Comprehensive evaluation and driving factors of urban resilience in the Yellow River Basin

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00182

Journal of Desert Research ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (4): 34-47.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00182

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Comprehensive evaluation and driving factors of urban resilience in the Yellow River Basin

Hengji Li¹(), Peng Meng¹, Zizhen Gong², Xueyan Zhao³

^1.Yulong Snow Mountain Cryosphere and Sustainable Development National Field Science Observation and Research Station，Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
^2.School of Architecture and Urban Planning，Lanzhou Jiaotong University，Lanzhou 730070，China
^3.College of Geography and Environment Science，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China

Received:2025-09-18 Revised:2025-11-12 Online:2026-07-20 Published:2026-08-27

Abstract

Abstract:

As a crucial ecological barrier and economic corridor in China， the Yellow River Basin faces dual challenges of imbalanced “production-living-ecological” spatial configurations and insufficient resilience in its urban development. This study constructs a comprehensive urban resilience evaluation framework for the Yellow River Basin from the production-living-ecological perspective. Utilizing the CRITIC composite index， global spatial autocorrelation， cold/hot spot analysis， and geographical detector， we assess resilience levels， spatial clustering patterns， and driving factors across 73 cities in the basin. The research aims to investigate urban resilience development status， identify key influencing factors， and provide scientific guidance for regional coordinated development， ecological conservation， and disaster prevention to support high-quality development in the Yellow River Basin. Key findings include：（1） From 2000 to 2023， urban resilience exhibited fluctuating growth with significant regional disparities， showing an east-high-west-low spatial pattern that diminishes progressively from downstream to upstream regions. Overall resilience remains suboptimal， requiring substantial improvement. （2） Distinct spatial clustering characteristics emerge， with hot spots concentrated in downstream areas and cold spots clustered in upstream regions. （3） Driving factors demonstrate varied impacts， with GDP and foreign direct investment exerting the strongest influence， followed by Science and technology expenditure ratio and Urbanization rate， while Annual precipitation shows minimal impact. Factor interactions reveal either two-factor enhancement or nonlinear enhancement effects， where economic foundation and technological capacity exhibit the strongest interactive effects with other factors， followed by urban scale and spatial carrying capacity.

Key words: production-living-ecological concept, urban resilience, CRITIC composite index, geographical detector, the Yellow River Basin

CLC Number:

F290

Hengji Li, Peng Meng, Zizhen Gong, Xueyan Zhao. Comprehensive evaluation and driving factors of urban resilience in the Yellow River Basin[J]. Journal of Desert Research, 2026, 46(4): 34-47.

Figures/Tables 10

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目标层	指标层	单位	含义	属性
生产	生产用地比例	%	衡量城市生产活动空间承载能力与布局效率	+
	人均GDP	元	衡量地区经济发展水平	+
	人均固定资产投资额	元	反映城市对未来生产能力的投入	+
	社会消费品零售总额	万元	衡量市场需求活跃度和居民消费能力	+
	城乡居民储蓄年末余额	元	反映居民财富积累、潜在消费能力及稳定性	+
	第一产业产值占GDP比例	%	反映城市产业结构的优化和多元化	-
	第二产业产值占GDP比例	%		+/-
	第三产业产值占GDP比例	%		+
	人均可支配收入	元	衡量居民购买力及经济发展成果的分享程度	+
	公共财政收入占GDP比重	%	反映政府调控经济、提供公共服务的财政能力	+
生态	大气污染物排放量	—	反映城市发展对空气质量造成的压力	-
	二氧化碳排放量	t	衡量城市活动对全球气候变化的影响	-
	生活垃圾无害化处理率	%	反映城市废物管理能力和对环境的保护水平	+
	污水处理厂污水集中处理率	%	衡量城市对生活污水集中处理的能力	+
	一般工业固体废物综合利用率	%	反映城市对工业固体废物的循环利用能力	+
	归一化植被指数(NDVI)	—	反映城市生态系统健康状况	+
	人均公园绿地面积	m²	反映城市绿色空间可达性和质量	+
	建成区绿化覆盖率	%	衡量城市建成区植被覆盖程度	+
	空气质量大于二级以上天数占比	%	城市空气质量的直接量化	+
生活	公共图书馆数量	座	反映城市公共文化服务水平	+
	燃气普及率	%	反映城市能源供应基础设施完善程度	+
	排水管网密度	km·km^-2	反映城市防洪排涝基础设施完善程度	+
	人均用电量	kWh	衡量城市能源需求和利用水平	+
	人均用水量	m³	衡量城市水资源消耗水平	+
	年末移动电话用户数	人	反映城市信息通信基础设施覆盖程度	+
	人口密度	人·km^-2	反映城市对人口的吸引力和集聚能力	-
	每万人公共汽车数	辆	衡量城市公共交通系统服务水平和便捷性	+
	每万人拥有医疗卫生机构床位数	张	反映城市医疗卫生服务供给能力	+
	就业率	%	衡量劳动力市场的活跃度	+
	基本社会保障覆盖率	%	衡量社会安全网完善程度	+
	在校学生数	人	反映城市教育资源提供水平及培养能力	+
	人均道路面积	m²	衡量城市交通基础设施的完善程度	+

