长江上游月降水人工神经网络预测模型

长江上游月降水量预测对于三峡库区及整个长江流域水资源管理具有重要意义。根据长江上游不同气候区降水差异,选取玉树、九龙和宜宾3个代表性气象站点近60 a的月降水量数据,运用反向传播神经网络、径向基函数神经网络、广义回归神经网络和多元线性回归法,确定降水时滞和降水月份,建立月降水预测模型,来预测未来一个月的降水量,并采用均方误差和判定系数来验证和对比各种模型的模拟效果。结果显示：人工神经网络模型总体上优于多元线性回归,特别是反向传播神经网络的模拟结果各站表现较好,在确定合理的输入变量和网络结构后,可以尝试作为长江上游各站月降水预测模型。〖     

旅游者交通碳足迹空间分布研究

基于生命周期评价理论的碳足迹分析方法成为碳排放计量的重要方法之一。按照旅游业"碳减排"的"计量-减排-补偿"三步走的逻辑主线,其碳排放计量是其节能减排的第一步。旅游作为一种因旅游需求的近似性而引起的旅游者集体性空间移动现象,是一种复杂的空间动态流,具有一定的方向性、流动规模、封闭性、不规则性、时空分布等特点。旅游者交通碳足迹研究将旅游者从客源地-目的地-客源地的中观尺度进行考量,具有显著的旅游产业空间运动特征,不仅可以突破现有不同尺度下碳排放研究的割裂,从点、线、面整体认识旅游者交通碳排放,而且可以更加深入地认识旅游业碳排放的空间影响,同时也可以丰富旅游业碳排放的计量理论与方法。本文以世界自然遗产地张家界旅游线路为研究对象,首先构建了客源地-目的地-客源地为核心的旅游者交通碳足迹分析框架,从旅游者总人数、出行距离、交通方式类型等要素构建旅游者旅游线路交通碳排放计量模型,并提出了消费溯源、边界明确和区域共担三项旅游者交通碳排放计量原则。其次梳理了张家界旅游线路中各客源地的游客人数与比例,客源地到张家界的主要线路安排、交通工具使用、涵盖的旅游目的地等基础内容,最后计算了2010年张家界线路旅游者交通碳足迹并绘制其空间分布图。研究发现,2010年张家界线路的旅游者交通碳足迹为5 442 839.93kg。其中,长沙、韶山、张家界和凤凰组成的黄金旅游线路占78.44%;芙蓉镇、常德、衡山、桂林、怀化、吉首、神农架、宜昌、凯里等周边其他旅游地占14.1%;武汉、天津、北京和上海等国内外重要旅游集散地占7.46%。整体呈现集中于湖南省内核心旅游目的地,辐射周边省份重要旅游目的地,涵盖北京、上海等重要旅游集散地的空间分布格局。     

数学模型在人口预测中的应用--以江苏省为例

人口规模是城市规划和土地利用总体规划中一项重要的控制性指标,人口规模是否合理,不仅影响到未来地区经济和社会发展,而且会影响到地区生态环境可持续发展,因此准确地预测未来人口的发展趋势,制定合理的人口规划和人口布局方案具有重大的理论意义和现实意义。运用马尔萨斯人口模型、Logistic增长模型和线性回归分析方法,利用《江苏统计年鉴》人口数据对江苏省2005~2020年的人口发展规模做出预测。预测结果显示,3种模型均取得了较好的模拟效果,但马尔萨斯人口模型和Logistic增长模型的模拟精度比线性回归更理想。在模型的验证过程中,前两者的平均相对误差较小,分别为0.35%和0.12%,而线性回归为2.25%,故采用两种非线性预测值的平均值作为预测结果,结果为2010年达到7 695.19万人,2020年达到7 919.20万人。     

