城市扩张与生态空间非线性动态耦合关系梯度分析模型

马丽莎,刘殿锋,刘耀林.城市扩张与生态空间非线性动态耦合关系梯度分析模型[J].地球信息科学学报,2023,25(10):1968-1985. [ Ma L S, Liu D F, Liu Y L. Modelling gradient changes of non-linea r dynamic coupling relationships between urban expans ion and e cological land[J]. Journal of Geo-information Science, 2023,25(10):1968-1985. ]

DOI: 10.12082/dqxxkx.2023.230178

城市发展与生态保护的交互耦合关系是科学实施新型城镇化战略的重要支撑。在新型城镇化战略背景下，探索城市扩张与生态空间之间耦合关系，解析城市扩张-生态空间复合系统的动态变化过程与机理是推进城市高质量发展的关键。

现有相关研究多关注宏观城市系统要素、结构、功能与生态环境之间的耦合关系，通过构建城市化宏观系统和生态环境的综合评价指标体系，分析人口、经济、空间和社会城市化作用下生态环境的时空演化特征，探究城市化与生态环境交互耦合规律。具体包括：（1）以地理系统观、城市复合系统观、复杂系统观等为理论支撑，采用 EKC（Environmental Kuznets Curve）曲线、灰色关联度模型、城市能值代谢等方法，对城市化与生态环境耦合的基本定律、效应机制、演变规律进行理论研究与实例验证；（2）采用基于计量学的回归分析模型、耦合度模型（Coupling Degree Model）、协调发展模型（Coordinated Development Model）等方法对城市系统化特征与生态环境状况或生态系统服务的交互关系进行探讨。从城市微观演化形态和城市生态空间的时空格局演化入手，探究城市扩张与生态空间变化交互耦合关系的研究仍有待进一步探索。

有鉴于此，本文关注不同空间梯度上城市空间演化与生态空间演化的发展关系，基于一般系统理论构建城市扩张与生态空间交互过程的动态耦合协调度模型，选择武汉市作为案例区，分析不同空间范围的城市扩张程度与生态空间发展水平的交互耦合关系，以期为城市扩张与生态空间的协调发展、科学编制城市可持续发展规划提供参考。

刘殿锋，马丽莎

武汉大学资源与环境科学学院教授，博士生导师，自然资源部青年科技人才，珞珈青年学者。现为自然资源部科技创新团队核心成员，兼任国土经济学会理事、中国自然资源学会资源大数据分会委员、中国农村发展学会专委会委员、湖北省国土空间规划学会专委会副主任委员、中国发展战略与规划研究院研究员。主要从事城镇化与国土空间优化方向研究，具体包括城市空间演化及生态效应、土地利用优化配置与模拟、国土空间规划、乡村可持续发展与潜力评估等。先后主持国家自然科学基金3项，并作为技术负责人参与国家重点研发、国家科技支撑计划、863计划等国家项目多项。发表SCI/EI论文50余篇，授权发明专利10余项，登记软件著作权5项，参编教材与学术专著3部。荣获地理信息科技进步特等奖、国土资源科技进步一等奖等省部级科技成果奖励6项。

武汉大学资源与环境科学学院自然地理专业硕士研究生，研究方向为城市发展与资源可持续利用和决策。