为探究城市群内部城市的质量及城市间的协调关系，通过构建经济发展质量、社会生活发展质量、生态环境质量指标体系，运用动态因子分析方法对长江中游城市群38个城市2004～2011年城市质量进行了评价，运用空间自相关方法分析了城市群内城市之间城市质量的空间溢出效应。研究结果表明：从城市群内城市质量的评价来看，城市群内城市质量差距进一步扩大，产生严重的两级分化；从城市群内城市间的协调来看，长江中游城市群内城市质量的空间影响作用不大，各省份城市发展并没有突破行政壁垒，跨区域的经济社会环境合作未有实质性进展，长江中游城市群目前的发展质量并不高，并提出了加快中小城市建设，推动经济、基础设施、社会事业与公共服务设施一体化建设等提高城市群质量的建议

空间组织演化是空间自组织演化和经济社会发展耦合协同作用的结果。以武汉城市圈为研究对象，比较研究长三角、珠三角城市群和京津冀都市圈，利用空间相互作用强度、区域交通通达性和道路网络性评价武汉城市圈空间组织。结果显示：武汉城市圈在总量和规模等级等指标表征上弱于比较对象一个层级，尚处于发育的初级阶段；但武汉城市圈结构性指标表征良好，城镇空间组织演进良性，空间结构表现合理，从道路的网络性和通达性方面，与发达城市群（都市圈）差异不大，某些指标甚至超过了比较对象，表明武汉城市圈虽处于发展的初级阶段，但总体结构以及组织演化科学合理，发展健康

以GIS为主要技术平台，采用移动窗口法，以 250 m×250 m 栅格为基本单元，通过选择地形、气候、水文、植被等自然因子，基于人居环境指数的自然适宜性评价模型，对重庆市人居环境自然适宜性进行相关研究，并揭示其地理特征和空间格局。结果表明：(1)重庆市人居环境自然适宜度介于0255～0821，西部高于东部，北部高于南部;(2)临界适宜区面积最大，占全市面积的3453%；低度适宜区次之，占2252%；高度适宜区居第三，占2114%；中度适宜区占1784%；不适宜区面积最小，仅占396%;(3)重庆市8519%的人口分布在低度适宜及其以上的区域，相应面积占研究区面积的615%。实证表明，该研究结果可为重庆市人口空间布局的合理性、社会经济的可持续发展和方针政策的构建提供科学依据和重要参考

通过滇池流域1992～2010年城市扩张研究，发现城市建设用地增长主要表现为两种形态：一是边缘增长，表现为城市建成区范围不断扩大；二是道路影响增长，表现为环滇池道路两边新城市单元的产生。基于滇池流域城市扩展变化遥感数据，对SLEUTH城市扩展模型进行校准，模拟30 a间（2010～2040年）3种预案下的昆明城市扩展变化过程，并对模拟结果进行分析。3种模拟预测结果表明：任意管理预案下城市无序扩张，大量农林用地被城市建设用地占用，人口和城市建设用地呈现爆发式增长，滇池沿岸被城市包围，会对滇池水环境产生极大的压力；土地总量控制预案下城市的发展完全按照城市总体规划内容进行，没有考虑城市实际发展过程中的经济、人口等因素影响，没有达到滇池生态环境保护的需要；生态环境保护预案下，能相对有效控制建设用地，减少对农林用地、湿地的侵占，利于滇池环境保护。预测发现，从滇池流域水资源现状来看，即使实施了环境保护模式，人均水资源量仍处于“严重短缺”状态。需要通过调整昆明城镇体系和产业布局，降低城市首位度和人口；采取更为严格的空间管制策略，有效控制城市空间扩展，以减少对滇池流域的环境压力

近年来在海平面上升、长江水沙变化、植被演替等自然因素以及促淤圈围工程、深水航道建设等人为因素的共同作用下，长江口滩涂湿地水鸟适宜生境发生了巨大变化。针对长江口滩涂湿地典型水鸟中的鸻鹬类(Charadriiformes)与雁鸭类(Anseriformes)，采用空间多样性指数、人为干扰度等指标研究1980～2010年长江口滩涂湿地景观变化对两类水鸟生境适宜性的影响。结果表明：两类水鸟的不适宜生境、边缘生境、次级生境面积均呈增长趋势，鸻鹬类共增加682 km2，雁鸭类共增加314 km2。而核心生境面积却呈不同的变化趋势，鸻鹬类减少136 km2，雁鸭类增加232 km2，但鸻鹬类和雁鸭类核心生境面积百分比均分别减少566%和194%。1980～2010年鸻鹬类生境适宜性综合评价指数由092下降到053，雁鸭类由089下降到070，鸻鹬类降幅大于雁鸭类。通过定量分析人为干扰度对水鸟生境的影响，发现鸻鹬类对人类干扰更加敏感，中等强度的人类干扰在一定程度上扩大了雁鸭类的适宜生境面积

