基于高光谱遥感的镉污染潜在风险估算

为探究高光谱遥感快速监测镉污染的可行性,本文利用2002年以来农田土壤重金属镉实测数据,镉的标准原子光谱曲线数据,HSI(Hyperspectral Imaging Radiometer)高光谱遥感卫星数据,选取长江流域10个地区作为研究区,基于随机森林法估算镉污染的潜在风险空间分布值。结果表明:通过原子标准光谱曲线选择特征波段是可行的,能够极大简化特征波段选取流程;随机森林法具有估算土壤重金属镉含量的能力,预测准确度较高;长江流域镉污染超标问题普遍存在,大部分研究区超标率高于8%,其中上游地区镉污染较中下游地区更为严重,上游研究区镉污染超标率均大于20%。     

基于体感温度的中国供暖需求分区

冬季,中国北方通过集中供暖提高室内温度,而非集中供暖的南方部分地区室内阴冷,对于供暖的需求日益显现。针对仅以空气温度为依据划分的现有中国供暖区与实际人体供暖需求不一致的问题,利用1971～2010年全国740个气象站点旬气候资料,基于综合空气温度和空气湿度的体感温度模型,分析了体感温度的空间分布格局,重新界定了公里级的中国供暖需求分区。分区结果显示供暖需求高的区域(最高需求区及高需求区)面积比现有的集中供暖区大,增加的供暖需求高的地区主要位于长江中下游地区。新的供暖需求分区结果考虑了空气湿度的影响,与现有的仅考虑空气温度的供暖分区相比,更接近人体对室内冷热程度的直观感受,这可以为我国不同地区制定冬季采暖政策提供科学依据。     

植被生化信息遥感提取的星地同步试验设计与实施

植物体内部生理生态过程对物质和能量的交换与传递起着重要作用,而植物体本身的生化物质含量影响和控制着这些过程的进行。随着成像光谱技术的发展,利用高光谱遥感数据估测植被生化信息成为遥感发展的前沿。论文以云南勐遮地区高光谱星地同步试验为例,详细介绍了试验中研究区与最佳观测时期选择、研究样点选择、试验内容、方法以及试验流程设计等,并着重比较星地同步试验与传统野外试验的区别,旨在为今后该类试验的设计与实施提供经验借鉴。结果表明,星地同步试验在设计和实施时必须充分考虑传感器本身的性能特点、观测数据获取时的潜在风险、遥感影像处理的需要以及卫星观测数据、地面光谱数据和生化数据等的同步性问题。     

应用于水文预报的优化BP神经网络研究

利用广东省滨江流域的水文观测资料，建立了以前期降水量为预报因子、以水位为输出的BP人工神经网络水文预报模型。首先采用了合理的方法进行样本组织，进而利用最优子集回归技术进行输入因子的确定，然后进行了不同隐层节点数、不同转移函数、不同训练算法的组合试验，确定了应用于水文预报中的优化BP神经网络：网络结构为8-9-1；转移函数的组合方式为tansig-线性函数；训练算法为采用evenberg-Marquardt(Lm)算法。为便于精度分析，还采用了最优子集回归模型作了研究。结果表明，优化BP网络模型无论在拟合精度还是在预测精度上都高于最优子集模型。总的来说BP网络是一种精度较高的水文预测模型。     

低碳城市的CO2与PM2.5减排协同效应分析

将基于卫星遥感数据的CO₂与PM_2.5纳入统一研究框架,运用多期双重差分等方法,在城市尺度上分析评估2007～2019年中国低碳城市政策对CO₂减排与PM_2.5污染控制的协同效应及其影响机制.研究发现:低碳城市CO₂与PM_2.5减排的协同效应十分显著,低碳政策使试点城市的CO₂排放量和大气PM_2.5浓度分别下降3.2%和0.74%,且结论在一系列稳健性检验后依然成立.机制分析表明,改善公共交通环境是低碳城市建设实现协同效应的最主要途径.低碳城市政策的协同效应存在地区差异,经济发展水平高、产业结构水平高的城市以及非资源型城市的协同效应更为显著.对此,应充分发挥协同效应,进一步加快低碳城市建设,实现CO₂和PM_2.5等大气污染物协同治理.