天津表土PAHs区域环境风险评价研究

在参照国外相关标准基础上,应用指示克立格方法对天津地区表层土壤PAHs进行区域环境风险评价,并对评价结果进行比分析.结果表明,按照美国风险评价标准,只有组分Bap的含量超标,风险区域仅为8.12%和2.34%;按照荷兰风险评价标准,除了Ant和Baa的风险区域所占天津地区总面积的比重比较小之外(分别为5.26%和68.42%),其余所占比重都非常大,全部超过90%以上;按照加拿大风险评价标准,除了Nap的风险区域所占比重比较大(为97.89%)、Phe和Pyr所占比重中等(分别为56.84%和47.65%)之外,其余参与风险评价组分的风险区域所占比重都比较小,全部都在5%以下;按照丹麦(西兰岛)风险评价标准,只有组分Nap超标,且风险区域仅为9.26%.通过不同国家评价标准结果的比较,能充分了解天津地区目前土壤PAHs风险特征,对于制定符合天津地区特征以及符合中国特征的土壤PAHs风险评价标准具有重要的意义.     

空间插值模型对土壤Cd污染评价结果的影响

分析和比较了不同插值模型(反距离加权、局部多项式、普通克里格和径向基函数)对土壤Cd空间插值、污染面积估算和污染区空间分布的影响,结果表明,插值方法对极大值都存在不同程度的平滑,交叉验证的Cd极大值插值的相对误差高于45.1%.不同插值模型估算的污染区域面积在0～2.12%之间.根据样点超标率估算的污染面积比插值模型估算的面积高1.53%～3.65%.污染评价结果不确定性较大的区域主要是在局部极大值区域和高值向低值的过渡区域.因此,土壤重金属的空间插值精度对污染评价结果有很大影响,开展土壤重金属污染调查时应注意在浓度过渡区域加大采样密度.     

基于GIS广西酸雨区域分布及变化特征分析

利用广西13个酸雨监测站2005—2009年监测资料,结合GIS空间分析功能,探索了广西酸雨的空间分布特征和变化规律,旨在为当地酸雨研究、预防预测和综合治理提供客观科学的理论依据。结果表明:广西酸雨主要分布在中北部地区,酸雨带呈西北-东南走向。酸雨强度最大的城市为河池、来宾和贺州,其降水平均pH值<4.8,酸雨出现频率最高的城市为河池,其发生频率>70%;酸雨强度最弱,出现频率最低的城市为北海和钦州,其降水平均pH值>6.0,发生频率<2%。     

基于水动力学的中小水库藻类生长模型及蓝藻暴发的模拟

应用PHREEQC软件建立了基于水动力学作用的温岭市太湖水库藻类生长模型。选用2007年度温岭市太湖水库总磷、总氮、水温、叶绿素a的实测值,采用三次样条插值的方法估计出每一天的总磷、总氮、水温、叶绿素a的数值,对模型参数进行了率定和验证。将建立的模型应用于2009年温岭市桐岭水库水华暴发的模拟预测中,结果表明本文所建立的模型进行模拟运算精度较高,可以应用于中小型水库水华暴发的模拟预测方面。     

黑龙江省松嫩平原南部土壤重金属元素铅的空间变异特征研究

利用地统计学,结合GIS研究黑龙江省松嫩平原南部重金属Pb在耕作层(0～20 cm)和亚耕作层(20～40 cm)的空间分布特征。结果表明耕作层和亚耕作层分别经过Box-Cox变换和Log变换后服从正态分布;通过半方差函数分析,发现存在块金效应,且耕作层和亚耕作层均为中等强度的空间自相关性;用普通克里格法进行插值,得到耕作层和亚耕作层的空间等值线图,充分了解空间变异性规律,并可进一步用于精确农业和农业污染源的预测和控制。     

地理空间信息扩散技术实证研究——以四川省三台县洪水灾害为例

插值,是推测地理空间中空白单元处地表现象的重要途径。协同克里金插值(CK)、地理加权回归(GWR)和回传神经网络(BP-ANN)等,在满足相应条件的情况下,都是很好的插值方法,但不具有普适性。在观测单元不多,数据离散性较大的情况下,信息扩散技术的插值,比这些模型的效果都好。该文以四川省三台县2018年和2020年发生的两次大洪水,采集的25个村的房屋损失、农业损失和庄稼被淹三类水灾灾情数据组成6个案例,以村庄与河流的距离、GDP和坡度等为自变量,以灾情为因变量,实证了地理空间信息扩散技术用于插值的普适性。信息扩散的自学习离散回归模型(SLDR),预测误差较小,且没有明显的预测误差小于基准误差的情况。CK在所有案例中,均是预测误差小于基准误差,说明插值无效;GWR在5个案例中也出现相同情况。虽然BP-ANN的基准误差很小,但预测误差却比基准误差高出近一个数量级,也远高于其他模型,表明能够高度拟合训练样本的回传神经网络模型,并不适用于复杂地表现象的插值。     

