土地利用变化是影响区域碳排放的关键因素之一，研究土地利用碳排放时空格局变化，对合理配置土地资源、提高土地利用效率、实现节能减排具有重要意义。基于宁夏1990—2020年22个县域单元土地利用和能源数据，综合应用碳排放风险指数和碳足迹压力指数分析了宁夏各县土地利用变化和碳排放空间分异及土地利用碳排放风险。结果表明：（1） 1990—2020年宁夏土地利用变化较为强烈，建设用地动态度最大，面积增加了1578.48 km2。（2） 近30 a宁夏土地利用碳排放量净增加了4969.25×104 t，其中建设用地碳排放占碳排放总量的比例超过86%;碳吸收增加了23.76×104 t，以林地碳吸收为主，占碳吸收总量的75%以上，呈局部集聚、整体分散的格局。（3） 宁夏各县区土地利用碳排放呈增加态势，但差异较大，空间上形成沿黄县区碳排放量高于中、南部各县区的分布格局。（4） 宁夏各县区土地利用碳排放风险和压力较大，生态系统碳平衡失调。
在多源数据的支撑下，基于敏感性-恢复力-压力模型构建评估指标体系，分析生态恢复工程实施前后（1997年和2021年）陕北黄土高原不同行政区、不同生态功能区和不同坡度的生态脆弱性时空分异规律及驱动机制。结果表明：（1） 陕北黄土高原生态脆弱性明显改善，生态脆弱性指数均值从41.74下降至32.96，减幅21.0%;生态脆弱性等级也整体下降，已由中脆弱和低脆弱性占主导转化为低脆弱性占主导的格局。生态脆弱性存在明显地带性分布特征，从南到北生态脆弱性等级逐步提高。（2） 1997—2021年，51.2%的区域生态脆弱性有所改善，以中脆弱改善到低脆弱为主;4.6%的区域生态脆弱性有所增加，以一般脆弱增加至低脆弱、低脆弱增加至中脆弱为主。铜川市、延安市和榆林市辖区内生态脆弱性指数和等级均在下降，其中铜川市生态脆弱性最低，榆林市最高。3个生态功能区生态脆弱性指数和等级均在显著下降，降幅表现为：退耕还林区>风沙区>黄桥林区。（3） 符合退耕条件的区域，高等级脆弱性大幅转化为低等级脆弱性，生态脆弱性得到明显改善，工程取得了较为显著的成效。（4） 剖析驱动机制可以发现，人为因素和自然因素的驱动力各占83.1%和16.9%，说明生态恢复工程是区域生态脆弱性显著改善的主要驱动力。研究结果可为该区域生态恢复工程成效评估和生态可持续性修复提供科学的参考数据。
生态保护修复分区是采取差异化生态修复和构建国土空间生态安全格局的基础，选取具有重要生态地位和屏障作用的宁夏六盘山区，从生态系统“服务-问题”二维视角构建综合指标体系，引入InVEST模型、空间叠图和综合指标权重等量化分区方法，完成生态保护修复分区和明确生态修复策略。结果表明：（1） 生态系统高度重要区占比33.4%，呈现“六盘山-南华山”走廊和“原州-彭阳”片区总体格局，是区域主要的生态功能供给区和优化提升区。（2） 生态系统高度敏感区占比32.0%，集中于“海原-西吉”片区和原州东部片区，是区域主要的生态功能需求区和保育修复区。（3） 生态保护区占比15.7%，以严格生态保护和监测管理推动结构优化和功能提升;生态修复区和保育区的占比分别为17.7%和26.1%，以水土流失治理和土地荒漠化防治为导向，综合提升生态效益和控制生态退化风险;生态调节区占比40.5%，以探索“两山”转化路径，全面优化、协调国土空间开发保护格局。研究结果可为六盘山区国土空间系统化、差异化生态保护修复提供空间指引。
生境质量是衡量区域生态环境优劣的重要指标，对干旱半干旱流域地区的生境质量进行研究具有重要的理论和现实意义。基于自然地理、遥感影像等多源数据，运用重心迁移、InVEST模型等研究方法，揭示1980—2020年博斯腾湖流域生境质量的时空演变规律，采用FLUS模型对2025年和2030年的土地利用时空演变进行模拟，阐明不同土地利用变化情景下生境质量时空演变格局。结果表明：（1） 1980—2020年，博斯腾湖流域生境质量平均值由0.546降至0.521。高质量区域面积大幅缩减，区域重心向北迁移;生境低质量区域面积增加且重心向东北方向迁移。流域总体生境退化强度有所减弱。（2） 自然发展情景下，流域工业生产用地和其他生态用地面积大幅增加;生态优先发展情景下，流域水域生态用地发展趋势由减转增，并向草地生态用地和其他生态用地迁移;经济优先发展情景下，焉耆盆地与绿洲平原的城镇生活用地和工业生产用地边界得到扩张。研究结果可以为干旱半干旱流域地区土地利用规划及生境质量改善提供科学依据。
