. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.230727 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.230727

    乡村振兴背景下,探究乡村快递点布局影响因素,对乡村基础设施建设具有重要意义。本文根据泰森多边形理论的发展现状和社会经济应用研究的需要,提出了变形泰森多边形理论。基于变形泰森多边形理论,以江苏省苏州市乡村(其含义见正文)为研究区,快递点为具体案例,采用普通最小二乘法(OLS)、空间滞后模型(SLM)、空间误差模型(SEM)、地理加权回归(GWR)等方法,揭示了乡村快递点布局影响因素。本文得出如下主要结论。① 变形泰森多边形是泰森多边形在社会经济应用中的改进和拓展,变形泰森多边形由变形区和非变形区2个部分组成,变形区是泰森多边形的局部变形,非变形区是原始的泰森多边形。变形泰森多边形可以有效地解决泰森多边形空间划分与实际情况不匹配的问题,有利于提高社会经济问题研究的可行性与科学性。② 将快递点服务范围作为快递点布局的表征指标,以该指标为因变量,人口规模、经济规模、路网密度等为自变量,探究研究区快递点布局影响因素。P (Probability)<0.05时,研究区OLS、SLM模拟结果显示:人口规模、平均坡度、水域面积为正影响因素,其中人口规模为正主导影响因素;经济规模为负影响因素。研究区GWR模拟结果显示:人口规模和水域面积为正空间影响,经济规模为负空间影响,路网密度、平均坡度正负空间影响均存在。变形泰森多边形理论有助于推动泰森多边形理论的发展,该理论能为未来社会经济应用研究中的空间划分提供新依据。同时,本文结果对认识乡村快递点布局影响因素具有一定价值,对乡村振兴战略实施具有参考意义。

  • 地理空间分析综合应用
    李晓瑞, 盛科荣, 王传阳
    地球信息科学学报. 2024, 26(7): 1672-1687. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.240068 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.240068

    技术知识成为新时期区域创新发展的关键要素,探究技术转移网络生长发育内在机制对于提高区域创新活力具有重要意义。本文基于2001—2020年中国专利权转移数据构建了4个时段的城市技术转移网络,并采用社会网络分析法和随机行动者模型,研究了中国城市技术转移网络演化的内生机制及空间差异。研究发现: ① 中国城市技术转移网络的演化格局具有明显的“核心—边缘”结构特征。网络整体表现出较强的极化特征,但这种极化性有逐渐下降的态势。同时围绕着核心城市,大量涌现的三方关系在影响链接关系形成的同时,也进一步促成了网络局部等级的分化; ② 内生结构动力是中国城市技术转移网络生长发育的关键因素。互惠链接和网络闭合构成了城市技术转移网络演化的微观基础;偏好依附是强化城市技术转移网络链接关系的关键力量; ③ 中国城市技术转移网络演化的内生机制具有明显的空间异质性特征。东部南方区城市技术转移网络具有较强的动态性,互惠链接、网络闭合和偏好依附成为技术转移网络生长发育的内生结构动力;东部北方区网络演化速率呈现出下降的趋势,互惠链接和偏好依附促成了网络链接格局的形成;西北内陆和青藏高原区网络演化速率趋于上升,但网络密度小,仅有互惠效应显著。

  • 地理空间分析综合应用
    张孟斐, 王丽晶, 李永坤, 郎立晨, 郭纳良, 吴锋
    地球信息科学学报. 2024, 26(7): 1688-1701. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.240066 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.240066

    城市内涝灾害不断频发,不仅对城市基础设施和居民财产造成严重破坏,更损害了居民的生活质量和幸福感。排水抢险救援能力与城市内涝灾害强度的空间匹配性直接影响抢险救援效率。本研究以“信息集成-仿真建模-情景模拟-效率对比-方案优选”为思路,基于多智能主体构建了城市内涝排水抢险单位救援行为仿真模型,以北京市凉水河流域为例,结合内涝、交通与排水抢险单位分布信息开展了实证研究,模拟对比了不同情景下城市内涝排水抢险救援效率。结果表明,通过采用“全局分散,局部聚集”的排水抢险单位空间布局方案,抢险救援效率在早晚高峰、抢险水平和救援组合情景中分别提升了18.27%、18.24%和10.34%,模型结果稳定性达到了93.85%。在该布局方案下,排水抢险单位具有更均衡合理的任务分配,有效降低了高峰时期交通流量和信号灯对排水抢险救援效率的影响,同时排水抢险能力组合选择时更具优势。本研究提出的城市内涝排水抢险单位布局优化方案可提升抢险救援效率,降低灾害风险的社会影响,为城市内涝应急管理提供科学依据。

