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城市群县城建设用地时空扩张特征及其驱动力研究——以武汉城市圈的汉川市为例

河北省科学院学报 2022年第6期39卷 61-70页

作者：肖潇张祚刘和涛朱丽霞华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079 广东国地规划科技股份有限公司广东广州510630 华中师范大学公共管理学院湖北武汉430079 湖北省规划设计研究总院有限责任公司湖北武汉430070 地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079

城市群内县城的发展是城市群协调发展与否的重要体现。本文以武汉城市圈内的汉川市为例,采取空间分析、最小偏二乘回归和地理探测器等研究方法,研究城市群范围内县城建设用地扩张的空间特征,发现影响其扩张规律和异质性的驱动力因素,以... 详细信息

城市群内县城的发展是城市群协调发展与否的重要体现。本文以武汉城市圈内的汉川市为例,采取空间分析、最小偏二乘回归和地理探测器等研究方法,研究城市群范围内县城建设用地扩张的空间特征,发现影响其扩张规律和异质性的驱动力因素,以期为城市群范围内的县城城镇化发展提供决策参考。研究结果表明:(1)研究期内汉川市建设用地扩张整体较强且各乡镇建设用地扩张空间差异逐渐扩大,表现为沿交通线扩张及填充式扩张两种模式。(2)邻近大城市房地产业开发对建设用地扩张的影响最大,第二产业发展对其影响最稳定,各乡镇建设用地开发与人口集聚的关联性大。(3)驱动力随时间发生变化,依次起作用的是工业化、城镇化和区域经济联系。鉴于城市群内的县城建设用地扩张受到邻近大城市的影响,建议发挥中心城区集聚经济效应,在集聚中走向均衡。

关键词：城市群县城建设用地扩张驱动力地理探测器

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基于水土之美的生态文明研学旅行开发研究——以武汉市蔡甸西湖流域水土保持科技示范园为例

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华中师范大学学报（自然科学版） 2020年第4期54卷 624-631,669页

作者：李星明雷雯陈芷涵李家成华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079 华中师范大学地理科学省级实验教学示范中心武汉430079 湖北省发展和改革委员会/华中师范大学武汉城市圈研究院武汉430079

水土资源是生态文明建设的基础,生态文明教育是生态文明建设的关键.将水土资源的保护利用实践与生态文明教育相结合,应用水土保持技术与措施的生态治理、知识普及和景观体验等功能开展研学旅行,是当前进行生态文明教育和生态文明建设的... 详细信息

水土资源是生态文明建设的基础,生态文明教育是生态文明建设的关键.将水土资源的保护利用实践与生态文明教育相结合,应用水土保持技术与措施的生态治理、知识普及和景观体验等功能开展研学旅行,是当前进行生态文明教育和生态文明建设的重要途径.水土保持主要技术与措施具有生态性、科技性和教育性的特性,其内涵与载体具有生态美、科技美和知识美,即形成水土资源的水土之美.基于水土之美,以湖北省武汉市蔡甸西湖流域水土保持科技示范园为生态文明研学旅行开发的案例地,研究开发体现水土之生态美、水土之科技美和水土之知识美的研学旅行项目,以探索依托水土资源进行生态文明研学旅行基地开发并进行生态文明教育和生态文明建设的可行路径.

关键词：生态文明水土之美研学旅行武汉蔡甸

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三峡山地不同坡位土壤水分的时序变化研究

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华中师范大学学报（自然科学版） 2020年第4期54卷 690-699,720页

作者：白雨诗刘目兴易军万金红地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079 华中师范大学可持续发展研究中心武汉430079

土壤水分是维持森林生态系统可持续的重要因子,降水作为土壤水分最主要的补给来源,定量认识两者的关系对深入了解土壤水分入渗及产流汇流等生态水文效应和区域水平衡至关重要.该文采用时间序列法分析了2018年—2019年三峡山地大老岭林... 详细信息

