松嫩平原百年(1901-2000)气候要素空间变化分析

基于100 a的东英格兰大学气候研究中心(CRU)气候要素资料,采用Arc-GIS软件对数据进行整理,分析了松嫩平原百年(1901—2000)气候变化的时空特征,着重分析空间变化。结果表明,在过去的100 a里,松嫩平原有明显的变暖变湿趋势。1)气温有普遍上升趋势,各地升温幅度在1.46~1.86℃,其中北部地区增温幅度小,西、东、南部边缘地区增温幅度较大;四季升温幅度最大的是冬季,其次为春季。2)降水普遍增多,增长幅度在11~114 mm,并呈现由西向东递增的趋势;四季降水增加最多的是秋季,其次为冬季,夏季基本稳定,春季降水则有小幅减少。3)水汽压普遍增大,呈现由北向南递增的趋势;四季水汽压均有所增加,最明显的为冬季,其次为春季。     

荆南三口地区生态系统服务价值时空特征分析

基于遥感与GIS技术,运用相关评价模型,对荆南三口地区2000—2018年土地利用变化与生态系统服务价值时空变化进行定量评估,为区域国土空间规划编制以及开展荆南三口地区绿色GDP核算、建立相关生态补偿机制提供依据。结果表明：2000—2018年研究区内共有483.47 km²的土地发生了转移,占区域土地总面积的13.09%,其中水域转换面积最大,达到了219.19 km²;2000—2018年研究区生态系统服务总价值呈现先上升后下降再上升的趋势,累计减少13.14亿元,水域面积减少是其生态系统服务价值减少的主要驱动因素;2000—2018年研究区水文调节的生态系统服务功能值由392.43亿元降至372.18亿元,对生态系统服务总价值变化贡献率最大;2000—2018年研究区生态系统服务价值空间自相关性较为显著,高值区主要集中在水域及周围地区,其中华容县的东湖区域高值区有缩小趋势,其余地区较为稳定;2000—2018年研究区土地利用结构与生态系统服务价值总量的关联度较高,其中耕地与水域面积关联性最大,平均关联度为0.994 3。     

松嫩平原百年(1901—2009)生长季干旱趋势分析

长序列干旱时空变化能准确地反映区域气候干湿变化趋势基于1901—2009年松嫩平原气温、降水等气象要素,采用干燥度数、气候倾向率、M-K突变检验、空间分析等方法分析松嫩平原生季百年序列干湿变化的时空特征及原因。结果表明:1)松嫩平原长季干燥度呈现全区减小趋势,地表趋向湿润,且具有自西向东递的空间特性;2)干燥度气候倾向率空间分布为-0.019×10-10.004×10-1 a-1,松嫩平原西部干燥度下降趋势显著;3)干燥度代变化较明显,且1926年为由干旱向较湿润转化的突变点;4)降水量决定地表干燥度变化的主要因素。     

气候变化背景下的雾霾变化趋势与对策

雾霾对气候、自然环境、人类健康、社会经济发展都有不利的影响。本文以1961—2013年全国2500个气象站的逐日雾霾、降水和风速观测数据为基础,分析了中国雾霾灾害的变化趋势。根据1961—2013年逐年1—11月的雾霾日数统计可以看出,中国雾霾日数总体呈现上升趋势,2013年达到历史最大值;受影响最为严重的区域为京津冀、长三角、两广和西南地区。50余年来,中国雾日天数呈现减少趋势,而霾日天数却呈现明显增加的趋势。雾霾的形成,除人为影响因素外,年降水日数的减少、年平均风速的减小和稳定类天气天数的增加是使得中国雾霾灾害愈加严重的三个重要气候背景因素。     

SWAT模型在三峡库区流域非点源污染模拟的适用性研究

将SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型应用于库区大尺度流域的污染模拟研究,对其进行适用性评价及模拟应用分析。模型校验采用的是2002—2008年的水文月数据及水质水期数据,径流模拟效果最好,评价指标ENS(Nash-Suttclife Efficiency)均在0.9以上;泥沙模拟评价指标ENS在0.46~0.9;营养盐模拟评价指标ENS个别出现了<0.36的情况,但总体模拟效果满足要求。应用SWAT模型对库区降水与地表产流、产沙、营养盐负荷进行了研究。结果表明:库区地表产流与降水的相关性趋势最好;地表产沙与产流、降水的总体趋势一致,但偶尔出现4、5月份地表产沙先于产流出现峰值的情况,这可能是由于春耕对地表扰动后又逢较强降水引起的水土流失;营养盐污染负荷尤其是TP的峰值趋势与地表产流相比,更接近地表产沙趋势。本文还对库区不同土地利用类型的污染负荷做了分析,得到各类土地利用类型的年均污染负荷总量排序及单位面积污染负荷,再次验证了SWAT模型在三峡库区流域的适用性。根据分析结果,库区耕地为非点源污染产出的主要源头,可将耕地耕种措施转变及土地利用类型转换作为库区非点源污染削减的重要手段。     

