关中平原城市群脆弱性时空演变与驱动因子

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2023.00065

摘要/Abstract

摘要：

以关中平原城市群作为研究区域，通过熵值法综合测度关中平原城市群的城市脆弱性，并分析其时空演变特征，运用地理探测器探究其驱动因子。结果表明：（1）2004—2018年，在时间上，关中平原城市群城市脆弱性整体呈下降趋势，在空间上呈现四周高中间低的特征，2004年脆弱类型多呈现高度脆弱和较高脆弱；城市间脆弱性差距逐步缩小，趋于稳定低值，城市发展态势良好。（2）地方财政收入、霍夫曼系数和生活垃圾无害化处理率对城市群脆弱性影响逐年增强，固定资产投资密度、科教支出占财政支出比例、人口自然增长率、城镇登记失业率、空气质量良好天数比率、污水处理厂集中处理率、建成区工业废水排放密度对城市群的脆弱性的影响力逐年减弱。（3）各驱动因子间存在交互效应，交互结果对关中平原城市群城市脆弱性影响效果显著。2004年社会环境在很大程度上制约经济规模、城市基础设施、生态情况的发展，对城市群脆弱性的影响力较强。2011年经济结构对城市群的胁迫，是城市脆弱性的主要因素。2018年经济规模是制约城市群发展、影响城市群脆弱性的关键因素，环境污染程度与资源利用情况之间的相互作用对城市脆弱性的牵制力较强。

关键词: 城市脆弱性, 关中平原城市群, 时空演变格局, 地理探测器

Abstract:

As the research area， the urban vulnerability of Guanzhong Plain urban agglomeration is measured comprehensively by entropy value method， and its spatio-temporal evolution characteristics are analyzed and driving factors are explored by Geo-detector. The results showed that：（1） From 2004 to 2018， the urban vulnerability of Guanzhong as a whole shows a decreasing trend in terms of time， which presents characteristics of high around and low in middle in 2004， and vulnerability types mostly present high and higher in space； the vulnerability gap between cities gradually decreases and tends to be stable and low with well development， which laterally reflects that social factors contribute more in influencing the urban vulnerability of Guanzhong. （2） The influence of local fiscal revenue， Hoffman coefficient and harmless treatment rate of domestic waste on urban vulnerability increases year by year， while the influence of fixed asset investment density， ratio of science and education expenditure to fiscal， natural population growth rate， urban registered unemployment rate， and ratio of days with good air quality， centralized treatment rate of sewage treatment plants and industrial wastewater discharge density in built-up areas on urban vulnerability diminishes year by year. （3） There are interaction effects among the driving factors； the interaction results have significant effects on the urban vulnerability of Guanzhong. The social environment largely constrains the development of economic scale， urban infrastructure and ecological situation with a strong influence on urban vulnerability in 2004. The coercing of economic structure to Guanzhong is the main factor of urban vulnerability in 2011. The economic scale is the key factor that constrains development of Guanzhong and affects urban vulnerability， the interaction between degree of environmental pollution and resource utilization has a stronger hold on urban vulnerability in 2018.

Key words: urban vulnerability, Guanzhong Plain urban agglomeration, spatio-temporal pattern, geo-detector

中图分类号:

F042

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Chenxi Xu, Honglian Wan, Ruonan He, Peng Yin, Jingfeng Ni, Min Huang, Xiaoli Wang. Research on spatio-temporal evolution and driving factors of urban agglomeration vulnerability in Guanzhong Plain[J]. Journal of Desert Research, 2023, 43(6): 111-120.

