文摘

城市风险管理的新理念,建立弹性的城市抵抗的能力,消除,并适应不确定风险的重视降低风险影响,促进城市可持续发展。基于自适应周期模型和城市系统的特点,本研究分析了弹性水平的城市、城市群,省和适应阶段。结果表明,(1)的综合弹性城市西北五省的中国正在崛起,城市之间的差异逐渐缩小。城市的发展阶段自适应周期可分为六个阶段:快速开发阶段,exploitation-conservation阶段,稳定保护阶段,conservation-release阶段,发展重组阶段,reorganization-exploitation阶段。(2)空间分布的城市群的综合弹性是“西北高东南低,”和自适应周期的发展阶段与中部地区中心城市或一致。(3)弹性水平省份之间变化很大,和自适应周期的发展阶段相当于所有省份和城市的平均水平密切相关,各自发展力量和城市问题。这些研究结果可以为决策者制定科学恢复建设提供参考策略来实现区域可持续发展。

1。介绍

自21世纪以来,全球极端气候条件,使区域大系统和城市面临着各种各样的累积和突然的风险,也急剧增加(1]。根据2030年联合国可持续发展议程,大约一半的世界人口生活在城市,和预计,到2050年,城市人口的比例将达到75%。人口集聚在城市基础设施有严重的负面影响,教育,健康,安全,和其他生活环境和公共卫生。面对各种各样的障碍,一些城市可能会调整自己的发展模式,适应变化,实现更长期的进步,而一些城市可能会经历停滞甚至下滑由于抵抗能力较差或困难解决城市问题。因此,城市必须成为弹性并能应对一系列挑战在城市发展的过程中,抗冲击,提高适应能力(2]。

弹性联盟,洛克菲勒基金会、联合国人居署UNDRR等强调建设稳固城市的必要性和应用弹性在不同国家城市的开发实践。在中国,新一轮的城市总体规划强调需要加强抵御风险的能力,以建立一个可持续发展的城市(3]。作为世界上最大的发展中国家,中国的外部冲击和内部压力相互作用形成复杂的反馈和嵌套关系,严重影响城市抵御风险能力的环境。特别是在西北,脆弱的自然环境和落后的经济发展水平限制对方,导致城市应对风险的能力不足和干扰,这限制了城市的可持续发展。因此,紧急澄清城市韧性的演化特征和测量方法,是增强城市活力,促进区域可持续发展的关键。

城市弹性是指城市系统的能力来吸收外部扰动和保持其独特的属性,结构和主要功能(4]。城市风险管理的新理念,建立弹性的城市抵抗的能力,消除,并适应不确定风险的重视降低风险影响,促进城市可持续发展。近年来,相关的研究主要集中在城市适应能力的概念和内涵5- - - - - -8)、定性分析和时空模式(9,10)和影响因素的识别和研究进展11,12]。它涉及气候变化(13- - - - - -16,防灾减灾1,17),城市规划和景观设计18- - - - - -20.)、城市适应治理(21- - - - - -23),和其他领域。目前,研究城市弹性仍处于理论探索的水平(24),其测量方法还没有形成一个统一的标准(25,26]。他们中的大多数总结弹性通过建立模型的特点,从研究的角度来看,大多数人关注经济、社会、市政设施、生态、和其他方面。先前的研究还指出,城市的弹性不同的尺度是不同的,有一个级联效应,这可能会影响到区域系统(点到平面的27]。同时,有相应的自适应周期在城市发展的过程中,不同自适应阶段和特点差异很大(28- - - - - -30.]。

总之,大多数研究在城市弹性计算维度的经济,社会,生态,和设施,很少考虑整个城市系统的弹性特征,通常有效的城市发展的驱动因素(31日),可以有效地促进城市发展环境的改善和优化的发展道路。研究范围主要集中在一个大型或城市和城市群的经济快速发展,并从多尺度进行了一些研究。此外,典型的自适应周期模型将城市开发周期划分为四个阶段:开发、保护、释放,和重组(32]探索未来城市的发展方向和潜力,但它只包括城市开发周期。事实上,一个城市的发展是动态的,它的发展阶段和方向取决于自组织的特点和学习适应性影响的弹性系统[29日,30.,33]。一般来说,仍然有一些挑战和城市弹性研究的空缺。特别是,迫在眉睫的是调查的特点和城市韧性和各种属性的差异。城市之间如何消除这种差异?城市群城市之间是什么关系,和省?如何判断城市适应性开发周期?如何在政策层面提出相应的措施来提高城市活力?基于以上问题,本研究侧重于城市系统的弹性特征和构造一个城市韧性指数评价体系的系统属性。以中国西北五省为案例区,而定量计算弹性指数,利用弹性的基本特征和自适应周期模型位置每个城市的发展阶段,并进一步分析了发展城市城市群的链接和从城市省份通过尺度转换研究,为制定城市可持续发展政策提供参考。