长三角地区汛期暴雨时空特征分析

为揭示长三角地区汛期暴雨时空特征,利用该地区20个气象测站1959—2005年逐日降水数据,统计不同测站年汛期(5月—9月)暴雨量、暴雨日数,采用数据场、线性趋势法、Mann-Ken-dall非参数检验法及Morlet小波方法对其进行分析。结果表明,长三角地区可分为南区、中区、北区3个空间区域。47 a来各分区汛期暴雨量呈先减少再增加的趋势,整体上呈增加趋势,但均不显著,只有中区在1998—2003年间出现超过α=0.05显著性水平的变化特征。各分区均存在25 a左右的准周期震荡,且具有全域性;从20世纪80年代开始短时间尺度周期(小于20 a)有延长趋势,但不稳定。     

察汗淖尔流域径流演变及影响因素分析

采用趋势分析方法、累积距平曲线法和Mann-Kendall突变检验法分析了察汗淖尔流域径流演变规律和降水、气温和蒸发量等气候因素的年际变化特征和突变年份,利用像元二分法获取1990-2020年的植被覆盖度(FVC),揭示其演变规律和突变性,通过累积量斜率变化比较法得到气候因素和植被覆盖度(FVC)对径流演变的贡献率。结果：（1）1990-2020年察汗淖尔流域流域年径流量呈显著减少趋势,突变发生于2004年;（2）察汗淖尔流域自1990年后呈现降水量下降,气温上升,蒸发量下降,植被覆盖度(FVC)增长的趋势,且降水、气温、蒸发量和植被覆盖度(FVC)的突变年份为分别为2017年、1993年、2006年和2013年;（3）降水、蒸发和植被覆盖度(FVC)对径流演变的贡献率分别为为2.48%、-0.29%和97.81%。因此,人为因素—植被覆盖度的退化是造成流域径流消失的主要原因。     

基于土地利用变化的成都市碳储量时空格局演变特征分析

土地利用/覆被变化(LUCC)是区域碳储量变化的重要因素,基于区域土地利用变化,分析区域碳储量的时空演变特征,对于区域优化土地利用格局,持续巩固提升碳汇能力具有重要意义。采用InVEST模型分析1990—2020年成都市30年期内土地利用及碳储量时空格局演变特征。结果表明：(1)成都市土地类型以耕地、林地和不透水面为主。耕地主要集中在中部、东部平原地区;林地集中分布在龙门山、龙泉山地域;不透水面主要分布在城市经济中心。(2)1990—2020年间,成都市土地类型转移活跃。1990—2005年及2005—2020年,成都市分别有7.88%、11.85%的土地类型发生了转变。耕地净转出了1642.41 km²,林地净转入了434.69 km²,不透水面净转入1230.36 km²。(3)各辖区的碳储量及碳储量的变化均由于地理分布差异而存在明显的区别。(4)影响成都市碳储量的变化影响因素主要是由于城市扩张带来的碳储量降低和由于林地面积及森林质量提升带来的碳储量提高。(5)成都市碳储量空间上存在显著的空间自相关性,成都市东部龙泉...     

温度对PAC-MBR组合工艺的影响研究

利用冬天的低温条件,考察了15℃、20℃、25℃自然温度对PAC—MBR的影响,试验结果表明,膜污染速率随着温度的下降呈现加剧趋势,15℃与自然温度的TMP之差随膜污染的增加而逐渐减少,而20℃和25℃与自然温度TMP之差均随着运行时间而增加;加温后的PAC—MBR上清液COD明显高于自然温度下的上清液COD,但是经过膜过滤后,出水COD相差无几,20℃和25℃的上清液氨氮明显低于自然温度,而出水则无明显规律。温度对微生物,特别是后生动物的种类和数量影响并不显著。     

