金沙江流域（云南段）人居自然环境质量时空分异研究

基于2010、2015、2020年3期遥感影像和其他多源数据,从自然环境的角度,选取地貌、土壤、植被覆盖等10个环境质量因子作为人居自然环境质量评估指标,将熵权法、欧式距离函数等多方法复合建立流域人居自然环境质量的综合度量模型,通过GIS趋势面、Moran’s I指数及冷热点分析揭示流域人居自然环境质量的时空分异规律。结果表明：流域人居自然环境质量受坡度、地貌和植被覆盖度的影响较大,环境质量优异地区的空间分布与坡度平缓、地貌适宜且植被良好的区域具有较高的重叠性;流域三期人居自然环境质量的时空演变规律表现为：空间维上,南部>北部、中部>东部>西部,从南到北,环境质量下降,中下游优于上游;时间维上,呈现出先下降后回升的趋势,尤其是中游以南的滇中地区表现尤为明显;流域整体呈正相关集聚分布,置信度高的热点区以中下游以南的楚雄州及昆明地区为主;而置信度高的冷点区覆盖整个迪庆藏族自治州。研究得出的人居自然环境度量模型及空间异质性分析方法为开展类似研究提供参考,揭示的人居自然环境时空变异规律为区域进行灾害搬迁选址和环境保护治理提供科学依据。     

基于GIS的关中地区仰韶至商周时期聚落时空分布及驱动力分析

关中地区是中国重要的史前聚落分布地之一,该区域内丰富的聚落文化遗存为研究史前人地关系提供了坚实的基础。本文以整个关中地区作为研究区域,从较大的时空尺度探讨遗址分布与自然环境之间的关系。系统收集了关中地区从仰韶至商周时期的考古遗址数据,利用ArcGIS技术提取了各时期遗址点高程、距河流远近、遗址面积等定量化数据,并且进行了最近邻分析以及核密度分析,从而系统研究了这一时期的聚落分布特征。研究结果表明：龙山时期的聚落遗址较仰韶时期海拔位置更高、距河流更远且分散化程度增加,商周时期关中东部聚落遗址点数量大幅减少,西部和中部遗址点分布更加集中。但不论是仰韶还是龙山时期,聚落遗址总体上都是西多东少,中部最为稀疏分散,至商周时期关中中部遗址才逐渐增多。基于此,本文试图从气候变化、洪水、农业发展以及早期政权发展等角度探究影响仰韶至商周时期的聚落分布变化的可能因素,从而揭示出史前人类聚落变迁对区域自然环境的响应与适应过程,同时超大型聚落中心以及早期国家的形成也影响了遗址分布格局。就本研究而言,气候变化是影响关中地区龙山时期的聚落遗址数量大幅减少、聚落位置分布格局发生变化的主要原因之一,而商周时期聚落遗址的分布变迁似乎更倾向于生产力发展的结果,或是出于政治、军事的目的。关中地区仰韶至商周时期聚落的分布变迁与自然环境变化以及聚落中心、早期政权发展密切相关,体现了人类与自然环境之间的博弈,也揭示出该地区史前社会的复杂化进程。今后的研究中,需要结合详细的现场调查数据,进一步加强区域自然变量的定量化研究和对人类社会系统的认识,从而更准确地把握人与自然的耦合关系。     

