上海城市用地扩展强度、模式及其空间分异特征

基于多时段TM遥感影像资料,通过有关城市扩展度量指标和网格样方法等空间分析手段的综合应用,论文对上海地区城市扩展规模、强度和空间分异特征进行了研究,结果表明:①上海市区各时期城市用地扩展相对集中于宝山-闵行、嘉定-浦东等方向,并分别构成城市扩展的南北轴向和东西轴向,不同时期各轴向城市用地扩展性质和强度有明显差异,从而使各时期城市扩展表现为以城镇用地为主(1987～1990)到城镇用地与工业开发区并存(1990～1995)以及以工业开发区扩展为主(1995～2000)的形式;②整个上海地区城市化扩展模式在不同时期也发生了很大变化,由较简单的以中心市区及周边区域为主的“单核扩展”为主的模式,逐渐转变为较复杂的包括中心城区、卫星城、郊区城镇以及交通干道等周边区域的“多核扩展”和“点—轴扩展”模式,整个区域城市网络体系发育得更为完善,城市土地利用的功能也由简单趋于复杂和多元化;③从城市土地利用扩展的两种类型看,城镇用地与新开发区的扩展规模和速度及对城市土地利用扩展的贡献率等数量特征各时期存在着极为显著的差异。  

东北商品粮基地粮食生产的区域分异

论文以商品粮基地县为研究单元,运用数理统计和GIS空间分析结合的方法,揭示东北商品粮基地县粮食总产的区域差异。研究结果表明:①粮食总产低于平均水平的商品粮基地县占多数,高于平均水平的基地数量仅占36.36%,但粮食产量占全部基地县粮食总产量的64.74%;②粮食生产基本上形成了以玉米、大豆、水稻为主的生产能力格局,粮食总产的区域差异小于分品种粮食作物内部的区域差异;③从省域尺度看,粮食总产高于平均水平的基地县84.6%分布在黑龙江和吉林两省,粮食生产布局的区域化、专业化趋势明显,大宗粮食作物进一步向产粮大县集中;④从区域尺度看,粮食总产的空间格局高低交错,集中在以松嫩平原中部黑土区、辽河平原和三江平原为重心的平原地区,有由中部平原地区向周边递减的趋势。回归分析表明,播种面积的区域差异是导致商品粮基地县粮食总产区域分异的主要原因,农业现代化水平对其具有重要影响。应加强商品粮基地建设,加大中低产田的改造力度,走以提高粮食单产来提高粮食综合生产能力的内涵式发展道路。  

基于GIS的西辽河流域生态安全空间分异特征

生态安全评价与预警研究具有空间特性、非线性和随机性,研究过程中必须处理大量的空间信息,而空间分析和空间数据管理正是GIS的优势,它使各环境要素的分布态势及彼此之间的拓扑关系一目了然,并且图文并茂地展示全流域的生态安全格局.在充分研究西辽河流域生态环境的基础上,讨论了基于GIS的西辽河生态安全空间差异的评价方法.①拟定“压力-状态-响应”(P-S-R)指标体系,实地调查并收集资料;②数字化流域,运用模糊AHP和综合比较法赋权并量化计算;③建立西辽河流域生态安全指数GRID数据库,通过GIS的空间Interpolate运算和Assembly分析,阐述生态安全的空间分异特征.  

上海市郊中小河流氮磷污染特征

：①上海市郊中小河流有很高的氮磷和有机负荷,其表层水凯氏氮、总磷和COD_Cr指标均数倍于V类水的最大允许值.②由于受纳污染物类型和总量上的差异,中小河流氮磷污染存在明显的空间分异:居民区附近的小河流氨氮和磷的污染很重;主要受农田径流影响的小河流,氨氮和磷的污染较轻,但受硝氮污染的风险加大;养殖场附近的小河流,氨氮和磷有突发性暴增的现象.③中小河流氮磷污染,还受河流季节性生态环境演变的影响.随着气温升高和河流表层生物量的增大,表层水NH₄⁺、NO₃^-因大量消耗而降低;有机N和颗粒态P含量因生物量的增加而上升;NO₂^-也会因硝化细菌活动的加剧而增加.水溶态磷和总磷也有随着气温和生物活动的增加而增高的趋势,但还要受到水体pH、DO等条件的影响.④在盛夏高温季节,水流滞缓的小河流表层水和底层水的氮磷指标存在明显分异:底层水NH₄⁺、水溶态磷和总反应态磷含量高于表层水;而表层水NO₃^-和NO₂含量高于底层水.这种富营养化水质分层现象的产生是夏季河流表层生物量暴增和底泥氮磷释放加剧的必然结果.至秋季,随着气温的回落,水质分层现象逐渐减弱.  