基于GIS的华北某市地下潜水层硝酸盐含量变化趋势分析

城市化过程导致的地下潜水层日趋严重的硝酸盐污染问题已引起人们的普遍关注。以华北地区某重点城市为研究对象,基于ArcGIS平台分析了该市1980、1990、2000和2010年4个时间点地下水硝酸盐质量浓度的时空变异特征。结果表明,1980—2010年研究区潜水硝酸盐高浓度区域大幅增加,污染趋势非常明显。老城区地下水硝酸盐质量浓度经历了1980—1990年迅速上升和1990年后稳中有降两个阶段,预计未来硝酸盐质量浓度还将缓慢下降;拓展区潜水硝酸盐质量浓度总体上呈现先急后缓的上升趋势,预计未来可能还将持续上升。城市地下水水质与侧面表现城市化进程的土地利用类型之间有着密切的关系,1980—2010年一直处于老城区建设用地区域的典型样点地下水硝酸盐质量浓度增加速度较为缓慢;而位于拓展区地表由非建设用地类型转变为建设用地类型的典型样点地下水硝酸盐质量浓度增加较快,峰值也较高。此外,随着城市化进程的不断完善,城市地下水硝酸盐质量浓度增加的强度在到达一定程度后出现了减弱。     

兴安盟2016—2020年地表覆被和地表温度的相关性分析

利用兴安盟2016-2020年8个国家气象观测站点的地面温度和草面/雪面温度资料、 MOD11A1地表温度数据、自然资源数据,从城区建设、植被覆盖、积雪覆盖三个方面的地表覆被情况和地表温度的相关性进行分析,结果显示:裸地地面温度比草面温度对气候变化的响应更为敏感。由于中东部城镇化水平的提升,年平均地表温度有0.4℃的小幅度增高。极端最高草温平均低于极端最高地温16.36℃,植被覆盖对降温起到积极作用。生态保护使年平均地温整体呈下降趋势,夏季比春季下降幅度更大。2-6月积雪期使地表反照率增大,近地表层温度随之降低,西北部阿尔山地区反映显著。     

除尘管道内木粉尘爆炸压力传播规律研究

为了探明除尘管道中粉尘爆炸压力的传播规律,利用自制通风除尘管道爆炸特性测试装置进行试验。研究结果表明:整个管道中粉尘爆炸压力波的传播过程可以分为自由传播阶段、管壁反射阶段和一维传播阶段;压力波在传递过程中处于边移动边生长的状态,具有压力累积效应;除尘管道中粉尘爆炸压力波幅及平均升压速率均与粒径呈负相关关系,二者随浓度变化呈现先上升后下降的趋势;利用Matlab分析了浓度、粒径对压力波的交互效应,表明二者交互作用显著。     

下辽河平原景观生态安全评价及空间结构分析

以东北三省开发强度最大的辽河中下游———下辽河平原为研究对象,根据景观格局与生态安全的关系,通过景观干扰度指数和景观类型脆弱度指数构建景观生态安全指数,并借助地统计学和空间自相关模型分析的理论方法,对下辽河平原景观生态安全的空间分布特征、变异规律及空间结构进行了分析。结果表明:1)块金值C0所占比例在3个年份间有逐步上升的趋势,表明非结构性因素对景观生态安全演变的影响程度不断加深,但结构性因素(地形地貌、水文、土壤植被类型等)仍然对本区景观生态安全的空间分布起决定性作用;5 km采样间距内研究区景观生态安全具有高度的空间相关性;2)1989—2010年下辽河平原景观生态安全总体呈略微下降趋势,各安全分区的面积比例和空间结构均发生了明显变化;3)1989—2010年研究区景观生态安全Moran's I表现为一定程度的正相关,且相关程度呈略微下降趋势,研究区景观生态安全局部空间自相关和显著性水平均发生了明显变化。     

滨海新区土地利用变化对土壤碳密度空间分布及生态风险的影响

利用土壤类型法估算了天津滨海新区不同土地利用类型土壤的有机碳密度,并基于滨海新区1979年的TM和2009年的SPOT影像资料,利用GIS技术,获取区域30a的土地利用转移信息图及土壤碳密度的空间分布图,构建区域土地利用变化对土壤碳汇的生态风险影响评价等级,获取区域土壤碳汇的生态风险等级空间分布图.结果表明:作为滨海新区主要碳汇的土地利用类型是城市绿地和林地,而裸地和建设用地是主要的碳源地类;滨海新区30年间50％以下的区域生态风险影响程度没发生变化,位于城市绿地和林地向建设用地过渡边缘地带的区域生态风险增加程度最大.基于低碳理念和土地利用总体规划的原则,提出相应的建议,促进滨海新区低碳化建设.     

