资源与环境遥感团队学术论文在SSCI一区Top期刊Cities上线发表
2025年04月29日,以马军(云南师范大学地理学部测绘工程专业 2014 级本科生)为第一作者,王金亮教授为通讯作者所撰写的题为“Is there a relationship between urbanization and vegetation cover conflict or coordination? A survey of 74 federal subjects in Russia”的学术论文在SSCI一区Top期刊《Cities》(IF:6)上线发表https://doi.org/10.1016/j.cities.2025.106030)。
l 标题: Is there a relationship between urbanization and vegetation cover conflict or coordination? A survey of 74 federal subjects in Russia
l 期刊:《Cities》(中科院一区, IF = 6)
l 作者: Jun Ma, Jinliang Wang*, Suling He, Jianpeng Zhang, Lanfang Liu, Xuzheng Zhong
l doi:https://doi.org/10.1016/j.cities.2025.106030
城市化是一个全球性现象,它推动了经济发展,提高了生活水平,增加了城市承载能力。然而,快速城市化也对生态系统造成了巨大压力,特别是在植被覆盖方面,这直接影响到生物多样性、生态系统过程和整体环境质量。研究城市化与植被之间的联系对于可持续城市发展和城市生态环境研究至关重要。俄罗斯的城市化进程具有独特性,受历史、政治和经济因素的影响,形成了特殊的发展轨迹。俄罗斯拥有广阔的领土和丰富的自然资源,经历了不同阶段的城市扩张。在沙皇时期,城市发展缓慢,但在苏联时期通过国家驱动的工业化进程加速发展。1990年代初苏联解体标志着城市发展的剧变,导致城市增长停滞、人口下降以及从大城市向小城镇和农村地区的迁移。此后,俄罗斯的城市化进程逐渐恢复,但由于国家经济的不稳定性,其发展前景仍不确定。在这些变化过程中,俄罗斯的城市化导致植被覆盖发生了显著变化。西部地区的大城市由于有利的自然条件和历史规划努力,仍保持着相对较高的植被覆盖率。苏联城市规划系统整合了绿色空间网络,这对维持生态平衡至关重要。然而,后苏联时期的城市发展导致这些绿色空间碎片化,破坏了生态系统并减少了生物多样性。尽管人们越来越认识到植被对城市生态系统的重要性,但关于俄罗斯城市化与植被关系的研究仍然有限,特别是长期、定量的研究。本研究旨在填补这一空白,通过追踪过去三十年植被覆盖与城市化关系的时空趋势,使用增强植被指数(EVI)等先进指标,为俄罗斯及全球范围内的可持续城市发展战略提供有价值的见解。
(三)数据与方法
研究使用的数据主要包括:30米空间分辨率的植被指数数据和10年城市物理边界数据。通过Google Earth Engine (GEE)平台,整合了Landsat 5、7和8遥感数据计算研究区域的增强植被指数(EVI)。城市物理边界则基于全球城市边界(GUB)数据集,该数据集通过全球人工不透水面积(GAIA)数据集处理得出。方法部分主要包括以下几个方面:(1)通过遥感影像提取EVI,其计算公式为EVI = 2.50 × (ρNIR - ρred)/(ρNIR + C1ρred - C2ρblue + L),其中L=1,C1=6,C2=7.5,采用最大值合成法(MVCs)合成年度影像,选择每年最大EVI值代表该年植被覆盖状况。