2。理论基础和研究框架

2.1。自适应周期模型

自适应周期模型是一个弹性研究模型基于复杂适应系统理论(CAS),发展一般或线性恢复过程时,系统响应干扰到一个复杂的非线性演化过程的持续学习,适应和自我调节。它解释了城市的发展状态通过四个阶段的开发、保护、释放,和重组(32]。同时,进一步精炼韧性的特点有助于揭示动态方向和发展潜力的城市发展在不同的阶段。模型认为城市有一定的弹性,可以适应良性发展面对危险的环境。它的目的是建立一个“安全”的城市系统,不仅可以从危机中恢复过来,但也向前“反弹”,不断改善其性能和适应性。因此,弹性是一个积极的质变的过程发生在一个城市或一个转型开发过程由量变积累。什么阶段的城市和阶段发展可以由发展水平在不同时期的比较分析34]。沃克et al。35)和Folke et al。36)也强调弹性系统抵抗干扰的能力,自组织,学习,适应,明显的进化特征。

2.2。研究框架

环境风险的影响往往会破坏原来的城市的相对稳定和打破原来的发展道路,但它也将敦促城市采取对策,改变或优化原有的发展道路,从nonbenign改变城市发展国家良性发展状态,并实现可持续城市的转型。

城市弹性是指城市系统吸收外部干扰的能力和保持其独特的性质,结构,和主要功能,这可以被视为收集各种扰动下实现自适应发展的能力。它包括一个城市的能力维持正常功能时遇到紧急情况(如地震、洪水、和紧急情况),抵制并迅速恢复到正常状态时受到干扰,并调整和学会应对未来挑战37]。以前的研究已经指出,有弹性的城市有四个基本特点:稳定性、自组织、学习适应性,可变换性1,38- - - - - -44]。其中,稳定是基础和城市结构的承载机理。它可以加强城市系统的开发框架不断积累资源和能源和维护的基本社会功能在一定的时间内,有一个相对稳定的环境的干扰。自组织的方式,这就要求城市系统达到协调内部元素通过自我调节和自适应,和自己的治理效率往往是城市的长远发展的驱动力。学习适应性是根本性的,它是城市系统的创新机制。“人”是城市的基本单元,具有较强的独立行动和适应能力,能够预测变化,根据预定的目标采取行动。这也促进了城市具有很强的适应能力和重组,提高其层次结构和功能结构。可变换性的目的和动态转换机制是城市系统。城市发展的目的是提高人们的生活质量,还要求它应该瞄准”转变。“当生态、社会、经济和政治条件耦合和发达,城市自然会向更高的阶段发展。

此外,还有四个阶段城市发展(图的自适应周期1),弹性的差异,在不同阶段发展状况。在开发阶段(r),弹性增加迅速,城市需要机会积累资源,迅速发展,提高其竞争力。城市结构的稳定性和自组织显著增加,和学习适应性和可变换性相对较小。在保育阶段(K),城市系统的弹性和属性增加缓慢,甚至有下降的趋势,峰值可能出现在这个阶段。在这个阶段,城市发展缓慢,大多数系统资源存储和利用,与稳定,确定性,和弹性很高,但弹性接近阈值。系统倾向于成熟在当前水平,和结构凝固和路径锁定的风险出现。同时,利用其内部知识资本和创新能力来实现自适应治理和发展研究技术、政策制定和管理优化,城市的转型和发展做准备。在释放阶段(Ω),城市韧性和所有属性显示一个明显的下降趋势,系统是不稳定的,和城市问题变得突出。在重组阶段(α)、城市活力和各种属性显示复苏的一个明显的趋势,而自组织和学习适应性显著增加。系统的创新和结构调整,以极大的不确定性。

因此,通过扩展自适应周期模型,本文构建了一个城市的弹性分析理论框架,强调弹性特征四个城市的作用,促进城市可持续发展。

3所示。研究领域和方法

3.1。研究区域

案例区位于大兴安岭南麓一次西部和北部的昆仑Mountain-Altun Mountain-Liupan山在中国,包括52个城市在五个省份的陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆,包括关中平原城市群的天山北坡城市群,宁夏黄河城市群,和建设城市群,面积307.9万平方公里,约占全国面积的1/3,但只有约5%的人口。这八个国家接壤,是中国国家利益的战略前沿,对国家安全具有重要意义,也是一个重要水源。该地区有一个温带季风气候和温带大陆性气候。地形复杂,涵盖了高原,戈壁,沙漠,草原、山地、盆地等。降水稀缺,减少从东到西,从南到北。平均年降水量在一些地区甚至小于50毫米。自然景观显示耕地的演化特征,草原,沙漠草原,沙漠和高原。生态环境问题,如水土流失严重和频繁的沙尘暴是杰出的,辐射面积逐年扩大。作为一个地区丰富的自然资源,它提供了一个坚实的基础对于中国的能源安全。然而,社会和经济发展的水平很低,而且有明显的地区差异。增长,但没有发展。 At the same time, although it is an open gateway to the west, traffic conditions are still relatively backward, the number of hub stations is small, high-quality medical and educational resources are concentrated in provincial capital cities, and infrastructure needs to be improved. Driven by the “Belt and Road initiative” and the “Silk Road Economic Belt,” the region has an extremely important economic and strategic position with a large number of ethnic groups and rich products. In 2019, the total population of the region was 103,496,800, and the per capita GDP was 52,970.73 yuan, accounting for 74.72% of the national average. Compared with 2010, the increase rate was only 0.44%, lagging behind the national level (Figure2)。

