城市群空间结构演变及其资源环境响应研究

城市群是我国人口经济最集聚、交通最便捷，同时复合型资源环境问题最严重的区域。从空间结构角度进行城市群资源环境问题研究是推动城市群可持续发展、地理学与环境学交叉研究的重要切入点。基于地理学、经济学、人口学、环境学等学科已有理论，分析与生产性和生活性资源消耗及环境污染物排放相关的影响因素，将其与产业和人口布局相联系，探寻空间结构影响资源环境的内在机理，建立包括经济、人口、城市联系、空间结构、资源消耗、污染物排放子系统的系统动力学模型。选取典型城市群作为案例，分析城市群不同发展阶段空间结构演变规律以及资源环境的对应演变特征，利用系统动力学方法模拟城市群的运行，计算和比较不同空间结构方式下城市群资源环境综合利用效率，为协调城市群布局规划提供科学依据，丰富城市群空间结构与资源环境问题的理论研究。

针对我国城市群发展过程中出现的一系列资源短缺、污染加剧、环境恶化等现实问题，申请人基于大量的统计数据和空间卫星解译数据对于城市群发展特征尤其是城市群空间结构特征对于资源环境的影响进行了探索，取得的研究成果主要包括以下五个方面：1）从生活性需求与生产性需求两个角度分解人口城镇化过程中引起的生活性资源环境压力变化和生产性资源环境压力变化，并利用统计数据测算一单位人口城镇化所引起的资源环境压力变化；2）分析了城市化过程中的城市区位、城市经济发展水平、产业结构特色、发展规模等特征对资源环境的影响。基于环境遥感卫星解译数据和城市矢量底图数据，计算城市空间形态和大气环境质量。利于GWR模型分析了不同城市空间形态对于大气污染的影响以及这种影响机制的空间异质性；3）选择十个典型城市群，基于两期数据分析了十大城市群在水资源消耗量、工业用电量、工业废水排放量、工业COD排放量、工业SO2排放量、工业烟尘排放的变动情况，提出了各个城市群发展未来需要重点关注的资源环境问题；4）计算十个典型城市群的产业结构特征、发展阶段特征、空间集聚性特征、空间分维数特征，并与资源环境数据进行耦合分析，揭示了城市群特征对资源环境的影响规律；5）将关中城市群作为案例区，构建了包括人口子系统、农业子系统、工业子系统、第三产业子系统、交通运输子系统、城市群空间演化程度子系统和环境污染物子系统的系统动力学模型。针对关中城市群发展现状特征提出了未来城市群空间结构可能出现的四种结构模式，分别计算每种模式对应的资源环境效率并且明确了四个方案中资源环境利用效率最高的方案，为城市群空间规划提供对策和建议。