基于GIS的城市绿地景观格局与热环境效应分析——以咸宁市中心城区为例

日益严重的城市热岛效应对人们的生活环境产生了严重影响,本文基于陆地卫星Landsat系列的影像,利用其热红外波段进行反演城市地表温度,得到更加准确的温度数据。以咸宁市中心城区为例,分析热环境的主控因子,从斑块面积、周长、形状指数以及植被覆盖度与温度进行相关性分析,得出城市热岛效应的时空变化特征及规律,为今后减缓城市热岛效应进行城区绿地系统的规划、建设、改造提供方向。     

基于光谱混合分析的城市植被覆盖度与地表温度关系的研究

分别选择NDVI和光谱混合分析植被组分(VF)作为城市植被覆盖度指示因子,研究植被覆盖度与地表温度(LST)的相关关系.选择了一定数量的样本点,通过线性拟合的方法研究了NDVI及VF与LST的相关关系.研究结果表明,VF与LST之间的相关性比NDVI与LST之间相关性更好.研究表明,在城市LST研究中VF可以作为表征植被性质的参数.     

多时相遥感影像福州市热场与土地覆盖分析

城市化是全球变暖和城市热岛效应的重要影响因素,影响着区域气候、环境和社会经济发展。本研究采用两个不同季相TM/ETM+影像分析福州市及其周边地区土地覆盖及其热场的时空分布。为了精确获取土地覆盖信息,采用高分辨率影像提取不透水面并获取不透水面面积百分比信息,计算各级不透水面百分比的地表温度、归一化植被指数与归一化建设用地指数的平均值。通过各级平均值定量分析归一化植被指数、归一化建设用地指数、不透水面百分比与地表温度的关系,并计算各级不透水面对区域地表温度的贡献。分析结果显示:归一化建设用地指数,不透水面百分比与地表温度的相关指数分别>0.61和>0.67,明显高于归一化植被指数与地表温度的相关指数(<0.3);不同时相影像的相关性不同且夏季影像的相关性明显高于春季影像。研究表明本方法能够定量分析城市土地覆盖与热场的时空分布与变化。     

基于V-I-AP模型的兰州市不透水面与植被盖度时空格局分析

本文构建了V-I-AP模型,以兰州市Landsat TM影像为数据源,利用线性光谱混合模型进行亚像元分解,以获取不透水面比例及植被覆盖度的空间分布。在此基础上采用景观格局指数对研究区植被覆盖景观的空间格局及其分异进行测度,为利用中等分辨率遥感数据定量评价河谷型城市生态环境提供更精确的方法。研究结果表明:与常规景观分类相比,基于亚像元分解的不透水表面与植被覆盖提取方法具有更高的精度,并可以表征地表覆盖的生物物理组分构成特点;1999年—2006年,兰州市中心城区不透水面盖度和面积增加明显,而植被盖度则急剧降低,植被破碎程度减缓,植被分布聚集度增加。     

基于亚像元分解的不透水表面与植被覆盖空间分异测度

根据植被-不透水表面-土壤（VIS）三角概念模型,以深圳市2005年Landsat TM影像为数据源,利用线性光谱混合模型进行亚像元分解,以获取不透水表面比例与植被覆盖度的空间分布。在此基础上采用分区统计、格局指数、空间自相关分析等方法对研究区不透水表面与植被覆盖景观的空间分异进行测度。研究结果表明：与常规景观分类相比,基于亚像元分解的不透水表面与植被覆盖提取方法具有更高的精度,并可以表征地表覆盖的生物物理组分构成特点;深圳市不透水表面与植被覆盖在空间上显示出较强的空间自相关特性,其中植被覆盖表现的聚集特性更为显著。各区的平均不透水表面比例及空间构型有所差异,受到自然条件与城市化发展方式的影响,具有成片山体的区域由于建设活动受到限制,往往显示出景观聚集性强、破碎化程度低的特征;而在具有典型自发城市化特征的区域,景观较为破碎,且空间依赖性较弱。     

基于遥感技术的大同地区植被覆盖监测

大同地区是我国煤矿主要产区之一。而采矿引发了一系列环境问题,对植被的影响则尤为明显。遥感作为信息获取的快速而有效的工具,具有宏观性好、更新周期快、人为因素干扰小等优点,可以为植被监测提供直接客观的信息。归一化植被指数NDVI作为快速有效地获取地表植被覆盖度及其变化信息的指标,已广泛地得以应用。本文以大同地区为研究区,采用ETM影像为数据源,计算研究区在2000年和2005年的植被覆盖度,并对2000～2005年间植被覆盖的变化情况进行了遥感监测及原因分析。     

