京津冀城市群综合承灾能力时空异质性研究

基于2010—2020年京津冀城市群13个城市的调查数据,应用Kernel密度估计方法、空间自相关模型及Dagum基尼系数,分析不同时期京津冀城市群综合承灾能力时空动态演进分布格局及地区差异。结果表明：(1)在时间维度,2010—2020年京津冀城市群综合承灾能力总体呈现逐渐上升趋势,但京津冀城市群各市之间的承灾能力水平差距逐渐增大,区域整体呈现非均衡特征;(2)在空间维度,2010—2020年京津冀城市群综合承灾能力在空间分布上关联度较低,不存在显著的集聚或分散特征,但有局部地区产生聚集特点,属于“高-高”“低-低”空间聚集型城市较多,在此期间京津冀城市群综合承灾能力呈现空间集聚与空间分异并存;(3)京津冀城市群综合承灾能力的总体差异呈现上升趋势,北京-河北地区间差异最大,地区间差异是总体差异的主要来源。掌握京津冀城市群综合承灾能力的时空分布变化规律,并制订相应的防灾策略是京津冀城市群有效应对外部冲击以及实现京津冀地区协同与高质量发展国家战略的重要支撑。     

空间规划背景下关中城市群资源环境承载力研究

为探讨城市群尺度资源环境承载力水平的时空变化,以对未来规划提供决策辅助,并构建综合评价指标体系,运用熵权法确定指标权重,以TOPSIS模型为基础,结合离散系数、耦合协调度、相对发展和障碍度模型,分析关中城市群各城市2008-2017年资源环境承载力水平及承载力构成要素间协同机理的时空演变.结果表明,关中城市群资源环境承载力水平2008-2017年持续增长,其中西安、铜川和其他城市承载水平呈现由高到低的3级空间分布;10 a各城市社会发展水平和资源环境条件间的耦合协调水平主要为高水平耦合、中度协调,西安和其他城市呈现趋于两极化的耦合协调格局;各城市相对发展格局由资源环境超前型转变为同步发展型,近年来逐渐转向资源环境滞后型;资源类指标是影响关中城市群承载力发展的主要障碍因素.该结果可对城市群尺度国土空间规划的实施和其与现行规划的衔接提供参照.     

DMSP/OLS夜间灯光数据提取城镇化信息研究进展

分析了多时相DMSP/OLS夜间灯光数据的特征,从内部相对校正和年际间校正两个方面对当前夜间灯光数据的主要校正方法进行归纳总结。从指数法、阈值法和像元分类法三个方面重点介绍了多时相夜间灯光数据提取城镇化信息的方法,并探讨了夜间灯光数据对城镇化的拟合效果及其影响因素。夜间灯光数据对城镇化信息表征的量化反应是随研究区域的自然环境及社会经济发展状况不同而不同的,此外还受到夜间灯光数据校正方法的影响。因此,完善校正方法、结合其他数据源、从多角度提取城镇化信息是今后多时相DMSP/OLS夜间灯光数据的一个研究热点。     

黄河流域经济-能源-生态-科技耦合协调发展时空格局及其影响因素

推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要的战略意义。基于高质量发展理念构建经济-能源-生态-科技综合评价指标体系，运用熵值法对综合指数进行衡量，引入耦合协调模型测度2005—2019年黄河流域地区经济-能源-生态-科技耦合协调度，借助ArcGIS方法分析耦合协调度时空格局，并构建空间计量模型进一步揭示其影响因素。研究结果显示：1)从综合评价结果来看，黄河流域多数省份经济-能源-生态-科技发展水平呈现波动上升趋势，其中河南、四川综合发展水平上升幅度大于其他省份；2)从耦合协调度来看，黄河流域经济-能源-生态-科技耦合协调度处于中高水平，大多数省份耦合协调程度呈现波动上升趋势；3)在空间权重下黄河流域经济-能源-生态-科技耦合协调度存在显著的正向空间溢出效应，目标层指标中生态和能源是影响黄河流域耦合协调发展的重要因素，其中一级指标中经济质量、能源消费、环境治理、环境破坏和科技产出对耦合协调度影响相对较大。     

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...     

