基于土地利用变化的郑州市生态安全评价

为了分析土地利用变化影响下的城市生态安全水平的动态变化,选择中部快速城市化地区的郑州市为研究区域,研究时间为1992—2009年。在分析郑州市主要生态安全问题的基础上,以GIS和RS为平台,基于PSR(压力-状态-响应)模型,选择能够反映郑州市生态安全状况的人文社会环境压力指标、自然生态环境状态指标、人文环境响应指标,拟定了具有区域特色的郑州市生态安全综合评价指标体系;运用生态安全综合评价模型计算了研究区1992年、2001年、2009年的区域生态安全指数,进一步分析了研究区的生态安全状况。结果表明:1)郑州市生态安全总体水平不高,以临界安全等级为主,较安全状态区域所占比重不大;2)从时间动态上看,近17年来郑州市生态安全指数中未发生变化类、增加类、减小类面积所占比例分别为72.72%、12.25%、15.53%,生态安全指数增加类的面积小于减小类的面积,表明郑州市的生态安全整体水平在往不安全的方向发展;3)从空间分布上看,近17年来区域生态安全水平变化的空间差异较为明显,金水区、管城区、中原区、惠济区的周边,以及市区和中牟县北部沿黄滩涂生态安全指数以减小类型为主,而二七区、荥阳市西南部山区及其北部沿黄部分区域生态安全指数以增加类型为主。研究表明,评价模型能够实现像元、区域、整体不同尺度的评价。     

滨海新区土地利用变化对土壤碳密度空间分布及生态风险的影响

利用土壤类型法估算了天津滨海新区不同土地利用类型土壤的有机碳密度,并基于滨海新区1979年的TM和2009年的SPOT影像资料,利用GIS技术,获取区域30a的土地利用转移信息图及土壤碳密度的空间分布图,构建区域土地利用变化对土壤碳汇的生态风险影响评价等级,获取区域土壤碳汇的生态风险等级空间分布图.结果表明:作为滨海新区主要碳汇的土地利用类型是城市绿地和林地,而裸地和建设用地是主要的碳源地类;滨海新区30年间50％以下的区域生态风险影响程度没发生变化,位于城市绿地和林地向建设用地过渡边缘地带的区域生态风险增加程度最大.基于低碳理念和土地利用总体规划的原则,提出相应的建议,促进滨海新区低碳化建设.     

基于土地利用变化的生态系统服务价值及敏感性研究——以大庆市为例

大庆市是典型的资源型城市,土地利用发生急剧变化并具有特色。应用中国陆地生态系统单位面积生态服务价值和Costanza生态系统服务价值计算公式,研究了大庆市1996—2010年土地利用变化对生态系统服务价值及敏感性的影响。结果表明,湿地增加幅度最大,增加率为1.635%;未利用地面积减少最多,达2 634.34 km2。大庆市总生态价值从1996年的3 737 143万元增加到2010年的7 870692万元,15年间增加了4 133 549万元,人均生态系统服务价值增加了11 794.984元。各种土地利用方式的生态系统服务价值的敏感性指数(CS)均小于1,从大到小为湿地、牧草地、耕地、林地、未利用地,表明研究区生态系统服务总价值对生态价值系数是不敏感、缺乏弹性的。     

卫星遥感数据在林火排放模型中的应用

火对大气中的温室气体和气溶胶的增加有显著影响,也是植被的一个主要干扰因子.利用精确卫星火产品对中国林火排放量进行量化计算,对于制定正确的减排战略具有参考意义.采用GBA2000的研究结果,分析了不同植被区的过火区分布情况.2000年中国林地上共有8 587个过火斑块,总面积为10 773 212 hm2,其中阔叶落叶林过火面积最大,为3 674 404 hm2;其次为阔叶常绿林,过火面积为1 141 402 hm2.林火排放计算模型采用各植被带平均生物量和燃烧系数估计火烧消耗的生物量和计算森林燃烧释放的温室气体量.我国2000年林火释放CO2 688 Tg,CO和CH4分别为57 Tg和4 Tg.计算精度取决于森林火灾面积、土地类型图、燃烧效率和排放因子.由于采用的卫星火产品没有对中国区域进行精度评估,据此统计的森林过火区有误差.如果采用更精确的卫星遥感数据,将提高林火释放模型的计算精度.     