淤地坝对于防治黄土高原水土流失有不可替代的作用，因此精确提取淤地范围和淤地坝点位对研究黄土高原水土有重要意义。现有图像分类方法中缺乏对淤地坝地形特征的考虑，容易被误判为梯田或土堆。除此之外，自动提取研究多集中于淤地范围提取，淤地坝点位仍依赖人工判读。因此，提出一种自动提取淤地坝系的方法：通过深度学习融合面向对象的影像分析（OBIA）方法提取韭园沟流域淤地范围，再利用水文分析方法提取淤地坝点位。结果表明：本方法提取的淤地范围精准率、召回率、F1Score分别为81.97%、90.94%、89.70%，F1Score与仅使用OBIA方法相比提升了21.94%。淤地坝点位的自动识别准确率为81.08%，完整率为88.89%，与前人目视解译的准确度相近，并实现了淤地坝范围和淤地坝点位的全要素提取。研究结果可为黄土高原淤地坝空间布局优化和水土流失评估等分析提供重要基础数据。
将生态敏感性实际调查结果与观测解译结果进行对比验证并进行修正，对提升生态敏感性评估的准确性和科学性具有重要的理论与实践意义。基于遥感解译和气候观测数据，构建土地沙漠化敏感性评价指标体系，评价陕西省土地沙漠化敏感性，结合陕西省第五次荒漠化和沙化实际调查结果，对比验证敏感性评价结果，分析实际调查与观测解译结果间的差异，并对土地沙漠化敏感性观测解译评价结果进行修正。结果表明：（1） 观测解译结果显示陕西省土地沙漠化敏感性空间差异显著，极敏感区主要位于陕西省榆林市、延安市和渭南市。（2） 实测调查结果显示第五次荒漠化和沙化调查中土地沙漠化区主要分布于榆林市北部长城沿线地区。（3） 差异特点表明92.5%的实际调查结果土地沙漠化区域与土地沙漠化敏感性观测解译评价结果存在空间上的重叠，但只有71.8%的观测解译极敏感区与实际调查土地沙漠化区域间存在空间重叠。（4） 造成差异的原因在于数据来源误差、模型构建误差以及指标赋值误差3个方面。（5） 修正后的陕西省土地沙漠化敏感性评价结果显示极敏感区域主要位于陕西省榆林市、延安市北部和渭南市大荔县，较基于观测解译的评价结果增加面积110.41 km2。针对差异原因和特点，可以针对性的完善生态敏感性评价体系和分析框架。
巨型沙波纹条带（Megaripple stripes，MRS）是一种巨型沙波纹在来流方向上呈条带状分布的纵向风成地貌，包括巨型沙波纹尺寸较大的巨型沙波纹走廊（Megaripple corridor，MRC）和尺寸相对较小的微床面形态走廊（Smaller bedform corridor，SBC）。采集柴达木盆地MRS表层沉积物样品共112个，对其物理性质（粒度特征）和化学性质（常量元素和微量元素）进行分析。结果表明：（1） 柴达木盆地MRS表层沉积物中MRC的优势粒级为砾石（44.24%~50.19%）和极细沙（15.91%~20.42%），粒度分布呈双峰型;SBC的优势粒级为极粗沙（26.00%~35.90%）和细沙（14.80%~20.47%），粒度分布呈三峰型。（2） MRS分选很差，偏度以正偏为主，峰态为宽到很宽。（3） MRC和SBC各元素含量差异不大。常量元素以SiO2和Al2O3为主，含量分别在63%和10%左右;微量元素以Cr、Co、Mo和Ba为主。除Cr和Mo外其余元素均为迁移淋失的状态。（4） 柴达木盆地MRS为寒冷干燥环境下的低等化学风化，处于大陆风化初期，化学风化侵蚀相对稳定。
