喀斯特山区雨水资源化的有效措施

雨水资源在大自然资源中占有着很大的比例,是天然形成的资源形式。雨水资源的使用能够降低水分循环中的蒸发,减小渗漏水量的消耗,能够保证水资源得到合理的利用。本文结合了喀斯特峰山区的地理特征,以安龙县作为实例,对雨水资源化的有效措施进行了探讨。     

山区年降水量的时空分布特征研究

以浙江省仙居县水文站为基本站,对仙居县内17个水文站和括苍山气象站的年降水量进行了时间序列订正,建立了17个水文站和括苍山气象站年降水量的时间序列订正模型。并分析了仙居县各降水量测站历年平均降水量的时间分布特征。将仙居县各降水量测站历年降水量数据与GPS实地调查所得到的各测站的经度、纬度和海拔高度数据结合起来,进行多元逐步回归分析,建立仙居县年降水量空间分布模型。其次,利用1：10000仙居县的地形图建立1：10000高空间分辨率的数字高程模型（DEM）。从中得到经度、纬度和海拔高度栅格数据,并结合仙居县年降水量空间分布模型,利用GIS的空间分析技术得到了仙居县年降水量空间分布特征,并制作了仙居县年降水量的空间分布图。     

1973年至2004年贵州喀斯特山区石漠化风险格局的变化

以贵州省普定后寨地下河流域中下游为例,采用景观生态学的研究方法,利用多时相多数据源的遥感影像(1973年的航片、1995年的TM影像及2004年的SPOT-5影像),从不同等级石漠化风险的角度分析了研究区近30多年来的石漠化风险格局变化的特征,以期了解喀斯特高原山区的石漠化变化特征规律.结果表明:从景观水平上来看,整个区域的景观正在向程度更高的石漠化风险的方向发展,表现为极低度石漠化风险斑块的面积呈现出逐渐减少的趋势,而高度和极高度石漠化风险斑块的面积却呈现出不断增加的趋势;从斑块类型水平上来看,不同等级的石漠化风险斑块的变化差异明显,在变化幅度和变化趋势上都存在差异,其中极低度石漠化风险斑块面积变化最为明显,呈现出大幅度的下降,而变化最不明显的是低度石漠化风险斑块,无明显的增减趋势.     

基于时空编码的神经元动态特征分析

作为神经生物学的重要领域,神经信息的编码和处理极大程度上是神经元群体编码,即集群表达。对于同一个电极上记录的多个神经元信号进行锋电位序列检测与分类,进而分析不同类间锋电位时间序列的相关性,揭示相邻神经元电活动之间的动态联系,有助于了解神经元网络中神经元间相互作用。本文结合实验,介绍了神经集群编码的几种研究方法:锋电位序列的互相关直方图、刺激前后放电活动时间直方图、锋电位累加图的具体应用。     

中国西南喀斯特山区的生态重建与农林牧业发展:研究现状与趋势

中国西南喀斯特地区生态环境脆弱,在人口增长和经济发展的压力下,让退化土地自然恢复的思路已不切实际,必须通过社会投入对退化土地进行生态重建。这种研究与国际喀斯特环境研究、土地利用/ 土地覆被变化、土地利用优化和景观生态学的研究进展一致。进一步的研究需要解决生态重建的一系列科学问题。     

全球植被碳储量的时空格局动态

植被碳储量对生态系统碳平衡具有重要调节作用,对植被碳储量进行模拟并分析其对气候变化的响应是全球陆地生态系统碳循环和气候变化研究的重要内容.基于全球植被动态模型模拟的全球植被碳储量,分析植被碳储量在1901年-2000年间的时空变化趋势,及其与气温和降水的时空关系.将LPJ-DGVM (Lund-Potsdam-Jena Dynamic Global Vegetation Model)模型对植被碳储量的模拟结果与国际上被广泛接受的其他研究结果进行了对比后得出,该模型对植被碳储量具有较好的模拟能力.对植被碳储量的模拟结果表明:全球过去100年的植被碳储量在整体上呈增加趋势,增加率为0.0016kgC/(m2·a),通过分段线性回归方法得出植被碳储量时间变化趋势存在显著的转折点,20世纪50年代初以前,植被碳储量具有下降趋势,线性斜率为-0.0014kgC/(m2·a),之后植被碳储量呈现显著的增加趋势,增加率为0.0055kgC/(m2·a),是整体增加率的3倍多,因此整体增加率显著低估了近半个世纪以来植被碳储量的实际增加率.在空间栅格尺度上的分析表明,植被碳储量对气候变化的响应具有很大的区域差异,在不同地区,温度和降水的变化对植被碳储量的变化趋势贡献不同,并与各地区植物生长所受的环境条件约束的状况有关.研究结论进一步说明LPJ能够较好的模拟植物生长与气候之间的相关关系、揭示植被碳储量变化规律和特征,另外为了更好地研究气候变化对植被碳储量的影响,下一步需要对LPJ进行改进,增强其对人类活动如土地利用变化和农业灌溉行为等的模拟能力.     