图/表 8

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目标层	准则层	指标层	单位	指标性质	权重
经济子系统	经济规模	地方GDP总量 X₁	亿元	-	0.0321
		固定资产投资密度 X₂	万元·km^-2	-	0.0326
		地方财政收入 X₃	亿元	-	0.0322
	经济结构	经济外向度 X₄	%	-	0.0324
		第二产业从业人口比重 X₅	%	-	0.0321
		第三产业增加值占GDP比重 X₆	%	-	0.0298
		霍夫曼系数 X₇	%	-	0.0310
	经济创新	科教支出占财政支出比例 X₈	%	-	0.0300
社会子系统	人类发展	人口自然增长率 X₉	%	+	0.0308
		人均GDP X₁₀	元	-	0.0316
		万人普通中学在校学生数 X₁₁	人	-	0.0301
		万人拥有医生数 X₁₂	人	-	0.0312
	社会环境	城乡收入比 X₁₃	%	-	0.0297
		CPI X₁₄	-	-	0.0286
		城市恩格尔系数 X₁₅	%	-	0.0299
		城镇登记失业率 X₁₆	%	+	0.0295
	基础设施	建成区排水管网密度 X₁₇	km·km^-2	-	0.0319
		人均城市道路面积 X₁₈	m²	-	0.0314
		年末移动电话用户数 X₁₉	万户	-	0.0324
		万人拥有公共汽车 X₂₀	辆	-	0.0315
资源子系统	资源保障	人均生活用水量 X₂₁	m³	-	0.0306
	资源保障	人均粮食占有量 X₂₂	t	-	0.0309
	资源利用	万元GDP电耗 X₂₃	kW·h	+	0.0323
	资源利用	万元GDP建设用地 X₂₄	m²	+	0.0320
环境子系统	生态	建成区绿化覆盖率 X₂₅	%	-	0.0315
		人均公园绿地面积 X₂₆	m²	-	0.0314
		空气质量良好天数比率 X₂₇	%	-	0.0307
	环境容纳	工业固体废物综合利用率 X₂₈	%	-	0.0317
		污水处理厂集中处理率 X₂₉	%	-	0.0321
		生活垃圾无害化处理率 X₃₀	%	-	0.0321
	环境污染	建成区工业粉尘排放密度 X₃₁	t·km^-2	+	0.0321
	环境污染	建成区工业废水排放密度 X₃₂	万t·km^-2	+	0.0320

目标层	准则层	指标层	单位	指标性质	权重
经济子系统	经济规模	地方GDP总量 X₁	亿元	-	0.0321
		固定资产投资密度 X₂	万元·km^-2	-	0.0326
		地方财政收入 X₃	亿元	-	0.0322
	经济结构	经济外向度 X₄	%	-	0.0324
		第二产业从业人口比重 X₅	%	-	0.0321
		第三产业增加值占GDP比重 X₆	%	-	0.0298
		霍夫曼系数 X₇	%	-	0.0310
	经济创新	科教支出占财政支出比例 X₈	%	-	0.0300
社会子系统	人类发展	人口自然增长率 X₉	%	+	0.0308
		人均GDP X₁₀	元	-	0.0316
		万人普通中学在校学生数 X₁₁	人	-	0.0301
		万人拥有医生数 X₁₂	人	-	0.0312
	社会环境	城乡收入比 X₁₃	%	-	0.0297
		CPI X₁₄	-	-	0.0286
		城市恩格尔系数 X₁₅	%	-	0.0299
		城镇登记失业率 X₁₆	%	+	0.0295
	基础设施	建成区排水管网密度 X₁₇	km·km^-2	-	0.0319
		人均城市道路面积 X₁₈	m²	-	0.0314
		年末移动电话用户数 X₁₉	万户	-	0.0324
		万人拥有公共汽车 X₂₀	辆	-	0.0315
资源子系统	资源保障	人均生活用水量 X₂₁	m³	-	0.0306
	资源保障	人均粮食占有量 X₂₂	t	-	0.0309
	资源利用	万元GDP电耗 X₂₃	kW·h	+	0.0323
	资源利用	万元GDP建设用地 X₂₄	m²	+	0.0320
环境子系统	生态	建成区绿化覆盖率 X₂₅	%	-	0.0315
		人均公园绿地面积 X₂₆	m²	-	0.0314
		空气质量良好天数比率 X₂₇	%	-	0.0307
	环境容纳	工业固体废物综合利用率 X₂₈	%	-	0.0317
		污水处理厂集中处理率 X₂₉	%	-	0.0321
		生活垃圾无害化处理率 X₃₀	%	-	0.0321
	环境污染	建成区工业粉尘排放密度 X₃₁	t·km^-2	+	0.0321
	环境污染	建成区工业废水排放密度 X₃₂	万t·km^-2	+	0.0320

