摘要
近年来，城市化进程的快速推进给生态环境带来了巨大的压力，同时，生态环境质量也会影响城市化进程与可持续发展，两者存在交互胁迫、相互影响的耦合关系。探索和分析城市化与生态环境耦合协调关系，不仅有助于完善人地耦合系统与可持续发展的理论体系，而且对生态文明建设和区域可持续发展具有重要的参考价值和现实意义。 目前的城市化与生态环境耦合关系研究通常只考虑了本地的城市化与生态环境的相互作用，即近程耦合，而忽略了远距离社会经济活动与生态环境的影响，即远程耦合。因此，探究城市化与生态环境近远程耦合关系对实现城市化与生态环境协调发展具有重要意义。针对该问题，本文在RS和GIS技术的支持下，构建了改进的夜间灯光指数模型，用以客观地测度城市化水平。同时，构建了改进的遥感生态指数模型，用以全面地测度生态环境质量。并在此基础上，融合远程耦合概念提出了城市化与生态环境近远程耦合协调度模型，实现了城市化与生态环境近远程耦合协调的评价与分析。以武汉城市圈为研究案例，探究了武汉城市圈2008-2018年城市化与生态环境耦合协调状态，并针对武汉城市圈城市化与生态环境协调发展的问题提出了建议。本文的主要工作如下： （1）基于主成分分析构建了改进的夜间灯光指数模型，测算了2008-2018年武汉城市圈各市的城市化水平。利用主成分分析的方法综合灯光面积和灯光强度两个指标，构建了改进的夜间灯光指数模型，实现了对城市化水平的客观评价。结果表明，2008-2018年武汉城市圈城市化水平持续提高，并在空间结构上呈现出明显的武汉城市圈中部的武汉市城市化水平高、周边各市城市化水平低的“中心高、四周低”的圈层结构。 （2）融合空气污染度构建了改进的遥感生态指数模型，测算了2008-2018年武汉城市圈各市的生态环境质量。在原始遥感生态指数的湿度、绿度、热度、干度四个维度指标的基础上，考虑空气质量的影响，基于主成分分析的方法融入空气污染度指标，构建了改进的遥感生态指数模型，进而能够更全面地表征生态环境质量。结果表明，2008-2018年武汉城市圈生态环境质量整体逐步改善，在空间分布上呈现出武汉城市圈中部的武汉市生态环境质量差、周边各市生态环境质量好的“中心低、四周高”的圈层结构。 （3）针对目前的城市化与生态环境耦合协调关系中只考虑了近程耦合而忽略了远程耦合作用的问题，利用反距离加权法考虑距离对远程耦合的影响，在耦合协调度模型的基础上引入远程耦合概念，构建了城市化与生态环境近远程耦合协调度模型，进而量化了城市化与生态环境近远程耦合协调关系。结果表明，近远程耦合协调度模型能够反映区域之间的相互作用情况，更好地表征城市化与生态环境耦合协调的真实状态。2008-2018年武汉城市圈城市化与生态环境耦合协调状态整体经历了从不协调发展到协调发展的过程，并在空间上呈现“中心高、四周低”的空间圈层结构。其中，武汉城市圈中部的武汉市表现为明显的城市化优先、生态环境滞后发展的特征，而武汉城市圈外围的各市表现为明显的城市化滞后、生态环境优先发展的特征。 （4）针对武汉城市圈的城市化水平、生态环境质量、城市化与生态环境耦合协调现状，结合区域实际情况，提出了对应方法措施，以促进区域可持续发展。发挥武汉市对武汉城市圈的引领带动作用，促进区域整体城市化发展；开展生态环境补偿，提高区域整体生态环境质量；武汉城市圈各市分工合作，优劣互补，加强同城一体化，并注重发挥远程耦合的正反馈效应，规避负反馈效应，促进城市化与生态环境协调可持续发展。
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