基于资源环境承载力评价的土地利用功能分区研究

资源环境承载力是可持续发展度量和管理的重要参量和依据,是土地利用功能分区的前提和基础.从资源环境约束系统和保障系统两个维度,应用GIS空间分析和多因素综合评价法,探讨基于资源环境承载力评价的土地利用功能分区研究,并以重庆市渝北区为例进行实证研究.研究结论以期为优化国土空间开发格局和生态文明建设提供科学数据、规划思路和决策依据.     

机动车排放空间分配模型评估及应用

污染源排放清单及时空分布特征对大气污染管理至关重要,受数据采集量较大等因素的影响,应用自下而上的方法基于实际交通流信息计算机动车排放清单及分析空间分布特征具有一定困难,因此开展机动车自上而下的排放清单并进行空间分配模型及评估研究。该研究以北京城区为例,应用4种机动车排放的分配模型进行空间分布模拟,基于Hellinger距离参数对模拟数据和参考数据进行对比分析,对机动车排放的空间分配精度进行评估。结果表明:依据城市化面积比例、人口密度、主干路密度和城市化面积比例与主干道密度相结合的空间分配模型的模拟结果与参考数据之间的Hellinger距离分别为0.25、0.23、0.18和0.16,依据主干路密度的分配模型空间分配精度相对较高。     

土壤地下水环境损害因果关系判定方法及应用

因果关系判定是环境损害鉴定评估的关键环节. 为了应对我国日益增加的土壤、地下水环境损害事件和诉讼需求,开展土壤与地下水环境损害因果关系判定技术方法研究十分必要. 环境损害因果关系判定主要是通过构建污染源到受体的途径,来确定污染源与损害之间的关联性. 基于该原则,结合土壤地下水调查评估实践,构建了土壤和地下水环境损害鉴定评估过程中因果关系判定的技术框架,包括源和受体中污染物的同源性分析、污染物在污染源与受体之间传输载体和介质的识别、传输污染物的载体的运动方向和污染物浓度梯度方向的确定、污染物在源和受体之间迁移途径的连续性和完整性分析4个步骤. 同源性利用指纹图谱、多元统计、同位素等方法进行分析,载体和介质基于地质和水文地质调查、污染调查等手段识别,载体和污染物迁移方向判断以及迁移途径连续性和完整性分析通过空间模拟等技术实现. 将所构建的技术框架和方法在某企业与下游池塘污染事件案例中进行应用,指纹图谱分析结果显示,污染源(企业)和受损资源(池塘水体)中污染物主要为Zn,具有同源性;通过地质和水文地质调查识别出污染物传输的载体和介质为土壤和地下水;运用取样分析和空间模拟方法判断载体的运动方向为污染源向载体的方向,但地下水Zn污染羽在该方向上不连续;进一步结合影像分析、地质条件分析、人员访谈等,证实迁移途径不连续的原因为存在优势通道,最终判定污染源(企业)与下游池塘污染之间确实存在因果关系. 案例应用也证实了该研究所提出的技术框架的合理性与可行性.      

面向粮食产量空间化的多元回归分析模型中的两个关键问题探讨

为比较不同区域尺度变量对模型拟合效果的影响,在全国不分区和分区两种情况下,分别基于县级和地市级两个区域尺度上的样本构建粮食产量与水田、水浇地、旱地面积之间的多元线性回归模型,结果显示,用地市级数据作分析样本比用县级数据作分析样本好,分区建模比不分区建模效果好。因此,将全国划分为7个区,以地市级数据作为区域尺度的变量,在区域、栅格、亚栅格三个尺度上探讨变量（因变量、自变量）尺度和常数项取值这两个因素对模型应用的影响。得到以下结论：1）基于区域尺度样本构建的多元回归模型,如果常数项不为0,则不能用于空间化计算;如果常数项为0,则可以用于空间化计算;2）基于栅格尺度样本构建的多元回归模型,不论常数项是否为0,均可应用于空间化计算;3）基于亚栅格尺度样本构建的多元回归模型,不论其常数项是否为0,也均可用于空间化计算,但需要将计算结果乘以一个系数,该系数等于栅格单元面积与亚栅格单元面积的比值。上述结论对其他类型的统计数据空间化具有指导和参考价值。     