城镇化驱动下的威海市区土地利用时空动态

威海市区自20世纪1980s～2000年,特别是1987年由县级市升格为地级市以后,经济快速增长,人口大量增加,土地利用格局发生很大变化。利用遥感解译成果,图示出威海市区主要土地利用转移类型的空间位置和范围,计算出威海市区土地利用转移矩阵、土地利用面积变化率和土地利用动态度等3个反应土地利用动态变化的重要指标,结合社会经济数据分析了威海市区土地利用动态变化规律和驱动力。研究结果显示,土地利用转移过程中,1980s～2000年耕地转化为城镇用地的面积最大,达3 600hm²,多发生在80年代城区的西北部和东南部,其次为耕地转化为农村居民点,面积为517hm²;1980s～1995年,耕地转化为城镇用地的面积为2 999.77hm²,远远大于其他转化类型;1995年～2000年,其他建设用地转化为林地的面积最大为633.72hm²;1980s～1995年耕地、林地和草地的面积显著减少,城镇用地面积增长剧烈,增长率达168.92%,其他建设用地也有大量增长;1995年～2000年,其他建设用地、水域和农村居民点的面积显著减少,耕地面积继续减少,而林地、城镇用地和草地的面积有较大增长;1980s～1995年耕地的减少速率最大为-1.48%,而城镇用地的增长速率最快,达16.89%;1995年～2000年,耕地持续减少,但减少速率明显放慢,而林地的增长速率最快,达2.85%,城镇用地继续增长,但增速显著减弱,农村居民点用地由前期的增长变为减少。在近15年里,城镇化是威海市区土地利用格局发生变化的最重要驱动力。     

武汉城市圈经济-资源-环境系统发展的时空特征

运用SPSS13.0数理统计软件,建立都市圈经济-资源-环境系统(ERE)评价指标体系,引入层次分析法,构建ERE系统发展函数,以武汉城市圈为例,系统揭示武汉城市圈ERE系统各子系统发展的时空规律:(1)时间演化上,经济子系统保持指数增长速度,整个圈域经济处于高速运行中;资源子系统波动变化明显,整体上呈先上升、再下降、后上升的倒S型曲线,表现为缓慢上升、快速下降、迅速抬升三个阶段特征;环境子系统整体上呈指数律快速发展,除了在1999年出现一定程度下滑外,整个环境系统呈良性发展态;(2)空间分异上,经济子系统城际差异明显,形成以武汉为核心的三等级圈层结构,资源环境子系统整体受经济发展方式影响显著,呈现三集团发展态势。由于经济发展、资源环境条件、历史基础、政策机制等差异,武汉城市圈城际资源环境系统整体发展空间不对应,形成四大类型:资源环境好—经济发展型、资源环境好—经济滞后型、资源环境差—经济发展型、资源环境差—经济滞后型。     

基于生态足迹理论的中国生态供需平衡时空动态

生态供需平衡是生态文明研究的一个科学问题,也是生态文明建设的实践基础。生态足迹因其所具有的社会-生态属性和宏观可度量性,成为生态供给与生态需求平衡关系研究的一个切入点。本文在生态足迹理论的基础上,构建生态足迹账户,优化生态足迹、生态承载力计算,评价了1995—2015年中国生态供需平衡状况。研究发现：①中国生态足迹2000年以后增长快速,最终形成东部>中部>西部的“阶梯化”的空间格局;生态承载力呈“局部调整,总体稳定”动态特征;②中国生态供需平衡状况于2005年前后发生质的变化,即由生态盈余转入“生态超载”状态。2015年,中国对自然环境的“占用”需要1.39个中国才能满足现有的生态需求;③东部地区生态超载状况远大于其他地区,西部地区生态承载力基础较差,生态足迹的增长引起了西部地区生态超载加速。其中,宁夏、新疆生态超载严重,且生态足迹呈中高速增长,应引起重视;④能源足迹与污染足迹的控制是改善地区生态供需平衡状况的关键内容。研究结果可为中国区域生态文明建设与生态规划提供参考。     

察隅县林火时空动态与分布的规律初步研究

通过对察隅县林火实地调查和收集大量的资料 ,对该地区林火时空动态与分布进行了初步研究。结果表明 :察隅县近 1 0年共发生林火 50次 ,总过火面积为 7 0× 1 0 4 hm2 ,经济损失 83 55 7万元 ;人为火是林火的主体 ,其次是火源不明 ,再次是雷击火。林火主要发生在 1～ 4月和 1 1～ 1 2月 ,空间分布上 ,下察隅镇是林火主发区 ,察瓦龙乡未发生林火     