新疆三工河流域生态环境质量演变及其影响因素研究

通过对遥感数据的分析可以实现区域生态环境的快速、客观和全面评价。以Landsat影像为数据源测算遥感生态指数,通过栅格计算和地理探测器对三工河流域生态环境质量时空演变进行评价和影响因素分析。结果表明：1)2003—2020年,三工河流域向“绿”、“湿”、“热”的方向发展,但区域内“干”、“热”、“湿”、“绿”的极端差异明显;2)三工河流域生态环境质量等级以较差和中等为主,并呈现人工绿洲优于山地/荒漠、南部优于北部的空间分布特征;3)2003—2020年,该流域生态环境整体表现出好转的趋势,不同等级之间的交换主要发生在相邻质量等级内;4)2003—2020年各影响因子对生态环境空间分布的解释力由大到小依次为土地利用类型、降水、气温、海拔、地形起伏度、坡度,影响因子之间表现为双因子增强和非线性增强2种交互作用类型。     

皖江示范区新型城镇化与生态环境耦合协调及空间分异研究

在探讨新型城镇化与生态环境交互作用机理的基础上,以皖江示范区2016年新型城镇化与生态环境相关数据为依据,运用熵权法、耦合协调度模型及探索性空间数据分析方法,解析皖江示范区新型城镇化同生态环境的耦合协调度与空间集聚特征.结果表明:1)新型城镇化与生态环境综合发展指数呈现明显的正相关关系,合肥、芜湖两地市新型城镇化综合发展水平较高,其余7地市发展水平较低,总体呈"中间高周边低";合肥、芜湖、马鞍山3地市生态环境综合水平较高,其余6地市发展水平较低,整体呈"西南低-中东部高".2)新型城镇化与生态环境在整体发展及阶段演化中表现出较高的内部一致性;耦合度呈现较为均衡态势,整体处于高水平耦合阶段.3)新型城镇化与生态环境耦合协调度在空间上呈现弱正相关关系,空间集聚程度不太显著,除合肥处于过度调和类外,其余8个地级市均处于失调衰退类.4)从空间集聚格局来看,两者耦合协调度水平空间集聚特征显著,全局空间自相关性较强,表现为相同属性的随机分布;耦合协调度局部空间自相关规律性明显,虽然不同集聚区在空间演变中均表现出一定的扩张和收缩,但耦合协调度高的城市聚集分布,耦合协调度低的城市分布较为分散.     

某钢铁企业厂区与附近城区空气质量现状对比与防治对策

对2020年10月份某钢铁企业厂区和附近城区环境空气质量自动监测站的数据进行了收集整理,对比分析正常时段厂区和附近城区的空气质量指数(AQI)与SO₂、PM₁₀等6个空气质量分指数(IAQI)的差异性和相关性。结果表明:在分析收集数据范围内,附近城区环境空气质量优良率高于某钢铁公司厂区7.1%,附近城区的首要主要污染物为NO₂和PM_2.5,而某钢铁公司厂区的主要污染物为PM₁₀、PM_2.5和O₃,说明某钢铁公司污染物排放对附近城区的空气质量不存在高度的线性关系。根据研究结果,提出源头调整产业结构、强化过程控制和实施末端全面超低排放对策建议。     

交叉跑道构型下进近阶段飞行冲突情景网络构建

为防范机场终端区飞行冲突,应用案例分析、情景构建和复杂网络等方法和理论,研究航空器在交叉跑道机场进近阶段飞行冲突的演变机理。以北京大兴国际机场为研究对象,分析了交叉跑道运行的飞行冲突风险因素;收集整理了2010—2019年飞行冲突事件共906例,构建了飞行冲突的情景演化网络模型,分析了网络的度中心性、介数中心性和接近度中心性等参数。结果表明：1)网络的密度为0.009,平均度为1.392,平均路径长度为2.945,表明该网络结构松散,符合复杂网络的小世界特性;2)关键的风险因素为复飞V₂、目视C₂₄、停止下降C₃、对讲机卡阻波道C₇、偏离程序C₂₀,这5个节点综合值较高;3)复飞V₂为断链控制的关键节点。形成了飞行冲突情景演变的可视化网络,同时从大量案例中提取的数据为断链控制策略的制定提供了决策依据。     

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。     

京津冀地区面向人居环境之水安全格局初探

采用文献法对近年京津冀水资源、水环境、水污染、水灾害、水管理等水安全情势进行相关数据分析,从总体上显示出水危机问题和京津冀地区快速城市化发展的关联性.结果表明:1)京津冀城市群必须向节水型社会模式转型;2)建立区域及城市间的协调机制,才能有效克服流域与区域等级的水问题;3)实现京津冀地区水安全格局的治理行动计划网络,提出保护恢复体系、净化循环体系、限制节约体系、调度再造体系、蓄滞防洪减灾体系五大体系.     