威海地区中全新世聚落遗址时空分布及驱动因素

本文通过ArcMap软件对威海地区中全新世聚落遗址的高程、坡度、坡向、濒河度等指标进行深入研究,分析该时期研究区的聚落遗址分布规律,结合中全新世研究区的环境变化背景,讨论威海地区中全新世聚落遗址时空分布及驱动因素.研究表明:(1)威海地区中全新世聚落遗址文化序列为后李文化 — 大汶口文化 — 龙山文化 — 岳石文化,与山东新石器文化序列相比缺少北辛文化,遗址数量随时间推移大致呈先增后减再增的右倾斜"N"型.(2)威海地区中全新世聚落遗址在高程、坡度、坡向及濒河度等存在一定的规律性.聚落遗址多集中分布于高程>30 m坡度在0° —4°的平缓地区,从坡向上看,聚落遗址大多分布在东南、南、西南方向的阳坡,占遗址总数的58.1％,从濒河度上看,聚落遗址都在距河流<1.5 km的范围.(3)威海地区在中全新世前期开始出现人类活动(后李文化,8.5—7.5 ka BP),随着中全新世大暖期的到来,气候总体进入温暖期,整体较为温和,优越的自然条件促进了大汶口文化(6.3—4.6 ka BP),发生在5.0—4.0 ka BP的海侵事件可能是导致大汶口文化衰减的主要原因,并限制了后期龙山文化(4.6—4.0 ka BP)的发展,与其他研究不同的是,尽管4.0 ka BP以后,气候开始恶化,但是海平面下降为威海地区人类发展提供了更为宽阔的空间和肥沃的土壤,而且古河道为古人类生存和生活提供了坚实的保障,由此优越的自然条件促进了岳石文化(4.0—3.5 ka BP)的发展.     

阴山北麓草原生态功能区植被覆盖度遥感动态监测

为揭示植被覆盖度时空动态变化及其与气候因子的相关关系,以2011年国务院印发的《国家主体功能区规划》中划定的防风固沙类型的阴山北麓草原生态功能区为研究区域,以MODIS长时间序列的植被指数产品为数据源,采用像元二分法、一元线性趋势法以及相关分析法等,对阴山北麓草原生态功能区植被覆盖时空变化及其与气温和降水的关系进行分析.结果表明:阴山北麓草原生态功能区植被覆盖较差,其中以察哈尔右翼中旗的植被覆盖度为最高,数值在30%~60%之间;乌拉特后旗植被覆盖度为最低,处于2.31%~8.89%之间.2000-2010年研究区植被覆盖整体呈波动下降趋势,以低等级（0~20%）和较低等级（20%~40%）为主,两等级面积占90%以上;处于高等级（60%~80%）和较高等级（80%~100%）水平的区域面积总和仅占研究区总面积的0.62%.2000-2010年植被覆盖度由高等级向低等级的转化趋势明显,植被退化面积占研究区总面积的53.4%,植被改善面积仅占1.63%,基本不变的区域占44.97%.相关分析显示,研究区植被覆盖度与同期降水响应关系良好,大部分区域二者呈正相关;植被覆盖度与同期气温关系不明显,大部分区域二者呈负相关,说明降水是影响阴山北麓草原生态功能区植被覆盖度变化的主要自然因素.      

蒙古高原土壤风蚀危险度的FCM模糊聚类研究

论文运用模糊c均值聚类（FCM）方法对蒙古高原风蚀危险度空间格局进行了研究。通过对植被覆盖率、地形起伏度、土壤干燥度和风场强度4个主要风蚀环境因子数据进行模糊聚类,结合专家知识,将蒙古高原风蚀危险度划分为6个等级。结果表明,FCM方法可有效地获取风蚀－环境关系知识,为预测性风蚀危险度制图提供依据;蒙古高原风蚀危险度表现为从东到西逐渐加强的空间格局,与NDVI和土壤干燥度的空间格局相似,说明水分条件和植被状况是决定蒙古高原风蚀危险的最主要因素,不同风蚀危险度分区结果与蒙古高原典型景观植被类型区域分布特征基本吻合。     