3.2。研究方法

3.2.1之上。城市测量弹性

不同的学者有不同的标准来衡量城市活力。Wildavsky [38)提出1988年弹性系统的六个基本特征,然后,学者分解弹性分为四个电阻的特征要素,风险冲击下复苏,适应和转换。同时,一些研究也指出,城市活力的高风险环境是一个城市系统的能力去追求其生态、社会和经济目标之间存在着复杂的关系,风险因素,包括城市稳定、自组织、学习适应性,可变换性1,38- - - - - -44]。因此,城市可以被视为弹性系统稳定性的综合效应的结果,自组织,学习适应性,可变换性。的发展现状的基础上,充分考虑中国西北五省的城市,本文构建了评价指标体系的城市韧性增强稳定性的城市发展目标,提高自我组织能力,加强适应性,改善转换性能(表1)。

稳定帮助干扰系统保持其身份,功能,结构和城市恢复和发展的坚实基础。借鉴以前学者们考虑的社会生态系统复原能力(45,46],本文还选择稳定指标从社会,经济和环境方面。其中,社交元素主要为市民提供便利的生活条件和舒适的生活环境,包括医疗、交通、教育、公共服务,和其他的基本方面。经济因素反映在经济基础是否能支持城市上层建筑的操作,包括人均GDP以及GDP增长率。环境是确保城市活动可以进行良好的生态环境,包括植被生长和人类活动对环境的干扰程度。一般来说,越健全的社会、经济和环境因素,城市的承受能力越强突发事件的干扰。

自组织是城市发展的动力机制。随着全球化和城市化进程的加速,城市更紧密相连,越来越多的元素,如人口、资源、资本、技术和信息流动空间,从而形成城市的自组织能力和影响城市的空间发展模式47,48]。因此,评价指标选择的材料、能源、和信息的城市系统,包括人口的变化,资源的分配,投入资本的数量,和信息掌握。

学习适应性的体现城市发展潜力,其重点是城市复苏的适应性和快速反应能力,积极应对外部冲击,城市复苏的根本和关键(44]。构建学习型社会和城市系统适应能力是一个国家创新体系具有中国特色符合科学和技术发展的法律49]。因此,本文使用学习和创新的能力代表了一个城市的适应能力在宏观的变化和选择指标从三个方面:知识创新、技术创新和创新的基本环境。

可变换性是指一个城市的能力来优化其结构,并创建一个“新制度”在进行适应性调整。转换能力的两个关键特点积极破坏和拆除现有系统的能力,创造和建立可行的替代方案(50]。适度城市规模和优秀的城市结构是有效的手段解决急性和慢性压力影响的城市(51]。因此,本文分别使用区域连通性、城市形态、投资和融资水平、产业结构和社会结构,全面计算可变换性。更为便捷的城市和外部世界之间的联系,更大的规模经济的发展,工业和社会结构越合理,越强的转换能力。

3.2.2。数学分析模型

学者进行了相关研究稳定性、自组织、学习适应性、分别和城市的可变换性。因此,本文采用四种常见计算方法对不同的特性来实现最终结果的合理性和针对性。

(1)稳定性。作为一个城市最直接回应干扰,稳定有助于维护系统功能和结构,对改善城市适应能力是至关重要的。摘要TOPSIS方法用于计算稳定,是一种常见的决策技术有限方案多目标决策分析的系统工程,并能分析系统稳定和理想状态之间的差距(52]。

(2)自组织。摘要熵流方法(53)是用来测量系统的耗散结构特征描述城市的自组织。熵流的绝对值越大,越快的城市交流能源、材料和信息与外部世界和它的自组织能力更强。计算公式如下: 在哪里年代是由系统生成的熵流的总和,ω_j指数的重量吗j,(−1)ⁿ是一个象征性的函数。当该指数超过初始状态,n是1,表示输入负熵流,否则,n是2。此外,r_j是jth指数,r₁是初始值。

(3)学习适应性。学习适应性是城市适应环境变化的能力,这有助于维护城市卫生和安全。一个城市的更强的学习和适应能力,较强的适应力(1]。计算公式如下: 在哪里l是学习和适应性指数,r_j是jth指数,ω_j指数的重量吗j。

