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1976—2021年日本国土空间格局演化特征及趋势

地理学报 2025年第2期80卷 324-344页

作者：尹力魏伟李泓锐夏俊楠赵浪薄立明武汉大学城市设计学院武汉430072 武汉大学中国发展战略与规划研究院武汉430072 湖北省人居环境工程技术研究中心武汉430072 武汉大学资源与环境科学学院武汉430072

中国空间治理愈加强调对国土未来合理演化过程的设计,理性判读先发国家空间优化与调控中可能面临的共性问题和治理经验,是提高国土空间规划对未来预判能力的关键途径。本文从国家尺度解析1976—2021年日本国土空间时空结构、空间转型及... 详细信息

中国空间治理愈加强调对国土未来合理演化过程的设计,理性判读先发国家空间优化与调控中可能面临的共性问题和治理经验,是提高国土空间规划对未来预判能力的关键途径。本文从国家尺度解析1976—2021年日本国土空间时空结构、空间转型及空间冲突的时空演化特征,并在识别关键驱动因子基础上模拟日本未来国土演化趋势。研究结论为:(1) 1976—2021年日本城镇空间剧烈扩张的同时生态环境持续优化,但农业空间规模和粮食产量大幅下降,日本国土农业生产能力日益退化造成巨大粮食安全问题,同时人口向经济发达、地形平坦的平原和湾区集中引发了严重空间冲突。(2)日本国土空间演化具有明显阶段性特征,全国经济波动和人口结构变化对国土空间演化整体方向未产生显著影响,但能有效改变演化的速率和进程。(3)多种情景下的模拟结果表明日本未来国土空间格局并不会发生结构性变动,农业空间将被持续侵占,伴随着乡村人口不断流失和老龄化程度加深,其国家粮食安全危机将进一步加重,同时日本极有可能在未来10~15年联结东京—中京—近畿三大都市圈形成世界级的巨型老龄化城市群。

关键词：国土空间规划城镇化后期多情景模拟老龄化巨型城市群日本

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中国陆域国土空间格局演变的时空分异与影响因素——基于胡焕庸线与博台线的对比分析

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地理研究 2025年第2期44卷 552-576页

作者：尹力魏伟李泓锐夏俊楠薄立明武汉大学城市设计学院武汉430072 武汉大学中国发展战略与规划研究院武汉430072 湖北省人居环境工程技术研究中心武汉430072 武汉大学资源与环境科学学院武汉430072

优化国土空间格局和推动区域协调发展是国家重大战略之一,面对现阶段空间治理体系转型实际和各类空间结构变化新趋势,客观上需要在系统解析国土空间演变过程、区域差异及影响因素的同时,识别出一条或多条支撑区域协调发展的主轴线,成为... 详细信息

优化国土空间格局和推动区域协调发展是国家重大战略之一,面对现阶段空间治理体系转型实际和各类空间结构变化新趋势,客观上需要在系统解析国土空间演变过程、区域差异及影响因素的同时,识别出一条或多条支撑区域协调发展的主轴线,成为表征全国国土空间演变最宏观特征的标志线。以胡焕庸线和博台线为空间参照,按照主体功能区城镇开发、粮食安全和生态安全地域主导功能划分城乡建设、农业生产和生态保护“三区”空间分类体系,运用空间转移矩阵和地理统计分析2000—2020年中国陆域国土空间布局、演变及结构转型特征,并通过Mann-Whitney U检验、Moses极端反应和Dagum空间基尼系数定量验证关键界线两侧国土空间演变的均衡程度及差异来源,进一步通过OPGD和MGWR模型从“强度-格局”两方面识别关键影响因素及其作用效应的空间分异。结果表明:(1)近20年中国城乡建设空间剧烈扩张过程中东-西、南-北差异逐渐缩小,同时局部地区伴随着明显转出现象;农业生产空间沿胡焕庸线“西增东减”,生态保护空间全局性缩减,农业生产-生态保护空间的动态互转尤为显著。(2)胡焕庸线和博台线可有效刻度中国国土演变的空间分异特征,其中胡焕庸线可对农-林格局的非稳态变化有效刻度,博台线可作为全国城乡建设空间是否转出的分水岭,目前全国各类国土空间演变仍以东-西差异为主,南-北之间差异不大。(3)中国国土空间演变是社会经济-自然地理-交通区位-政策工程共同作用下的复杂结果,其中自然地理和交通区位是制约中国全局空间演变的共性因素,东-西之间主要是自然地理条件差异,而南-北之间交通区位因素更为突出。本研究佐证了博台线确实有潜力作为突破胡焕庸线、实现区域均衡发展的关键界线,并基于研究结论提出平衡城乡建设空间布局南北差异、及时应对农业生产空间“西增东减”新趋势、动态监测泛胡焕庸线区域生态与农业空间变化过程等策略建议。

