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人地系统是以地球表层一定地域为基础的人地相关系统,是地理学研究的核心;人地系统耦合协调发展是区域可持续发展的基础和根本。城市群作为快速城市化的典型代表,其人地系统相对复杂。环渤海地区是我国最近崛起的第三大经济区,2003-2011年处在快速城市化发展阶段,人地系统耦合演化特征明显。本文结合地理学、系统科学、城市化理论、可持续发展思想等相关理论,在数据搜集和资料整理的基础上,利用相关分析、熵权法、耦合度模型等多种技术手段对环渤海三大城市群从市域和城市群两个尺度对人地系统耦合在时间和空间上的演化过程和规律进行实证分析,并探究影响快速城市化地区人地系统耦合演化的因素和驱动力,以期对以环渤海为代表的快速城市化地区的人地系统的优化调控和可持续发展提供科学的决策参考。主要结论为: (1)人地系统研究方面,目前较多的是对城市人地系统的研究,而对于城市群人地系统的研究则较少;在现有的城市群研究中,以全国、长江三角洲、珠江三角洲的研究较多,而对于环渤海地区城市群的研究则较少;在城市人地系统研究中,往往较多或者研究了城市化与宏观生态环境的耦合关系,或者研究某一类资源或环境要素的关系,且以强调约束因素为主流,缺少城市化地区“人”与“地”两大子系统多要素、多功能的综合耦合关系;研究人地系统耦合状态的较多,但是通过分析人地系统时空耦合演化过程和规律,从而从子系统指标体系中剥离出人地系统协调发展的主要驱动因子的较少。当前应加强多学科融合,注重GIS、模型等新技术方法的应用。 (2)从人地两大亚系统各自综合得分来看,2003-2011年间,环渤海城市群29市城市化水平不断提高,人口质量和人口结构不断改善提高,经济水平不断提高,人口社会经济组成的“人”亚系统综合发展水平稳中有升;“地”亚系统综合水平方面,环渤海受到水资源、能源制约,环境污染随着经济发展越来越严重,而环境保护力度却没能随之有效加强,资源环境状况不断起伏。人地相互作用明显。 (3)环渤海城市群人地系统耦合度空间演化格局特征是由集中转向分散,总体上耦合度呈下降趋势,由多分布在高水平阶段演变为分散分布;人地系统耦合协调度多集中在中度协调类型,其次是低度协调,处于极度协调状态的几乎没有,属于高度协调的城市数量一直不多且波动较大,变化态势为由中等水平向低水平协调方向发展。 (4)城市群尺度研究结论是,三大城市群耦合度变化趋势基本一致,均持续走低,在2010年大幅降低。辽宁城市群的耦合度略低于其他两大城市群,且差距在拉大。京津冀城市群耦合度变化较缓和,辽宁和山东半岛城市群耦合度起伏较大。耦合协调度变化明显不同于耦合度变化趋势,均在2010年走低。 (5)环渤海人地系统耦合演化区域总体差异表现为:三大城市群的人地系统耦合状态存在较大区别和差异。京津冀城市群人地系统耦合状态比较稳定,变化幅度很小,表现出了发展平稳的城市群系统所具有的延续性、稳定性;山东半岛城市群属于较新城市的组合,其双核心点轴发展模式导致整体人地系统耦合状态波折起伏,且内部差异较大,时序演变波动显著;辽宁城市群属于新旧城市配合发展的城市群,整体人地系统耦合状态表现综合了其他两大城市群的特点,时序变化上前半段稳定、后半段波折,空间差异显著但又集聚发展。 (6)快速城市化地区人地系统时空耦合演化的因素和驱动力主要在于其自然环境基础存在或大或小、区内或区间的差异,经济发展基础、结构变化过程、经济发展方式的不同,以及社会发展政策、对外开放度、城市化推进速率和模式的差别,导致人地系统耦合演化呈现时间和空间分布上的显著差异。