基于卫星测高数据的2002～2018年太湖水位变化监测

针对传统水位监测方法的弊端以及太湖水位变化监测的现实需求,基于Envisat和Cryosat-2测高数据,采用Morlet小波分析、Mann-Kendall检验法研究2002年6月~2018年12月近20a的水位以及周期变化,并应用实测数据进行精度验证,从气象因素和人为影响两方面分析其不同时间尺度的变化趋势以及原因.结果表明： Evnisat/RA2L2GDR数据和Cryosat-2/SIRAL L2GDR数据测量精度较高,与实测水位的季、年尺度相关系数分别为0.559和0.845,可以进行长时间序列水位变化的监测; 多年来太湖平均水位1.379m,最高水位为2016年6月的2.252m,最低水位为2011年10月的0.832m,每年1~4月水位逐渐上涨,在6月前后达到峰值,此后开始下降,在年末出现轻微抬升,且太湖春季水位最高,夏季最低,极差0.041m;在太湖近20a的水位变化中存在10~20个月、15~30个月以及40~60个月3类尺度的周期变化规律,且40~60个月时间尺度的周期变化最为强烈;以2015年4月份为分界点,在此之前水位呈显著下降趋势,此后水位呈上升趋势,并且在2003年3月与2004年12月水位发生显著突变;21世纪前10a太湖水位主要受控于气象因素,此后人为干预的影响逐渐加剧,使其与自然状态呈现出不一样的规律.     

全国各省域碳达峰时空特征及影响因素

中国碳达峰是全球气候治理的重要议程,中国各省级地区的碳达峰研究对全国碳达峰任务达成和路径安排具有重要影响和现实支撑。基于混合型能源投入产出模型,延伸构建了碳达峰时间预测模型。在经济发展和碳排放强度改善的9种组合情景下,预测了2020— 2040年全国30个省级地区（除西藏、台湾、香港和澳门）的碳排放总量,并通过拟合计算与历史期峰值的比较,得到碳达峰时间。在此基础上,利用Probit模型对各地区是否能够在2030年前达到碳峰值做影响因素分析。结果显示：（1）中国各省级地区碳达峰时间差异明显,在空间格局上呈南北条带状聚集。（2）碳排放强度的改善对碳达峰时间影响较大,4% yr^-1的改善对 2030年前达峰最有利。（3）产业结构、政府干预程度、对外开放程度对能否在2030年前实现碳达峰目标影响显著。     

基于不同出行方式的城市微观主体碳排放研究

从城市微观主体的角度出发,通过构建城市微观主体碳排放评测模型,探讨了城市微观主体土地利用模式对碳排放的影响。以南京市某单位为例,采用交通周转量与连续逼近法,对研究单位园区间流通带来的碳排放进行了评测。结果表明,交通方式的选择对碳排放量的影响较显著,不同交通方式的碳排放量排序为:城市公交<综合交通<单位通勤<私人轿车。     

典型流域土地利用/覆被变化预测及景观生态效应分析——以太湖上游西苕溪流域为例

以太湖上游西苕溪流域为研究区，基于1985和2002年土地利用空间数据，结合土地利用变化的驱动因子，运用马尔科夫模型和CLUE S模型，模拟了研究区2020年土地利用的空间格局；在此基础上，通过对斑块类型和景观水平上格局指数的变化分析， 揭示研究区未来土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明： 按照1985～2002年土地利用变化的发展趋势，未来研究区土地利用变化主要表现为建设用地面积大幅度增加，耕地、林地面积减小，研究区未来景观格局指数将发生较大的变化。在景观尺度上，斑块数量、边缘密度、多样性指数、均匀度指数、分维数等指标都呈增加趋势，而斑块平均面积减小，表现出景观结构破碎化、斑块形状复杂化、景观向多样性和均匀化发展的特点；而从斑块类型水平上看，各景观类型之间的景观格局指数变化差异较大，反映了生态系统的复杂性.     

洪泽湖流域洪涝灾害演变趋势及其与El Nio事件关系

为分析洪泽湖流域洪涝灾害在千年尺度序列上的演变趋势，采用统计历史洪涝记录的方法，分析了气候变化背景下洪涝灾害的响应过程，探讨了洪泽湖流域洪涝灾害同El Nio事件的关系。结果表明：近1 000 a来洪泽湖流域洪涝灾害的频度总体是趋于上升的，这种变化趋势同气候变化的趋势是一致的。研究结果显示：公元1000~1400年洪涝记录偏少，同我国东部地区尤其是中世纪暖期出现的一次200 a以上的干旱化过程有较好的对应性。1400~1800年是洪泽湖流域洪涝的多发期，这一事实同我国东部1550~1850年小冰期期间总体偏湿的环境特征相一致。分析洪涝灾害变化同El Nio事件对应性关系表明：在El Nio事件年及其次年是洪泽湖流域洪涝的多发年份。这可能是由于El Nio事件通过改变西太平洋副高的强度与位置，以及大气环流形势而引起的降水异常所致。了解洪泽湖流域洪涝的演变趋势及其同El Nio的关系对于长期防灾减灾策略具有重要的参考意义。     