青藏高原高寒牧区聚落用地适宜性评价及其重构——以藏北那曲县为例

本文建立了适用于高寒牧区的聚落布局适宜性评价体系,利用自组织神经网络（SOFM）对青藏高原藏北地区那曲县展开聚落布局适宜性评价,并评估其现状聚落布局的合理性,在此基础上提出其聚落未来重构的思路。结果表明:（1）那曲县对于聚落布局的适宜性整体较低,适宜性水平高于一般适宜的区域零散分布在海拔较低、地势低缓的河谷地区,仅占全县面积的12%。其他适宜性较低的区域占全县面积的88%,分布相对集中。不同乡镇对于聚落布局的适宜性差异显著。（2）那曲县现有的聚落空间占全县总面积的0.47%,为7594 hm²,其中分布在一般适宜及以上等级区的面积占聚落总面积的86.47%,而较不适宜、不适宜和禁建区内的聚落占比高达13.53%。那曲县聚落空间布局倾向于较高级别的适宜区,聚落用地适宜性条件较好的乡镇其布局合理性越高。那曲县局部聚落布局不合理的原因包括:缺失空间布局指引、村级行政区划欠佳、藏民对神山的宗教信仰和历史遗存的地域环境认同。（3）聚落的空间重构可推动生态移民、适度“村庄化”等要素的整合来实现。聚落的经济重构要建设由特色产业为基础的村镇系统、充分利用“点—轴”结构的辐射效应等结构要素的重组来实现。聚落的社会重构需要通过合理安排基础设施、增强藏族社会关系组织程度、提倡藏区优秀文化传承等优化功能的措施来实现。     

西南高山峡谷区植被变化及影响因素分析

西南高山峡谷区是我国典型生态脆弱区,认识其植被变化特征及影响因素可以为西南高山峡谷区生态环境建设对策的制定提供理论依据,对实现区域经济、环境以及生态和谐统一发展,具有一定的现实意义.基于2000~2019年NDVI、社会经济因子和自然因子数据集,采用一元线性回归法、Hurst指数、地理探测器模型和变异系数等方法分析了西南高山峡谷区NDVI时空变化及稳定性特征,并探讨了NDVI空间分异影响因素.结果表明：①空间上看,植被呈现东南高,西北低的分布格局,中高和高植被覆盖的区域面积占比71.71%,植被覆盖总体处于较高水平.时间上看,植被呈现改善趋势的区域面积占比85.90%,恢复效果明显,且未来植被变化趋势还将以改善为主.②高程、植被类型和土壤类型是影响NDVI空间分异的主导因子,q值均不低于0.40;气温和降雨量为次要因子,q值分别为0.274和0.225.双因子交互作用增强了单因子的影响力,表现为双因子增强和非线性增强两种关系,其中高程∩植被类型组合q值最高为0.714,其次是高程∩土壤类型组合q值为0.688.③研究时段内NDVI整体稳定性较好,低波动变化和较低波动变化的区域面积占比为89.95%;而中等以上波动的区域面积占比为10.05%,集中在海拔高、气温低、降雨少、土壤贫瘠和植被较差等生态环境相对脆弱的区域.植被变化是多因素综合作用的结果,需因地制宜,有针对性地采取不同策略修复西南高山峡谷区生态环境.     

基于ARCGIS的四川省分级退耕还林还草空间决策分析

首先,利用遥感和GIS技术建立土地利用、土壤侵蚀、数字高程模型、坡度、生态环境质量等级、植被指数、降雨、温度、植被分区、土壤类型和行政区、水体缓冲区、聚落缓冲区等栅格GIS数据库。其次,将旱地数据分别与坡度、土壤侵蚀、植被指数、生态环境质量等级、水体缓冲区和聚落缓冲区等栅格指标数据进行叠加分析。再次,利用各指标构建了基于ARCGIS的一、二级退耕决策模型及其空间复合模型,并得到一、二级退耕面积分别为724 495hm²和333 085hm²。然后,利用温度和降雨指标数据构建了基于ARCGIS的还林还草决策模型,并得到一、二级还林的面积分别为702 362hm²和331 357hm²,还草的面积分别为22 133hm²和1 728hm²。最后,将其分别与行政区、植被分区和土壤类型数据进行空间叠加统计分析,得到各行政区的退耕还林还草情况,以及每一个退耕栅格单元所处的植被分区和土壤类型情况。研究表明,该方法可以节约大量的人力、物力和财力。其研究结果对退耕还林还草工程的规划、实施和管理等具有较大的应用价值。     