改进的最优组合人口预测模型及其应用

人口预测是编制土地利用总体规划的基础性研究工作,区域人口发展规模和数量是土地利用总体规划中确定各类用地控制指标和调整土地利用结构的重要依据。因此,科学准确地预测人口发展,是制定区域土地利用总体规划的基础。在分析各种人口预测模型的基础上,提出了一种改进的最优组合模型。并以湖南省张家界市永定区人口预测为例,利用改进的最优组合模型进行了人口模型预测,并与现有的线性回归模型、灰色系统GM(1,1)模型、logistic 模型、最优组合模型的预测结果进行了对比分析。结果表明,提出的改进的最优组合模型预测结果准确可靠,有利于土地管理的科学决策,是适宜于区域土地利用规划中总人口预测的一种较好的方法。     

BP神经网络在城市建成区面积预测中的应用——以江苏省为例

城市建成区规模的迅速扩张是目前江苏省土地利用变化中的一个显著特点，其面积从1985年的426 km2扩大到2003年的2 200 km2，平均年增加98.56 km2。城市建成区规模的扩张受到社会、经济、人口等多种因素的影响，用传统方法对其进行预测比较困难。鉴于BP神经网络在非线性领域预测中的广泛应用，以江苏省为研究对象，构建一个11-3-1结构的BP神经网络预测模型，以1985~2001年和2002年的相关数据作为模型的训练和测试样本，以2003年的社会、经济数据作为网络的预测输入，对该年的建成区面积进行预测。结果表明，BP神经网络预测结果与实际面积的相对误差为3.96%，其预测精度与多元回归预测模型相比有较大改善。     

长江中下游夏季极端降水事件频次的统计降尺度模拟与预估

利用CMIP5三个耦合模式的历史模拟及不同情景预测结果、NCEP/NCAR再分析资料和长江中下游观测降水资料,采用统计降尺度方法对长江中下游夏季极端降水频次进行模拟和预估。首先,通过计算相关的方法,获取建立统计降尺度预测模型所需的预测因子。提取的预测因子同时满足既是观测环流要素场影响极端降水的关键区域,又是模式要素场预报的高技巧区域两个条件;然后,结合挑选出的预测因子,利用多元线性回归方法建立长江中下游极端降水的统计降尺度预测模型,并对模型性能进行检验。交叉检验结果表明,此种统计降尺度方法能对过去长江中下游极端降水变化有较好的再现能力,且多个降尺度模型结果的集合能进一步提高降尺度方法的模拟技巧;最后,将建立的统计降尺度模型应用于CMIP5未来3种不同的排放情景来对极端降水进行未来预估,并对多模式结果进行集合。结果显示,统计降尺度模型预估未来几个年代际长江中下游夏季极端降水频次相对于1986~2005年呈增加趋势,21世纪中、后期高排放情景下极端降水频次增加幅度高于低排放情景。     

湖南省耕地动态变化及驱动力研究

利用湖南省各地、市近50年长序列耕地统计数据,近10多年土地利用调查数据及相关社会经济资料,从湖南省土地利用结构变化、耕地的数量变化和空间变化等方面,宏观分析了湖南省耕地时空动态变化趋势和规律。应用相关分析和主成分分析相结合,定量地诊断出耕地变化的驱动因子,揭示耕地变化的驱动机制。结果表明：人口系统压力、经济发展动态和农业科技进步是影响湖南省耕地动态变化的三类主要动因。在此基础上,运用多元回归分析构建耕地变化回归模型,预测出2010年和2025年的耕地数量,并探讨未来耕地变化趋势及达到预测指标和实施区域耕地总量动态平衡的可行性,研究结果应用GIS进行了空间表达。研究内容和分析结论对湖南省农业可持续发展具有重要意义。     

江南丘陵县域农业资源利用与农业结构优化

针对南方红壤丘陵区农业资源利用的现状，以湖南省桃江县为例，应用灰色关联度模型定量分析了农业各部门产值对农业总产值的影响程度。结果发现，近50年来桃江县农业各部门的关联序列为：种植业（0.887 5）>牧业（0.760 2）>渔业（0.675 6）>林业（0.543 3）。种植业和牧业产值的变化对桃江农业总产值的波动起着主导作用。基于历史统计数据，利用灰色预测模型预测了2001~2005年5年内桃江县农业各部门产值的变化趋势。预测结果表明，各部门发展对农业总产值的关联度分别为：种植业（0.611 3）>渔业（0.358 7）>林业（0.347 6）>牧业（0.334 7）。比较两组关联序列可以清楚发现农业产业各部门的发展潜力。结合桃江农业资源和各部门的发展趋势，提出了桃江县农业结构优化调整的方向。     