县级国土空间规划分区方法探索——以湖北省黄梅县为例

国土空间规划分区是在统一联动的国土空间分区管控体系中为弥补中微观尺度结构性管控作用缺失而提出的新的分区层级,其技术方法研究具有重大的理论和实践意义。在分析空间治理“精明化”“精准化”“精细化”要求、对比不同分区逻辑的空间分区方法的基础上,利用空间分析、多元统计、加权Voronoi图等技术方法,从主体功能“点轴”发展规律出发,研究构建了定性与定量相结合的分区方法,并以黄梅县为案例进行了实证研究。研究表明：本文方法能够有效划定符合《市级国土空间总体规划编制指南（试行）》中一级规划分区内涵的分区单元,弥补了规划分区方法的缺失;依托功能发展结构的“自上而下”分区逻辑有效将空间结构管控内涵融入规划分区,实现了对空间结构的引导和管控;通过加权Voronoi图模型,识别空间的最优功能导向,提高了规划分区的科学性、技术性。     

城市地震避难所空间选址适宜性评价方法研究——以台中市西屯区为例

地震避难场所是保障城市安全的一项重要的公共服务措施,对其空间选址的适宜性进行评价,有利于完善城市规划,更好地服务于民。以台中市西屯区为例,从安全性、有效性、接近性三个方面选取指标因子进行地震灾害的风险分析,根据台湾专家建立的层次化评价指标体系确立因子权重,应用灰色关联分析法获得地震避难所评价指标的相对权重与排序,建立避难所空间点位评价模型,再借助mat-lab进行灰色关联矩阵的分析运算,最终获得评估结果。结果表明:在45个研究对象中,大部分公园或学校具有较强的适宜性,可以作为地震避难所;约有36%的公园或学校不宜作为城市地震避难所。     

黑土耕作区土壤含水量空间自相关及农业生产分区

论文以东北黑土耕作区土壤表层（0~20 cm）含水量为研究对象,基于3S技术和Moran指数进行空间自相关分析,掌握黑土区土壤表层含水量的空间自相关类型及其分布格局,划定农业生产中的优先区域,为农业生产中土壤含水量的分区管理、农业设施合理配置提供理论依据。结果表明：海沟河小流域土壤含水量空间差异大,变异程度为中等变异,受人类活动等随机因素的影响较大;全局空间自相关系数为0.417 7,表现出较强的正自相关特征,且不同方向存在较大差异;局部空间自相关系数为0.374 4,局部空间自相关类型主要为H-H型（高-高关联）和L-L型（低-低关联）,空间集聚特征明显,H-H型主要分布于研究区西北部地势平坦的地区,形成高含水量且高度空间自相关的格局,耕作优势突出,为农业生产中的优先区域,L-L型分布于东部山地与平原的过渡带,形成低含水量集聚的格局,为农业生产中的一般区域。基于土壤含水量空间自相关分布特征,进行农业生产区域的划定及分区管理具有重要的实践价值。     

深溪沟电站大坝强震监测系统设计及应用

强震监测是大坝安全监测的重要内容之一,强震监测成果对大坝的安全性和稳定性分析有重要作用。本文根据水电站枢纽工程实际对深溪沟水库大坝强震监测系统设计开展研究,并对仪器的性能指标和数据采集处理分析软件进行了全面阐述。通过深溪沟水电站建设大坝强震监测系统的运行实践,大坝强震监测系统可以在地震发生后短时间内自动获取强震动加速度记录,储存地震波数据,并显示大坝坝体各测点的地震反应过程。强震监测结果进一步验证了设计烈度,为判定震后大坝安全性提供了支持。     

成都地震重灾区生态影响分区及恢复对策

地震是造成生态破坏较为严重的自然灾害之一,震后生态恢复的总体对策是决策者亟待获取的重要信息,因此有必要及时开展地震生态影响分区研究.以成都地震重灾区为例,利用汶川地震前后2期TM影像灰度差提取了地质灾害区;从敏感性和诱导性两方面,采用层次分析法对地震重灾区进行了生态危险度分类;基于不同区域的生态破坏强度及危险度特征,开展了地震生态影响分区,并以此作为生态恢复过程中优先级及措施的总体布局. 结果表明:成都地震重灾区地质灾害面积为118.3 km2,占区域总面积的2.36%;其中,应首先采用生物与工程相结合的手段进行修复的面积为40.7 km2,通过生物措施修复的面积为66.2 km2,其余的则依靠自然演替逐渐恢复.      