基于生态服务功能的土地利用结构分析——以福州市为例

为了区域的土地可持续利用和人地关系的和谐,以福州市为例,利用1993、2004和2009年土地利用变更调查数据,在Shannon信息熵公式的基础上,提出以土地生态系统服务功能价值指标代替面积指标计算土地利用结构信息熵,对土地利用功能结构进行分析.结果表明:福州市在1993、2004和2009年土地生态服务功能结构信息熵逐渐降低;各县市(区)的土地生态服务功能结构信息熵表现出明显的空间异质性特征,其中近郊区属于信息熵高值区,而中心区和远郊区属于信息熵中值区;各土地利用类型的生态服务空间结构信息熵也有较明显的差异,且随时间变化规律不明显;Pearson相关分析表明,林地、水域、耕地和建设用地是影响福州市土地生态系统服务功能结构信息熵的主要因素.研究表明,提出的土地生态服务功能结构信息熵不但能反映土地利用结构特征,而且能够反映土地的生态服务功能特征.     

基于能值改进生态足迹模型的天津市近10年生态安全趋势评价

运用基于能值改进的生态足迹模型,对天津市1998-2007年的生态足迹和生态承载力进行时间序列的测度,在此基础上对天津市生态安全的动态变化趋势进行评价.结果表明,10年间天津市人均生态足迹迅速增长,由1998年的0.588 hm2/人增长到2007年的1.063 hm2/人,人均生态赤字从1998年的0.274 hm2/人扩大到2007年的0.569 hm2/人,万元GDP生态足迹从1998年的0.409 hm2/人下降到2007年的0.235 hm2/人,这说明天津市在近10年的发展中,生产生活强度大幅度增加,资源消费已远超过承载力水平,但资源利用效率提高较快.天津市生态压力指数不断增加,已从稍不安全状态发展到很不安全状态,总体上天津市社会经济的不可持续度在增加.     

基于3S技术的多伦县土地利用变化与生态环境耦合关系分析

本文以多伦县土地利用/覆被变化作为研究对象,采用3S技术解译遥感影像,获得多伦县不同时期的土地利用现状图。按照国家土地利用分类标准,将多伦县土地利用类型划分为耕地、草地、林地、水域、建设用地和未利用地。近20年来,多伦县土地利用类型稳定;草地逐年减少,林地有所增加;从不同时间段来看,上世纪90年代林地急剧减少,生态环境恶化;2003年开展林业生态工程以来,林地面积逐步增加,水域面积也逐步增大,生态环境呈现缓慢好转的态势。     

高速公路建设对植被的影响及绿化补偿效应分析--以信(阳)-泌(阳)高速公路为例

在生态环境现状分析基础上,研究建设项目对评价区植被及生产力的影响.结果表明,拟建的信阳至南阳高速公路工程永久占用基本农田449.4hm2,永久占地造成的农作物产量损失约704045kg/a;工程建设将使评价区植被覆盖率减少0.10%～1.35%;公路绿化可以在一定程度补偿植被损失,10%～37%的植被损失可以得到补偿;工程建设将造成评价区生物量损失约68.5672T·km-2·a-1,绿化补偿约12.1659T·km-2·a-1.补偿率约为14.8%～22.3%.针对存在的问题提出了植被恢复和补偿建议.     

基于CF与LR模型的泥石流危险性评价

泥石流危险性评价是泥石流防灾减灾工作不可或缺的部分.以帕隆藏布流域为研究区,以多元遥感数据和实地调查数据为数据源,从致灾因子和孕灾环境入手,选取年均降雨量、地层岩性、距断层距离、NDVI、土地利用类型等8个影响因子,利用CF模型和LR模型确定各因子及其分类级别的权重,采用Pearson相关系数法进行因子间的独立性检验,运用ROC曲线对评价结果进行验证.结果表明:1)泥石流危险性的影响因子权重从大到小依次为土地利用类型、年均降雨量、距断层距离、土壤类型、归一化植被指数、地层岩性、坡度、地形起伏度;2)高危险区面积占研究区总面积的17.11％,其泥石流数占研究区泥石流总数的43.62％,表明泥石流发育集中,与实际情况相符;3)模型精度验证AUC为0.903,表明模型评价精度较高,评价结果理想,可为帕隆藏布流域泥石流防治提供辅助决策.     