基于神经网络的土壤重金属预测及生态风险评价

采用单隐层RBF神经网络模型预测土壤重金属Cr、As、Ni、Pb、Zn 5种元素的含量,实测35组数据做为训练数据,另用6组做验证数据,该模型是以利用采样的10组数据预测其后的连续5组数据,输入层的神经元个数是10,输出层是5,隐含层的传递函数为径向基函数radbas,输出层的传递函数为线性函数Purelin,其结果表明:采用RBF神经网络模型预测有较高的精度。通过多元统计分析采样样品与预测样品,研究区域As、Ni、Zn的均值超过了上海市土壤环境背景值,As元素达到高度变异,Pb、Zn、Ni 3种元素达到中度变异。通过因子分析,前2个因子基本包含了全部元素变量的主要信息,第1因子中载荷最高是元素Ni(0.946),第2因子中则为元素As(0.930)。通过潜在生态风险指数评价,研究区域整体呈轻度生态风险水平。采用RBF神经网络模型可以降低采样分析成本,更好的评价区域土壤重金属的生态风险。     

大宁河叶绿素a的因子分值-多元线性回归预测模型研究

自从2003年三峡水库蓄水以后,其支流大宁河水华频发且频率呈上升趋势。叶绿素a(Chla)是指示水体中浮游植物初级生产力的有效指标。采用因子分值-多元线性回归方法研究了大宁河水体11个相关水质因子与Chl a之间的相关关系。因子分析用于简化水质指标之间的相关性,以因子得分（Score values）为自变量用于多元线性回归分析中。结果发现log（Chla）与6个因子分值明显相关,所获得多元线性回归模型为：log(Chl a)=0.579-0191×(Score 1)-0.013×(Score 2)-0.013×(Score 3)+0042×(Score 4)+0134×(Score 5)-0.059×(Score 6),相关系数 R= 0.731、相关系数的平方 R ²=0535,说明自变量可以解释因变量53.5%的差异性。实测数据验证结果表明：该模型能够较好的预测2010年1～10月水体中Chl a浓度的峰值和基本变化趋势     

基于百度指数的湖南旅游目的地城市旅游者网络关注度及其空间格局研究

网络关注度从赛博空间层面反映了旅游者对旅游目的地的整体感知。通过社会网络分析方法,以综合运用"直接取词法"和"范围取词法"选定的与湖南旅游目的地城市旅游活动密切相关的共计103个关键词的百度指数构建而成的网络关注度指数为分析数据,对湖南旅游目的地城市的网络关注度及其空间格局进行了系统分析。研究发现:(1)旅游者对湖南各旅游目的地城市的网络关注程度有所差别,但是上述旅游目的地城市的网络关注度在年度周期内呈现出同步波动态势,具有较强的"共现性";(2)旅游者对湖南各旅游目的地城市的网络关注度构成了相对完整的关联结构,但是岳阳与其他旅游目的地城市之间网络信息互动较弱,娄底和益阳与其他旅游目的地城市之间基本没有网络信息互动;(3)旅游者对湖南各旅游目的地城市的网络关注度的网络影响力呈现出明显的等级结构,其中,长沙、郴州和株洲具有显著的"结构洞"优势,对湖南各旅游目的地城市之间的信息流动起到的"桥接"作用明显;(4)旅游者对湖南各旅游目的地城市的网络关注度的空间关联网络可以划分4个板块:其中湘西州位于"经纪人"板块;衡阳等4个节点位于"献媚"位置;长沙等6个节点位于"首属人"位置;娄底、岳阳和益阳则位于"孤立"位置;(5)旅游者对湖南各旅游目的地城市的网络关注度在很大程度上反映了湖南各旅游目的地城市的资源禀赋和旅游产业发展状况,但两者之间并不完全匹配。湖南各旅游目的地城市的资源禀赋和旅游产业是旅游者对湖南各旅游目的地城市产生网络关注度的基础,而网络关注度则主要通过促进或阻碍地理空间因素的方式对湖南旅游目的地城市网络关注度及其空间格局产生影响。鉴于上述研究发现,论文提出,要促进湖南省的旅游产业发展,各旅游目的地城市除了需要强化自身的优质资源建设,凸显各自的旅游发展特质之外,还需要扩大各旅游目的地城市之间的旅游信息交流和合作,尤其需要促进湖南各旅游目的地城市与其他区域之间的旅游者、旅游信息等要素的自由流动,逐步形成多中心、多网络协同发展的旅游空间格局。     