联合Transformer注意力机制的PM2.5浓度预测网络研究

应用深度学习技术进行PM_2.5浓度预测方法的研究，提出联合Transformer注意力机制的循环预测网络。模型的核心是多头注意力-长短期记忆网络(MH-LSTM),通过构建统一记忆单元捕捉时空特征关联。MH-LSTM单元使用LSTM联合Transformer注意力机制对时间变化和全局空间特征统一建模形成记忆信息。记忆信息“之”字流向跨越堆叠的MH-LSTM模块，高层记忆信息辅助下一时刻低层记忆信息的获取。应用该模型结合河北省生态环境监测中心提供的PM_2.5浓度数据开展预报试验，结果表明，相对于卷积LSTM网络(ConvLSTM)、预测循环神经网络(PredRNN)、双重记忆网络(MIM),该模型预测的平均绝对误差分别减小了18.13%、10.23%、9.62%,实现了同时捕捉PM_2.5浓度的时空相关性，具有更优预测性能。     

建筑业安全生产水平时空演变及影响因素分析

为从宏观上因地制宜提高建筑安全生产水平,需厘清其时空演变特征和影响因素。提出一种在窗口分析框架下,基于数据包络分析博弈交叉评价(DEA-GCE)方法的建筑安全生产水平分析模型,评估2012—2017年我国各省域建筑安全生产水平,并综合运用聚类分析、探索性空间分析、多元回归分析方法探究其时空演变特征及影响因素。结果表明:我国省域建筑安全生产水平存在低水平维持型、高水平稳定型、波动下降型以及波动提高型4种时间演变特征,且空间集聚特征显著,空间正相关性呈现逐渐增强趋势;省域经济发展水平,建筑业总产值占GDP比重,建筑业国有资产占总资产比重,勘察设计、监理从业人员数量以及政府监管投入为建筑安全生产水平的主导影响因素,除建筑业国有资产占总资产比重,其他因素均与之呈正相关。     

基于地面监测的京津冀PM_(2.5)时空变化特征研究

为掌握京津冀PM_(2.5)的总体污染情况,基于京津冀地区13个城市2014年2月—2018年1月的PM_(2.5)地面监测站数据,采用ArcGIS地统计学的普通克里金插值、SPSS的系统聚类分析和MATLAB的小波分析方法,对该区域PM_(2.5)质量浓度时空变化特征进行综合研究。结果表明:京津冀区域PM_(2.5)质量浓度呈南高北低、逐年下降趋势,"大气十条"成效显著;系统聚类结果良好,PM_(2.5)呈现地带差异性和区域相似性特征,由北向南分为Ⅰ类城市张家口、承德、秦皇岛,Ⅱ类城市北京、天津、廊坊、沧州、唐山,Ⅲ类城市保定、石家庄、邢台、邯郸、衡水;利用db6小波进行6层分解,再对最高层低频系数进行重构,发现每个区域都具有较显著的冬春高、夏秋低的年际变化规律,各区域典型城市冬季单峰特征明显,邢台和唐山峰值较高,基本在180μg/m3和120μg/m3左右,承德则在60μg/m3以下。     

2020年秋季济南市一次沙尘天气污染特征研究

利用激光雷达观测资料、PM_2.5化学组分在线监测数据,结合常规污染物监测数据以及HYSPLIT模式结果,对济南地区在2020年秋季遭遇的一次沙尘天气过程进行分析。结果表明：(1)2020年10月21日10时沙尘开始影响济南市,PM₁₀小时浓度呈逐渐上升的变化趋势;15时,济南市PM₁₀小时浓度达到峰值(349μg/m³)。根据中国环境监测总站《关于沙尘天气过程影响扣除有关问题的通知》(总站气字[2020]76号)中关于沙尘天气影响起始和结束时间的确定方法,2020年10月21日13时至10月22日19时作为沙尘污染期间。(2)受高空槽和地面冷锋过境影响,上游沙尘以西北路径传输至济南地区。(3)沙尘期间,近地面至高空2.5 km退偏比值迅速上升,气溶胶非球形特征明显增强,颗粒物以粗粒子污染为主。(4)污染期间OC是PM_2.5中主要的碳质气溶胶,OC与EC相关系数为0.53,表明二者来自相同的污染源。(5)沙尘过境前,济南市PM_2.5中水溶性离子以NH     