改革开放以来，随着苏南地区经济高速发展，工业化及城市化进程加快，导致建设用地急剧扩张。为了研究苏南建设用地扩展类型，基于1980～2010年建设用地数据，利用ArcGIS 93软件识别并提取了3种建设用地扩展类型：填充型、边缘增长型和跳跃型，并分析了建设用地扩展类型景观格局时空动态及其驱动力。结果表明：1980～2010年，苏南地区的建设用地面积增加了44582%，其中1980～2005年增加了16373%；2005～2010年增加了10696%，常州市建设用地的扩展速率最大，为75286%。1980～2005年，苏南地区边缘增长型占据了7403%，其次是跳跃型与填充型，而2005～2010年，建设用地扩展类型的比重仍与1980～2005时段相一致，但变化更为剧烈。建设用地扩展类型的斑块个数均处于增加趋势，3种扩展类型的形状区域复杂，建设用地扩张景观类型破碎化严重但其链接度仍较高。苏南5市的填充型扩展类型主要集中于城市中心附近，而跳跃型主要分布于远离城市的区域。苏南地区经济快速发展、人口增加、工业化进程、房地产投资、外资直接投资、固定资产投资都在影响着建设用地的扩展

通过自上而下的计算方法，测算了江苏省1995～2010年交通运输行业能源消费碳排放量和人均碳排放量，并结合行业自身发展特点，扩展了Kaya恒等式，运用LMDI分解法进行分解分析。同时，在上述基础上采用Tapio模型对江苏省交通碳排放与交通运输业经济发展的脱钩关系进行了探讨。研究发现:(1)江苏省交通碳排放量与人均碳排量均呈明显上升趋势，其中石油制品类能源消费碳排放表现突出;(2)正向驱动交通碳排放量增加的因素为经济产出、人口规模和产业结构，负向驱动因素为交通能源结构和交通能源强度。其中，拉动碳排放量增长的决定性因素是经济产出规模的扩大，而促使碳排放减少的主要因素是交通能源强度的降低，相对于正向驱动因素，负向驱动因素抑制交通碳排放增加作用有限;(3)交通碳排放量变化与运输业经济发展之间的脱钩状态以扩张负连接、扩张负脱钩和弱脱钩为主，脱钩关系总体呈先恶化后改善的趋势，但要完全实现两者的绝对脱钩，依然任重道远

围填海控制线是在工程可行的前提下，不显著改变区域海洋动力格局和岸滩演变趋势的最大围填外包络线，能够最大限度地协调围填海与海洋资源环境保护之间的关系。以苏北浅滩腰沙为例，在对围填海控制性因素进行筛选、识别与分析的基础上，根据各控制性因素的控制要求，设计了围填海控制性指标。应用潮流数值模拟和泥沙回淤预测技术，采用分层次筛选和迭代逼近的方法，构建围填海控制线迭代优选模型，分析不同围填海方案对海洋动力格局演变的影响，计算得到腰沙的围填海控制线为理论基面+28 m。提出的研究方法和迭代优选模型可为沿海省市围填海控制线的制定提供参考和方法借鉴，为制定围填海规模总量控制指标提供科学依据

以湖北省2006～2010年的降水量为基础数据源，通过对降水数据的分析，将省内75个站点的时间维降水序列变差函数值作为降水强度的影响因素，引入到降水量空间预测的多元地理统计中，使用时序协同克里格方法构建降水时序特征与降水量之间的数学关系模型，对湖北省月平均降水数据进行空间插值模拟。通过分析不同时间尺度下的交叉检验统计量，选择最优的时间维变差函数计算尺度。结果显示，融合时序特征的协同克里格法对降水量的空间插值较普通克里格法具有更好的插值效果，因而更适合历史资料丰富地区的降水空间分布估算

以汉江上游郧县尚家河段含有4期全新世古洪水事件的沉积剖面为例，采用HECRAS模型计算出这4期最大古洪水最大洪峰流量为45 550~61 750 m3/s，与比降法重建的古洪水洪峰流量结果相比，误差为158%~309%。同时，采用相同水文参数和模型，计算了剖面附近的2010年7月18日洪痕洪峰流量，与实测流量相比，误差为491%，说明重建古洪水洪峰流量时水文参数选择与洪峰流量计算结果是合理的，同时也表明利用HECRAS模型在重建古洪水流量中简捷，可操作性强，其研究结果为古洪水水文学研究提供一种新的方法