基于网络信息的江西省乡村旅游地吸引力评价及空间分析

旅游吸引力是目的地旅游发展的动力源泉，基于需求侧的旅游吸引力评价对于乡村旅游地的经营管理和市场营销具有重要的指导意义。以江西省为例，在乡村旅游地类型划分的基础上，构建了基于网络信息的乡村旅游地吸引力评价体系，同时采用空间自相关和核密度分析方法分析了乡村旅游地吸引力的空间分布格局，研究发现：（1）江西省乡村旅游地可以划分为生态观光类、休闲度假类、农事体验类、农业科技类、乡土文化类和特色村镇类六个大类和24个基本类型;（2）江西省乡村旅游地单体吸引力指数相差较大，不同类型乡村旅游地吸引力指数差别显著，生态观光类吸引力指数最高，农业科技类最低;（3）江西省乡村旅游地为旅游者带来了良好的游憩体验，旅游者整体满意度较高，但网络关注度与分享程度相对较低;（4）江西省乡村旅游地吸引力集聚特征显著，且主要集中在“南昌-九江-宜春”、“萍乡-宜春”、“上饶-景德镇”三大片区，各类型乡村旅游地吸引力集聚状况空间差异较大。基于研究结论，文章为江西乡村旅游吸引力的提升及未来乡村旅游的发展提出了针对性的意见与建议。     

区域旅游发展规模与效率时空动态演化及耦合研究——以湖南省14地市(州)为例

通过构建区域旅游发展规模与效率评价指标体系,运用线性加权法、DEA-Malmquist指数、重心演化轨迹、耦合协调度模型等研究方法,以湖南省14地市(州)为例,从规模和效率的维度,对区域旅游时空动态演化特征及耦合关系进行研究。结果表明:(1)湖南省旅游发展规模年均增长率较高地区其全要素生产率亦较高,时序变化特征较为耦合;不同于区域旅游发展规模稳定的以长沙为中心的"单极-点状"空间格局,旅游发展效率的空间格局相对均衡,演化较为活跃和频繁,但热点地域单元仍然趋于固定。(2)从重心偏移轨迹来看,旅游发展规模重心呈现分散偏移特征,旅游发展效率则以集聚偏移为主,均呈现向东南方向偏移的趋势;基于空间重叠性缩短与变动一致性增强的结果,二者重心变动的空间耦合特征逐渐增强。(3)伴随旅游发展规模和效率热点区的集聚成簇,其耦合协调度空间格局虽存在一定的圈层分异,但中高度耦合协调度地域单元趋于固定和集中,由长株潭城市群向南北两侧纵向延展。     

湖北武陵山区旅游系统空间结构研究

基于GIS空间分析技术,从旅游资源、旅游市场、旅游交通3方面对湖北武陵山区旅游系统空间结构进行分析,研究表明：旅游资源分布的空间差异明显,重要旅游资源和A级景区主要沿交通干道和城市周边分布,呈北多南少的分布特点。国内客源市场相对集中,空间近邻性显著;入境客源市场较为分散,美国游客居多;恩施为游客一级集散中心,巴东、利川、长阳为二级集散中心。A级景区整体可达性一般,平均可达时间为4282 min,北部县市可达性总体优于南部县市。湖北武陵山区要通过打造核心品牌,建设旅游市场,增强集散中心作用,构建“恩施-宜昌-张家界”无障碍旅游网络等措施来优化旅游系统空间结构     