(2)基于城市边界数据,将研究区域划分为城市中心区(UCA)、城市扩张阶段(USS1、USS2、USS3)和非城市区域(NUA),以此作为分析城市化过程的时空框架。(3)引入城市化-植被关系指数(UVRI)来评估城市化与植被覆盖之间的冲突或协调状态,计算公式为UVRI = ΔUR%/ΔEVI%,其中ΔUR%表示城市土地面积变化率,ΔEVI%表示城市边界内EVI变化率。根据UVRI值,将城市化与植被覆盖之间的演化关系分为七类:强烈冲突、中度冲突、轻微冲突、平衡、一般协调、中度协调和强烈协调。(4)选择六个代表性城市作为案例,分析1990-2020年期间城市化与植被覆盖的冲突和协调状态,观察这些城市30年来城市边界内EVI的变化趋势。
(四)研究结果
(1)1990-2020年间,俄罗斯城市面积从9642.40增至48169.11平方公里,城市扩张动态度为13.32%。扩张主要集中在以莫斯科、圣彼得堡等为中心的城市群,而其他地区主要在省会和核心城市。年均扩张率呈上升趋势,分别为5.31%、2.40%和16.30%。(2)研究期间各城市植被覆盖率普遍增加,呈现明显绿化趋势。2000-2010年期间EVI显著下降,中心城区下降率最高(28.89%);而1990-2000年和2010-2020年期间,大多数城市EVI上升,中心城区年均增长率分别达48.01%和38.20%。(3)UVRI分析显示,74个联邦主体中有62个呈协调状态,仅4个轻微冲突,6个处于平衡状态。1990-2000年协调类型集中于中部地区;2000-2010年冲突状态最为严重;2010-2020年大多数地区转为协调状态,区域差异缩小。(4)六个典型城市分析表明:莫斯科和圣彼得堡为冲突城市,植被明显退化;克拉斯诺亚尔斯克和阿尔泰地区为平衡区域;卡拉恰伊-切尔克西亚和萨哈林为协调城市,整体植被覆盖呈积极增长。研究表明加强城市绿地保护对人与自然和谐发展至关重要。
(五)研究结论
(1)过去30年俄罗斯经历了快速但不均衡的城市扩张,城市总面积从9642.40增至48169.11平方公里。西部地区城市化放缓,中部和东南部地区显著增加。俄罗斯城市化呈现规模分布不均、空间差异显著、城市群发展缓慢等特点。(2)1990-2020年间,城市植被覆盖普遍增加,呈现明显绿化趋势,西部城市改善尤为显著。2000-2010年期间EVI普遍下降,中心城区下降率最高(28.89%);而其他两个时期大多数城市EVI上升,中心城区年均增长率分别达48.01%和38.20%。(3)在74个联邦主体中,62个呈协调状态,表明大部分俄罗斯城市的城市化与植被覆盖关系良好。1990-2000年中部地区以协调为主;2000-2010年冲突状态普遍存在;2010-2020年大多数地区转为协调状态,区域差异缩小。(4)典型城市分析显示莫斯科和圣彼得堡为冲突城市,克拉斯诺亚尔斯克和阿尔泰地区为平衡区域,卡拉恰伊-切尔克西亚和萨哈林为协调城市。城市绿地规划和边缘生态保护对城市植被覆盖演变具有重要影响。总体而言,1990-2020年间,俄罗斯城市扩张与植被覆盖的关系逐渐向更加平衡、可持续的模式演变。
该论文得到了王金亮教授主持的云南省重大科技专项计划(云南省西南联合研究生院科技专项-基础研究和应用基础研究重大项目):云南金沙江流域矿区植被多模态遥感动态监测及生态修复模式研究(项目编号:202302AO370003)和国家留学基金委(202008090261)等项目的共同资助。
这是马军同学本科期间发表的第5篇SSCI/SCI/SCIE学术论文(详见录 1)。此篇论文也是王金亮教授导师团队2025年发表的第5篇 SSCI/SCI/SCIE 论文(详见录 2)。让我们恭喜马军同学!希望他再接再厉!也热烈祝贺王金亮教授导师团队取得好成绩!