2010-2020年济南市经济发展与生态环境的协调度、敏感性及障碍度研究

本文运用指数变换法、变异系数法、协调度模型、敏感性模型、障碍度模型和ARIMA预测对近年来(2010-2020年)济南市经济发展与生态环境的协调度、敏感性及障碍度进行定量分析。研究结果表明：(1)经济发展、生态环境及其协调度分别呈现出“波动增长”、“波动下降”和“整体上升”的变化趋势,协调度敏感性总体上不高,主要障碍因子都具有较强的阶段性,未来时段协调度将平稳上升;(2)济南市经济发展与生态环境协调关系取得一定成效,但仍需高度重视生态环境保护工作;(3)后续研究应当从更广区域、更长时段和更多指标以及多维系统协调度等方面进行拓展。     

内蒙古黄河流域盟市PM2.5和O3污染特征

本文简要分析了2020年内蒙古黄河流域7个盟市PM_2.5和O₃的数据。研究结果表明：该区域7个盟市总体呈现PM_2.5夏季低、秋冬季高;O₃则冬季低、夏季高。两项污染物在1月和10月存在明显的负相关性。呼和浩特市和乌海市的两者浓度均相对较高,乌兰察布市和阿拉善盟则正好相反,包头市和巴彦淖尔市PM_2.5浓度相对较高,鄂尔多斯市O₃浓度相对较高。     

严重冲突场景下山区双车道公路货车跟驰风险预测

为预测严重冲突场景下山区双车道公路货车跟驰事故风险，基于视频轨迹数据、实测交通流数据、道路线形数据及交通事故数据，采用双变量冲突极值模型、轻量型梯度提升机，构建严重冲突场景下山区双车道公路货车跟驰事故风险实时预测(Truck Following Accident Risk Real-Time Prediction, TFARRP)模型，并利用耦合度模型分析变量耦合程度。研究显示：碰撞时间(Time to Collision)为5.418 s,后侵入时间(Post Encroachment Time)为0.512 s,这是严重冲突场景阈值；TFARRP模型准确率高达95.000%;平均车头时距(A_HD)、两车间距(T_CD)、货车平均速度(T_AS)、及货车横向偏移(T_LO)对TFARRP模型的重要度都超过了10%;当监测到A_HD<21.11 s、T_CD<35.00 m、T_AS<29.00 km/h或T_LO     

北江沉积物中As和Tl污染历史演变规律研究

为重建北江沉积物中As和Tl污染的历史演变过程,揭示人类活动对北江水体环境质量的影响,采集北江干流7个代表性的沉积柱,分析沉积物理化性质(如pH值、有机质、粒径等)、As和Tl质量比以及过剩²¹⁰Pb(²¹⁰Pb_ex)活性。北江沉积物中As和Tl质量比平均值分别为109.6 mg/kg和1.7 mg/kg,是广东省土壤背景值的12.3倍和2.43倍。富集系数(E_f)和地积累指数(I_geo)评价结果表明：参照广东省土壤元素背景值,沉积物中As质量比处于显著或强烈富集水平,污染程度达到中-强度水平;Tl处于轻度富集和污染水平。代表性沉积柱沉积年代和沉积速率计算结果显示：1998年前,年平均沉积速率约为0.35 cm/a;而1998年飞来峡水库建成后,年平均沉积速率增加到1.1 cm/a。沉积柱(S6)中As和Tl过剩金属通量经历了5个阶段的变化：受区域矿山开采活动影响,As和Tl过剩金属通量在1954—1988年增长缓慢,1990—1998年快速增加,1999—2002年出现下降,...     

羟基对煤中桥键活性官能团氧化反应特性的影响

羟基(—OH)是影响煤自燃发展的关键因素之一。为进一步了解羟基对煤自燃过程的影响，通过Gaussian软件构建出苯基与桥键类活性基团—CH₂—、—CH₂O—、—CHOHCH₂—分别相连以及—OH处于活性基团邻位的共6种模型，采用B3LYP方法优化模型结构、并计算其频率，得到6种模型的静电势、前线轨道能隙、表面电子云分布、焓变及吉布斯自由能变化值，分析这3种桥键类活性基团的反应活性以及羟基对其氧化反应性质的影响。结果表明：3种活性基团的反应活性由大到小依次为—CH₂O—、—CHOHCH₂—、—CH₂—,羟基的加入并未改变其反应活性顺序，但提高了它们各自的反应活性；羟基处于桥键类活性基团邻位会提高桥键活性基团的亲核反应能力，削弱其亲电反应能力；3种活性基团的LUMO成键能力从强到弱依次为—CH₂—、—CHOHCH₂—、—CH₂O—,活性基团与氧气复合的难易程度与其LUMO成键能力有关，而与反应活...