闽江流域史前聚落遗址时空分布特征及其环境影响因素

闽江流域是我国东南沿海史前文化遗址的主要分布区之一,是我国海洋文化的重要发源地,区域内丰富的史前文化遗存为该地开展史前人地关系研究提供了详实的资料.本文系统整理了闽江流域旧石器时代至战国—秦汉时期遗址,采用地理信息系统(GIS)空间分析方法,对聚落遗址的空间分布特征进行了分析,并探讨了与区域环境演变的关系.研究表明,闽江流域旧石器时代至战国—秦汉时期,遗址空间分布特征呈现出"喜高—下山—临江—向海"的总趋势.具体表现为:(1)除旧石器时期外,不同时期聚落遗址的分布与高程、坡度坡向均呈正相关.海拔分布高度逐渐降低,坡度选择以<3°的平缓地形为主,距河距离逐渐扩大,自然环境对聚落遗址时空分布的制约度逐渐减小.(2)不同阶段的遗址主要分布在既靠近水源又便于抵御洪水的河流阶地上.闽江流域上、中游多山地丘陵,受河流侧向侵蚀与堆积,形成适于古人生存的宽谷和阶地,遗址多沿河流分布;下游史前遗址的空间分布,除受到河流展布影响,还随区域海岸线变迁和海平面波动发生变化.(3)遗址数量的变化反映了古人类生产力水平和自然环境变化之间的耦合关系,其中秦汉之后遗址数量的骤降是自然环境与社会环境共同影响的结果.(4)闽江流域的人类活动在全新世早中期,受地形和环境因素影响,生产方式以采集、渔猎为主,耕作农业零星分布.在全新世晚期,有意识的耕作农业生产方式占据主要地位,尤其是距今2 ka左右,区域海平面逐渐趋于现代海平面,稻作农业逐渐成为该流域主要的农业生产方式.     

丝绸之路甘肃段汉代村落遗址空间分布及其影响因素 【封面文章】

运用历史文献分析法和GIS空间分析法对丝绸之路甘肃段汉代村落遗址空间分布及其影响因素复原与认识,并引入地理探测器进行单因子分析以更准确地探求各影响因子对村落遗址空间分布决定程度,进一步揭示区域内自然环境要素与人类自身活动之间的关系。结果表明：（1）该段392处汉代村落遗址总体呈现“大分散、小集聚”空间分布格局,且形成若干分布核心区。其中,今金塔县东沙窝一带是研究区域内村落遗址空间集聚度最高地区,密度可达3.036处∙ (100km²)⁻¹;（2）从微观层面看,村落遗址面积规模和文化层厚度数量均有较为明显的等级分布特点,大体呈“金字塔”型,且研究区域东、西部之间受地形地貌、生产方式、历史文化等影响存在一定差异性;（3）村落遗址濒水特征显著,且多分布在坡度＜3°的黄土台地、丘陵及冲积平原、绿洲上。水源因子解释力远大于其他各因子,权重占比达28.80%,中心城邑、道路交通依次次之。水源是影响该区域村落遗址空间分布的主导因素。同时,不晚于汉代村落选址布局虽仍受水源等自然环境因素制约,人文社会诸要素对村落形成发展的影响作用却也日益凸显。     

表面沉降对填埋场加速稳定化进程的宏观表征

基于生活垃圾填埋的室内模拟实验,通过4种不同工况下垃圾表面沉降规律的分析,研究了表面沉降对填埋场加速稳定化进程的指示作用.结果表明,垃圾稳定化进程中,表面沉降量S随时间相继呈线性、幂函数和双曲线分段变化,可在宏观上表征垃圾填埋场的稳定化进程及生物反应器填埋技术对稳定化进程的加速作用.在此基础上,将垃圾填埋场稳定化进程划分为3段:不稳定段,S27%.     