大都市功能区块视角下的热岛影响因素空间分异

针对以往热岛影响因素研究中缺乏因子综合作用及作用程度空间异质性分析的现状,本文以大都市北京为研究区,利用兴趣点（POI）数据划分承载不同人类活动的用地功能区块,结合地理探测器探究在市域整体及不同用地功能区块中植被、水体、不透水面及社会经济要素等多维因素对地表温度的影响（单因子作用与因子交互作用）。结果表明：①各单因子、因子交互作用对于地表温度的影响程度在北京市14类用地功能区块中存在空间分异。单因子探测表明整体上植被对温度的影响力高达72.3%,其作用程度与社会经济因素作用程度的差距在人类活动较为频繁的区块显著缩小;②因子交互作用探测显示两因子交互作用对温度的影响远大于单因子作用效果,整体水平上植被与人口交互作用是控制温度分异的主导因子,解释力达到78.9%,而在包含商业服务或公共管理服务的区块植被与人口交互作用均为影响温度分异的主导因素,包含工业的区块则为不透水与经济水平、植被交互作用为主导,且50 %区块内因子交互作用存在非线性增强现象。③根据风险探测识别出不同功能区块高温风险区特征,商业服务区块、公共管理与商业服务混合（公-商）区块为城市高温风险较高的区域。基于用地功能区块的地理探测器模型对地表温度空间分异的解释优于市域水平的全局模型,可以较好地量化各因素在不同空间位置上对地表温度的影响,为制定分区域有针对性的城市热岛效应缓解策略提供参考。     

基于RS与GIS的呼和浩特市植被覆盖度变化分析

以呼和浩特市为主要的研究区域,以1990年、1995年、2000年、2005年、2010年呼和浩特市Landsat4-5TM卫星数字影像,以及2015年、2017年Landsat8OLI TIRS卫星数字影像为数据,通过ArcGIS和ENVI软件平台提取植被覆盖度,研究1990年～2017年呼和浩特市植被覆盖度的总体变化及发展趋势。在此基础上研究呼和浩特市植被覆盖度的时空变化规律,并综合分析呼和浩特市植被覆盖度的变化情况。结果表明,时间上,1990年～1995年呼和浩特市的植被覆盖度处于下降的趋势,1995年～2010年,呼和浩特市的植被覆盖度处于平稳变化阶段,2010年～2015年,呼和浩特市的植被覆盖度再次出现下降趋势,但到2017年,呼和浩特市的植被覆盖度稳步上升,有明显的改善;空间上,呼和浩特市呈现中部植被覆盖度较高,南北植被覆盖度低的空间格局,植被覆盖度空间分布不均匀。     

中国沿海不透水地表变化特征分析

海岸带是当前经济发展的前沿地带,由于其便利的交通环境使得人类对该区域的利用程度逐渐增强。同时海岸带地区也是生态系统较为脆弱的地区,是生态系统的交错区和过渡带,长期的过度开发与利用势必会导致该区域生态环境的恶化。本文以遥感获取的区域不透水地表分布数据为基础,对研究区内不透水地表面积与区域经济社会发展的关键指标进行了相关分析,通过分析海岸带10km缓冲区内不透水地表扩展与生态用地之间的占补关系发现：①2000-2008年,中国海岸带不透水地表面积持续增加,与经济和人口要素呈正相关关系。总体来看,相比人口密度,沿海各县GDP密度与区域地表不透水率具有更好的相关性。9年间,沿海地区GDP密度明显提升,沿海各县平均增加了2986.8万元/km²。人口密度平均增加了181人/km²;②从2000-2008年,中国海岸带不透水地表的扩展包括新增不透水地表和不透水率增加。新增不透水地表主要以占用耕地和生态用地为主。不透水地表的扩展受到当地自然地理特征的制约,例如地形、海拔、坡度等因素;③本研究选取的七个典型区海岸带不透水地表扩展均以占用耕地为主,但在不同缓冲区范围内,不透水地表占用耕地和生态用地强度表现出明显的区域差异特点。南部的三个典型区（北部湾、海峡西岸、珠三角）海岸带不透水地表的扩展占用生态用地强度高于北部三个典型区（京津唐、辽东湾及辽东半岛、山东半岛）,这主要由于这些区域生态用地面积比例较高而引起。在未来的海岸带保护与开发规划中,应综合考虑生态本底的区域差异,进而寻求更合理的生态用地、耕地和建设用地比例。     

基于MODIS数据的海河流域植被覆盖度估算及动态变化分析

本文以MODIS-NDVI时间序列数据为基础,利用像元二分模型对海河流域2000年-2007年的植被覆盖度（f_c）进行了估算,分析了年最大植被覆盖度的时空变化特征,并对植被覆盖度与降雨量之间的响应关系进行了深入探讨。结果表明：①海河流域2000年-2007年平原农业区植被覆盖度整体较高,f_c介于60%～80%之间;永定河上游区域植被覆盖度较低,f_c小于30%;②近8年来海河流域植被覆盖度整体呈增加趋势,只有东南部的部分农田及城市扩展区,植被覆盖度有所减少;③海河流域植被覆盖度与当年3至8月的降水总量相关性最高,相关系数为0.687,该时段内的降雨量与植被覆盖度年际变化总体趋势较为相似,在绝大多数年份,两者的增减具有一致性。     

On the Classification of the Bonnet Surfaces

In this paper,we will prove that the Bonnet surfaces can beclassified into three different types and the first or second types areequivalent to helicoidal surfaces(including surfaces of revolution andcylinders)under Bonnet deformations.     