棉花叶片含水量的及时准确监测对于评价棉花生长状态具有重要作用。为了精准估算棉花叶片含水量，以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲田间尺度上棉花叶片的高光谱数据和叶片水分数据为基础，采用分数阶微分对原始光谱进行处理，通过相关系数分析法、竞争性自适应重加权采样算法（Competitive adaptive reweighted sampling，CARS）、连续投影算法（Successive projections algorithm，SPA）、遗传算法（Genetic algorithm，GA）、蒙特卡罗无信息变量消除算法（Monte Carlo uninformative variables elimination，MC-UVE）以及将CARS与SPA耦合等方法筛选特征波段，采用基于鲸鱼优化算法（Whale optimization algorithm，WOA）改进随机森林回归（Random forest regression，RFR）建立全波段和特征波段的叶片水分含量反演模型，并使用独立样本进行验证分析。结果表明：（1） 不同特征波段筛选方法得到的波段数量与位置不同，其中MC-UVE所得特征波段数量为8个，CARS所得特征波段数量为38个。SPA、GA与CARS-SPA方法中特征波段位置较为一致，基本集中在近红外的950~1050 nm范围内。（2） CARS-SPA-WOA-RFR模型反演效果最好，模型预测值决定系数（R2）=0.93，均方根误差（Root mean square error，RMSE）=0.032。最终构建的模型可为准确快速地监测棉花旱情以及精准灌溉提供决策依据。
石羊河流域荒漠区植被在遏制巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠的合拢及保障区域绿洲生态安全方面发挥着极其重要的作用。为全面掌握石羊河流域荒漠区植被类型、分布及其生存现状，在解译卫片影像基础上，开展了多年实地调查，划分了荒漠植被类型，绘制了植被分布图，分析了典型荒漠植被群落的数量特征，为石羊河流域荒漠植被及其物种多样性保护利用提供依据。结果表明：（1） 石羊河流域荒漠区植被类型较多，有4个植被型组、6个植被型、7个植被亚型、40个植被群系，具有典型的荒漠和草原化荒漠特征。荒漠区植被在流域内的空间分布差异明显，东部流沙分布较广，植被类型较为单一;北部戈壁与沙漠交错分布，植被类型及物种组成相对丰富。（2） 石羊河流域荒漠区植被物种组成较为丰富，有57科255属486种，以温带荒漠植物为主，多年生草本、一年生草本和灌木分别占总物种数的49.59%、25.31%和18.93%，乔木、寄生草本和水生植物数量较少。石羊河流域荒漠区植被层片结构简单，群落建群种常为灌木和半灌木。（3） 石羊河流域典型植物群落优势种的数量特征差异明显，从物种丰富度来看，石羊河流域荒漠区典型植物群落的物种丰富度介于2.1~16.3之间，平均物种数7.6种，以红砂+泡泡刺（Reaumuria songarica+Nitraria sphaerocarpa）群落物种最为丰富，为16.3种;珍珠柴+泡泡刺+尖叶盐爪爪（Caroxylon passerinum+Nitraria sphaerocarpa+Kalidium cuspidatum）群落次之，为14.5种;而白刺（Nitraria tangutorum）群落、合头藜（Sympegma regelii）群落、盐爪爪（Kalidium foliatum）群落和黑沙蒿（Artemisia ordosica）群落物种数最少分别为2.7种、2.6种、2.1种、2.6种。综上所述，石羊河流域荒漠植被区类型多样，组成物种相对丰富，但群落盖度、物种丰富度和多样性指数较低，因此要加强荒漠植被及其脆弱生境的保护和修复，以维持荒漠生态系统的多样性、稳定性、持续性，充分发挥生态防护功能。