(4)可变换性。可变换性是一个必要条件,促进高质量发展的一个城市,和城市系统可以调整其结构,实现社会和经济地位的变换通过其可变换性(54]。计算公式如下: 在哪里T可变换性指数,r_j是jth指数,ω_j指数的重量吗j。

(5)城市活力。综合城市弹性稳定计算、自组织、学习适应性、可变换性。计算公式如下: 在哪里R指的是韧性,c,年代,l,t是稳定、自组织、学习适应性和可变换性标准化后,分别和ω₁,ω₂,ω₃,ω₄分别是四维空间的权重。

4所示。结果分析

4.1。时间和空间的城市恢复模式

以下4.4.1。稳定

从2010年到2018年,城市的水平稳定在中国西北五省的一个总体上升趋势,但也有不同城市之间的差别(图3)。从变异系数(图4),在城市稳定水平区域差异显示一个缩小的趋势,从0.2791下降到0.2513,下降9.96%。从空间分布的角度来看,城市的总体水平稳定显示进化趋势的“从西北到东南逐渐扩张”从2010年到2018年。其中,高级地区主要集中在兰州和西安城市,和数量均呈增长趋势,而低级区域形成片状集中分布集中在乌鲁木齐的城市。总的来说,城市的稳定水平的五个省正在从低水平向高水平。原因是,西安、兰州、和其他周边城市地区有明显的区域优势。自2000年西部大开发战略的实施,社会经济发展水平已经显著增加;特别是,人均国内生产总值是阿克苏地区和平稳性不其他城市的两倍。

4.1.2。自组织

从2010年到2018年,城市自组织的水平在西北五省显示总的趋势的转变从低水平向高水平(图5),该指数从1.4增加到5.45,增加了289.29%。从变异系数(图4),地区差异水平的城市自组织倾向于狭隘,和变异系数从0.4196下降到0.4069,下降3.03%。从空间分布的角度来看,城市自组织从2010年到2018年的水平显示,“低中间高的分布特征。”其中,高层区域主要分布在西安、兰州、西宁、和其他城市,逐步聚集在南部边缘,而低级的地区主要分布在Bayingolin Haixi,和其他城市。原因是东部地区的中心城市聚集,交通便利,也是城市发展的核心区域。人口的快速交换、资源、资本、和信息大大促进了城市自组织的水平。然而,由于自然条件和资源禀赋的限制,新疆城市自组织在一些城市的水平一直落后。

4.1.3。学习适应能力

从2010年到2018年,城市学习适应性水平西北五省显示一个明显的“马太效应”(图6)。从变异系数(图4),区域差异在城市学习适应性显示一个下降的趋势,从2010年的1.4742下降到1.3038,2018年的总体下降11.53%,表明所有的城市正努力提高学习适应性水平,但仍有很大的差距。从空间分布的角度来看,学习适应性显示区域极化。其中,西安学习适应性,最高0.923,0.8773,和0.8508 2010年,2015年和2018年分别领导西北五省。兰州、乌鲁木齐、克拉玛依、银川、西宁、宝鸡,石河子第二层。剩下的城市地区在第三层,和他们的学习适应性指数不超过2018年的0.15。原因如下:首先,省会城市集中全省高等教育资源,产业和高科技产业和高科技人员创新能力将自发地收敛到省会城市。第二,个别城市有国家政策的支持和政府机构的帮助下,这样他们就可以吸引大量的企业和人才来解决。加上一个更好的城市经济基础,学习适应能力将得到改善。

4.1.4。可变换性

从2010年到2018年,城市的水平可变换性在西北五省显示明显的层次结构(图7)。从变异系数(图4),区域差异在城市可变换性水平显示了一个缓慢的增长趋势,总体增长了5.23%,表明可变换性在城市的差距不断扩大。从空间分布,可变换性从2010年到2018年呈现多个“center-edge”分布特征。其中,这些特征更明显的在西安,银川,兰州、乌鲁木齐、石河子地区的中心。原因是中心区域形成的经济状况在省会城市是优越的,劳动力和企业从周边城市流入中央区域,促进工业和社会结构的优化的中心城市。此外,中心城市的交通便利和丰富的就业机会进一步加剧了极化效应。

4.1.5。城市的弹性

从2010年到2018年,城市的水平弹性在西北五省不同,波动(图8)。从变异系数(图4),区域差异在城市弹性表现出下降的趋势,整体降低10.73%,这表明每个城市的韧性水平逐渐提高,差距逐渐缩小。空间分布,每个城市的韧性的特点”一个超级和许多强,高在东方,西方和低。”其中,“超级”意味着西安的城市恢复之前,整个地区,在整个地区起着主导作用。“多强”意味着兰州、银川、西宁,Haidong,乌鲁木齐、克拉玛依、石河子和喀什有很高的弹性,可以推动周边地区的发展。