基于利益相关者感知视角的生态系统服务研究进展

作为生态系统服务的共同生产者和受益者,利益相关者在生态系统服务供给、需求与决策中发挥着重要作用,对探究生态系统服务的社会相关性和潜在社会影响至关重要。如何从利益相关者感知视角进行生态系统服务评估、揭示生态系统服务感知的影响因素、平衡不同利益相关者的多重生态效益已成为一项重要议题。本文基于国内外生态系统服务感知研究的理论基础和实践进展,在归纳利益相关者及其感知概念的基础之上,整理介绍利益相关者感知在生态系统服务研究中的应用,系统梳理利益相关者识别、感知数据获取、感知评估方法特点,阐释影响利益相关者对生态系统服务感知的多维因素及其作用机制。从生态系统服务社会公平性、决策参与度、可持续供给理念出发,以利益相关者为核心,构建一个社会感知评估、社会效应分析、政策实践应用互动融合的研究框架,进而有效链接自然生态系统和人类社会系统。未来研究有必要进一步阐明生态系统服务的多样化社会需求与差异、挖掘多源大数据在多尺度生态系统服务感知评估中的作用、扩大空间分析方法应用范围、揭示生态系统服务感知差异形成机制。     

基于信息量模型的赣州市地质灾害易发性分区

赣州市地质灾害发育广泛、成因复杂,对当地社会经济发展和人居环境影响深刻。在对赣州市地质灾害情况进行资料收集和野外调查的基础上,确定斜坡几何形态、斜坡结构类型、工程地质岩组等6类影响因素作为该地区地质灾害易发性分区的评价指标;根据专家经验,结合地形地貌等因素,以250m×250m网格尺寸为单元获取指标数据,利用信息量模型和ArcGIS软件的空间分析功能,开展了赣州市地质灾害易发性分区研究;根据分区结果提出了相应的地质灾害防治措施。结果表明:研究区地质灾害可划分为高易发区、中易发区、低易发区3个区及11个亚区,该分区结果与地质灾害实际调查结果基本相符,表明利用信息量模型进行地质灾害易发性分区具有可行性和有效性。研究结果对该地区地质灾害易发性评价及灾害防治具有重要的理论和现实意义。     

基于GIS和专家评估法的海洋生物资源损害评估数据标准化方法

本文以辽宁省辽东湾海域为例,收集了2007、2008和2011年海洋生物资源大面调查数据和2007~2010年128个涉海建设项目中海洋生物现状调查数据,采用基于GIS的空间插值和空间分析功能,结合专家评估法,将两种尺度下的数据(辽东湾的大面调查数据与现有涉海建设项目中海洋生物资源调查数据)有机结合,实现了海洋生物资源损害评估数据的标准化。结果表明,该方法兼顾了海洋生物资源损害评估工作的科学性、实用性和可操作性,具有重要的应用意义,是对海洋生态补偿工作的有益探索。     

基于变异函数的大气污染物空间分布特征分析

使用变异函数分析大气污染物分布的空间特征,如空间相关、方向效应、相似度、相关距离等。以珠三角区域2012年8月24日12时数据为例,提供进行经验变异函数拟合,相关分析,方向效应分析等一套研究思路和步骤,运用至2013年1月14日至20日一周的PM2.5数据分析中,分析显示,研究时段内的珠三角区域的PM2.5浓度分布具有空间相关性,且具有方向效应,相关距离和相关度的方向效应体现有所不同,东西方向相关距离最大为76 km,东北-西南方向的最小为60 km,而相关度效应的方向性体现不稳定,但总体上各方向的相关度都很接近。分析思路和结果对于污染物的监管和治理有一定参考价值,如基于空间相关性和相关距离实施地区联合管治,基于方向效应实施差异化和重点化管治。     