一种适宜于地下管线信息管理的时空动态分段模型

动态分段技术是交通地理信息系统中一项重要的线性要素动态显示与分析技术,鉴于地下管网与路网具有一定的相似性,本文研究地下管线管理中的时空动态分段模型。近年来,学者对动态分段技术、时态地理信息系统以及时态数据库进行了大量研究,但缺乏支持管线信息显示的较完善的时空动态分段模型。本文首先分析了动态分段模型的研究现状,提出了一种适合管网应用的时空动态分段模型,在概念模型中,将动态分段系统的组成要素融入时态因素,并将属性的时态信息作为独立的属性信息存储,进而通过时态地理信息系统技术完成管线物理段的时态变化;利用统一建模语言(UML)的类图设计方式开发了物理模型,描述了时空动态分段模型中对象之间的关系,并定义了必要的属性和操作;借鉴线性参照系统(LRS)表达空间实体的方法,概括了模型中所涉及到的主要拓扑关系;最后通过实例验证了本文提出方法的有效性。     

基于客观赋权法的长江流域环境风险时空动态综合评价

为评估长江流域各省域单元环境风险状况,构建以风险源危险性、受体敏感性和恢复力3类指标组成的环境风险综合评价指标体系.引入“纵横向-拉开档次”法和“时序加权平均算子”法等客观赋权法,对流域各省级单元2000-2011年的环境风险进行动态综合评价.结果如下:时间上,2000-2011年长江流域环境风险呈先期有所下降,而后不断升高的特点;空间上,上海、江苏、河南为高风险区,安徽、湖南、湖北和浙江为较高风险区,四川、广西、重庆、云南等西部省份属中风险区,西藏和青海为低风险区.通过对流域各省级行政区环境风险时空动态综合评价和聚类分析,为流域的环境风险管理提供理论依据.     

中国城市PM_(2.5)时空分布的动态比较分析

本文基于2014-2015年中国190个大中城市PM_(2.5)的监测数据,建立空间数据统计模型,总结两年内PM_(2.5)的浓度、空间集聚的年际变化和存在问题,为相关研究与决策提供参考。结果显示:(1)2015年较2014年全国平均PM_(2.5)浓度下降10%,达标天数提升了4.4%,空气质量整体改善,但改善的天数主要集中在春夏秋季,冬季改善幅度甚微,其中12月污染加重。(2)2015年PM_(2.5)整体污染范围缩小,污染核心区由京津冀向鲁西北和豫北地区扩散,京津冀、长三角、长江中游等城市群年均浓度降幅较大,长三角、珠三角和成渝城市群日均达标率增长较快。(3)2015年PM_(2.5)的集聚性更明显,浓度高值区范围减小,热点地区更密集地分布在以京津冀地区为中心的华北地区,并呈多中心格局。由此,应该加快构建制度支持的多中心监督治理模式,以华北地区为先行先试区域,构建管理支持的多区域联动治理模式,培养环境伦理支持的公众环保意识,实现民防民治。     

2000-2012年中国出口贸易的碳排放效率时空演变

中国出口贸易隐含的碳排放量因经济发展依赖出口而居高不下,在现有出口贸易发展模式下,提高效率是碳减排的关键。本文利用包含非期望产出的全局参比Malmquist-Luenberger DEA模型,测度中国30个省域（不包括香港、澳门和台湾）2000- 2012年出口贸易的碳排放效率,并进一步做探索性分析。结果表明：省域出口贸易碳排放效率在2000-2012年间平均增长为2%,技术进步是主要推动者,但是技术效率呈递减趋势,年均下降0.5%;全国省域出口贸易的碳排放效率在空间上呈现不均衡分布的特征,东部出口贸易碳排放效率高于中西部;省域间效率改进存在差异;因为2010-2012年国家对碳减排的高度重视和管控,效率进步比其他年份显著,其中,东部地区的效率变化差异小于中西部地区;2012年的省域碳排放效率变化有明显的双峰特征,比2010年的显著,表明地区间效率差距缩小。最后,基于以上研究结论给出了相应的政策建议。     

长江经济带水-能源-粮食耦合效率的时空演化及影响因素

推动资源管理方式向"多资源"协同转变,保障水资源、能源和粮食关系的协同优化,是应对资源供需矛盾和安全风险的有效手段.基于构建的水-能源-粮食耦合协调指标体系,本文以长江经济带为研究对象,在考虑非期望产出的前提下测度了 2003-2017年各省份水-能源-粮食耦合效率,进而借助核密度估计和空间计量模型探究了长江经济带水-...     

