<正>0引言流域是由分水线围合的河流或湖泊的地面集水区与地下集水区的总和,是地理学研究常用的基本单元[1]。大河大湖流域地理研究长期受到学术界重视,海河流域、太湖流域、滇池流域、鄱阳湖流域、黑河流域等均为多学科研究的热点区域[2-5]。以流域为主体的长江经济带、黄河流域生态保护和高质量发展已上升为国家战略[6]。近年来,水利部持续推进数字孪生流域建设,长江模拟器、黄河大脑等平台得到发展[7-8]。
灌区是我国粮食生产的重要区域,开展灌区耕地地块精细提取与作物识别对保障国家粮食安全和提升农业管理水平具有重要意义。在丘陵灌区复杂地形与破碎耕地条件下,基于单一遥感数据往往难以兼顾地块边界提取精度与作物时序特征,导致分类精度受限。针对这一问题,本文以云南昭通大型灌区为例,利用GF-1影像和CPVF(Cultivated Parcel Vectorization Framework)框架提取耕地地块边界,然后在Sentinel-2影像上计算地块尺度NDVI等关键物候指标,最后将各地块的物候曲线与不同作物的标准物候规则进行匹配,实现灌区主要作物的地块级识别。结果表明,该方法总体分类精度为75.35%,其中小麦和水稻识别精度较高,玉米次之,马铃薯因生长周期灵活而精度偏低;2020—2024年玉米始终为主导作物,马铃薯为第二大作物,二者间的相互转化最频繁,水稻面积虽小但呈增长趋势。研究结果证明GF-1与Sentinel-2相结合能有效提升复杂丘陵灌区的作物分类精度,可为区域农业监测、粮食安全评估及耕地精细化管理提供新思路。
汾河流域是山西省人口与产业高度集聚区,也是黄河中游重要生态屏障,在城镇扩张、交通建设、矿产开发等多重人类活动扰动下,识别并优化流域生态安全格局对提升生态连通性、支撑分区精准修复与国土空间可持续治理具有重要意义。本文以汾河流域为研究区,选取2002—2023年多源时空数据,采用形态学空间格局分析(MSPA)识别生态源地;在常规阻力因子基础上引入矿区指标,基于层次分析法(AHP)赋权构建综合阻力面;利用电路理论识别生态廊道、生态夹点与障碍点,分析流域生态安全格局的时空变化;综合生态源地增减、稳定生态廊道、持续障碍点及生态夹点分布,识别生态修复关键区并提出针对性建议。结果表明:2002—2023年汾河流域生态源地分布呈“山地集中、盆地稀疏”特点,面积约减少9.0%;综合阻力在中部河谷偏高,两侧山地偏低;生态廊道网络先扩展后调整,一级廊道连通性总体仍优于2002年;生态夹点主要位于山地到盆地过渡带及中南段生态廊道,部分障碍点长期存在;最终识别出“三核三线两区”修复重点,为推进流域生态修复提供依据。
生态系统服务空间分异及其驱动因素识别是构建区域生态安全格局与实施国土空间差异化治理的重要基础。本文以国家新型城镇化规划中的山西中部城市群为研究对象,整合2000年、2010年和2020年多源数据,定量评估产水量、土壤保持、粮食供给和碳储量4项生态系统服务,综合地理探测器与SOM-K-means聚类分析其时空演变特征、影响因素并进行生态系统服务分区。结果表明:(1)2000—2020年研究区产水量、土壤保持与粮食供给分别增长64.9%、42.5%和37.8%,碳储量下降约1.7%,调节服务高值区主要分布于林草覆盖较高的山地,粮食供给高值区集中于盆地和河谷农业区;(2)2020年生态系统服务空间分异受自然与社会经济因子共同影响,DEM对碳储量的解释力最高(q=0.820 7),气候和植被因子对产水量、土壤保持的解释力较高;在排除NDVI结构性关联后,人口密度和人均GDP是粮食供给解释力较高的独立因子,多数因子组合呈增强效应;(3)研究区可划分为城乡生活区、生态保育区与农林结合区,3类分区的服务结构与人类活动、地形、气候及土地利用等主要影响因素具有对应关系。研究结果可为资源型城市群生态修复和国土空间精细化治理提供依据。
在“双碳”目标背景下,识别资源型地区碳排放空间关联结构及其分区格局是推进区域协同减排与精准治理的重要前提。本文基于2000—2020年5个时期的山西省土地利用与能源碳排放数据,核算117个县域的直接和间接碳排放量,通过引力模型构建县际碳排放加权空间关联网络,运用社会网络分析法揭示整体网络密度与个体特征,并结合Louvain算法与共识聚类识别网络社团结构,进而实现碳排放空间关联网络分区。结果表明:(1)研究期内山西省碳排放总量显著增长,呈现“快速扩张—平台整理—恢复增长”的阶段性特征。(2)碳排放空间关联网络密度从2000年的9.17%升至2020年的38.37%,关联数量增加3倍以上;核心节点度数中心度持续居前,但中介中心度下降,网络结构由单核心主导向多中心联动转变。(3)2000—2020年山西省碳排放网络社团结构保持稳定,社团数量保持7个不变,跨期分区一致性较高,迁移县域主要集中于板块边界地带。研究结果可为区域协同减排和差异化治理提供参考。