基于GIS和信息量法的泥石流流域滑坡危险性评价

滑坡为泥石流提供重要的物质来源。分析泥石流流域内影响滑坡的各种因素,研究滑坡发生的条件与规律,能够为估计泥石流的发展趋势提供重要依据。选择四川省安县雎水镇4条泥石流沟作为研究区,利用GIS空间分析并结合信息量法,选取高程、坡度、坡向、植被覆盖类型、沟壑密度、地形湿度指数6个评价因子,进行滑坡危险性评价。评价结果显示:研究区滑坡易发生在高程小于1 000 m、坡度大于40°、沟壑密度5～7 km/km2、地形湿度指数为7.12～9.78、阴坡朝向和低植被覆盖的区域。中等危险度以上的区域包含79.39%的滑坡,并且随着危险度的增大,研究区单位面积上发生的滑坡面积也变大,其中,极高危险区内发生的滑坡面积占极高危险区面积的51.97%。     

基于路网脆弱性的紧急情况下交通疏散诱导模型

为提高紧急情况下交通疏散速度,实现对疏散交通流的诱导,需要建立紧急情况下的交通流诱导模型。根据紧急情况下路网特性,提出路网脆弱性指标,并将其引入交通流诱导模型,对常态交通流诱导模型进行改进,得到基于路网脆弱性的紧急情况下交通疏散诱导模型,并用实测数据求解模型参数。分别用常态交通流诱导模型和文中的改进模型进行实例计算,结果表明,经过改进模型诱导之后,高流量和低流量路段相对减少,交通流在路网中的分布更均衡、达到系统最优的效果。对紧急情况下的交通流进行有效诱导,可提高疏散路网利用效率,加快应急交通疏散。     

基于风险的特种设备使用单位分类监管应用研究

为提高特种设备安全监管效率,缓解设备数量增长与监察力量不足之间的矛盾,基于风险管理理论,提出在风险评价的基础上对特种设备使用单位实施分类监管。在前期特种设备使用单位风险评价体系研究的基础上,结合2011年、2012年的试点应用情况,对风险评价体系的具体评价流程、结果及科学合理性进行了研究。结果表明:C类使用单位的数量依然占据近一半的数量,需引起监管部门的高度重视;同时验证了风险评价体系科学合理、可操作性强,能够有效指导全国分类监管工作的开展。     

基于率失真函数的群组层次分析法的研究

层次分析法作为一种常用的安全评价方法,针对其中的两两比较这一环节,由于专家的自身原因,做出的评价与实际情况可能存在一定的误差。该研究借用信息论的理论,将群组层次分析法(GAHP)中的两两比较的实际情况看作信源,将专家看做信道,将得出的判断矩阵看做信息,从而使因为专家的差异而导致的判断矩阵的误差转变为信息在传播过程中的失真;通过分析其失真与信源类型并且计算其中的平均失真度和率失真函数,从而针对基于率失真函数的群组层次分析法的修正进行进一步的研究。最后以某一使用层次分析法的鞭炮厂的评价作为实例,对于率失真函数在判断矩阵的修正中的准确性与可行性进行验证。     

聚乙二醇在相变纺织材料上的应用研究

对聚乙二醇（PEG）进行冷热循环处理时，其超分子结构会发生某种相变，从而改变宏观性质而具有特殊的蓄热调温性能。PEG的相变温度随聚合度变化而变化，在服装应用方面一般采用30～35℃，接近于体温的PEG。以PEG作为相变材料用不同方式添加到纺织材料上，可以使织物具有双向调温的特殊功能。     

基于循证方法的施工现场安全事故预防体系研究

为提高施工现场安全绩效,构建基于循证方法的施工现场安全事故预防体系。阐明施工现场安全循证预防(EBP)的定义、内涵、核心思想,梳理循证预防解决安全问题的思路,并且提出施工现场安全管理循证预防的流程框架。结果表明:针对施工现场安全事故预防中的不足,循证方法解决问题的思路体现在理论和方法 2个层面;施工现场安全管理循证预防体系分为循证诊断和循证干预2个阶段,具体包括安全检查表、框架表示法、荟萃(Meta)分析等关键步骤。     