关键词：国土空间时空演变分异规律胡焕庸线博台线识别验证区域协调发展

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基于改进信息量模型的地质灾害易发性评价——以西藏察隅县G219国道沿线为例

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地质通报 2025年第1期44卷 185-200页

作者：曹苏傲郭振陈佳乐河南省地质研究院河南郑州450001 河南省城市地质工程技术研究中心河南郑州450001 中国地质大学(武汉) 湖北武汉430074

【研究目的】公路建设引起道路沿线地质灾害频发。道路沿线地质灾害易发性评价是地质灾害应急救援中的关键问题,其评价结果可为灾害防范和应急决策提供科学依据,有助于减少灾害带来的潜在损失。【研究方法】察隅县G219国道沿线共发育地... 详细信息

【研究目的】公路建设引起道路沿线地质灾害频发。道路沿线地质灾害易发性评价是地质灾害应急救援中的关键问题,其评价结果可为灾害防范和应急决策提供科学依据,有助于减少灾害带来的潜在损失。【研究方法】察隅县G219国道沿线共发育地质灾害85处(其中滑坡9处、崩塌31处、泥石流45处)。根据地质灾害的发育特征,选取水系线密度、道路线密度、地震峰值加速度、地震反应谱特征、岩组、地貌、DEM、平面曲率、剖面曲率、坡向和坡度11个影响因素作为评价因子,将地质灾害点核密度分析与信息量法相结合,改进信息量法模型,并运用GIS技术对研究区域的地质灾害易发性进行评价。【研究结果】研究表明,基于改进的信息量法模型的易发性评价结果与实际灾害分布情况高度吻合。模型评价精度较高,AUC值达到0.836,表明模型对地质灾害易发性的预测能力显著。【结论】改进的信息量法模型在评价地质灾害易发性方面表现出更优的精度,可为察隅县及其附近区域的城镇规划建设和地质灾害风险管理提供可靠的科学依据。

关键词：改进信息量模型地质灾害易发性评价西藏察隅县指标因子 ROC曲线

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国土空间规划背景下黄河流域水生态空间格局演变特征及其影响因素

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水土保持研究 2025年第2期32卷 178-190页

作者：薄立明赵浪尹力张翔魏伟武汉大学中国发展战略与规划研究院武汉430072 武汉大学城市设计学院武汉430072 中国地质大学(武汉)国家地理信息系统工程技术研究中心武汉430078 湖北省人居环境工程技术研究中心武汉430072

[目的]科学认知黄河流域上、中、下游水生态空间格局演化特征及影响因素,促进水资源用途管制客体向国土空间规划体系治理系统的融入,推动黄河流域生态保护和高质量发展。[方法]采用空间转移矩阵、最优地理探测器等量化模型分析黄河流域... 详细信息

[目的]科学认知黄河流域上、中、下游水生态空间格局演化特征及影响因素,促进水资源用途管制客体向国土空间规划体系治理系统的融入,推动黄河流域生态保护和高质量发展。[方法]采用空间转移矩阵、最优地理探测器等量化模型分析黄河流域上、中、下游水生态空间格局演变的区域差异,剖析了水生态空间格局演变路径并揭示其内在影响因素。[结果](1)黄河流域水生态空间规模为2.76万km^(2),仅占流域国土总面积的2.28%,上、中、下游水生态空间规模占比为22∶2∶3,研究期内规模性扩张了4 989.90 km^(2),上游地区增长规模最大,下游地区增长幅度最剧烈。(2)上游地区水生态空间主要与其他生态空间发生交叉转换,引起水生态空间大规模扩张,其次是与农业空间交互转换造成水生态空间小规模流失;中游地区水生态空间主要与农业空间发生交叉转换,其次是其他生态空间,引起水生态空间小规模扩张;下游地区农业空间向水生态空间的转换引起水生态空间大规模扩张的同时水生态空间也规模性转换为城镇空间。(3)上游地区水生态空间规模性扩张核心影响因素是水资源“液态化”的水文循环过程,流失则是主要由第一、三产业发展诉求驱动;中游地区水生态空间格局演变整体表现为政府财政所主导的适配地区自然地理条件、社会经济发展的水资源调配过程;下游地区则是水生态空间伴随城镇化进程在农业地区和城镇地区的转移。[结论]黄河流域上、中、下游水生态空间格局演变特征、路径和影响因素差异显著,需要根据各区域水资源保护利用的发展定位,建立起共同治理、协同发展的流域协作体系。