新疆土壤可蚀性K值空间插值及其分布特征研究

土壤可蚀性是土壤侵蚀预报和土地利用规划的重要参数,本文采用EPIC（Erosion Productivity Impact Caculator）模型中土壤可蚀性因子K值为指标,利用新疆土壤污染状况调查资料,探讨新疆土壤可蚀性K值及分布特征,并采用Kriging插值法进行全疆K值的空间插值。结果表明：新疆各类型土壤表层平均K值为0.238～0.441,主要分布在可侵蚀-易侵蚀-较易侵蚀范围;其中K值最大的土类为石质土和风沙土,均属于岩成土土纲;K值最小的土类为棕钙土;不同的土地利用方式,土壤可蚀性特征也不同,耕地土壤K值最大。从总体上看,土壤经过多年耕种,抗侵蚀能力明显下降。     

天津近海富营养化及环境因子的时空变化特征

基于1995—2010年监测数据,通过Mann-Kendall趋势检验和Kriging空间插值等方法,对天津近岸海域氮磷营养盐、有机污染物和富营养状况的时空变化趋势及其成因进行了分析. 结果表明:在天津近岸海域的48个监测时段中,有81.3%的监测时段处于富营养状态,有39.6%的ρ(DIN)和16.7%的ρ(DIP)超过海洋水质四类标准,有89.6%的ρ(COD_Mn)符合海洋水质一类标准;氮和磷为主要污染物,污染物质量浓度和富营养状态的季节性差异显著. ρ(DIP)、ρ(COD_Mn)和营养状态指数的年际变化主要呈下降趋势,ρ(DIN)呈先下降后显著上升的趋势;ρ(DIN)、ρ(DIP)和ρ(COD_Mn)在空间分布上基本遵循近岸高、远岸低的规律,其中ρ(DIN)和ρ(DIP)均显著呈带状分布,并且基本为北高南低. 防治天津近岸海域水体富营养化的关键是削减丰水期和平水期入海径流的氮负荷以及北部海域入海径流的磷负荷.      

基于格-群文化理论的水资源认知差异分析——以黑河中游甘州区农村居民为例

水资源管理利用模式受水资源认知差异的影响,探讨不同人群的文化类型及其对水资源的认知差异,有助于促进各利益相关者之间的理解和沟通,为实施和规范公众参与水资源管理提供决策支持。论文从文化价值观出发,以节水型社会试点典型区域——黑河中游张掖市甘州区为例,设计问卷实地调查获取数据,运用格－群文化理论判定甘州区农村居民的文化类型,通过列联表分析不同文化类型与水资源认知差异的相关性,从而验证各文化类型与相应水资源管理策略的一致性。结果表明：研究区居民中等级主义者最多,占总调查样本的48%;其次是平均主义者和个人主义者,分别占28%和20.7%;宿命论者仅占3.3%。文化类型与水价政策、来水量控制和人工补给地下水三组观点显著相关（Approx. Sig<0.05）;与建造水库、水权交易存在较明显的相关关系（Approx. Sig<0.1）。等级主义和平均主义的文化类型特征与相应水资源认知较为匹配。在节水技术、来水量控制、人工补给地下水、建造水库、水权交易、水资源自然循环、水质标准评价和水污染标准8 个方面,有53%~79%的等级主义者认同自身观点;在用水需求、水价政策、水资源短缺、地下水开采和公共水资源供给5 个方面,有37%~72%的平均主义者认同自身观点。研究结果证明格－群文化理论在我国内陆河流域有一定适用性,关注个体文化差异对水资源管理制度的制定和实施有一定借鉴意义。     

一种基于分形插值原理的焊缝轨迹识别方法

针对机器人智能化实时焊缝跟踪和视觉自动化轨迹识别对焊枪自主整合焊缝的焊接质量稳定性的影响,探讨平面焊缝的图像特征,提出了一种基于分形插值模型的焊缝轨迹图形处理方法,通过分析矩形域内分形曲面的少量数据,建立焊缝的分形几何形态,仿真其粗糙表面,根据所得结果可以快速、准确地捕捉具有分形特征的平面焊缝,实现实时焊缝跟踪及轨迹识别,提高焊缝整合的质量稳定性。以平面曲线焊缝为实例进行模拟,结果表明该研究模型可以有效提高平面焊缝轨迹识别的精度,验证了分形插值仿真在求解焊缝轨迹识别问题时的有效性。