目标层	指标层	单位	含义	属性
生产	生产用地比例	%	衡量城市生产活动空间承载能力与布局效率	+
	人均GDP	元	衡量地区经济发展水平	+
	人均固定资产投资额	元	反映城市对未来生产能力的投入	+
	社会消费品零售总额	万元	衡量市场需求活跃度和居民消费能力	+
	城乡居民储蓄年末余额	元	反映居民财富积累、潜在消费能力及稳定性	+
	第一产业产值占GDP比例	%	反映城市产业结构的优化和多元化	-
	第二产业产值占GDP比例	%		+/-
	第三产业产值占GDP比例	%		+
	人均可支配收入	元	衡量居民购买力及经济发展成果的分享程度	+
	公共财政收入占GDP比重	%	反映政府调控经济、提供公共服务的财政能力	+
生态	大气污染物排放量	—	反映城市发展对空气质量造成的压力	-
	二氧化碳排放量	t	衡量城市活动对全球气候变化的影响	-
	生活垃圾无害化处理率	%	反映城市废物管理能力和对环境的保护水平	+
	污水处理厂污水集中处理率	%	衡量城市对生活污水集中处理的能力	+
	一般工业固体废物综合利用率	%	反映城市对工业固体废物的循环利用能力	+
	归一化植被指数(NDVI)	—	反映城市生态系统健康状况	+
	人均公园绿地面积	m²	反映城市绿色空间可达性和质量	+
	建成区绿化覆盖率	%	衡量城市建成区植被覆盖程度	+
	空气质量大于二级以上天数占比	%	城市空气质量的直接量化	+
生活	公共图书馆数量	座	反映城市公共文化服务水平	+
	燃气普及率	%	反映城市能源供应基础设施完善程度	+
	排水管网密度	km·km^-2	反映城市防洪排涝基础设施完善程度	+
	人均用电量	kWh	衡量城市能源需求和利用水平	+
	人均用水量	m³	衡量城市水资源消耗水平	+
	年末移动电话用户数	人	反映城市信息通信基础设施覆盖程度	+
	人口密度	人·km^-2	反映城市对人口的吸引力和集聚能力	-
	每万人公共汽车数	辆	衡量城市公共交通系统服务水平和便捷性	+
	每万人拥有医疗卫生机构床位数	张	反映城市医疗卫生服务供给能力	+
	就业率	%	衡量劳动力市场的活跃度	+
	基本社会保障覆盖率	%	衡量社会安全网完善程度	+
	在校学生数	人	反映城市教育资源提供水平及培养能力	+
	人均道路面积	m²	衡量城市交通基础设施的完善程度	+

目标层	序号	指标	单位	含义	属性
自然表征	X₁	平均坡度	度	城市抵御自然扰动的“基础条件”	-
自然表征	X₂	年降水量	mm	城市抵御自然扰动的“基础条件”	+
科技教育	X₃	科学技术支出占公共预算支出比重	%	提升城市整体韧性水平的“赋能器”	+
经济基础	X₄	地区生产总值（GDP）	万元	城市韧性物质保障、支撑基础	+
城市建设	X₅	建成区面积	km²	城市空间规模和发展程度	+
空间承载	X₆	生态足迹	—	城市对生存环境的压力	+
城市发展	X₇	城镇化率	%	城市化进程	+
经济开放	X₈	当年实际使用外资金额	万元	经济活跃程度	+