土壤水分是维持森林生态系统可持续的重要因子,降水作为土壤水分最主要的补给来源,定量认识两者的关系对深入了解土壤水分入渗及产流汇流等生态水文效应和区域水平衡至关重要.该文采用时间序列法分析了2018年—2019年三峡山地大老岭林区典型小流域土壤含水量和降水之间的相关关系,结果表明:1)研究区降水过程无显著自相关性,而土壤含水量呈现高度自相关性,且随时间尺度缩小不断增强;2)降水量与土壤水分含量同消同涨,两者之间存在协相关关系,月尺度上土壤含水量与降水相关性较弱,日尺度上二者相关性呈明显的“单锋型”,小时尺度上降水序列和土壤水分序列相关性在降雨事件发生后2~4 h最显著;降雨72 h后,各深度土层相关系数差异明显减小.3)在不同时间尺度下,不同深度土层土壤含水量与降水的协相关性变化趋势表现出较强的一致性,随土壤深度增加,土壤含水量与降水的相关性降低,且水分变化对降雨滞后性增加.4)不同坡位土壤水分与降水的协相关性差异显著.坡下土壤含水量对降水的响应强烈,而坡上两者相关系数偏低.5)土壤水分序列与降水序列协相关性在不同时间尺度有所差异,小时尺度和天尺度两者协相关性较为显著且均随着时间推移呈先增大后减小的特征,而月尺度两者相关性则表现为随滞后时间距增加而单调递减趋势.

关键词：降水土壤含水量时序分析不同坡位三峡山地

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青藏高原大骨节病流行区环境、食物及人群硒水平研究

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地理科学进展 2020年第10期39卷 1677-1686页

作者：王婧李海蓉杨林生华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室/可持续发展研究中心武汉430079 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

为了解青藏高原大骨节病流行区环境、食物及人群硒水平的分布现状,论文通过CNKI、Web of Science和Google Scholar等数据库检索收集了2000—2018年间发表的关于青藏高原大骨节病病区土壤、粮食、饮水及人发硒含量的文献,按拟定标准共筛... 详细信息

为了解青藏高原大骨节病流行区环境、食物及人群硒水平的分布现状,论文通过CNKI、Web of Science和Google Scholar等数据库检索收集了2000—2018年间发表的关于青藏高原大骨节病病区土壤、粮食、饮水及人发硒含量的文献,按拟定标准共筛选出33篇文献并提取有效数据进行统计分析。结果显示,青藏高原大骨节病病区自然环境总体仍处于低硒循环状态,其中耕作土壤、饮水平均硒含量分别为0.147 mg·kg-1和0.54μg·L-1,高原自产青稞、小麦、糌粑平均含硒量分别为9.27、19.08、11.07μg·kg-1;而病区儿童整体硒营养水平较1990年以前有明显升高趋势,发硒平均含量为0.234 mg·kg-1,已基本脱离硒缺乏状态(<0.20 mg·kg-1);外源性大米的硒含量为43.29μg·kg-1;病区儿童发硒水平与土壤总硒含量无明显相关关系(r=0.125,P>0.05,N=23)。青藏高原大骨节病流行区儿童发硒水平与自然环境硒水平不一致的变化趋势提示,随着社会人文因素的干预,外源性硒的输入有所增加,并在一定程度上降低了病区人群对当地低硒环境的依赖性,这可能是青藏高原大骨节病病情稳定下降并得到有效控制的主要原因。

关键词：青藏高原大骨节病环境儿童硒

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高光谱小波能量特征估测土壤有机质含量

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光谱学与光谱分析 2019年第10期39卷 3217-3222页

作者：章涛于雷易军聂艳周勇华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079 华中师范大学可持续发展研究中心湖北武汉430079

土壤高光谱在采集过程中难以避免噪声干扰,造成高光谱数据信噪比较低,影响土壤有机质含量估测精度。尝试探究小波能量特征方法,降低高光谱噪声,提升土壤有机质含量高光谱估测模型性能。选取湖北省潜江市运粮湖管理区为试验区,于2016年9... 详细信息