关键词：水生态空间国土空间规划用途管制时空格局黄河流域

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网络化船舶自主航行系统安全技术研究进展

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中国科学:技术科学 2025年第4期55卷 698-716页

作者：马勇胡睿蝶胡松林赵玉蛟水路交通控制全国重点实验室武汉理工大学武汉理工大学航运学院内河航运技术湖北省重点实验室国家水运安全工程技术研究中心南京邮电大学碳中和先进技术研究院济南大学信息科学与工程学院

网络化船舶自主航行系统是指利用先进的信息技术和自主控制技术,在无人或少人操作情况下实现船舶自主导航和远程监控管理.随着船-船、船-岸之间数字化连接日益增多,网络安全已成为水路交通领域的研究热点.为掌握船舶自主航行系统的最新... 详细信息

网络化船舶自主航行系统是指利用先进的信息技术和自主控制技术,在无人或少人操作情况下实现船舶自主导航和远程监控管理.随着船-船、船-岸之间数字化连接日益增多,网络安全已成为水路交通领域的研究热点.为掌握船舶自主航行系统的最新发展动态和技术趋势,本文综述了其网络安全技术研究进展,并介绍了船舶自主航行系统面临的5种主要网络安全威胁:信息阻塞、时延、虚假数据、信息盗窃、权限提升.进而,本文梳理并讨论了包括网络攻击数学建模技术、网络安全态势感知技术、威胁建模与风险评估技术、网络攻击检测技术和弹性安全防御技术的网络安全对策.最后,本文分析了船舶自主航行系统在网络安全方面面临的机遇和挑战.

关键词：网络化船舶自主航行系统网络攻击攻击方式安全技术

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非洲地域功能空间演变的时空分异与驱动机制——基于时序遥感数据和可解释机器学习分析

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地理科学进展 2025年第3期44卷 594-613页

作者：尹力魏伟李泓锐张轲刘立阳薄立明武汉大学城市设计学院武汉430072 武汉大学中国发展战略与规划研究院武汉430072 湖北省人居环境工程技术研究中心武汉430072 黄淮学院建筑工程学院河南驻马店463000

科学认知非洲地域功能空间格局演变过程及形成机制,开展对非土地资源基础性调研工作,对服务国家“走出去”发展战略和构建中非命运共同体具有重要现实意义。论文以中国城镇化、粮食安全和生态安全地域主导功能为空间参考标尺,划分非洲... 详细信息

科学认知非洲地域功能空间格局演变过程及形成机制,开展对非土地资源基础性调研工作,对服务国家“走出去”发展战略和构建中非命运共同体具有重要现实意义。论文以中国城镇化、粮食安全和生态安全地域主导功能为空间参考标尺,划分非洲城乡建设—农业生产—生态保护三大地域功能空间,采用时空立方体、空间转型强度分析模型和可解释机器学习解析2002—2022年非洲大陆地域功能空间演变特征及区域差异,并结合关键驱动因素的重要程度和交互作用强度研究演变机制。结果表明:(1)近20年非洲约3.97%的地域功能空间发生结构转型,城乡建设空间剧烈扩张9.71%的同时,人均建设用地规模却减少33.78%,城乡“人口—土地”失衡问题日益凸显;农业生产空间波动式缩减且沿撒哈拉沙漠南缘形成一条明显的剧烈变化带;生态保护空间内部组成结构显著改变但整体呈优化态势。(2)非洲在5°N~15°N之间形成了一条明显的空间结构转型高动态度带,农业生产—生态保护空间的剧烈动态互转现象最为突出,沙漠绿化的同时土地退化仍然明显,导致城乡建设空间扩张相关结构转型规模在大陆尺度下并不显著。(3)社会经济发展、人口增长等因素对非洲大陆全局尺度下地域功能空间结构改变的作用有限,反而大气水汽压、温度、降雨、纬度和地形起伏度等水文条件变化和地形地貌基础起到了决定性作用,非洲地域功能空间格局由多个不同规模量级、转型强度和驱动机理的空间变化过程共同决定。未来中国对非援投及相关空间发展战略的制定需要注重非洲自身空间演变的过程及规律,也需要利用其各类地域功能空间演变的时空分异特征和潜在演变趋势实现区域发展的多维协同。