附录 1 马军同学发表论文清单
自 2020 年 9 月攻读博士至今,马军同学在王金亮教授指导下发表了 5 篇 SSCI/SCI/SCIE 论文,信息如下:
[1] Ma, J.; Zhang, J.; Wang, J.; Khromykh, V.; Li, J.; Zhong, X. Global Leaf Area Index Research over the Past 75 Years: A Comprehensive Review and Bibliometric Analysis. Sustainability 2023, 15, 3072. https://doi.org/10.3390/su15043072 (中科院SCI期刊分区:2022年12月三区,2023年IF:3.9)
[2] Ma J, Khromykh V, Wang J, et al. A landscape-based ecological hazard evaluation and characterization of influencing factors in Laos[J]. Frontiers in Ecology and Evolution, 2023, 11: 1276239. https://doi.org/10.3389/fevo.2023.1276239 (中科院SCI期刊分区:2023年12月三区,2024年 IF:2.4)
[3] Ma J, Wang J, He S, et al. Direct and indirect effects of urbanization on vegetation: A survey of Yunnan central urban Economic Circle, China[J]. Ecological Indicators, 2024: 112536. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112536 (中科院 SCI 期刊分区:2023年12月二区,2024年 IF:7)
[4]Jun Ma, Jinliang Wang*, Jianpeng Zhang, Suling He,Lanfang Liu and Xuzheng Zhong. The impact of land use and land coverage changes on ecosystem services value in Laos between 2000–2020[J]. Land 2024, 13(10), 1568; https://doi.org/10.3390/land13101568 (中科院 SCI 期刊分区:2023年12月二区,IF:3.2)
[5] Jun Ma, Jinliang Wang*, Suling He, Jianpeng Zhang, Lanfang Liu, Xuzheng Zhong. Is there a relationship between urbanization and vegetation cover conflict or coordination? A survey of 74 federal subjects in Russia[J],Cities, Volume 163, 2025, 106030. https://doi.org/10.1016/j.cities.2025.106030 (中科院 SSCI 期刊分区:2025年3月最新升级版一区,IF:6)
附录2 王金亮教授团队 2025 年发表论文清单
自2025年01月01日至04月30日,王金亮教授导师团队发表SSCI/SCI/SCIE学术论文5篇(仅统计王金亮教授为通讯作者的论文),其中SCIE论文4篇(一区Top 2篇,二区 2篇)、SSCI论文1篇(一区Top)。具体信息如下:
[5] Jun Ma, Jinliang Wang*, Suling He, Jianpeng Zhang, Lanfang Liu, Xuzheng Zhong. Is there a relationship between urbanization and vegetation cover conflict or coordination? A survey of 74 federal subjects in Russia[J],Cities, Volume 163, 2025, 106030. https://doi.org/10.1016/j.cities.2025.106030. (SSCI一区Top)
[4] Liu, L., Wang, J*., Li, J., He, S., Lan, Y., & Liu, F. (2025). Evaluation of Ecosystem Service Capacity Using the Integrated Ecosystem Services Index at Optimal Scale in Central Yunnan, China. Ecology and Evolution, e71222. https://doi.org/10.1002/ece3.71222 (SCIE二区)
[3] Wu, F., Wang, Y., Zheng, M., Wang, J*., Pan, J., & Liu, L. (2025). Prediction and quality zoning of potentially suitable areas for Panax notoginseng cultivation using MaxEnt and random forest algorithms in Yunnan Province, China. Industrial Crops & Products, 229, 120960. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.120960 (SCIE一区Top)
[2] Ye, H.; Bai, D.; Wang, J.*; Tan, S.; Liu, S. Assessment of Ecosystem Vulnerability in the Tropic of Cancer (Yunnan Section). Remote Sens. 2025, 17, 219. https://doi.org/10.3390/rs17020219 ( SCIE二区)
[1] An Chen, Xuzhen Zhong, Jinliang Wang*, Jie Li, Spatiotemporal patterns and driving forces of net primary productivity in South and Southeast Asia based on Google Earth Engine and MODIS data, CATENA, 2025, 108689. https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108689. (Available online 2 January 2025). (SCI/SCIE一区Top)
(云南省高校资源与环境遥感重点实验室 供稿)
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