目标层	序号	指标	单位	含义	属性
自然表征	X₁	平均坡度	度	城市抵御自然扰动的“基础条件”	-
自然表征	X₂	年降水量	mm	城市抵御自然扰动的“基础条件”	+
科技教育	X₃	科学技术支出占公共预算支出比重	%	提升城市整体韧性水平的“赋能器”	+
经济基础	X₄	地区生产总值（GDP）	万元	城市韧性物质保障、支撑基础	+
城市建设	X₅	建成区面积	km²	城市空间规模和发展程度	+
空间承载	X₆	生态足迹	—	城市对生存环境的压力	+
城市发展	X₇	城镇化率	%	城市化进程	+
经济开放	X₈	当年实际使用外资金额	万元	经济活跃程度	+

判断依据	交互作用
q(X₁∩X₂)<min(q(X₁),q(X₂))	非线性减弱
min(q(X₁),q(X₂))<q(X₁∩X₂)<max(q(X₁),q(X₂))	单因子非线性减弱
q(X₁∩X₂)>max(q(X₁),q(X₂))	双因子增强
q(X₁∩X₂)=q(X₁)+q(X₂)	相互独立
q(X₁∩X₂)>q(X₁)+q(X₂)	非线性增强

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年份	Moran's I指数	z得分	P值	年份	Moran's I指数	z得分	P值
2000	0.087	1.066	0.004	2012	0.169	1.599	0.007
2001	0.116	1.998	0.004	2013	0.183	1.181	0.010
2002	0.119	1.805	0.002	2014	0.234	1.790	0.007
2003	0.123	1.439	0.001	2015	0.239	1.867	0.006
2004	0.121	1.528	0.001	2016	0.259	2.142	0.032
2005	0.128	1.365	0.020	2017	0.280	1.958	0.005
2006	0.115	2.216	0.044	2018	0.295	1.022	0.004
2007	0.128	1.077	0.004	2019	0.317	1.303	0.006
2008	0.133	1.128	0.004	2020	0.445	2.414	0.046
2009	0.157	1.343	0.003	2021	0.457	2.200	0.040
2010	0.175	1.043	0.004	2022	0.464	3.117	0.000
2011	0.171	0.747	0.004	2023	0.474	2.367	0.001

年份	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈
2000	0.181	0.130	0.044	0.174	0.029	0.062	0.013	0.170
2001	0.130	0.045	0.059	0.383	0.153	0.102	0.319	0.367
2002	0.130	0.036	0.013	0.434	0.151	0.127	0.328	0.358
2003	0.204	0.060	0.034	0.483	0.188	0.079	0.292	0.333
2004	0.167	0.083	0.035	0.432	0.176	0.057	0.365	0.366
2005	0.019	0.099	0.045	0.441	0.190	0.061	0.395	0.474
2006	0.163	0.089	0.023	0.460	0.166	0.047	0.350	0.497
2007	0.177	0.110	0.529	0.476	0.248	0.047	0.305	0.412
2008	0.187	0.173	0.471	0.488	0.234	0.078	0.410	0.408
2009	0.175	0.174	0.512	0.449	0.263	0.063	0.339	0.366
2010	0.186	0.197	0.508	0.474	0.239	0.046	0.409	0.439
2011	0.172	0.049	0.540	0.571	0.245	0.073	0.325	0.462
2012	0.147	0.048	0.457	0.545	0.246	0.092	0.378	0.542
2013	0.184	0.083	0.555	0.542	0.286	0.102	0.531	0.520
2014	0.174	0.086	0.469	0.544	0.274	0.103	0.485	0.485
2015	0.211	0.089	0.544	0.521	0.268	0.109	0.543	0.522
2016	0.269	0.133	0.422	0.569	0.335	0.146	0.407	0.561
2017	0.198	0.048	0.441	0.538	0.305	0.148	0.407	0.482
2018	0.204	0.102	0.389	0.502	0.336	0.145	0.405	0.309
2019	0.218	0.030	0.481	0.481	0.335	0.161	0.416	0.413
2020	0.154	0.083	0.350	0.482	0.250	0.164	0.474	0.447
2021	0.155	0.106	0.360	0.473	0.297	0.171	0.418	0.361
2022	0.161	0.101	0.505	0.531	0.256	0.175	0.411	0.390
2023	0.164	0.043	0.421	0.529	0.257	0.173	0.423	0.427
均值	0.172	0.092	0.342	0.480	0.239	0.106	0.381	0.421

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