关键词：地域功能时空立方体可解释机器学习 “一带一路”倡议非洲

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2000—2020年内蒙古高原国土空间演化生态效应及其影响因素

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生态学报 2025年第6期45卷 2968-2984页

作者：魏伟王雅宁尹力余侃华薄立明武汉大学城市设计学院武汉430072 武汉大学中国发展战略与规划研究院武汉430072 湖北省人居环境工程技术研究中心武汉430072 长安大学建筑学院西安710061

科学认知国土空间格局演变特征及其生态效应的关联作用和驱动机制,有利于构建“生态安全屏障更加牢固,农牧用地布局结构明显优化,城镇集中集聚集约成效凸显”的国土空间开发保护格局。利用转换矩阵、InVEST模型和多尺度地理加权回归模型... 详细信息

科学认知国土空间格局演变特征及其生态效应的关联作用和驱动机制,有利于构建“生态安全屏障更加牢固,农牧用地布局结构明显优化,城镇集中集聚集约成效凸显”的国土空间开发保护格局。利用转换矩阵、InVEST模型和多尺度地理加权回归模型,按照“国土空间演化-生态系统响应-影响因素解析”研究路径,分析2000—2020年内蒙古高原“三区空间”(城镇空间、农业空间、生态空间)转换的生态效应及其影响因素。结果表明:(1)近20年内蒙古高原城镇空间持续扩张,生态空间与农业空间“此消彼长”特征显著,大兴安岭沿麓农牧区“由黄转绿”和锡林郭勒草原畜牧区“由草转牧”变化突出。(2)全区生态系统服务整体好转,ESI指数呈“东南高西北低”空间格局。主体功能区划对“三区空间”转型的生态效应具有显著分区作用,生态功能区内农业转向生态空间显示最强正向生态效应。(3)自然地理、经济社会和政策工程综合影响“三区空间”转换的生态效应:土壤侵蚀、平均风速等自然因子促进山地、高原的正向生态效应,而放牧强度、第三产业产值等经济条件加剧农牧空间转换的负向生态效应,政策工程则对全区持续发挥稳定约束作用。论文提出以下政策建议:把握城镇空间错位提升发展机遇,构建“一核双星多节点”城镇空间格局;发挥农牧空间草地资源优势,推进“六牧四农”的农牧空间格局;实施生态空间全要素全域保护,建设“三山两带一弯多廊多点”的生态空间格局,牢筑我国北方重要生态安全屏障。

关键词：国土空间规划内蒙古高原三区空间生态系统服务农牧空间

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武汉都市发展区城乡高温脆弱性评估对比研究

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武汉大学学报(信息科学版) 2025年第4期50卷 802-813页

作者：方云皓张为袁娜娜丁伟华中科技大学建筑与城市规划学院湖北武汉430074 湖北省城镇化工程技术研究中心湖北武汉430074 浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310028 杭州境合规划设计研究院有限公司浙江杭州311100

在全球变暖及城乡融合发展的双重背景下,高温对城镇与乡村居民健康及社会经济的消极影响愈演愈烈。科学评估城乡高温脆弱性并对比其差异,有利于为城乡地区的气候适应性策略提供差异性指引。在城乡差异视角下,以中国武汉都市发展区为例,... 详细信息