毛乌素沙地气候分析及沙地面积变化

本文以位于毛乌素沙地腹地乌审旗为例,通过野外调查、室内分析、"3S"技术应用等多种手段,对毛乌素沙地乌审旗境内50年气温、降水、大风、沙尘暴变化规律进行分析,利用卫星遥感提取出近10年乌审旗境内沙地面积动态变化。结果表明:50年来毛乌素沙地所在区域气温整体呈增温趋势;降水量60年代到90年代呈减少趋势,2000年之后降水有增多趋势;60年代和2000年后降水波动大,旱涝明显;大风、沙尘暴日数呈明显减少趋势,起沙频率显著下降;遥感动态监测结果显示,2004年至2013年的10年间,毛乌素沙地乌审旗境内面积较2000年前明显缩减。     

基于GIS的中国碳排放时空分布规律研究

利用美国橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心公布的我国碳排放数据和各省的化石能源消费及水泥产量数据,对1980-2011年我国碳排放时空分布规律进行了研究.结果表明:全国及各省碳排放量呈现明显的阶段分布特征;各省碳排放量的区域差异呈现“高—低—高—低”的变化趋势;地均碳排放强度存在以低值集聚为主的正的空间自相关性,集聚趋势不断变化且在2006年后逐渐稳定;在0.05的显著性水平下,地均碳排放强度最终呈现北京、江苏和浙江的显著性“高—高”区,甘肃、青海、四川、新疆、宁夏和云南的显著性“低—低”区及大量不显著区稳定分布的特点.     

土地利用结构变化及其生态服务功能响应——以广东省湛江市为例

为了分析土地利用结构变化对生态系统服务价值的影响,以湛江市为例,利用1996-2005年土地利用变更调查数据,采用谢高地等提出的生态系统服务价值当量因子表,分析了生态系统服务价值对土地利用结构变化的响应.结果表明,湛江市在1996-2005年间土地利用结构的多样性和均匀度增加而优势度降低;生态系统服务价值有较明显变化,但不规律,表现出时增时降的波动态势;生态系统服务价值与土地利用多样化指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数等没有明显的相关性.     

废金属破碎机内可燃气体爆炸的数值模拟

利用计算流体动力学软件Fluent,对废金属破碎机内可燃气体的爆炸过程进行了数值模拟,研究了不同初始温度和压力条件下甲烷气体爆炸的温度、压力发展情况。结果表明:随着爆炸过程中初始温度的增加,爆炸温度略有上升,但增幅小于初始温度增幅,爆炸压力则出现明显下降;随着初始压力增加,爆炸温度变化不大,爆炸压力和压力上升速率则出现明显上升,且爆炸压力和初始压力近似成线性关系。     

初始管制员人因差错与神经系统特性相关性分析

为探究管制员人因差错与神经系统特性的相关性,选取60名初始管制员进行20 min作业测验,采集错报、虚报、漏报的发生频率与反应时数据,采用巴甫洛夫气质量表(PTS)评定神经系统的强度、平衡性与灵活性,运用相关分析与回归分析等方法研究人因差错与神经系统的强度、平衡性、灵活性的相关性。结果表明,错报率随神经系统强度的升高呈先降低后升高的趋势;虚报率、漏报率与神经系统的平衡性、灵活性负相关;3种差错的反应时均与强度、平衡性、灵活性负相关;可根据神经系统特性指标,有效预测人因差错的发生概率与反应时。     

电梯故障率预测模型及其应用

为提高电梯现场安全管理水平,降低电梯故障率,建立电梯故障率受温度、湿度影响的GM(1,N)预测模型,研究环境温度、湿度对电梯故障率的影响;对所建模型进行校验,得到残差序列,利用残差序列建立修正模型并对原预测模型进行修正;利用修正后的预测模型对某品牌电梯故障率进行预测。结果表明:湿度相较于温度对电梯故障率的影响更大;修正后的预测模型其预测结果与实际情况符合较好,能够用于该品牌电梯故障率的预测;根据模型预测值可知该品牌电梯的故障率呈现上升趋势,应加强其检维修与管理工作。