土壤高光谱在采集过程中难以避免噪声干扰,造成高光谱数据信噪比较低,影响土壤有机质含量估测精度。尝试探究小波能量特征方法,降低高光谱噪声,提升土壤有机质含量高光谱估测模型性能。选取湖北省潜江市运粮湖管理区为试验区,于2016年9月采集80份深度为0~20 cm的水稻土样本;土壤样本经风干、碾磨、过筛等一系列处理后,在实验室内采集样本光谱,并通过重铬酸钾-外加热法测定土壤有机质含量;利用浓度梯度法,将总体样本集(80个样本)划分为建模集(54个样本)和验证集(26个样本);以mexh为小波基函数进行连续小波变换(continuous wavelet transformation),将土壤高光谱转换为10个分解尺度的小波系数(wavelet coefficients);逐尺度计算小波系数的均方根作为小波能量特征(energy features),将10个尺度的小波能量特征组成小波能量特征向量(energy features vector);逐尺度逐波长计算小波系数与有机质含量的相关系数,将达到极显著水平(p<0.01)的小波系数作为敏感小波系数(sensitive wavelet coefficients);利用主成分分析法(principal component analysis)分别计算土壤高光谱和小波能量特征向量的各主成分载荷,通过比较两者第一主成分贡献率的高低和两者前三个主成分得分的空间离散程度,判断小波能量特征转换前后建模自变量的主成分信息变化趋势;基于小波能量特征向量和敏感小波系数分别建立多元线性回归和偏最小二乘回归土壤有机质含量估测模型。结果表明,土壤有机质含量越高,全波段反射率越低,但不同土样的光谱反射率曲线特征相似,近红外部分的反射率(780~2 400 nm)高于可见光部分(400~780 nm);敏感小波系数对应的波长为494,508,672,752,1 838和2 302 nm;土壤高光谱与小波能量特征向量的第一主成分贡献率分别为96.28%和99.13%,小波能量特征向量的前三个主成分散点较土壤高光谱的主成分散点在空间上更为聚集,表明小波能量特征方法有效减少了噪声影响;比较全部土壤有机质含量估测模型,以小波能量特征向量为自变量的多元线性回归模型具有最佳估测精度,其验证集决定系数(R^2)、相对估测误差(RPD)和均方根误差(RMSE)分别为0.77,1.82和0.82。因此,小波能量特征方法既能够提高数据的信噪比,提升土壤有机质含量的估测精度,又实现了土壤高光谱数据降维,降低了模型复杂度,可用于土壤有机质含量快速测定和土壤肥力动态监测等研究。

关键词：土壤高光谱小波系数小波能量特征土壤有机质水稻土

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丝绸之路经济带旅游业发展与生态文明建设的耦合协调度研究

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华中师范大学学报（自然科学版） 2020年第4期54卷 611-623页

作者：李星明覃小华陈伟方世巧华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079 南宁师范大学旅游与文化学院南宁530001 广西农业科学院质检所南宁530001

通过构建旅游业发展与生态文明建设评价指标体系,采用熵权法和综合评价法测算2009年、2012年、2015年和2018年丝绸之路经济带各省区旅游业发展与生态文明建设的综合评价指数,并运用耦合协调度模型及相对发展模型研究了丝绸之路经济带旅... 详细信息

通过构建旅游业发展与生态文明建设评价指标体系,采用熵权法和综合评价法测算2009年、2012年、2015年和2018年丝绸之路经济带各省区旅游业发展与生态文明建设的综合评价指数,并运用耦合协调度模型及相对发展模型研究了丝绸之路经济带旅游业发展与生态文明建设的耦合协调关系.研究表明:1)研究期内丝绸之路经济带旅游业发展与生态文明建设的耦合协调发展区域差异明显,空间格局上呈现出东部、南部高于其他地区的差异特征,不平衡问题突出;2)旅游业发展与生态文明建设的耦合协调水平整体偏低,总体水平还处于濒临失调阶段,旅游业发展还需要更长时间与生态文明建设进行磨合;3)旅游业发展与生态文明建设的耦合协调发展过程具有一定稳定性,但处于边缘省区的协调发展水平易出现极化的现象,未来应重视旅游业与生态文明建设耦合协调质量的提高,促进旅游业与生态文明建设优质协调发展.