4.2。城市群韧性的变化特征

4.2.1。准备稳定

从2010年到2018年,城市群的稳定水平显示两种趋势的低价值增加和高价值的减少(图9)。其中,关中平原城市群的稳定性和天山北坡城市群持续减少,减少的27.92%和46.36%,分别属于高价值减少类型,和稳定的建设城市群和宁夏黄河城市群不断增加,增加69.73%和104.16%,分别属于低价值增加的类型。原因如下:首先,关中平原城市群的发展模式逐渐凝固。特别是,GDP增长率已经下降了57.44%,而良好的空气质量和公共服务支出的比例有所下降。第二,复杂的自然环境和社会因素限制了稳定发展的天山北坡城市群,是迫切需要新的发展动力调整发展结构。第三,在保持经济快速增长的同时,建设城市群和宁夏黄河城市群注重基础设施建设和社会保障,具有巨大的发展潜力和显著提高稳定性。

4.2.2。自组织

从2010年到2018年,自组织的水平城市群均呈增长趋势。从空间分布的角度来看,自组织水平通常显示一个分布的特点“北高南低”(图10)。其中,关中平原城市群和建设城市群有更高的自我组织水平(分别为4.5785和4.3982)和宁夏黄河沿线城市群和天山北坡城市群自组织水平较低(分别为3.4533和3.2464)。这是与发展方向,地理位置和国家战略的城市群。关中平原城市群区域城市群在国家规划和建设,这是靠近中部和东部发达地区,所以它的能力有很大的吸引力。建设城市群和宁夏黄河城市群是本地城市群在国家规划和建设,城市发展水平不高,但他们都位于中央的结和西北地区,华北、西北地区,中心有重大影响。特别是,建设城市群积累了更多的材料和资源依赖“腰带和路”策略。虽然天山北坡城市群也是一个国家地区城市群规划和建设,有一定的吸引和聚集能力,它是太远的中部和东部地区,而不是强连通与其他城市群在中国,所以它的自组织能力相对较低。

4.2.3。学习适应能力

从2010年到2018年,学习适应性水平的四个城市群(图显示明显的层次特征11)。在关中平原城市群、大学和企业密集分布,科技投入大,所以学习适应性一直在该领域处于领先地位。的天山北坡城市群是一个媒介领域为国家与外部世界沟通。居民的生活水平和科技的重要性是相对较高的,所以学习适应性是在中间水平。建设城市群和宁夏黄河城市群是最低的,但是因为损失的高科技人才和高新技术企业在建设城市群,而科技投资在宁夏黄河城市群显著增加,人才和企业的数量是稳定的,所以后者的学习适应性超过前者。

4.2.4。可变换性

从2010年到2018年,四大城市群的可变换性水平显示两种趋势的增加和减少(图12)。其中,宁夏黄河沿线城市群和天山北坡城市群表现出增加的趋势,而关中平原城市群和建设城市群显示一个下降的趋势。这是有关社会结构和城市群的产业结构。2018年,关中平原城市群的老化指数为9.61%,城乡居民之间的收入差距是20129元(最高的整个研究区域),社会结构不平衡,城市可变换性受损。建设城市群以农业和工业为主。高比例的传统产业在很长一段时间内降低了产业结构合理化(56.52%)和产业转型的速度很慢,影响城市的转换能力。

4.2.5。城市群的弹性

数据的综合处理和计算后四个城市群,韧性指数的趋势图(图获得的13)。

从空间分布的角度来看,四大城市群的综合弹性在中国西北五省的一个分布的特点“西北高东南低”从2010年到2018年(图14)。关中平原城市群的韧性指数显示了一个高价值和稳态特性。整体弹性下降了0.03在过去9年,表明城市群的整体发展结构是稳定的,但发展模式逐渐固定,容易产生路径锁定,导致发展活力不足。弹性指数建设城市群是在一个中等水平略有增加。整体弹性增加了0.14在过去9年,表明城市群的发展处于上升阶段,建立区域结构的稳定性,和人口、资源、资本和信息也流入该地区。宁夏黄河沿线城市群的韧性指数是最低的,但增长是稳定的,增加了54.01%,表明城市群的发展目前还在上升,但吸引外部的能力发展因素是不够的。弹性指数的天山北坡城市群先增加,然后下降,最大的变化,表明城市群的发展道路是不确定的,系统结构变化是复杂的,这是因为城市群的发展受到严酷的生态环境和经济联系不强是由于它的中部和东部发达地区的距离。

4.3。省级韧性的变化特征

4.3.1。稳定

从2010年到2018年,稳定水平的突变和稳态都出现在5省(图15)。甘肃省的稳定性增加了近两倍,陕西省的稳定性和青海省增加缓慢,和宁夏自治区、新疆自治区的稳定持续下降,分别下降24.86%和44.19%。这是有关每个省的不同发展状况和目标。甘肃包含许多国家重点生态保护领域,因此发展主要是协调和稳定快速增长。陕西有一个高水平的开发和有固定的发展模式和一定的发展优势,所以基本上不会改变城市结构。青海主要集中在畜牧业和资源开发,生态环境脆弱,因此很难进行很大的改变整个省的发展模式。目前,宁夏发展空间格局与主交通通道为轴,原有的发展模式被打破,稳定显示一个下降的趋势。新疆的发展主要是为了维护社会稳定。不同城市的发展水平参差不齐,交通不方便,并在整个地区环境恶劣。因此,新疆的发展模式不能固定,和不确定性很高,所以它不能形成一个稳定的发展道路。