1971年-2007年青海省日照时数的时空分布特征

基于青海省51个气象站1971年-2007年各月日照资料,分析了青海省日照时数分布特征:青海省多年平均日照实数在2351.5～3397.7h之间,多年平均日照时数最多的地区是柴达木地区,日照时数最少的地区是果洛地区。从日照时数的年变化来看:青海省日照时数最多的月份是5月,只有果洛地区的几个县最高日照时数出现在4月。从日照时数的年际变化特征来看:20世纪80年代与70年代相比,只有格尔木呈上升趋势,其余地区呈下降趋势;20世纪90年代与80年代相比,同仁、共和日照时数分别上升60.8h、83.7h;而西宁、乐都、德令哈、格尔木、玉树呈下降趋势,除乐都、共和略有增加,其它地区均呈下降趋势。通过影响日照时数的要素分析:总云量、低云量与日照存在着显著的负相关关系。     

近十年黄河三角洲NDVI时空动态及其对气温和降水的响应特征

本文基于SPOT-VGTS10产品(1998年4月-2008年12月)以及相应时段东营站点的气温、降水数据,利用一元线性回归方法、Hurst指数方法分析近10年黄河三角洲NDVI时空动态,并探讨NDVI与气温、降水因子的年际、季节、月际响应特征。研究表明:①NDVI变化以良性发展为主,但NDVI长期无变化区及弱持续性中度改善区值得关注,且NDVI弱、中、强持续性退化区面积较广,理应尤为关注,并探讨和寻找原因;②NDVI变化与气温、降水均有较高的相关性,相关系数分别为0.81、0.63,若考虑1个月的时间延迟,则相关系数分别为0.89、0.75;③延迟1个月的NDVI与气温、降水的相关性研究更具科学性和准确性。.春季(2月-4月)、夏季(5月-7月)气温对植物生长起决定作用,秋季(8月-10月)气温无明显变化趋势,NDVI值变化受降水强度影响较大;不同月份气温、降水对NDVI的影响主导作用不同,延迟程度不同。     

1951-2012年科尔沁沙地气温在突变前后的时空对比

为促进科尔沁沙地生态环境保护、农牧业发展、水资源合理开发利用等的顺利开展,本文利用1951-2012年科尔沁沙地气温资料,分析了该区气温突变特征及突变前后时空演变情况,结果表明：①时间上,年（季）最低气温首先发生突变（1981-1987年）,平均气温次之（1981-1994年）,最高气温最晚（1985-1999年）;冬、春、秋、夏季依次发生突变;②年最低气温突变后比突变前、冬季气温比夏季气温变化更剧烈;年、春（秋）季气温变化剧烈程度按最低、平均、最高气温依次减弱,冬季与之相反;③突变前春季最低气温升温速率为0.50℃/10a、突变后秋季最高气温升温速率为0.75℃/10a,二者对升温贡献最大;④突变前后多年均值增量最大为冬季最低气温（1.86℃）,气候倾向率增量最大为秋季最高气温（0.72℃/10a）;年内季节多年均值增量变化顺序与其增温速率增量变化相反;⑤空间上,年气温各要素突变后倾向率变化范围均较突变前增大,年最低气温突变后显著升温面积比突变前增大6.79%;突变后,除科左中旗地区平均气温外,自东向西沿新开河到西辽河以北地区升温速率大于以南地区升温速率。     

1962-2012年西南地区极端降水事件的时空变化特征

基于西南地区90站1962-2012年逐日降水数据,采用百分位阈值法定义极端降水事件,用MannKendall秩次相关法,反距离加权插值法对西南地区的极端降水事件进行了时空变化分析。结果表明:1日最大降水量从东部的103~118mm减少到西部的25.4~46.7mm,极端降水比率从东部的39%~43%减少到西部的23%~25%。极端降水量、极端降水强度和5日最大降水量则分别从东南的508~610mm、55~64mm/d和158~190mm递减到西北的118~220mm、17~28mm/d和53~85mm。该区1日最大降水量的变异系数最大,达39%,其次为极端降水量、极端降水强度、5日最大降水量、极端降水比率,极端降水日数最小为18%;各极端降水事件因子的值均属较强变异,说明西南地区内部极端降水事件差异性较大。近50年呈上升趋势极端降水事件中,1日最大降水量、极端降水强度和极端降水比率所占比例分别达60%、64%和61%,其中呈显著上升趋势站点所占比例分别达12%、10%和13%;极端降水日数下降趋势和显著性下降趋势站点所占比例分别为52%和4%。西南地区近50年极端降水事件总体呈上升趋势,但显著性不高;这和海温异常变化和复杂的地理环境有较大关系。