基于机器学习的侵财类案件危害程度分析

为了进一步分析侵财类案件的危害程度,以抢劫、抢夺和盗窃3种典型侵财类案件为例,利用ZS市2008—2014年的犯罪数据与统计年鉴数据,提取“发案时间”“发案地域”“选择时机”“选择处所”“选择对象”“人均地区生产总值”“职工月平均工资”7个特征,建立基于多种机器学习分类算法的侵财类案件危害程度预测模型,并进一步开展预测结果的分析研究。研究结果表明:梯度提升决策树（GBDT）算法性能最优,危害程度预测准确率达到了0.88;在抢劫案和抢夺案中,一般和重大的案件容易发生在繁华地带,特大案件容易发生在其他处所;侵财类案件倾向于在工作日的城区中发生,发生的危害程度大多为一般;提出的侵财类案件危害程度预测模型可为侵财类案件的风险评估及警务资源优化配置工作提供方法支持。     

纳米材料对生物体的毒性研究

运用Einstein第一扩散公式和沉降公式,半定量、定量地说明纳米粒子沉降速度大约是微米粒子的千万分之一,更易悬浮在大气和溶液中,被生物体通过呼吸系统和循环系统所吸收;运用范德华力引起的相互作用势能公式,半定量地说明纳米粒子比微米粒子更容易吸附和团聚,通过大气中粒子转化、水体及土壤中的迁移传播等途径,由食物链富集到生物体内。可见,纳米粒子要比微米粒子的毒性更加严重,更能影响生物体的健康。同时,从纳米材料毒性影响因素对生物体的作用上看,纳米粒子也是严重影响着生物体的健康,给生物体带来极大的危害,并根据纳米材料的毒性研究结果为今后纳米技术的良性发展提出了新的方向。     

基于STEAM的靠港船舶大气污染物排放清单研究

随着我国船舶排放控制区的设立,船舶大气污染物排放成为社会广泛关注的热点。以对城市影响显著的内河靠港船舶为研究对象,采用本土化的船舶交通排放估算模型(STEAM),结合船舶自动识别系统(AIS)中的船舶轨迹信息、船舶档案数据库信息及调研信息,实现基于船舶活动的"自下而上"的排放清单编制。将上述研究成果应用于南京龙潭集装箱港区,得到2014年该港区船舶大气物排放量分别为PM103.452 9 t、PM2.52.762 3 t、NOx196.004 4 t、SOx2.896 6t、CO 20.624 5 t、HC 8.127 8 t以及CO212 554.289 5 t。与整个港区排放相比,靠港船舶是SOx和NOx排放的重要来源,占比分别达到70.76%和58.16%。基于排放特性分析提出靠港船舶减排路径。     

长江航行安全问题的研究

运输船舶规模大 ,载货量或载客量非常大 ,一旦发生海损事故 ,带来的直接经济损失和间接损失都难以估算。笔者提出了运用先进的通信技术和通信设备 ,对长江航行船舶进行安全监控 ;针对船舶海事中 70 %是碰撞事故的事实 ,提出了长江船舶避碰预警系统的设计思路和技术路线 ;长江航运各有关机构则应恪尽职守 ,确保船舶具有良好的适航性。这些新观念和新思路对减少长江海损事故都有着积极的现实意义     

有毒重气在倾斜表面扩散的研究

为了研究有毒重气泄漏后在平面和斜面上的扩散情况,根据Kunsch和Webber提出的重气在倾斜表面上的扩散模型,在没有考虑有风的情况下,对氯气气云在倾斜表面上的等温扩散进行了计算,得出了氯气气云扩散时间、扩散范围与浓度的相互关系,评估了氯气扩散的危害程度.对计算结果与平面盒子模型结果比较发现,氯气在不同角度的斜面上和平面上的扩散速度和浓度变化有着显著的差异.得到的氯气在不同倾斜角度坡面的扩散状况查询图,对评估倾斜表面的重气扩散具有一定的意义,并且能够为管理和应急工作提供依据.