4.3.2。自组织

从2010年到2018年,五个省的自组织水平均呈增长趋势,尤其是青海,2015年后迅速增加(图16)。这一变化的原因是,国家项目的实施增加了新的发展动力。青海省的经济主要是基于畜牧业的发展和能源企业。发展模式是固定的,发展速度缓慢。直到兰新高速铁路于2014年完成并通车,沿线城市的发展获得了一个机会,大量的人口,资源,资金,和信息流动在省内其他城市的发展相应的补充,和全省的发展已经被激活。

4.3.3。学习适应能力

从2010年到2018年,五个省份的学习适应性水平显示,“马太效应”。“从空间分布的角度来看,学习的适应性提出了一种分布特征”低中间高两边”(图17)。其中,陕西是遥遥领先(0.717,2018),和学习适应性的甘肃省和青海省显示一个下降的趋势,分别下降了11.84%和32.06%。原因在于,大学的数量,陕西省高新技术企业,高新技术人才是最大的,在中国西北五省中稳步增加。同时,它有很多投资于科学、技术和教育。它还努力缩小城乡差距、协调和统一城乡发展,增进区域适应干扰的能力。甘肃省和青海省的科研环境通常会导致人才和企业的损失。与此同时,城市和农村地区之间有显著差异,和障碍和挑战不能转化为“激活点”的发展,导致区域发展中存在的问题。

4.3.4。可变换性

从2010年到2018年,五个省份的可变换性水平显示两种趋势的增加和减少(图18)。其中,青海省继续下降,下降40.98%,而其他省份表现出增加的趋势。这是青海省大力发展区域交通状况密切相关。交通设施的改善,第三产业发达,以前固化的发展模式已被打破,产业结构已经开始转变。同时,青海省和其他省份之间的联系加强,还有一个“离家”现象在该地区的人口流动。人们从二线城市在该省省会城市或从青海到其他省份。这直接导致减少的就业增加,老龄化水平的增加,减少区域可变换性。

4.3.5。省级弹性

后数据的综合处理和计算的五省、弹性指数的趋势图(图19(图)和空间分布的图20.)获得。

陕西省的韧性指数显示的趋势与整体高价值下降,下降0.2在过去9年,表明陕西省的发展模式已经开始得到解决和发展活力的地区需要激活。宁夏自治区的韧性指数显示“低价值上升,”的趋势和整体弹性指数的变化范围不大在过去的九年,表明该省稳定发展在现阶段,一个明确的发展目标。甘肃省的韧性指数显示的趋势“中间值下降,”总体下降46.16%在过去的9年,表明该省的发展已经到了一个瓶颈阶段,固定的发展模式已经不能满足现阶段的开发需求,和城市问题变得突出。青海省的韧性指数显示了“高价值上升的趋势。“的总体变化的弹性指数在过去九年意义重大,表明该省处于上升阶段蓬勃发展和良好的发展前景。新疆自治区的韧性指数显示“低价值波动”的趋势波动明显在过去的九年,表明该省的发展结构是复杂的,其发展模式不统一,其整体处理扰动变化适应性不强。

4.4。多尺度分析的自适应周期

4.1.1。自适应周期的城市

基于城市弹性的价值和变化率及其属性特征,结合进化的城市恢复力模型,本文将自适应周期的城市(表2)。城市的数量稳定保护阶段(K)是最大的地区,城市结构是高度稳定和发展道路是锁着的。第二个是exploitation-conservation阶段(实际)和conservation-release阶段(K-Ω)。前城市属于上升发展阶段,而后者城市不能满足需求的新变化由于城市问题的出现。城市发展重组阶段(α),至少,这些城市已经恢复的弹性指数,未来发展方向和发展城市的内容被确定。

