基于模糊聚类的马氏链模型在交通事故预测中的应用

运用模糊聚类分析方法,借助于MATLAB软件,对中国31个地区交通事故的危害程度进行动态分类和综合评价。根据中国1999—2005年31个地区的交通事故4个指标和5个社会经济因素数据,把31个地区分为3类,即轻灾区、较重灾区、重灾区;其中浙江、福建与宁夏的交通事故危害严重,上海、北京与天津的交通状况正在好转,这与客观实际符合。根据模糊聚类的结果,求得交通事故状态转移概率矩阵,利用马氏链模型可预测未来31个地区的交通事故发展趋势。     

中国火灾最佳灰色回归组合预测模型

火灾现象具有随机性、模糊性,是个复杂的灰色系统行为。研究火灾发生的规律及发展趋势,具有实用价值。笔者给出最小二乘估计意义下的最佳组合预测模型的定义,并求得其权的公式和证明权的惟一性;用回归分析方法建立多个回归模型,并按3条标准即①回归指数大、②系统误差小、③模型精度高,选定最佳非线性回归模型;用灰色理论建立多个灰色模型,并按3条标准即①后验差比值小、②小误差概率大、③预测关联度大,选定最佳灰色模型;再将最佳回归模型与最佳灰色模型有机地结合起来建立中国火灾最佳灰色回归组合预测模型。组合预测模型综合利用前两者提供的不同的有用信息,改善了单一模型的局限性,提高了预测精度,减少了预测误差。组合模型预测中国年火灾起数处于动态增长过程。     

喀斯特岩溶、非岩溶区植被总初级生产力与土壤呼吸的空间差异及其环境因子分析

选取中国两个典型喀斯特石漠化生态系统(研究区Ⅰ广西盘阳河流域峰丛洼地石漠化区、研究区Ⅱ云南荞麦地流域中山山地石漠化区),通过遥感影像反演和广泛的野外验证,开展喀斯特生态系统植被总初级生产力(GPP)和土壤呼吸(Rs)的差异分析及其在地形地貌、海拔坡度、土地利用以及岩性等环境因子上的空间分异分析。结果表明:1)两个研究区雨季和非雨季的GPP均值均要大于Rs均值,峰丛洼地的GPP和Rs均值都要高于中山山地,但中山山地的Rs均值两级分异更为明显; 2) GPP与海拔总体上呈现显著的负相关关系(在平均海拔较低的研究区Ⅰ更为明显),GPP均值在坡度大于25°左右时随着坡度的增加而减少;两个研究区的Rs均随着海拔的升高先降后增,坡度小于40°时呈负相关; 3)不同土地覆盖类型GPP均值总体上呈现林地灌丛草地、耕地的规律,而Rs均值呈现出居住建设用地耕地草地灌丛林地的规律,常绿针叶林有着区域内最高的GPP值,城镇建设用地有着最高的Rs均值; 4)研究区雨季与非雨季的GPP、Rs均值均呈现岩溶区小于非岩溶区的特点(p0.001)。本研究可为西南喀斯特生态系统碳循环特征研究提供参考,为分析喀斯特区域碳汇特点和机制提供应用支撑,为区域制定侧重不同的生态策略提供思路和应用参考。     

基于遗传算法的苏云金芽孢杆菌培养基配方优化

为获取苏云金芽孢杆菌(Bacilus thuringiensis)培养基的最优配方,即玉米淀粉、黄豆饼粉、酵母粉、蛋白胨和鱼粉等的最佳配比,运用二次正交回归旋转组合设计安排试验.基于试验数据、背景知识和遗传算法的原理,进一步设计了搜索Bt培养基最优配方的算法,通过该算法搜索出该菌发酵培养基配方的最优解区间.验证性的试验结果和分析表明,基于陔遗传算法的Bt培养基配方优化的方法是有效且优于传统配方优化方法的.     

基于Landsat 8 OLI数据的树种类型分布提取

树种分布是林业调查工作中的关键环节,遥感影像中对树种信息的提取具有重要意义。论文以福建省长汀县为研究区,收集2016年3月美国陆地卫星影像(Landsat 8 OLI)数据,提出基于知识库的图像膨胀分类方法,结合不同树种类型分布点的影像像元灰度与影像不同波段的重新排列,对杉类、松类、竹类与阔叶树类4个类型提取分布信息,结合地面验证坐标点进行精度评价,同时与专家知识分类法比较。结果显示图像膨胀法结合了地物分布特征与光谱信息,在Landsat 8 OLI影像中是可行的,并提高了精度,整体精度为83.01%,Kappa系数为0.77,与专家知识分类法相比分别提高了8.25%、0.11。该研究为快速精确地使用Landsat 8 OLI影像提取树种分布信息具有一定参考。     