在天然水域中,浅滩作为泥沙淤积形成的沉积体,兼具生态保护与人文景观价值,对我国第一大淡水湖湿地——鄱阳湖浅滩湿地开展遥感监测研究能为大尺度湿地资源的精准管理提供决策依据。针对地表水与部分建筑在NDWI影像中容易混淆的问题,本文构建可见光近红外波段的有符号总反射率指数(Signed Total Reflectance Index, STRI),并实现流域地表水提取和地表水覆盖频率(水淹频率)统计,借助面向对象影像分析和数学形态学技术有效剔除细碎水体;通过1986—2022年多年水淹频率的统计分析识别鄱阳湖流域各类浅滩。结果表明,基于STRI时间序列及年水淹频率统计的方法能有效区分不同发育阶段的浅滩类型,鄱阳湖流域浅滩和水域制图将为流域生态治理、航运规划管理、水域环境分析等提供数据支撑。
基于空间生产理论与符号消费理论,本文将旅游者视为历史文化街区旅游空间意义生成与价值再生产的重要主体,从“物质甄选—情感投射—行为交互”的连续体验过程构建“感知空间—构想空间—交互空间”分析框架,探讨“网红”消费驱动下历史文化街区旅游空间的生产机理。以北京市什刹海历史文化旅游风景区、北锣鼓巷和南锣鼓巷为案例地,基于社交照片和旅游轨迹数据,综合运用卷积神经网络(CNN)要素识别、HSV色彩分析和照片构图分析方法,揭示旅游者在空间要素选择、情感意义表达和空间交互实践中的差异化生产过程。结果表明:(1)感知空间层面,旅游者对历史文化街区的空间生产表现为对空间要素的选择性甄选与符号化重组。历史古建空间以地理标志符号和历史文化元素为主,街巷胡同空间突出老北京生活场景,潮玩休闲空间则更多呈现都市消费要素。(2)构想空间层面,旅游者通过照片色彩完成对空间意义的情感投射。历史古建空间以低饱和度红黄色系表征历史怀旧感,街巷胡同空间以青黄色系表达文艺化、市井化生活想象,潮玩休闲空间则通过昼夜色彩差异呈现生态休闲与都市潮流的双重情感意象。(3)交互空间层面,旅游者通过不同构图方式完成与空间要素的行为互动。历史古建空间体现“重在场”的身体嵌入,街巷胡同空间体现“重场景”的地方生活融入,潮玩休闲空间体现“重要素”的消费场景嵌入。
汾河流域是山西省的重要生态屏障和经济带,其生态环境质量直接关系到区域生态安全与高质量发展。本文以汾河流域为研究对象,利用2000—2022年5期Landsat影像,选取核归一化植被指数(kNDVI)、湿度(Wet)、干度(NDBSI)、热度(LST)和气溶胶光学厚度(AOD)构建新型遥感生态指数(NRSEI),并利用地理探测器分析驱动因素。结果表明:(1)2000—2022年汾河流域生态环境质量总体呈波动上升趋势,NRSEI均值由0.456提升至0.496,生态改善区域(34.7%)显著大于退化区域(14.3%)。(2)山地丘陵区生态质量较优且持续改善,盆地平原区生态压力突出;上游吕梁与忻州本底较好且保持稳定,中游太原与晋中波动明显,下游临汾与运城改善最显著。(3)高程、土地利用和核归一化植被指数是影响流域生态质量的关键因子。
近年河流蓝藻水华加剧,对生态安全与饮用水源构成威胁,然而受限于河道狭窄及河流蓝藻水华复杂光学特性,其卫星遥感识别面临挑战。本文以巢湖和太湖流域7条主要出入湖河流为研究对象,基于Sentinel-2 MSI影像系统评估5种典型蓝藻指数在河流环境中的适用性,构建可在云、太阳耀光等干扰条件下稳定运行的河流蓝藻水华遥感提取框架,并生成2019—2024年蓝藻水华时空数据集。结果表明:(1)浮游藻类指数(Floating Algae Index, FAI)表现最佳(准确率达88.65%,Kappa系数为0.727 0),利用绿光波段与近红外波段的组合阈值(ρG/ρNIR>0.6且ρG>0.13)可有效剔除云和太阳耀光等干扰像元;(2)该框架在Landsat、高分、环境系列等多源卫星上准确率达88.60%,在复杂光学干扰下也具有良好稳健性;(3)研究区河流蓝藻水华主要发生在夏秋高温季节,2019年巢湖流域杭埠河水华暴发最频繁(11次);(4)利用该框架依托多源卫星可实现逐日河流蓝藻水华监测,为提升流域尺度蓝藻风险预警能力提供技术支撑。
协调推进传统村落活化利用与和美乡村建设是实现城乡共荣、推进现代化建设的必然要求。基于理论推演,传统村落活化利用与和美乡村建设在价值目标、内涵逻辑、利益诉求及实施举措上高度契合,具备统筹发展的内在基础。以武陵山区竹山村为实证对象,综合运用问卷调查与半结构化访谈,深入剖析传统村落活化利用与和美乡村建设的融合发展模式、融合机制及优化路径,结论如下:(1)传统村落活化利用与和美乡村建设具有多维协同关系,可统筹推进;(2)根据融合机制提出四维优化路径:依托“数字记忆”与“实体空间”双轨载体重塑文化表达,实施“主题IP塑造”与“区域联动”的差异化发展策略,构建“本土内生”与“外部引智”互补的人才梯队,创新“多元资本介入”与“精准传播”并重的可持续运营模式;(3)构建“需求驱动—要素整合—政策中介—资源转化”的协同演进机制,凝练“竹山模式”,为同类地区强化文化、民族和国家认同及破解发展瓶颈提供理论支撑与实践范式。