在全球变暖及城乡融合发展的双重背景下,高温对城镇与乡村居民健康及社会经济的消极影响愈演愈烈。科学评估城乡高温脆弱性并对比其差异,有利于为城乡地区的气候适应性策略提供差异性指引。在城乡差异视角下,以中国武汉都市发展区为例,整合多源数据测度城乡社区高温暴露度、敏感性、适应性因子,评估城乡社区高温脆弱性空间分布与集聚特征差异,识别并比较不同高温致脆因子类型,以此提出针对城乡社区的差异性防范策略。结果表明:(1)城镇与乡村社区的高温脆弱性在空间上呈现差异性分布格局,城镇社区表征为由内向外逐渐减弱的“核心外围”结构,乡村社区表征为整体低值、局部高值的“多极”结构。相对乡村而言,城镇较高、高等级高温脆弱性社区数量更多、分布更广、覆盖范围更大,面临的高温脆弱性问题也更严峻。(2)城镇与乡村社区的莫兰指数分别为0.693、0.471,表明城镇与乡村社区的高温脆弱性均具有显著的空间集聚性,且城镇高温脆弱性的空间集聚效应较乡村社区更强,但乡村社区面临的高温脆弱性挑战不可忽视。(3)引发城镇与乡村社区高温脆弱性的主导因子存在差异。城镇社区的高温脆弱性主要由高温暴露导致,乡村社区的高温脆弱性主要归结于其适应能力不足。在应对高温脆弱性时,城镇与乡村社区应当采取差异性的防范策略。

关键词：高温脆弱性城乡差异空间自相关主导因子分区武汉都市发展区

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基于转录组研究哈茨木霉WF2诱导的烟草抗病分子机制

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植物保护 2025年第2期51卷 44-51页

作者：危潇黄大野姚经武袁勤峰汪汉成黎妍妍曹春霞湖北省生物农药工程研究中心国家生物农药工程技术研究中心武汉430064 湖北工业大学武汉430068 湖北省烟草科学研究院武汉430030 贵州省烟草科学研究院贵阳550081

为了深入探究哈茨木霉WF2诱导烟草抗病性的分子机制,利用转录组测序技术与荧光定量PCR技术,将经过哈茨木霉WF2处理的烟苗与对照的转录组进行对比与分析。结果发现,WF2处理共诱导了377个差异表达基因(DEGs),其中341个DEGs上调表达,36个D... 详细信息

为了深入探究哈茨木霉WF2诱导烟草抗病性的分子机制,利用转录组测序技术与荧光定量PCR技术,将经过哈茨木霉WF2处理的烟苗与对照的转录组进行对比与分析。结果发现,WF2处理共诱导了377个差异表达基因(DEGs),其中341个DEGs上调表达,36个DEGs下调表达。通过对差异表达基因进行GO和KEGG富集分析,发现WF2主要诱导乙烯(ET)信号通路和MAPK信号通路相关基因的上调表达,其中包括大量植物防御抗性相关基因,如编码ERF、WRKY、TGA等转录因子的基因。此外,哈茨木霉WF2还诱导了非生物胁迫相关的信号调节因子如DREB、CRK、PYL等的上调表达。

关键词：哈茨木霉转录组分析烟草

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基于多录井参数特征同步的溢流事故监测研究

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应用数学和力学 2025年第2期46卷 241-253页

作者：陈青黄志强孔祥伟何弦桀徐洲安果涛长江大学石油工程学院武汉430100 长江大学油气钻完井技术国家工程研究中心武汉430100 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川德阳618399

依据录井参数进行溢流事故的判断十分依赖坐岗人员的经验,且现场采集的综合录井参数信噪严重,参数变化特征不明显,溢流监测准确率低.通过低通滤波处理和局部加权线性回归,去除现场综合录井参数曲线的高频信号和低频信噪,经归一化处理,... 详细信息

依据录井参数进行溢流事故的判断十分依赖坐岗人员的经验,且现场采集的综合录井参数信噪严重,参数变化特征不明显,溢流监测准确率低.通过低通滤波处理和局部加权线性回归,去除现场综合录井参数曲线的高频信号和低频信噪,经归一化处理,得到了多参数同步的溢流识别方法,并结合GCN图形匹配和BRNN双向传递的特点,建立了GCN-BRNN相融合的模型,提高了溢流事故监测的准确率.结果表明,通过局部加权线性回归处理后能够使曲线变化特征更加明显,且归一化后的多参数同步监测比单一参数监测的准确率更高;以川西某井的综合录井数据为例进行溢流识别测试,与原先模型相比,结合后的模型溢流识别准确率更高,可达到85%;储层特征会影响录井参数的采集精度,储层分布结构越均匀、性质越稳定,溢流监测的准确率越高.经JT井现场应用,溢流事故识别准确率≥89%,实际溢流风险与模型识别结果一致.该方法能有效处理多源信息间的冲突,提高溢流监测的识别精度,对现场结合录井参数的溢流事故监测方法具有指导意义.

关键词：钻井溢流监测参数特征滤波去噪局部加权线性回归神经网络

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