基于复杂地形-气象场的二噁英污染物沉降研究

为了解复杂地形-气象场条件下二噁英类污染物环境影响,选取我国西南某代表性山地,利用CALPUFF预测区域垃圾焚烧、医废与危废项目二噁英类污染物的环境影响,并通过土壤实测数据进行模型分析验证.结果显示：复杂地形-气象场条件下,同一区域不同空间下的风向与风速将会出现明显差异,CALMET气象模块可结合相关资料,模拟计算出可信较高的复杂气象场文件;模型预测显示,在复杂地形-气象场条件下,项目排放的二噁英在土壤中的沉降位置、方向与全年主导风向不完全一致.研究区域土壤沉降量为0.86×10^-3~9.84×10-1ngTEQ/m²;模型模拟医废与垃圾焚烧、危废项目沉降数据与监测数据相关性R分别为0.854,0.287,说明CALPUFF模式在复杂地形-气象场条件下模拟周边土壤二噁英空间分布有一定可信度.     

南充城市人居环境质量综合评价研究

介绍了人居环境的定义，并根据全面性、以人为本、可操作性、相对独立性的原则选取评价指标和构建指标体系。采用层次分析法对各指标和子系统赋予不同的权重，利用综合加权求和的方法得出该生态示范区的社会经济，基础设施和公共服务设施，生态环境以及人居环境在1999年和2000年的综合评价指数，对比人居环境1999年和2000年的评价指数，从而得出南充城市人居环境的指数在增大，状况是在不断改善，并从不同的角度给南充城市人居环境建设提出了一些建议，比如：园地制宜，采用多种投资方式加快城市基础设施和公共服务设施建设；优化城市布局，改善能源结构，加大环境治理投资，改善生态环境；加大宣传力度，提高城市可持续管理意识；坚持以人为本，搞好城市人居环境的规划和设计改善措施。     

南充城市人居环境质量综合评价研究

介绍了人后环境的定义,并根据全面性、以人为本、可操作性、相对独立性的原则选取评价指标和构建指标体系.采用层次分析法对各指标和子系统赋予不同的权重,利用综合加权求和的方法得出该生态示范区的社会经济,基础设施和公共服务设施,生态环境以及人居环境在1999年和2000年的综合评价指教,对比人居环境1999年和2000年的评价指数,从而得出南克城市人居环境的指教在增大,状况是在不断改善,并从不同的角度给南克城市人居环境建设提出了一些建议,比如:因地制宜,采用多种投资方式加快城市基础设施和公共服务设施建设;优化城市布局,改善能源结构,加大环境治理投资,改善生态环境;加大宣传力度,提高城市可持续管理意识;坚持以人为本,搞好城市人居环境的规则和设计改善措施.     

周期循环静止沉淀工艺实验研究与实践

为了提高给水处理中常规沉淀池的沉淀效率，采用多个沉淀池代替常规的单一沉淀池进行沉降实验，多池依次进水、依次静止沉淀，然后出水，周期循环，并在实验的基础上提出了“周期循环静止沉淀”这种给水处理新工艺。实验结果和实践表明，周期循环静止沉淀工艺与常规连续进、出水的单一沉淀池工艺相比，其沉淀效率明显提高，其出水水质显著改善。     

降雨特性对路面初期径流污染沉降去除的影响

采用自由沉降试验对2008年2月~2009年3月南京机场高速公路令桥段30场降雨事件的初期路面径流进行监测,考察了污染物去除效果,分析了降雨特征、季节变化、径流初期SS浓度、温度以及pH值与径流沉降去除效果的相关性.结果表明,经过2h自由沉降后,SS去除效果最明显,平均去除率可达33.26%;COD及Cu、Zn、Cd、Pb 4种重金属平均去除率均在20%左右.由聚类分析可知,降雨量、平均雨强对SS、COD沉降2h去除率影响最大.夏季和冬季SS沉降2h平均去除率分别为42.13%和20.76%,而COD和重金属去除率随季节变化不大.径流初期SS浓度值与SS沉降2h去除率相关性较好,相关系数达到0.6864;温度与SS、Pb沉降去除率分别在0.01和0.05水平上显著相关;溶解态含量较高的Zn受pH值的影响较大.     