基于2010年1月1日至2012年12月31日长沙降水事件同位素资料，计算了长沙不同季节的大气水线，同时结合广州降水事件同位素资料，分析了影响大气水线的局地因素。研究发现：（1）长沙全年大气水线为δD=857×δ18O+1855，它与我国东部季风区尤其是南方多地的大气水线非常接近。夏季大气水线很可能受西南季风和东南季风输送不同水汽的影响而斜率小于8；（2）与以前的研究结果不同，长沙、广州两地降水量与大气水线的关系均表明降水量与大气水线并不存在必然联系。气温、湿度对大气水线的影响也并非依照它们对分馏效应比的作用结果，这表明影响大气水线的因素是复杂的；（3）降雨、降雪的大气水线存在差异不能简单归因于降雨过程中同位素云下二次蒸发引起的同位素分馏比降雪明显，还需考虑液-汽、固-汽相变过程中，分别对应的凝结、凝华产生的分馏效应比差异

利用ArcGIS 93软件从2009年全国第二次土地调查成果数据库中提取丰县农村居民点数据作为数据源，采用中心属性值原则得到20种空间粒度下的农村居民点景观格局，借助Fragstats 33软件对选取的8个景观指数进行计算，分析农村居民点景观格局的粒度效应并据此确定适宜粒度范围。研究表明：除景观面积指数及景观分离度指数外，其他景观指数的粒度效应较明显，即景观格局对空间粒度的依赖性较强，若避开粒度谈论景观格局意义不大；空间粒度由10 m增大到200 m，斑块个数、斑块密度、景观形状指数、景观结合度指数、景观聚集度指数均下降，最大斑块指数上升，说明最大斑块的优势度上升，斑块破碎化程度降低，斑块形状趋于规则，景观斑块间连接程度降低且分布趋向分散；综合各个景观指数的第一尺度域，研究确定丰县1〖DK〗∶10 000比例尺精度下农村居民点景观格局分析的适宜粒度范围为50～60 m，最佳粒度为60 m

随着工业化和城镇化的快速发展，农村聚落功能多元化趋势明显，空间异质性深化，但针对农村聚落功能的专门研究并不多见。从效用价值理论和供需分析视角出发，剖析了农村聚落功能的服务内涵和时空动态特征，提出农村聚落生产、生活和生态功能分类体系，构建了功能评价指标和基于信息熵的综合评价模型，以村为单元进行了实证分析。分析表明：农村聚落功能空间分异特征显著，案例区西部和北部远离城镇、交通干线地区农业生产功能较强，城镇周边以及沿江地区工、商、文化教育等功能集聚，东北部吕四港地区休闲娱乐和自然人文景观保护功能较强；农村聚落功能多元化发展在空间上呈现“多中心”的格局特征，从“中心”向外围地区，随着距离增加，聚落功能多元化程度逐步衰减，且不同“中心”的功能构成存在明显的空间差异

基于农户兼业视角，利用湖北省农村地区的微观调查数据，运用Logistic回归模型比较了不同兼业类型农户农业废弃物资源循环利用意愿及其影响因素。研究结果显示：（1）大部分农户具有农业废弃物资源循环利用意愿，其中纯农户和一兼农户的利用意愿相当，且高出二兼农户；（2）农户对农业废弃物资源价值的感知是影响不同兼业类型农户利用意愿的共同因素，农户感知农业废弃物资源的价值越高，其利用意愿也越强；（3）影响不同兼业类型农户利用意愿的因素有明显差异，性别对农户尤其是二兼农户的利用意愿有显著的正向作用；年龄对纯农户和二兼农户利用意愿的影响均为负，尤其是对纯农户影响更大；土地经营规模对农户尤其是一兼农户的利用意愿有显著的正向影响；对获取经济收益的感知正向作用于一兼农户和二兼农户的利用意愿，尤其是对一兼农户有更大程度影响；对纯农户而言，对自身经济条件的感知也显著影响其利用意愿

利用基于噪声辅助经验模态分解（EEMD）的改进型希尔伯特-黄变换（HHT），对三峡蓄水后8 a的三峡日入库、出库流量和坝下各水文站日水情信号进行多尺度时频分析，并与连续小波和离散小波变换进行异同性比较。结果表明，三峡蓄水后2004～2011年三峡日入库、出库流量和宜昌、大通站日径流量均具显著的1 a尺度主周期振荡规律，三峡季节性调蓄对坝下流量1 a尺度的主周期振荡规律无显著影响。三峡蓄水后河口北支江水位的半月主周期振荡特征始终占主导地位，表明三峡调蓄影响下上游来水量变化对河口北支水位波动的影响权重小于河口自身海潮波动的影响权重。与离散小波变换固定频带下的信号分解比较，基于HHT的水文信号多尺度分解有更好的自适应性；与连续小波变换比较，HHT方法在水文信号高频部分周期振荡特征的揭示和频域混叠现象的避免方面更具优势

