2026年 05期
流域时空感知与多维认知的研究进展
杜培军;郭山川;刘庚;<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]。
基于STRI的鄱阳湖流域河湖浅滩遥感提取研究
姜雨宏;谢相建;欧阳辰;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。
适用于多源卫星数据的河流蓝藻水华提取算法研究——以太湖和巢湖流域河流为例
殷皓川;沈明;胡婷;杨辰;曹志刚;齐天赐;罗嘉文;司云瑞;段洪涛;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。
基于GF-1与Sentinel-2的地块级作物类型精细识别方法
汪妮;罗菊花;张春雨;许珈瀚;段洪涛;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。
基于新型遥感生态指数的汾河流域生态环境质量演变与驱动因子分析
王汝丹;牛凯杰;张鹏飞;张蕾;李豪;刘庚;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。
汾河流域生态安全格局时空演变与生态修复关键区识别
刘馨蔚;张琪;陈宇;王子赫;付建新;刘庚;杜培军;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。
山西中部城市群生态系统服务空间分异驱动因素及服务分区
林菲;王韫韬;孙丽娜;刘泽青;吴朝巧;刘庚;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。
资源型地区碳排放空间关联网络与社团分区研究——以山西省为例
李豪;张蕾;张鹏飞;刘庚;刘秀丽;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。
新质生产力与文旅融合协同演化测评及路径优化研究
张新成;王琳艳;吴昕阳;高楠;王帅;需要加快形成适应新质生产力发展的新型文旅生产关系，使新质生产力成为文旅融合高质量发展的着力点。本文以2008—2022年中国31个省域为研究对象，采用哈肯模型测度我国新质生产力与文旅融合协同演化特征，并通过定性比较分析方法识别两者协同发展的路径组合。结果表明：(1)2008—2015年文旅融合作为主导序参量，两者协同水平并未出现明显提升，地区非均衡化发展态势鲜明；(2)2016—2022年新质生产力作为主导序参量，全国整体协同水平上升趋势明显，但由东向西的阶梯递减格局并未改变；(3)文旅融合主导下的协同演化趋势呈现出强者愈强和弱者愈弱的“剪刀差”形态，而新质生产力主导下的协同演化趋势则呈现出“平行线”形态，具有较强的“鲁棒性”特征；(4)两者协同演化的提升路径可归纳为要素补位、政策补位和供需双元驱动。
中国西部城市旅游合作的圈层约束效应研究
高燕;孙根年;以行政归属划定城市景区遵循了管理边界，但违背了需求驱动下城市旅游流的运动规律。本文基于2007—2022年中国西部51个城市的面板数据集，应用空间面板模型识别西部城市旅游合作效应的圈层约束规律、效应机理及其异质性。结果表明：(1)研究期内西部城市旅游合作的空间传导效应微弱，行政区效应阻碍了城市旅游合作，现有合作主要借助交通邻近渠道开展；(2)西部城市景区的旅游空间效应总体在100～200 km圈层内显现，且以150 km为峰值呈双向距离衰减，在城市150 km旅游圈内提升景区数量、城市经济发展水平和交通客运量能促进城市嵌入西部旅游合作网络；(3)西部县级城市旅游发展具有景区敏感属性，景区效应以本地为主且具有圈层收敛特征，县域100 km圈层内的旅游合作更具价值；(4)西部地级城市在100～200 km圈层景区效应总体显著，在150 km圈层达到峰值，建议将200 km圈层内景区纳入地级城市旅游圈，并依托城市运营打造多样态的旅游兴趣点。本文实证检验了西部城市跨行政边界旅游合作的必要性，并给出西部县级市和地级市旅游合作的有效圈层。