基于DEA-Malmquist模型的湖南省旅游产业效率时空动态演化及影响因素

旅游产业的提质增效是我国经济新常态下旅游科学研究的重要问题之一。基于DEA-Malmquist指数二次分解模型,变系数固定效应回归模型,对2001~2016年湖南省旅游产业效率时空动态、影响因素及形成机理进行探究。主要结论为：(1） 湖南省旅游产业效率逐步提升,主要表现为规模效率驱动综合效率优化发展,全要素生产率以年均10.9%的速度上升,旅游产业集约化经营程度提升较快。(2）旅游产业效率及分解效率显示出明显的圈层集聚特征,表现为一定的距离衰减现象,纯技术效率则呈现出更为显著的“核心—边缘”空间结构。(3）政府宏观调控、信息化水平、对外开放程度等5大因素对旅游产业效率的正向作用较其他因素更为广泛和显著;影响因素存在明显的强度差异和空间异质性,组合方式和复杂程度也有所不同,是造成湖南省旅游产业效率空间分异的主要原因;一般而言,旅游产业效率低梯度区域受复杂因素的交互作用相对较少,高梯度区域所受复杂因素作用的疏密和强度情况更为复杂。     

长江中游城市群生态承载力差异的比较研究

基于生态足迹模型方法，对2008～2017年长江中游城市群生态承载力的差异性进行了比较研究，研究发现：（1）长江中游城市群整体及湖北、湖南、江西省域人均生态足迹呈现“倒U型”特征，在3个省份中，湖北省域人均生态足迹最高，湖南、江西较接近；（2）长江中游城市群整体及湖北省域人均生态承载力呈现逐年上升态势，湖南省域、江西省域总体人均生态承载力呈现微弱下降态势，且江西省域最高、湖北省域次之、湖南省域最低，社会经济发展水平越高的城市，人均生态承载力就越小，生物资源项目比重较高；（3）各省域生态赤字水平均呈现逐渐扩大的趋势，湖北省域最高、湖南省域次之，江西省域最低，且第一梯队的城市主要分布在湖北省域，第四梯队的城市主要分布在湖南省域和江西省域；（4）各省域生态压力指数发展趋势呈现明显的“倒U型”特征，湖北省域最大，湖南省域次之，江西省域最小；（5）各省域生态压力指数发展趋势呈现明显的“U型”特征，江西省域最大，湖南省域次之，湖北省域最小。鉴于此，本文从优化能源消费结构、集约化土地使用结构、差别化使用土地等方面提出相关的对策建议。     

基于海洋生态产品的海岛旅游绿色发展经济激励额度评估

海洋生态系统为人类提供了环境友好型海产品、可持续海洋原材料、可持续基因资源、生态旅游产品、海景观房地产等海洋生态标签生态产品和减缓温室效应产品、净化环境要素产品、灾害控制产品等海洋关键环境要素生态产品。本文以海洋生态产品理论为基础,将海岛旅游绿色发展含义界定为旅游目的地环境友好型海产品的生产与消费,旅游目的地海洋生态系统与森林生态系统持续稳定地提供核心生态系统服务和旅游业低碳排放;并运用海洋渔业生态标签制度(MFELS)、生态系统服务付费(PES)和市场替换法(MRM),以山东省长岛县为案例地,以问卷调查和访谈调查获取的数据为基础,对海岛旅游绿色发展经济激励额度进行了评估。结果表明:(1)运用MFELS可获得0.207 0×10~8元/a的经济激励资金,其中山东省短途客源地游客、京津冀晋豫中途客源地游客和其他省市区长途客源地游客平均每人次分别承担13.26元、17.57元和17.56元;(2)运用PES可获得0.673 6×10~8元/a的经济激励资金,其中短途游客、中途游客和长途游客平均每人次分别承担43.44元、57.89元和54.42元;(3)运用MRM可获得0.154 1×10~8元/a的经济激励资金,其中各类游客平均每人次分别承担0.00元、14.59元和34.58元;(4)运用MFELS、PES和MRM可获得1.034 7×10~8元/a的经济激励资金,其中各类游客平均每人次分别承担56.70元、90.05元和106.56元。研究建议:各客源地游客承担海岛旅游绿色发展经济激励资金应考虑区域的差异性特征。     