新疆南疆（简称南疆）的土地资源利用潜力巨大，是我国重要的后备耕地资源供给区，开展土壤盐渍化易发性评价，对于南疆增水增地选区与土地分区分类治理具有重要参考意义。以南疆塔里木灌区为研究对象，基于地下水溶解性固体总量（TDS）、地下水埋深、土壤质地、地貌类型、土地利用类型、土壤含盐量等实地调查数据，采用数据驱动方式的证据权进行土壤盐渍化单因素空间相关性分析，并通过Logistic回归模型进行多因素综合定量评价土壤盐渍化易发性。结果表明：（1） 高的地下水TDS、浅的地下水埋深、细颗粒的土壤质地以及地貌类型中的冲（湖）积平原、土地利用类型中的草地与高土壤含盐量地区表现出较高的正空间相关性。（2） 灌区冲积平原内的古河道，湖积平原内的古湖沼等槽型、封闭洼地是土壤盐渍化高易发区，面积约29 km2，占灌区总面积的1.3%;灌区农田周边的弃耕地为土壤盐渍化中易发区，面积约453 km2，占灌区总面积的20.5%;灌区周边广阔的沙漠及水域为土壤盐渍化低易发区，面积约1726 km2，占灌区总面积的78.2%。（3） 综合模型评价置信度结果及野外实地调查现状表明，Logistic回归模型综合定量评价土壤盐渍化易发性的结果准确可靠，为土壤盐渍化易发性评价提供了新思路，也为南疆地区土壤盐渍化防治和后备耕地资源选区提供了科学依据。
随着城市扩张和工业化进程的加快，我国大型城市核心城区土壤已遭受不同程度的重金属污染。以乌鲁木齐市核心城区典型城市公园绿地和交通枢纽绿地为对象，系统探究土壤中6种重金属（Cd、Cr、Cu、Pb、Zn和Ni）的累积特征和生态风险。结果表明：（1） 交通枢纽绿地土壤重金属含量均高于城市公园绿地土壤。相较于乌鲁木齐市土壤背景值，城市公园绿地土壤重金属为轻度污染，而交通枢纽绿地土壤重金属为中度污染。（2） 不同行政区城市公园绿地土壤重金属综合污染指数为：头屯河区（2.85）>水磨沟区（2.13）>天山区（1.91）>新市区（1.85）>米东区（1.23），而交通枢纽绿地土壤重金属综合污染指数为：米东区（4.17）>沙依巴克区（3.24）>新市区（2.84）>水磨沟区（2.70）>头屯河区（2.50）>天山区（2.37）。（3） 不同行政区城市公园绿地土壤重金属的潜在生态风险指数为：水磨沟区（101.68）>头屯河区（98.83）>新市区（88.56）>天山区（73.43）>米东区（58.24），而交通枢纽绿地土壤重金属的潜在生态风险指数为：米东区（177.60）>水磨沟区（131.75）>沙依巴克区（120.25）>新市区（105.76）>头屯河区（105.63）>天山区（82.12）。城市公园绿地土壤综合污染指数和潜在生态风险指数最大的分别为头屯河区和水磨沟区，而城市交通枢纽绿地土壤的综合污染指数和潜在生态风险指数最大的均是米东区。（4） 在空间分布特征上，城市公园绿地土壤高值区总体上以岛状分布在中心城区，而交通枢纽绿地土壤除Ni外，高值区以岛状分布在米东区的西南部和沙依巴克区的东部。工业企业的显著集聚、密集的交通干线和较高的人口密度成为影响不同行政区内土壤重金属污染程度差异的主要因素。
以2022年中国科学技术协会公布的798个科普教育基地为研究对象，采用平均最邻近指数、核密度、不均衡指数揭示了科普教育基地的空间分布和类型结构特征，进而利用地理探测器、叠加分析等方法探测了中国科普教育基地空间分布格局的影响因素。结果表明：（1） 中国科普教育基地空间分布不均衡，呈聚集分布状态，高密度区主要集中在东部经济基础较好、市场开放程度较高的京津冀、长三角、珠三角，西部地区形成以省会城市为核心的低密度集聚区。（2） 中国科普教育基地类型结构中，科技场馆类科普教育基地所占比例最高，呈现“双核多点”空间特征，“三农”类科普教育基地所占比例最低，呈“一带多点”空间结构，各类型科普教育基地呈现不同的空间分异格局。（3） 中国科普教育基地空间分布受社会经济、交通条件、教育水平、旅游资源和政策制度等人文因素以及高程、河流等自然环境因素的叠加影响。研究结果对优化中国科普教育基地的空间布局，促进科普资源的高效利用具有参考意义。