浙江省人口分布的空间格局及其时空演变

改革开放以来,随着经济社会的快速发展,浙江省各地区人口分布发生了明显的变化。文章运用空间自相关、不均衡系数、人口重心和偏移增长法,对浙江省69个县级行政单元人口分布的空间格局及其在1985-2007年间的时空演变特征进行了深入分析,并得出以下几点结论:①浙江省人口密度分布具有"点—带—区"结构特征,即以经济发展水平高的地区为高值点,通过杭甬高速和甬台温高速将各高值点连接成带,其他地区则形成人口密度低值区;②浙江省人口分布存在一定的空间关联性,在浙东北环杭州湾地区和浙东南沿海地区呈现高高集聚,在浙中和西南内陆地区呈现低低集聚;③浙江省人口呈不均衡分布状态,并且人口不均衡系数不断增大;④浙江省人口偏移增长在三大区域之间具有明显差异,浙东南沿海地区人口总偏移量为正,浙东北环杭州湾地区基本稳定、浙中和西南内陆地区为负,人口重心逐渐向东南沿海偏移。     

基于投入产出分析的中国碳排放足迹研究

结合IPCC的清单方法对中国历年碳排放进行了核算,以区域投入产出分析为基础,对生产我国满足国民经济最终消费的产品(服务)量所需要的直接或间接碳排放量进行了分析,并对碳排放足迹及各部门之间的碳关联进行了分析。结论如下:①中国2002年碳排放足迹为176 528.10万t,人均碳足迹为1.374 26t/人,其中大部分源于国内最终使用的排放。②从足迹类型上看,中国属于价值量顺差与碳排放足迹逆差共存型,即碳排放净输入国。贸易额增长对碳排放足迹的增加有较大的促进作用。③制造业、电力、热力行业与农业的排放足迹占到了总排放足迹的80%以上,是对碳排放依赖程度较大的产业部门。④足迹影响力分析显示,电力、热力行业占据了碳排放足迹需求的强势地位;足迹感应力分析表明,国民经济及其相关产业对电力、热力行业和制造业碳排放的拉动力最大。     

1951年来洪泽湖流域面雨量变化特征与趋势分析

降雨是诱发洪涝灾害的主要因素，降雨特性的研究对流域洪涝风险防范具有重要意义。采用距平分析、Mann Kendall检验和重标极差R/S分形分析等方法，对1951年来洪泽湖流域年面雨量的变化特性和趋势进行分析。结果表明:在气候变暖的影响下，近58 a来流域年雨量波动幅度较大，面雨量总体呈现增加的趋势，但增加趋势不显著，面雨量异常时往往导致洪涝发生。在变化阶段上，年面雨量经历了1950s到1970s的年代际减小和1980s以来持续增加的两个阶段，且年雨量在1965年和2003年左右出现降雨突变异常并导致严重洪涝灾害。Hurst分形指数为0.538，表明未来流域年面雨量具有持续性和长程记忆效应，雨量仍然呈增加趋势，并具较大随机性，说明未来降雨变化具有较大的不确定性特征。洪泽湖流域降水变化特性和未来变化趋势的规律认识对流域风险防范具有重要意义。     

土地利用结构优化研究综述

从系统分析的观点出发总结了目前土地利用结构优化模型，包括模型的发展回顾、建模方法和建模的步骤等。土地利用结构优化以建模理论进行划分，可分为：基于适宜性评价理论的优化模型、基于景观生态学理论的优化模型和基于复杂适应系统理论的优化模型；以建模的方法划分，可分为：线性模型和非线性模型。通过优化模型建立的方法对线性规划模型、多目标规划模型、灰色线性规划模型和系统动力学模型进行归纳。在此基础上概括出基于GIS的土地利用结构优化的两种模型：以数量优化和适宜性评价为核心的空间配置优化模型和以元胞自动机模拟演化为核心的优化模型，归纳出空间优化配置模型的建模步骤：预处理、数量优化、空间优化、评价结果4个步骤；元胞自动机演化模型的建模步骤：系统定义、系统抽象、模型实现、方法验证、模型校正和应用6个步骤，并针对模型的优缺点进行评价。指出作为土地资源可持续利用的有效手段，以元胞自动机模型为核心的多模型耦合和系统集成的土地利用优化模式将会是今后土地利用结构优化的发展趋势。     

基于“压力—状态—响应”模型和分形理论的湿地生态健康评价

科学评价湿地生态系统健康是湿地管理和保护的重要前提。以海河流域河北衡水湖湿地为例,采用"压力—状态—响应"(PSR)模型对其健康评价进行探讨研究,并对该模型的压力、状态和响应部分分别建立相应的指标体系;该指标体系不仅将生态、经济、社会要素结合起来,而且考虑了湿地所处地区的社会经济结构、湿地所具有的功能以及管理部门、个人及企业等对保护湿地所采取的措施。同时,根据湿地生态系统具有自组织、自相似的特征,基于分形理论对其进行评价。计算分析时首先对选择的各指标进行归一化处理,然后采用最小二乘法求解拟合曲线斜率的方法来计算分维数(D),由1/D得到脆弱度,以此作为评价健康程度的依据。计算结果表明,D=0.5826,则脆弱度为1.7164,表明衡水湖湿地生态系统处于不健康程度。该湿地亟待开展进一步的科学管理和生态保护。