基于DEA Malmquist指数二次分解模型的江苏省旅游产业效率时空演变及影响因素

旅游产业生产效率是衡量旅游资源合理利用与旅游经济发展水平的重要依据。基于DEA Malmquist指数二次分解模型,对2000~2015年江苏13个地市旅游产业效率的时空演变特征及影响因素进行探究。结果显示：（1）2000~2015年全省旅游全要素生产率总体上有所上升,但上升幅度不大,年平均值为1020;空间分布上,旅游全要素生产率水平呈现明显的地区差异性, 南部城市普遍高于北部城市,东部城市优于西部城市。（2）各地市旅游全要素生产率增长主要归功于技术进步变化,其中,规模技术进步变化是影响各地市旅游全要素变化的最主要因素,纯技术进步变化次之,纯技术效率变化和规模效率变化对旅游全要素的影响最小。（3）面板回归结果表明,产业结构、对外开放水平、经济发展程度、交通、劳动力是各地市旅游产业生产效率变动的主要影响因素。因此,不同地区应采取不同的旅游发展政策,推进旅游产业技术进步,大力提升旅游产业生产效率。 关键词： DEA Malmquist指数;二次分解;旅游产业效率;江苏省     

基于投影寻踪模型的湖南省土地多功能时空演变分析

土地多功能时空格局分析能够为明确区域土地利用方向及提升多功能整体效应提供参考。研究基于三生功能理论,通过划分土地多功能类型和构建多功能评价指标体系,综合运用投影寻踪法、空间自相关等揭示了2005、2010和2015年湖南省122个县（市）土地多功能时空变化特征。结果表明：（1）生态保育功能平均水平最高,农业生产功能次之,旅游功能相对较低;除生态功能有所下降外,其他各项功能呈现上升趋势,经济生产发展功能和社会保障居住就业功能提升幅度明显;（2）湖南省多功能性水平呈增加趋势且空间异质性明显,呈现由东向西递减的格局。单项功能水平空间分布差异明显,并表现出空间集聚的特征。农业生产、经济发展和社会保障居住就业功能较高的区域主要集中于湖南东部的长株潭地区及京广高速公路沿线县（市）,而生态保育功能高值区则主要分布于湘西、湘南、湘东南等山地丘陵区,研究期间,旅游功能集聚度逐渐提升,农业生产、社会保障居住就业和生态功能集聚度呈减弱趋势;(3)与传统评价方法相比,投影寻踪法客观可靠,信息表征丰富,结果合理,在土地多功能评价方面具有有效性。 关键词： 土地多功能性;时空格局;投影寻踪;空间自相关;湖南省     

生态旅游:西南喀斯特山区摆脱"贫困陷阱"之路

西南喀斯特山区“贫困陷阱”的根本对策在于扭转人口生存领先掠夺土地的状况,生态旅游提供了这们的途径。西南喀斯特地区特有的自然风光和民俗风情等旅游资源优势,通过生态旅游开发,顺理成章地可转换成产品优势,“穷山恶水”就成为“青山绿水”,“穷乡僻壤”就成为“自然生态”和“特色民俗”。这不仅满足现代社会的需求,也使当地的资源潜力得到发挥。而且把资源利用的方式从掠夺、耗竭型转换为可持续型。另一方面,要真正和持续地实现这些资源的价值。必须保护原生态、原文化,这就引入了保护的经济机制．保护与开发的两难悖论可由此突破。本文还以贵州省绥阳县为例,阐述了西南喀斯特山区旅游资源特色和开发生态旅游的目标．为摆脱“贫困陷阱”提供一个示范。