科学、有序重构是实现农牧区现代化和国家乡村振兴的重要路径。选取黄河流域内蒙古段这一典型北方农牧区乡村，基于乡村发展指标和计量模型，探究了乡村重构的特征并识别问题区域。结果表明：（1） 1990—2020年研究区乡村发展各维度的水平均得到不同程度的提升，总体上经济发展>空间利用>社会发展。（2） 1990—2020年研究区乡村经济重构总体先增强后减弱，空间重构则一直增强，社会重构整体滞后。乡村综合重构总体表现为南高北低、东高西低，其中经济重构地域差异较小，社会重构表现为南高北低;空间重构以河套平原较为剧烈。1990—2020年乡村经济-社会-空间重构的耦合度和协调度总体先升高后降低，在空间上表现为东高西低。（3） 乡村发展及重构的问题县域共6类11个，分布在研究区黄河以西、阴山以北，映射了地理环境、资源条件、区位交通、经济基础、区域政策等因素交互作用产生的综合影响，需结合地域实际分类施策。
城市边缘区是城市化进程中变化最活跃的区域，科学认知边缘区的体系架构是推动城市可持续发展的重要内容，也是地理与规划学科的重要研究对象。以1991—2021年相关主题词文献为依据对边缘区的概念演化进行了深入阐述。在辨析关联概念本质内涵的基础上，以“特征要素-研究视角-衍生概念”为主线对城市边缘区体系的理论内涵进行阐释，并构建了城乡边缘区、城城边缘区、城野边缘区的分类体系。研究发现，学界对边缘区的关联概念与内涵认知基本统一。相较于其他概念，城市边缘区具有更均衡的分析视角和更好的国际统一性。通过对城乡社会经济要素流动分析，土地、人口和经济成为聚焦边缘区特征的关键要素。今后及未来的一段时期，城市边缘区需要进一步完善理论架构体系，加强数据信息的采集以构建多要素、多尺度与多维度的评价指标体系，亟待扩充中小型规模城市及长时间序列的动态化研究，以充分挖掘区域间的关联耦合，实现城市空间的合理规划布局和可持续发展。
“一带一路”倡议背景下，交通基础设施的互联互通推动了区域入境旅游的发展，少有研究从空间关系视角揭示交通基础设施对入境旅游发展的影响。采用空间自相关、核密度估计、空间计量模型等方法实证探讨2000—2021年“一带一路”沿线国家交通基础设施建设对入境旅游影响的空间效应。结果表明：（1） 交通基础设施呈现明显的“核心-边缘”分布，铁路网以捷克、波兰、匈牙利、斯洛伐克等中东欧国家为核心并向区域东北方向延伸，公路网核心区主要位于研究区域东西两端，一端为中国、越南、老挝、泰国，另一端为波兰、捷克、斯洛伐克、立陶宛，机场设施在南部沿海地区集聚，呈现沿海高而内陆低的特征。（2） 入境旅游发展在空间上呈现以沿海国家为核心向内陆国家扩张的“核心-边缘”扩散的空间格局。（3） 地理邻近、经济或制度相似国家或地区的入境旅游发展具有明显的空间正向溢出效应，溢出系数分别为0.381、0.311、0.233，且地理邻近对入境旅游发展的带动作用最强，文化类型相似国家的入境旅游发展具有明显的竞争效应。（4） 交通基础设施建设是入境旅游产生空间溢出的重要路径，铁路基础设施对制度相似国家的入境旅游产生空间正向溢出效应，溢出系数为1.507;公路基础设施对地理邻近和制度相似国家的入境旅游有正向溢出，溢出系数分别为0.040、0.101;航空基础设施对制度相似国家的入境旅游具有明显的带动作用，且对地理邻近国家入境旅游的竞争效应较为明显。研究结果对于深化大尺度区域内旅游和交通关系机理的认识具有重要价值。
基于2005—2020年黄河流域62市面板数据，从集群规模、联系度和专业化3个维度匹配构建文化产业集群水平指标体系，采用莫兰指数（Moran’s I）和空间杜宾模型，在厘清空间溢出效应作用机制与路径的基础上，探究黄河流域文化产业集群时空格局及空间溢出效应影响因素。结果表明：（1） 2005—2020年黄河流域文化产业集群指数均值由0.07上升为0.21，整体呈“正三角”型分布模式。（2） 城市间文化产业集群发展水平不均衡，存在明显的“虹吸效应”，各解释变量对溢出效应影响效果差异显著。（3） 空间溢出效应与地理距离有明显的相关性，当地理距离达到500 km时，正向的空间溢出效应最强，超过850 km时，空间溢出效应逐渐消失，总体呈倒“U”型趋势。基于上述分析，为加快黄河流域文化产业集群发展，提高区域竞争力，缩小地区发展差距，提出加强区域协同合作、把握城市更新进程、避免同质化竞争等建议。