南京市九乡河流域景观格局空间分异对河流水质的影响

定量探讨不同景观格局与水质关系对于指导城市景观规划、保护周边水环境具有重要意义.以南京市九乡河流域为研究区域,基于2009年的Quick Bird影像和2009年10月～2010年9月的水质实时监测数据,利用GIS空间分析技术以及统计分析的方法,从景观水平和类型水平2个方面分析了流域景观格局空间分异对河流总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数和氨氮(NH4+-N)的影响.结果表明,流域的大部分景观类型与河流TN、TP、高锰酸盐指数和NH4+-N浓度存在显著的相关关系:建设用地和未利用地的面积比例与TN、TP、高锰酸盐指数和NH4+-N浓度显著正相关,林地的面积比例与这些指标呈显著负相关,而耕地的面积比例与TN、TP、高锰酸盐指数和NH4+-N浓度相关性不显著;从景观水平上看,流域景观以少数类型大斑块为主或同一类型的斑块高度连接时,河流中TN、TP、高锰酸盐指数和NH4+-N浓度较低,水质较好;但针对具体的景观类型有所不同,建设用地、未利用地以及耕地的集中连片分布会引起TN、TP、高锰酸盐指数和NH4+-N浓度的上升,而林地的大面积分布则对这些指标具有相反的效应.  

基于源区监测的城市地表径流污染空间分异性研究

通过对汉阳城区14个地表源区4次降雨径流过程水样的采集与分析，研究城市地表径流污染空间分异性及其影响因素，以期为地表径流污染的源区控制提供科学依据.结果表明，城市地表径流颗粒态COD、TN和TP分别占58%±17%、 65%±13%和92%±6%， 溶解态TN中NH⁺₄-N、NO^-₃-N和DON相当.不透水地表功能、交通流量、土地利用、人口密度以及卫生管理水平是影响城市地表径流水质空间分异的主要因素.土地利用对径流污染程度的影响是旧城居民区>一般城区居民区/饮食区>交通商业区>新建区>城市绿地，人口密度高和管理差的旧城区径流污染最重；道路地表径流污染程度与交通流量呈正相关，交通流量越高地表径流污染越重，1级交通干道>2级干道>支路.加强地表卫生的管理，并对地表径流污染产生的关键源区进行控制是减轻城市地表径流对水环境负面影响的有效途径.  

水陆交错带土壤氮素空间分异规律研究——以月亮泡水陆交错带为例

研究了氮素在水陆交错带的水平和垂直分异规律。结果表明表层土壤氮素水平分异显著高于下层（NH4^ －N除外）且随水分梯度分异；表层土壤各形态氮素含量基本上呈由近水体向高岗地带递减的分异趋势；但下层土壤氮素分异因形态不同而异，NO3^-－N含量由中间带向两侧递减，NH4^＋－N变异方向则与表层变异相反，K－N、OR－N与TN分异趋势相似且与表层变异一致；NO3^-－N因具有迁移性和易淋失性而使其空间分异最为显著；NH4^ －N较稳定，易被土壤胶体所吸附不易向下淋失，空间分异程度最小；K－N、OR－N与TN垂直分异趋势也具相似性；水陆交错带湿地土壤中的氮素含量与SOM和TP密切相关，而pH值对氮素分异的影响则不太显著。  

北方农牧交错带农业气候资源空间特征分析

运用GIS与RS技术,选择日平均温度、生育期日平均温度、生育期积温、生育期降水、全年降水和生育期日照时数等指数,依据主要作物适宜条件构建模糊隶属函数,利用主成分分析法定量评判研究区农业气候资源适宜度。在此基础上,进一步指出农业气候资源各单项指数及综合指数的空间分异规律。结果表明:①相对热量和光照而言,水分是研究区农牧林业生产的主要限制因子,水分指数的分布大体呈现东北-西南走向;②研究区总气候资源指数和资源效能指数的计算表明,农业气候资源潜力小,光、热、水的配合效果差;两指数由东南向西北的分布次序均为由好到差;③研究区气候资源利用效率计算表明:大多数作物对农业气候资源利用的实际效率低。该指数由东南向西北的分布次序为较高、一般、较低和低4种类型。  

向海湿地贴地气层中CO2日平均浓度空间分异特征

研究了向海湿地贴地气层中CO2浓度8月份的日平均值在水平方向及垂直方向上的空间分异特征.结果表明,向海湿地贴地气层CO2日平均浓度在246~266mol/mol之间,低于三江平原湿地贴地气层乃至全球CO2浓度值,4个高度(0.1,0.6,1.2,2m)水平方向纬度分异显著,变异显著区基本一致;垂直分异差异显著,芦苇和香蒲湿地变异最大,岸边坡地变异最小.  

20世纪下半叶上海市居住用地扩展模式、强度及空间分异特征

基于多时相土地利用图与遥感影像资料,建立空间研究网格,通过土地利用扩展强度指数的空间分析,对1947～2002年上海市建成区居住用地扩展模式、强度及空间分异特征进行了研究。结果表明:①上海市建成区居住用地空间扩展并不是持续增长的,其扩展强度与速度均从建国初期开始减小,在1964～1979年期间达到最低值后又逐渐增大,总体上表现为先降后升的发展变化;②居住用地扩展模式随时间发生较大变化,由建国初期以核心建成区为主的渐进式扩展(1947～1964年)转变为跳跃式扩展(1964～1988年),到近些年又发展成兼具渐进扩展与跳跃扩展特征的混合扩展模式(1988～2002年),城市用地功能由简单趋于复杂和多元化;③不同时期居住用地扩展过程差异较大,其行为特征受国家宏观政策及社会经济发展等因素的影响,可以为复杂的城市扩展动力机制研究提供更多素材。