滇池流域富磷地区暴雨径流中磷素的沉降及输移规律

滇池流域的磷矿分布及其开采是导致滇池湖泊富营养化的重要原因.因此,本文对滇池流域富磷地区暴雨径流中磷素输出、输移过程中总磷含量与颗粒粒径的关系进行了研究.结果发现,不同土地利用类型的污染源在暴雨中的磷流失量差异性显著,呈现磷矿开采区>林地>台地的特征;暴雨径流水样沉淀8h后,TP浓度显著下降;两场暴雨径流水样中,平均63.3%的磷素随粒径<0.02mm的颗粒流失,其中,平均43.8%的磷素随粒径<0.008mm的颗粒流失;两场暴雨径流中,仅有1.5%的总磷从污染源经沟渠最终进入了河道.研究表明,径流中所含总磷以小于0.02mm的颗粒物形式流失,通过延长水力停留时间可以达到良好的沉淀去除效果,而沟渠系统在面源总磷污染的控制过程中起着重要作用.     

鄱阳湖悬浮颗粒物絮凝沉降典型藻类的动力学研究

为了探讨鄱阳湖水动力条件改变引起的悬浮颗粒物浓度变化可能导致的鄱阳湖浮游植物群落结构的变化,本文研究了鄱阳湖悬浮颗粒物絮凝沉降3种典型藻类的动力学过程.以铜绿微囊藻(蓝藻)、四尾栅藻(绿藻)和菱形藻(硅藻)为研究对象、鄱阳湖采集沉积物为悬浮颗粒物,使用混凝试验搅拌仪模拟动力学条件,在颗粒物投加量为20 mg·L-1时分别研究了静置沉降时间、扰动强度和扰动时间对颗粒物絮凝沉降藻细胞的影响.结果表明,絮凝沉降效率:蓝藻绿藻硅藻.在扰动强度为20 s-1、扰动时间为30 min时,0.5~4 h静置沉降时间均促进3种藻类的絮凝沉降.绿藻和硅藻的絮凝沉降效率随着静置沉降时间的延长而降低,前0.5 h的絮凝沉降效率最大;而蓝藻的絮凝沉降效率变化无明显规律.扰动时间和静置沉降时间均为30 min时,随着扰动强度在2~40 s-1增加时,3种藻的絮凝沉降效率逐渐增大.扰动强度为20 s-1、静置沉降时间为30 min时,5~60 min扰动时间均促进藻细胞的絮凝沉降,并且随着扰动时间的增加,絮凝沉降效率呈先增大后降低的趋势.30 min为蓝藻絮凝沉降的最佳扰动时间,絮凝沉降效率为12.56%;45 min为绿藻和硅藻絮凝沉降的最佳扰动时间,絮凝沉降效率分别为11.93%和7.54%.因此,水动力条件的改变可以引起悬浮颗粒物与藻类的絮凝沉降效率发生变化,从而对藻类的群落结构以及水华发生规律产生影响.     

关键环境因子对海月水母浮浪幼虫附着变态的影响

海月水母的生活史包括底栖的螅状体世代和浮游的水母体世代。水母成体通过有性生殖释放精子和卵子,形成受精卵,受精卵随后经由浮浪幼虫变态发育成螅状体。浮浪幼虫经附着变态成为螅状体的阶段因在海底发生,不易观察,常被忽视。本文选取温度、盐度、光照3个关键环境因子,在实验室条件下开展了其对海月水母浮浪幼虫附着变态影响的研究。结果表明:（1）21 ℃为海月水母浮浪幼虫附着变态的最适宜温度,在此温度下浮浪幼虫附着所需时间最短（48 h）,温度过高（24 ℃）或者过低（12 ℃）都不利于浮浪幼虫附着;（2）在试验的盐度范围内（18～33）,盐度越低,浮浪幼虫附着率越高;（3）在试验所设置的光照范围内（0～300 Lux）,随着光强的增加,海月水母浮浪幼虫的附着率提高。本研究有助于人们了解海月水母的生活史,并为近岸水母暴发的防治提供数据参考。