中国火灾与社会经济因素的相关分析

根据1997—2004年的统计数据,借助于科学软件MATLAB,对中国31个不同地区4个火灾指标(火灾起数、死亡人数、受伤人数、直接损失)与11个社会经济因素(GDP、人均GDP、人口总数、城市人口密度、国土面积、平均货币工资、大专以上人口、就业人数、城市人均居住面积、失业率、消防投入)的内在数量关系进行多元相关分析,得出了5个重要结果。该结果揭示了火灾指标与多个社会经济因素之间的内在客观规律,具有重要的理论意义和应用价值,可供火灾研究和有关部门的消防决策作参考。     

基于MODIS数据的洞庭湖水体和水华时空变化研究

为明确洞庭湖水华发生规律、水体面积的变化规律及其影响因子,利用MODIS传感器提供的MOD02HKM数据,采用多波段水体指数（MBWI）模型、浮游藻类指数（FAI）方法识别、提取洞庭湖水体、水华范围,并对2001~2015年洞庭湖水体、水华时空分布数据进行分析.结果表明：洞庭湖的水面范围在年内呈现明显的季节变化,在年际成缩减趋势.水域面积由大到小依次是夏季、秋季、春季、冬季,且2001~2015年丰水期水体的平均面积是枯水期的2.2倍;2001~2015年洞庭湖水域面积萎缩速率为-14.574km²/a,其中夏季的萎缩速率最大,达到-38.678km²/a;2001~2015年期间,洞庭湖区域均发生水华,水华主要集中发生在东洞庭湖的西部湖湾区,西洞庭湖和南洞庭湖的水华则沿河岸零星分布;洞庭湖水华存在明显的季节变化和年季变化.每年水华面积基本呈现正态分布,最小值出现在冬季,最大值出现在夏季和秋季,其值达到681.43km²;2001~2015年水华爆发面积最高占全湖面积的18.2%,水华面积年平均变化率为-8.657km²/a,水华爆发面积呈现缩小的趋势.     

不同生态系统管理情景下资源环境承载力动态仿真研究

环境问题与社会经济发展关系机理错综复杂,研究环境承载力状态对实现区域可持续发展具有重要意义.基于资源环境复合系统原理,构建"经济-资源-环境"系统动力学模型,通过生态系统评估的4种情景时间序列动态仿真,探索经济社会发展的优化方案.结果表明：全球协同和技术家园更适合福州市自身发展需求,为保持福州市经济发展的可持续性,应优先选用全球协同发展模式,后期可逐步向技术家园发展模式转变.福州市作为生态文明思想重要实践地,在提高经济发展水平的同时,需更好地保护生态环境,实现经济-资源-环境协同发展.研究结果在一定程度上可为经济社会发展模式提供科学依据.     

戴云山南坡不同海拔森林土壤微生物群落结构特征和影响因素

土壤微生物作为森林生态系统主要驱动力,是影响生态系统物质循环和养分转化的重要因素.探讨不同海拔和季节森林土壤微生物群落的分布规律,对理解土壤生态过程和预测土壤生态系统功能具有重要研究意义.以戴云山南坡不同海拔森林土壤(海拔900～1 500 m)为研究对象,探讨夏季和冬季不同海拔土壤微生物群落结构和功能多样性,揭示驱动土壤微生物群落变化的主要因素.结果表明：(1)夏季土壤微生物群落中革兰氏阳性菌含量最高,冬季土壤真菌含量最高,海拔1 200 m处土壤总磷脂脂肪酸含量均高于其它海拔.随海拔升高,冬季土壤微生物群落中土壤真菌群比细菌群占据更大优势.(2)冗余分析表明,夏季7个海拔土壤微生物群落磷脂脂肪酸(PLFA)含量主要受环境因子和地形因子共同作用,累计解释量达56.72%;冬季土壤微生物群落磷脂脂肪酸含量主要受环境因子驱动,单独解释量达52.23%,环境因子和地形因子累计解释量为55.37%.(3)土壤全碳含量、土壤pH和多酚氧化酶是驱动夏季土壤微生物群落变化的主要因子;土壤有效磷、全钾、全碳含量和土壤pH是驱动冬季土壤微生物群落变化的主要因子.     

基于APEI的2013—2018年福建省大气污染评价

为了在区(县、市)级尺度上准确衡量福建省大气污染情况,构建大气污染评价APEI指数。基于高分辨率大气污染数据集和夜间灯光数据,分析2013—2018年福建省78个县市大气污染程度时空变化特征及其影响因素的时空异质性。结果表明：1)福建省中心偏北县市大气污染程度小,东部沿海县市大气污染严重。近6年福建省78.21%的县市大气污染程度减弱;2)全省东部沿海区域空气污染严重,主要表现在NO₂和PM₁₀这2种大气污染物,均超过全省平均水平;3)从大气污染物时序变化趋势看,PM_2.5和PM₁₀变化相似,自2014年起逐年下降,到2018年分别下降约23.15%和12.21%,SO₂和NO₂分别下降明显。O₃呈U形变化,而CO则呈倒U形变化;4)全省6种大气污染物均呈现较明显的季节性波动特征;5)采用时空加权回归(STWR)模型分析夜间灯光对APEI影响的时空异质性,发现2014—2018年负向影响区域持续扩大;全省34个县市5年回归系数均为正值...