10/24/11。自适应城市群的循环

有差异的适应周期在中国西北五省的城市群。从2010年到2018年,关中平原城市群高弹性指数,减少稳定、高自组织,并在学习适应性和可变换性变化不大,表明在稳定保护阶段(K)。其中,西安是整个城市群的中心城市,与咸阳城市和习近平'an-Xianyang新区构成了整个城市群的核心发展圈。宝鸡城市和天水城市位于城市群发展的主轴,与高科技工业园区,是城市群发展的驱动力。建设城市群的韧性指数略有增加,稳定性均呈增长趋势,自组织是高,和学习适应性和可变换性略有下降,表明城市群结构趋于稳定,这是在exploitation-conservation阶段(实际)。其中,兰州和西宁城市位于城市群的中心。Haidong城市频繁的输入和输出的人口,资源、资金、信息和城市发展潜力巨大,它提供了一个发展的机会。其他城市总体发展水平较低,需要的涓滴效应驱动开发的中心城市。宁夏黄河沿线城市群的韧性指数较低,但增长速度快,稳定持续增长,增长率很大,自组织显示了增加趋势,学习适应性是稳定的,和转换增加缓慢,表明它在快速开发(r)。其中,共同构建的城市圈银川城市和吴中城市整个城市群的核心发展区域。石嘴山市城市和中是城市群的两个子中心的城市,这是与中央区域紧密相连,共同支持城市群的发展。韧性指数的天山北坡城市群先增加然后减少,大范围的变化和持续稳定下降,但自组织生长速率快,学习适应性高,可变换性显示了增加的趋势。 The unstable development structure of urban agglomerations shows that it is in the stage of development reorganization (α)。其中,乌鲁木齐和昌吉市城市发展核心的城市圈形成的整个城市群,沿着“丝绸之路”和其他城市经济带构成城市群的发展轴,但集聚效应较低,工业相似的现象很严重,导致城市群的整体发展不稳定。可以看出的中心城市和中部地区城市群中起着主导作用,自适应周期阶段的城市群中心城市和中部地区是一致的。

4.4.3。自适应周期的省份

有差异的适应周期在中国西北五省。从2010年到2018年,陕西省的韧性指数高,稳定增长缓慢,自组织是高,但其增长速度缓慢,和学习适应性和可变换性往往是稳定的,表明它是在稳定保护阶段(K)。大部分的城市管辖陕西也在稳定保护阶段,农业和能源产业为主要产业,产业转型缓慢,缺乏新的发展驱动力。然而,也有一些城市高新技术产业实现快速产业结构转型,如西安、咸阳、宝鸡,在陕西省的发展起到推动作用。宁夏自治区的韧性指数很小但显示一个上升趋势,稳定持续下降,自组织大大增加,和学习适应性和可变换性表现出上升趋势,表明在reorganization-exploitation阶段(α- r)。银川城市,省的首都,城市化率高和一个小城市和农村地区之间的差距。城市群的中心城市沿着黄河,它也获得了良好的发展机遇,推动整个自治区的高质量的发展。甘肃省的韧性指数持续下降,下降很大,稳定先增加然后减少,自组织的变化很小,和学习适应性和可变换性略有下降,表明它是在conservation-release阶段(K-Ω)。甘肃的发展已经进入了一个瓶颈期,资源的凝固是显而易见的,城市发展受到限制。城市在其管辖权是基于工业和农业、城市转换和产业结构是稳定的,所以是缓慢的。同时,该省的城市经济发展水平较低,但人口高度集中,导致资源分配不平衡,严重损失的高科技人才和行业,学习能力和适应能力低和转换的能力,以及缺乏潜在的发展能力。青海省的韧性指数高,上升缓慢,基本上是稳定不变,自组织高,显著增加,和学习适应性和转换略有降低,表明它是在exploitation-conservation阶段(实际)。省的发展呈上升趋势,有良好的资源禀赋和产业结构已经开始转变。然而,由于低水平的工业复杂转换后,工业发展的经济增长效应尚未完全显示,以及城乡居民之间的收入差距不断扩大,导致了城乡之间的不平衡发展。 The resilience index of Xinjiang Autonomous Region increased first and then decreased and fluctuated greatly, stability continued to decline, self-organization was low, and learning adaptability and transformability increased to varying degrees, indicating that it was in the stage of development reorganization (α)。省的发展模式是复杂的,集聚效应较弱,和城市发展面临着许多障碍,由于不合理的布局、经济发展滞后的基础设施建设和环境条件。可以看出,当开发力量雄厚,自适应周期阶段的省是一样的在该地区的所有城市的平均水平,当力量不足和城市问题是显而易见的,该省将落后地区所有城市的平均水平作为自适应周期阶段。

5。讨论

5.1。异质性的城市规模和地区韧性

由于社会经济环境的差异,最主要的力量促进区域发展和操作机制,不同尺度的区域通常有差异的能力抵抗和恢复时面临外部冲击。本文通过弹性城市和地区之间的比较,发现弹性指数显著不同的在不同的尺度上,这与学者的广泛持有的观点是一致的55,56]。

同时,这项研究指出,在城市规模,五个省会城市的弹性在52个城市之间的领先地位,在城市群规模,关中平原城市群的韧性指数高于其他城市群的研究区域,青海省省级规模,是最高的地区之间的弹性在中国西北五省。这些研究结果可以验证了相似的其他学者的研究。如陆et al。57)进行了一次实证研究中国31个省会城市的韧性。他们发现,省会城市集聚效应,影响自己的地理位置,发展条件和国家政策。因此,他们有很强的适应性,当面临外部冲击,可以在短时间内迅速恢复。方(58)发现,每一个城市群的发展方向在中国的黄河流域是不同的。其中,关中平原城市群是中国西部对外开放的战略支点和重要的增长极西北地区的发展。因此,提高城市群的韧性,耐冲击和实现自适应发展该地区可持续发展的有效措施。杨(59)的比较中指出在中国31个省的经济发展状况,在西部大开发战略的大好机会,青海省,依靠其优越的资源条件,可能会超过当地一些传统的发展阶段,实现跨越式发展。

