近日,我校地理科学学院王士君教授团队关于城市地域系统中心地空间组织模型、城市人口网络特征与机制、城市地域系统资源环境效应等研究取得了一系列高水平的创新性成果。
该团队长期专注于城市地理学研究,成果丰硕并得到学界认可。城市地域系统是城市地理学的重要研究内容,是基于人地关系地域系统、乡村地域系统等理论,对一定区域内相互作用、紧密联系、分工明确的城市集合体的高度理论化抽象,是对城市地理学经典理论的传承、延展与创新。相关研究成果相继发表在《地理学报》、《自然资源学报》、Sustainable Cities and Society以及Applied Geography等国内外地理学、资源科学核心期刊上。
(1)中心地视角下城乡地域系统规模分布一般模型探索:从假说演绎到区域实证
在新时代城乡地理学交叉融合的背景下,探索城乡地域系统统一的规模分布规律是重要的理论创新,同时对建设城乡融合发展新格局具有重要现实意义。团队基于前人研究及数学抽象,开展聚落规模分布元模型的扩展—位序—累积规模模型假说演绎实验以及东北地区实证研究,在多模型、多视角、多时空之间进行对比,得出了城乡聚落体系规模分布的一般模型。相关研究成果以“聚落规模分布一般模型的扩展演绎与区域实证”为题,发表在《地理学报》上。我校地理科学学院博士研究生常晓东为论文第一作者,王士君教授为通讯作者。

表1 聚落规模分布模型整理
(2)人口流视角下城市地域系统的时空解析及其“多元供给—语言文化”机制
人口流动是城市地域系统城市间相互作用的重要表征。基于人口流发现,中国城市地域系统时空格局呈现以国家核心城市之间联系为框架雏形,多级核心城市发散联系周边城市为主要构成的多中心多层级“菱形结构”,同时也分化出“国家”、“区域”、“地方”的多层级结构。进一步,团队着重从“多元供给—语言文化”视角对其形成机制进行了探讨。从多元供给视角来看,城市多元供给要素对人口流动的影响显著,且对人口流动存在层级异质性和时间异质性。从语言文化视角来看,团队利用中国语言分布数据对文化进行量化,揭示了方言相似性对于中国人口流动影响的语言纽带效应,并进一步探究了时空异质性、交通方式异质性、空间距离对语言纽带的调节作用。相关研究成果1以“中国城市多元供给对人口跨市流动的影响”为题,发表在《经济地理》上。我校地理科学学院博士生李卓伟为论文第一作者,王士君教授为通讯作者。相关研究成果2以“中国人口流动网络中的语言纽带效应”为题,发表在《地理学报》上。青岛大学赵梓渝教授为论文第一作者,我校地理科学学院王士君教授为通讯作者。

图1 中国城市多元供给的空间格局
(3)粮食安全与碳排放视角下城市地域系统演变的资源环境效应
城市地域系统的演变带来了显著的资源环境效应,团队主要聚焦于粮食安全和碳排放两个重要的效应维度展开深入研究。在粮食安全方面,团队基于系统科学理论,系统实证测度了2000—2022年城市地域系统与粮食生产系统的多维耦合格局、动态耦合过程,并据此初步总结了中国语境下二者的复杂耦合机制,以期为中国城镇化与粮食生产高质量协调发展提供科学参考。在控碳降碳方面,团队聚焦于城市收缩这一城市地域系统演变的新现象,将中国667个城市划分为持续收缩、精明收缩、持续增长和潜在收缩四种发展模式,并创新性地采用贝叶斯优化XGBoost模型结合SHAP可解释方法,系统识别了影响碳排放强度的关键驱动因子。相关研究成果1以“21世纪以来中国粮食生产能力空间重构过程与驱动机制”为题,发表在《自然资源学报》上。相关研究成果2以“Coupling of urbanization and grain production: patterns, processes, and mechanisms—A case study from china”为题,发表在FRONTIERS IN SUSTAINABLE FOOD SYSTEMS上。相关研究成果1和2第一作者均为我校地理科学学院博士生常晓东,王士君教授为通讯作者。相关研究成果3以“Exploring the nonlinear effect of population shrinkage on carbon emission intensity in Chinese counties using an interpretable XGBoost model”为题,发表在Applied Geography上。相关研究成果4以“Spatiotemporal patterns and nonlinear drivers of carbon emission intensity under urban shrinkage and growth: A machine learning approach with interpretability”为题,发表在Sustainable Cities and Society上。相关研究成果3和4第一作者均为我校地理科学学院博士生谢铭堁,冯章献副教授为通讯作者,王士君教授为合作作者。

图2 城镇化与粮食生产的多维耦合机制

图3 城市收缩与碳排放强度的一维部分依赖图
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[2]https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=5q1osi_AJORYu25Nq-aALJjMTMf066aTUtdfTKykbqB5IFVhiCrVzdncCj-4nk8_yyHJ6PO13JOqSNLsJusegh7rMK6OBc_GX7Zfzb0Ix5fiXmBzSagYKxM9RXMx6-jXANzaq5gfSy7G6vVMlA48lYRR43tBKB257405C-Q7bz8-nCvG3z5NDg==&uniplatform=NZKPT&language=CHS
[3]https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=5q1osi_AJOR9KpDUk689ofb0fezghGuFEJP0J2jORBONcocSkoKavONeRG-WhGIzTQF1oNUSEdd-xLj9Cxkbv4caG8WDC0EXEuNmZ6-4HCY4prZ4SqpztdmtVxvCG0d6cDnFuTzD4Fbggak5_38hfLg_2HAYVZWcd39FIekfoHXRyb8YDicEAg==&uniplatform=NZKPT&language=CHS
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