关键词：旅游业发展生态文明建设耦合协调丝绸之路经济带

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城乡要素交互作用下乡村文化消费空间的建构模式——以瓷颜咖啡店为例

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湖北大学学报（自然科学版） 2025年第1期47卷 23-33页

作者：朱媛媛邸佳琦陈思苒刘可心郭韫喆李星明华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079 湖北省发展和改革委员会/华中师范大学武汉城市圈研究院湖北武汉430079

随着乡村振兴战略的深入实施,中国城乡要素流动进入加速期,乡村文化消费空间作为乡村功能由生产向消费的转型工具而涌现。基于空间生产理论,以邯郸市彭城镇瓷颜咖啡店为案例地进行实地调研,通过质性研究和计量研究进行实证分析,演绎提... 详细信息

随着乡村振兴战略的深入实施,中国城乡要素流动进入加速期,乡村文化消费空间作为乡村功能由生产向消费的转型工具而涌现。基于空间生产理论,以邯郸市彭城镇瓷颜咖啡店为案例地进行实地调研,通过质性研究和计量研究进行实证分析,演绎提出了乡村文化消费空间建构模式。结果显示:1)瓷颜咖啡店以政府、企业的决定型物质构建为基础,以“传统文化”与“城市现代文化”有机结合的消费符号固着于实体建筑为概念,以乡村居民视角下的“新型休闲消费空间”与城市游客视角下的“桃花源”为亲历性空间。2)瓷颜咖啡店作为城乡文化整合的一个节点,其发展模式为物质空间拼贴式发展、社会空间嵌入式发展、文化空间整合式发展。3)乡村文化消费空间的生产是城乡居民精神文化需求等内在需求力和政策、资本等外在供给力以及乡土传统消费文化等潜在阻力共同作用的结果。4)乡村文化消费空间的发轫所代表的乡村社会空间转变实质上是乡村结构功能的转变,其空间实践也表征了乡村绅士化的过程。

关键词：城乡要素交互文化消费空间空间生产地方性

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城乡景观复杂度视角下的城乡交错带界限确定——以武汉市为例

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经济地理 2019年第10期39卷 71-77页

作者：黄琦王宏志顾江曾菊新地理过程分析与模拟湖北省重点实验室/华中师范大学城市与环境科学学院

以城乡景观复杂度为视角,构建包含土地利用现状、权属、产业、土地规划在内的城乡属性要素体系,运用景观复杂度指数,基于G-统计量确定城乡地域范围内城乡景观复杂度高值集聚区为城乡交错带空间界限,对武汉市城乡交错带界限予以空间呈现... 详细信息

以城乡景观复杂度为视角,构建包含土地利用现状、权属、产业、土地规划在内的城乡属性要素体系,运用景观复杂度指数,基于G-统计量确定城乡地域范围内城乡景观复杂度高值集聚区为城乡交错带空间界限,对武汉市城乡交错带界限予以空间呈现。研究发现:①城乡景观复杂度在城乡地域之间呈现"M"型分布,城乡交错带景观复杂度最高;②G-统计量确定城乡景观复杂度高值集聚区为城乡交错带空间界限可信度较高;③城乡交错带是包含自然和人文要素在内的城乡属性要素集合体;④应发挥城乡交错带空间功能促进城乡融合。

关键词：城乡交错带景观复杂度空间界限乡村振兴城乡融合

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稻虾共作快速发展背景下潜江耕地时空变化特征分析

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长江流域资源与环境 2020年第12期29卷 2709-2718页