船房河流域污染物排放规律研究

随着我国经济建设的快速发展,水环境问题成为当下越来越关注的问题。城市面源污染具有初始冲刷效应,不同下垫面、功能区的污染特性不同。而现阶段我国对城市面源的研究和管理相对滞后,文章基于昆明市船房河流域污染特征的具体情况,利用城市下垫面监测、雨水/雨污合流排放口监测、地表径流监测的方法,科学的对生活用水量、废水和污染物排放量进行研究,有利于合理开发城镇水资源以及制定相关废水治理规划和政策。     

基于流曲线曲面的双三次非均匀B样条曲面G1混合

在流曲线曲面造型方法中,引入非均匀细分,给出了Gaussian球面上非均匀细分的模式和计算方法,以及基于非均匀细分的流曲线曲面生成算法,研究了流曲线曲面和双三次非均匀B样条曲面G1光滑拼接的条件,并给出与两双三次非均匀B样条曲面G1混合的流曲线曲面的构造算法.     

Operando surface science methodology reveals surface effect in charge storage electrodes

Surface and interface play critical roles in energy storage devices, calling for operando characterization techniques to probe the electrified surfaces/interfaces. In this work, surface science methodology, including electron spectroscopy and scanning probe microscopy, has been successfully applied to visualize electrochemical processes at operating electrode surfaces in an Al/graphite model battery. Intercalation of anions together with cations is directly observed in the surface region of a graphite electrode with tens of nanometers thickness, the concentration of which is one order higher than that in bulk. An intercalation pseudocapacitance mechanism and a double specific capacity in the electrode surface region are expected based on the super-dense intercalants and anion/cation co-intercalation, which are in sharp contrast to the battery-like mechanism in the electrode bulk. The distinct electrochemical mechanism at the electrode surface is verified by performance tests of real battery devices, showing that a surface-dominant, nanometer-thick graphite cathode outperforms a bulk-dominant, micrometer-thick graphite cathode. Our findings highlight the important surface effect of working electrodes in charge storage systems.     

WINDOWS环境下表面粗糙度各项参数的评定

论述了WINDOWS环境下运用MATLAB语言建立表面粗糙度各项参数的评定过程。首先运用MATLAB强大的绘图功能，绘制出表面粗糙度的实际轮廓。以最小二乘中线为基准，对各项表面粗糙度的评定参数进行精确计算和处理。在计算处理过程中，充分利用MATLAB工具箱（toolbox)中提供的各种函数，以提高程序的执行效率。     

利用Landsat/TM热红外数据进行陆面温度反演的比较

对于只有一个热红外波段的遥感数据(Landsat/TM),目前有三种算法可以进行地表温度反演,分别是:大气校正法、Jimnez-Mun%oz等人的单通道算法和覃志豪等人的单窗算法。这三种算法都要在地表发射率已知的情况下进行。在没有电探空数据和发射率未知的情况下,大气校正法比较困难实施。所以本文在发射率未知的情况下只比较后两种方法,并采用MODIS LST/LSE产品对结果进行验证。通过植被覆盖度法估计地表比辐射率,估计结果与MODIS陆面发射率产品相比发现两者之间的平均误差在0.004,说明了此方法的可行性。试验中选取了2×2像元大小的MODIS LST均质检验区。对两算法反演的Landsat/TM LST结果进行了比较,并与MODIS LST建立了线性纠正方程。所建立的纠正方程表明发射率未知的情况下Jimnéez-Munoz算法优于覃志豪等人的单窗算法。     

一类PDE曲面的动态变形设计及应用

研究了一类偏微分方程(PDE)曲面的动态变形方法.将模型的特征线用动力学四阶偏微分方程来描述,特征线发生改变后,通过采用PDE方法来重构出变形后的曲面模型,则曲面的变形即可相应地由特征线的变形得到.该方法只需要对PDE的几个参数进行调整就可以控制曲面的变形,简单易操作.所得的曲面变形效果自然连贯,在艺术曲面造型设计中具...     

煤矿工作面出水封堵及断层加固技术实践

本文介绍了超化煤矿工作面断层出水情况,通过分析此次出水原因和出水水源,制定出了堵水、断层加固方案,采用合理的注浆工艺和方法,成功实现了对工作面出水的封堵,消除了工作面底部承压含水层的威胁,确保工作面安全回采。     

基于ASTER数据源的地表参数关系分析

以ASTER为数据源,反演了研究区的地表温度(LST),并提取了NDVI、植被覆盖度、不透水面密度3个参数,从不同土地利用类型上、不同层次上分析了地表温度与其他3个参数的定量关系,以寻求其内在作用规律,并分析其对城市热岛的表征性,研究结果表明：在各土地利用类型或整个研究区上地表温度与其他3个参数的关系异常复杂,很难用线性表达;而在1%的间隔尺度上平均温度与植被覆盖度、不透水面密度分别呈明显线性负相关和正相关关系,在0.01间隔尺度上地表温度和NDVI关系仍较复杂,呈分段性变化;另外,植被覆盖度、不透水面密度对城市热岛的表征性和代表性要强于NDVI,利用二者研究城市热岛更为有效,更有利于城市热岛与下垫面参数内在作用机制的分析。