年份	城市
年份	西安	宝鸡	咸阳	铜川	渭南	商洛	运城	临汾	天水	平凉	庆阳
2004	0.3331	0.3284	0.3539	0.4754	0.4181	0.4544	0.4092	0.3784	0.4543	0.4892	0.4310
2005	0.3420	0.3075	0.3264	0.4482	0.4158	0.4443	0.3559	0.3609	0.4402	0.4352	0.4336
2006	0.3386	0.3106	0.3058	0.4528	0.3796	0.3903	0.3778	0.3352	0.3946	0.4183	0.3978
2007	0.3239	0.3123	0.3516	0.4293	0.3553	0.3592	0.3525	0.3206	0.3789	0.3887	0.3976
2008	0.3181	0.3087	0.2982	0.4086	0.3329	0.3553	0.3031	0.3308	0.3583	0.3660	0.3790
2009	0.3084	0.3164	0.2972	0.4054	0.3221	0.3299	0.2967	0.3095	0.3443	0.3644	0.3699
2010	0.2858	0.3041	0.2912	0.3866	0.2980	0.3140	0.2770	0.3092	0.3621	0.3403	0.3257
2011	0.3151	0.2955	0.2915	0.3770	0.2905	0.3206	0.2718	0.3239	0.3403	0.3487	0.3822
2012	0.2824	0.2877	0.2811	0.3666	0.2792	0.3311	0.2759	0.3149	0.3141	0.3338	0.3316
2013	0.3086	0.2851	0.2924	0.3664	0.2923	0.3358	0.2685	0.3186	0.3135	0.3195	0.3071
2014	0.2942	0.2797	0.2811	0.3615	0.2936	0.3202	0.2905	0.3083	0.3105	0.3125	0.2919
2015	0.2768	0.2822	0.2910	0.3521	0.2916	0.3266	0.2827	0.2983	0.3031	0.2971	0.2863
2016	0.2855	0.2716	0.2838	0.3258	0.2924	0.3314	0.2728	0.2825	0.2926	0.2908	0.2837
2017	0.3028	0.2611	0.2734	0.3083	0.2792	0.3122	0.2551	0.2767	0.2975	0.2714	0.2748
2018	0.3010	0.2655	0.2809	0.3156	0.2715	0.3155	0.2956	0.3066	0.2905	0.3064	0.2978

年份	城市
年份	西安	宝鸡	咸阳	铜川	渭南	商洛	运城	临汾	天水	平凉	庆阳
2004	0.3331	0.3284	0.3539	0.4754	0.4181	0.4544	0.4092	0.3784	0.4543	0.4892	0.4310
2005	0.3420	0.3075	0.3264	0.4482	0.4158	0.4443	0.3559	0.3609	0.4402	0.4352	0.4336
2006	0.3386	0.3106	0.3058	0.4528	0.3796	0.3903	0.3778	0.3352	0.3946	0.4183	0.3978
2007	0.3239	0.3123	0.3516	0.4293	0.3553	0.3592	0.3525	0.3206	0.3789	0.3887	0.3976
2008	0.3181	0.3087	0.2982	0.4086	0.3329	0.3553	0.3031	0.3308	0.3583	0.3660	0.3790
2009	0.3084	0.3164	0.2972	0.4054	0.3221	0.3299	0.2967	0.3095	0.3443	0.3644	0.3699
2010	0.2858	0.3041	0.2912	0.3866	0.2980	0.3140	0.2770	0.3092	0.3621	0.3403	0.3257
2011	0.3151	0.2955	0.2915	0.3770	0.2905	0.3206	0.2718	0.3239	0.3403	0.3487	0.3822
2012	0.2824	0.2877	0.2811	0.3666	0.2792	0.3311	0.2759	0.3149	0.3141	0.3338	0.3316
2013	0.3086	0.2851	0.2924	0.3664	0.2923	0.3358	0.2685	0.3186	0.3135	0.3195	0.3071
2014	0.2942	0.2797	0.2811	0.3615	0.2936	0.3202	0.2905	0.3083	0.3105	0.3125	0.2919
2015	0.2768	0.2822	0.2910	0.3521	0.2916	0.3266	0.2827	0.2983	0.3031	0.2971	0.2863
2016	0.2855	0.2716	0.2838	0.3258	0.2924	0.3314	0.2728	0.2825	0.2926	0.2908	0.2837
2017	0.3028	0.2611	0.2734	0.3083	0.2792	0.3122	0.2551	0.2767	0.2975	0.2714	0.2748
2018	0.3010	0.2655	0.2809	0.3156	0.2715	0.3155	0.2956	0.3066	0.2905	0.3064	0.2978

指数分级	综合脆弱指数	经济脆弱指数	社会脆弱指数	资源脆弱指数	环境脆弱指数
高脆弱度	>0.3822	>0.1019	>0.2028	>0.0550	>0.0773
较高脆弱度	0.3239~0.3821	0.0747~0.1018	0.1826~0.2027	0.0438~0.0549	0.0667~0.0772
中脆弱度	0.3151~0.3238	0.0660~0.0746	0.1620~0.1825	0.0350~0.0437	0.0541~0.0666
较低脆弱度	0.2809~0.3150	0.0568~0.0659	0.1491~0.1619	0.0306~0.0349	0.0464~0.0540
低脆弱度	<0.2808	<0.0567	<0.1490	<0.0305	<0.0463