5.2。异质性的城市规模和区域自适应周期

由于不同的社会经济地位和发展潜力,不同城市和地区在不同自适应周期阶段。本文的研究结果表明,研究区中所有城市或地区有很大的差异,他们的系统特性和弹性的水平,导致不一致的自适应周期阶段和发展水平,与以往学者的观点是一致的(16,60]。其中一些城市发展结构和稳定协调发展系统的各种元素,而其他有刚性的城市发展模式,城市问题逐渐显现。所示的极化现象的研究结果相似,李et al。61年),他还指出,有两个半周期增长,区域经济系统的弱点。原因是城市韧性越高,吸收和转换系统的能力越强的冲击,和自适应周期将在一个良性的状态;否则,它将在一个恶性循环。

结果还表明,城市群的自适应周期阶段符合其核心区域规模的变化。方的研究等。62年和你们et al。63年)可以从侧面证实了这一结果。他们指出,核心城市在经济发展中起主导作用,社会结构、战略政策,和其他方面,是重要的增长极主要城市群的发展。在评估的高质量发展城市群在中国的黄河流域,马和徐64年)还指出,城市群应加强辐射和对整个城市群的核心城市产业的带动作用,促进整个黄河流域的高质量发展通过影响城市群的整体高质量的发展。

此外,本研究将从一个省级城市规模,发现省自适应周期的发展阶段与在该地区的所有城市的平均水平。李(65年)也进行了一项类似的研究在中国西北五省。他发现在多因素的分析城市网络结构,在该地区城市的发展水平是明显不同的,各省有多个高层城市在其管辖范围内的综合素质发展水平高于其他省份,反之亦然。例如,当雷(66年)研究中国中部城市的协调发展与环境在不同的尺度,他发现当协调区域的空间集聚现象在城市规模显示省级规模,省的集聚现象发生的特点也有好城市与环境之间的协调。因此,不同尺度的区域,需要关注自身发展和适应能力的建设。

6。结论

处理不确定风险的直接主体,重视建立弹性的城市抵抗的能力,消除,适应不确定的风险,降低风险影响和促进城市安全和可持续发展。基于自适应周期模型,分析了时空特性和自适应的循环城市的韧性,城市群,从2010年到2018年在中国西北省份。结果表明,弹性水平城市的西北五省的中国的崛起,和城市之间的差异逐渐缩小。与此同时,城市的空间分布特征弹性是“一个超级和许多强,高在东方,西方和低。“城市的数量稳定保护阶段是最大的,其次是城市的数量exploitation-conservation阶段和conservation-release阶段,和城市发展重组阶段的数量是最少的。第二,城市群的韧性大大不同,展示的空间分布特征”在西北高东南低。“值得注意的是,自适应周期的发展阶段的城市群是不同的,但是它是一致的中心城区。最后,各省之间的弹性水平千差万别,自适应周期的发展阶段类似于平均水平的城市地区和各自发展力量和城市密切相关的问题。

基于上述研究结果,在中国西北五省的意识应该加强城市和地区所面临的挑战和障碍和注意建筑的弹性。第二,我们应该准确定位自适应周期的发展阶段,开展有针对性的经济和社会发展调整和转换。值得注意的是,城市上升段或逐渐陷入了发展道路,当有许多干扰如国家政策、交通建设、人口老龄化、人口集聚太快,和环境的限制,我们应该充分发挥城市转换能力,准确地预见问题,避免干扰的负面影响在最大的程度上通过先进的结构性改革,抓住机遇,实现更高层次的发展。城市与城市问题,主要目标是促进城市转型和消除城市问题通过改善政府的学习和创新能力,企业和个人,用创新思维提出了新的发展思路,能够适应变化而改善基础设施建设。最后,对于其他城市阶段,重点应加强团结和协调的社会系统,经济系统和环境系统。同时提高基本的社会服务和增加投资在生产建设,我们应该注意保护环境,巩固稳定的系统结构,提高城市活力,实现可持续发展。

数据可用性

社会和经济统计数据来自中国各省统计年鉴,中国城市统计年鉴》,国民经济和社会发展统计公报的一些城市。土地利用类型数据和植被指数数据从数据中心的资源和环境科学、中国科学院(https://www.resdc.cn)。DEM数据来自地理空间数据云(https://www.gscloud.cn/解决1公里)。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关这篇文章的出版。

确认

这项研究是由中国国家自然科学基金(批准号41501176和41501176)。