作者：夏天方鹤楠纪文文李洪涛严浩吴文斌地理过程分析与模拟湖北省重点实验室/华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079 潜江市自然资源和规划局湖北潜江433102 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

虾稻共作综合种养模式近年来在长江中下游地区快速发展,探索虾稻共作对农业土地利用的影响,对于科学调控虾稻田发展、确保粮食和生态双安全具有重要意义。该研究以虾稻共作模式发源地——湖北潜江市为研究区域,利用空间分析和破碎度指... 详细信息

虾稻共作综合种养模式近年来在长江中下游地区快速发展,探索虾稻共作对农业土地利用的影响,对于科学调控虾稻田发展、确保粮食和生态双安全具有重要意义。该研究以虾稻共作模式发源地——湖北潜江市为研究区域,利用空间分析和破碎度指数方法,分析虾稻共作模式快速推广下潜江市农业土地利用时空格局变化。结果表明:(1)近20年来,耕地时空格局变化过程是以园林办事处(主城区)为中心的建设用地向西至广华镇、南至杨市镇不断扩张,耕地转为新增建设用地达28.64 km2,约18.59 km2耕地转换为水域;(2)耕地格局呈现破碎化,主要由城市发展过程中建设用地扩张占用耕地,以及虾稻田快速发展后造成;(3)虾稻田主要由水田转换而来,部分旱地及水域也转换为虾稻田。虾稻田的不断扩张,特别是旱地和水域转换为虾稻田,一定程度上带来耕地破碎化。因此,在我国农业劳动力不足、农民收入不高和种地积极性不强等因素下,未来虾稻田种植模式对耕地利用具有较好的潜力和空间,但也需要重点关注虾稻共作模式的可持续发展,重点基于水田发展虾稻田种养模式。

关键词：土地资源耕地利用时空变化虾稻田破碎度

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阿克苏河流域土壤湿度反演与监测研究

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生态学报 2019年第14期39卷 5138-5148页

作者：聂艳马泽玥周逍峰于雷于婧华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079 湖北大学资源环境学院武汉430062

以新疆阿克苏河流域为研究区,以GF-1 WFV和Landsat8 OLI两种高分辨率遥感影像为数据源,结合102个不同深度层的土壤湿度实测数据,选择垂直干旱指数(PDI)、改进型垂直干旱指数(MPDI)和植被调整垂直干旱指数(VAPDI),对土壤湿度指数反演的... 详细信息

以新疆阿克苏河流域为研究区,以GF-1 WFV和Landsat8 OLI两种高分辨率遥感影像为数据源,结合102个不同深度层的土壤湿度实测数据,选择垂直干旱指数(PDI)、改进型垂直干旱指数(MPDI)和植被调整垂直干旱指数(VAPDI),对土壤湿度指数反演的效果进行比较和验证。结果表明,两种数据源下的PDI、MPDI、VAPDI与土壤湿度实测含水量的决定系数较高,尤其是0-10 cm的相关性最强,平均决定系数达到0.68,说明基于光学遥感影像近红外和红光波段反射率构建的反演指数对近地表层土壤湿度信息更敏感,但对地下较深层次的土壤湿度反演精度略低;MPDI和VAPDI能够在一定程度上克服混合像元对土壤湿度光谱信息的影响,反演的精度要比PDI高,尤其是高植被覆盖度区,采用垂直植被指数(PVI)修正的VAPDI反演精度最佳;基于两种遥感数据源的土壤湿度空间异质性基本一致,但空间分辨率较高的GF-1 WFV模拟的土壤湿度空间分异更加精细和明显。研究结果可为"一带一路"背景下干旱半干旱地区大范围和动态监测土壤湿度、开展定量节水灌溉等提供理论基础和实践参考。

关键词：土壤湿度反演模型高分辨率遥感影像阿克苏河流域

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