针对流域LUCC驱动因子众多、驱动因子与土地利用/覆被变化之间存在复杂的非线性动态关系的特点，以汉江上游流域LUCC模拟为例，构建基于人工神经网络（ANN）与元胞自动机（CA）的模拟土地利用/覆被变化的CAANN耦合模型，并应用该模型预测汉江上游流域2020s年代的LUCC变化情景。结果表明：2020s汉江黄家港站上游流域水田、旱地、灌木林与建设用地面积均有不同程度的增加，其中建设用地增幅最大，与区域交通和城市化的迅猛发展趋势相符；除建设用地增幅变化较大之外，1980s～2000s与2000s～2020s两个时期其余土地利用/覆盖类型的面积变化率都比较相近，表明CAANN耦合模型能够刻画土地利用/覆盖类型的转换规律，在流域土地利用/覆被变化的复杂非线性动态演变情景的模拟预测方面是可行的。在此基础上，应用SWAT分布式水文模型模拟汉江上游流域水文过程。研究结果表明：在1980s年代、2000s年代及预测的2020s年代LUCC情景下，汉江上游流域年平均径流量呈增加趋势，LUCC对径流量年内影响较汛期显著，多年平均蒸散发量呈增加趋势

采用Smith生态位宽度公式、Pianka生态位重叠指数公式和冗余分析（RDA）对古夫河22种优势种进行生态位计算和分析。结果表明，古夫河春夏季着生藻类优势种以硅藻门和蓝藻门的种类居多。根据不同月份的生态位宽度将古夫河着生藻类优势种分为5类，第一类优势种具有最宽的生态位且它们与蓝藻类优势种的重叠性指数最大。古夫河着生藻类优势种的分布受总氮、酸碱度、氨氮的影响较大。第一类优势种可反映古夫河总体水质情况，第五类优势种反映古夫河水体中某一个或几个水质因子的变化；生态位重叠值大小可反映古夫河水质是否受到外来因素干扰；结合RDA排序图和优势藻类种群变化可判断古夫河水体中总氮、氨氮及酸碱度含量的变化。

针对水土保持综合效益评价中信息屏蔽和单指标评价结果不相容的问题，采用物元可拓模型，对湖北省世行水土保持项目区的6个区域进行了综合效益评价，结果表明：项目区水土保持生态效益等级Ⅱ级以上的区域占整个项目区的833%，经济效益等级Ⅱ级以上的占50%，社会效益等级全部属于Ⅱ级以上，表明项目的实施产生了良好的生态、经济、社会效益；综合效益等级为Ⅱ级以上的占整个项目区的833%，项目整体上实施效果较好。利川水土保持综合效益等级为Ⅰ级，长阳和浠水水土保持综合效益具备向Ⅰ级转化的潜力，但长阳的转化潜力高于浠水。红安和麻城具有向Ⅲ级转化的潜力，夷陵水土保持综合效益等级最低。物元可拓模型评价结果与传统的综合指数评价法结果基本一致，表明该方法评价结果可靠。研究结果对水土保持综合效益评价方法体系建立具有一定意义，同时可为水土流失综合治理提供决策依据

赤水河是长江上游唯一没有筑坝的一级支流，是长江上游珍惜特有鱼类自然保护区，被誉为美酒河、美景河、英雄河和生态河，具有重要的保护价值。选取枯水期赤水河为研究对象，进行全流域的采样与分析，总计37个采样点。运用箱线图直观表现出各个水质指标的分布情况，并运用综合水质标识指数法得出赤水河枯水期的水质类别，进行水质定性评价，然后根据水质标识指数的变化分析了赤水河干流的水质空间分布变化特征。结果表明：赤水河水质总体较为良好，流域总体水质标识指数X1.X2为16；干流的水质标识指数X1.X2为15；各个支流来看，桐梓河、古蔺河和习水河的水质标识指数X1.X2分别为15、17和15，均为Ⅰ类水，水质与干流差别不大，但是盐津河污染较为严重，X1.X2为32，为Ⅲ类水，特别是TP浓度达到06 mg/L。各个采样点水质评价结果均为优秀（源头除外）。另外城镇污水对赤水河的影响不容忽视，要提高警惕，限制或减少城镇污水的排放

洪涝灾害是区域可持续发展的巨大威胁之一。随着全球气候变化、城市化进程加快和人口与经济集聚，洪涝灾害的损失日益严重。提出了洪涝灾害损失评估流程，建立基于网格数据的洪涝灾害损失估算模型，厘定各类资产的损失率。以空间网格为计算单元，在2003年洪水监测的基础上，应用GIS空间分析技术，对2003年巢湖流域的洪涝灾害损失进行了估算。结果表明：巢湖流域总淹没面积2 12504 km2，水田淹没面积最大，为1 71924 km2，洪涝灾害损失总值为194 828万元，无为、合肥、庐江县等洪涝灾害损失较大，舒城和肥西县损失较小。通过验证，该模型效果较好