  • 地理空间分析综合应用
    梁毅东, 张述清, 朱大明, 李永平
    地球信息科学学报. 2024, 26(7): 1702-1716. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.240064 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.240064

    城镇开发边界对城市未来的土地利用和国土空间格局有指导和约束作用,主体功能定位是制定国土空间开发保护战略措施的基础,而现有城镇开发边界划定研究对主体功能的影响考虑不足。本文基于2009—2021年土地利用数据,选取重点生态功能区(澄江市)、农产品主产区(陆良县)、城市化地区(昆明市主城区)3种典型主体功能区域,耦合PLUS模型、匀速递增马尔可夫链和层次分析法,依据主体功能类型分别按照生态保护、农业生产、城镇发展情景进行2035年土地利用变化模拟和城镇开发边界的划定,并提出数量及空间格局优化方案。结果表明: ① 不同类型主体功能区城镇建设用地变化影响因素存在差异,重点生态功能区和农产品主产区主要受社会因素的影响,城市化地区主要受自然因素的影响; ② 提出匀速递增马尔可夫链对土地利用进行数量模拟,精度超过96%。通过PLUS模型对3种类型土地利用进行预测, Fom值介于0.1~0.3之间。耦合模型能较好的反映未来土地利用变化情况; ③ 对不同主体功能类型的城镇建设用地进行模拟分析以及对划定的城镇开发边界与实际划定结果进行对比,提出澄江市应缩减边界规模,陆良县应进行布局优化,避让连片耕地并适当缩减边界规模,昆明主城区边界规模合理,但空间布局局部可以优化;城镇开发边界的划定应考虑不同主体功能定位,不能简单用一个统一的扩展倍数来限定。本文提出了在主体功能战略背景下的城镇开发边界划定的一种改进模型与耦合方法,可为政府相关部门开展具体工作提供依据。

  • 地理空间分析综合应用
    王毓乾, 宋雪鹏, 何悦, 谢相建, 谭永滨
    地球信息科学学报. 2024, 26(7): 1717-1732. doi: 10.12082/dqxxkx.2024.230228 cstr: 32074.14.dqxxkx.2024.230228

    一些社会参数可能只与特定辐射强度范围内的夜间灯光保持相关性,而传统的夜间灯光指数局限于夜光遥感影像的全体辐射像元,在一定程度上限制了夜光遥感的应用潜力。本文提出一种顾及灯光强度区间的夜间灯光指数构建方法,利用2012—2020年的NPP-VIIRS夜间灯光数据计算了中国各省和36个主要城市的5 050组特定连续灯光辐射强度区间的区域灯光总值,在省、市2个空间尺度上分别与筛选后的39项和24项社会参数进行相关性分析。除了省级尺度一项、市级尺度2项未通过显著性检验的社会参数,确定了其他社会参数对应的最佳灯光辐射强度区间。与传统的区域灯光总值相比,最佳区间的灯光辐射总值与省、市两级各种不同类型的社会参数的相关性显著提高,相关系数平均分别提高了0.06和0.08;一些与区域灯光总值无明显相关性的社会参数,与最佳区间的区域灯光总值表现出较强的相关性。大部分社会参数的最佳灯光辐射强度区间比较稳定,随时间变化波动较小。各行业社会参数的最佳灯光辐射强度区间表现出明显的差异性与层次性,它们有助于更深入地分析参数与夜间灯光之间的关联关系,评估夜光遥感数据的背景噪音对参数分析的影响。顾及灯光强度区间的夜间灯光指数构建可以提高夜光遥感在社会参数研究领域的应用潜力。