空气资源评估方法及其在城市环境总体规划中的应用

从空气污染气候学的角度,提出了空气资源禀赋的概念、评估方法、等级划分及分区管控的理念.同时,以宜昌城市环境总体规划为例,利用MM5耦合CALMET模式对大气环境系统进行解析,计算了宜昌市域范围高时空分辨率(1 km×1 km)通风系数A值分布,并作为空气资源禀赋等级分区的依据.在此基础上,将空气资源分区的结果与地理信息系统相结合,给出其空间分布,强化了分区管控政策的空间落地.评估结果表明,宜昌地区空气资源禀赋等级共分为4级,A值在8以上的空气资源禀赋充裕的地区,约占市域面积的30.3%;较好和一般的地区,A值分别在5~8和3~5之间,约占34.1%和34.8%;A值在1~3之间空气资源禀赋稀少的地区,仅占0.8%.本研究提出的空气资源禀赋分区方法具有较强的合理性,预期在城市中长期发展过程中的产业布局与分级调控中具有较好的应用前景.     

湖北省湖泊营养物生态分区技术方法研究

提出一种基于主成分分析、聚类分析、判别分析和空间自相关的分区模型,用于对湖北省湖泊营养物生态分区的尝试. 运用主成分分析法对众多指标进行降维处理,产生彼此互补又能综合反映湖区情况的新指标,构建了湖北省湖泊营养物生态分区指标体系. 在此基础上,根据各区域新指标值结合聚类模型进行湖泊流域的初步分类,利用判别分析完成非湖泊流域的类别归属判别,运用空间自相关分析方法对区域各因素的空间分布格局进行量化分析,以揭示零散分类区块在空间地域分布上的关联和差异,最后根据关联结果确定边界完成分区并进行特征描述. 结果表明,利用该分区技术方法体系可以尽量避免人为因素干扰,得到更为客观的分区结果,具有良好的适应性和可行性.      

唐山乐亭菩提岛海上风电场对海洋生态空间的影响研究

海上风电场建设与运营对海洋生态空间影响的研究具有重要意义。本文以唐山乐亭菩提岛海上风电场为例,识别了海上风电场周边鸟类、海洋生物及其多样性、渔业资源等海洋生态空间受影响因子;根据影响海洋生态空间的主要要素及其受影响因子,开展了相关数据的现场调查与资料搜集;结合电磁环境、海洋生物等实测数据以及噪声、鸟类等搜集资料,评估了...     

城市产业集中区环境性能评估体系的构建——基于北京市丰台区案例的探讨

城市产业集中区在推动城市产业发展和人口就业中发挥着重要作用,但其在发展过程中,对周边人口和环境带来的负面影响也越来越突出。鉴于现有研究对城市内部空间的环境效率研究不足,论文从环境性能的概念入手,结合产业集中区环境的复杂性、综合性特征,提出了包括社会经济贡献、环境负荷与环境风险3个维度的环境性能评估指标体系,并对污染源识别、空间单元选择等科学问题进行了探索。以北京市丰台区污染源普查数据、注册企业数据及风险源数据为数据基础,采取空间分析方法,定量评价其环境性能空间差异性。主要研究结果包括：提出了选取城市产业集中区环境性能评估空间单元的原则,并将丰台区划分为1 379个500 m×500 m格网单元,论证了环境性能评估的空间尺度效应,表明在更加精细的格网尺度上有利于探查局部空间分异格局;基于北京市丰台区案例,发现环境负荷高的地区主要集中在太平桥、方庄、西罗园、马家堡等东北部街道;环境性能低值区具有明显的中心城区指向、沿快速环路分布和批发市场指向等特征;根据评估结果建议从产业布局、定点管理、生态空间设置以及人口调控等方面为实施精细化的环境空间管控提供依据。     

基于GIS的营口港总体规划生态环境影响分析

规划环境影响评价是目前战略环境评价(SEA)研究中最活跃的领域.港口总体规划属于交通运输规划的范畴,涉及多种生态环境要素,对其实施后的生态环境效应进行分析和评价具有重要的现实意义.以营口港总体规划对大气和水环境影响及其对近海海域生态敏感区的影响为例,采用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)相结合的技术,建立与评价相关的基于GIS的基础数据平台,运用GIS的空间分析功能对港区规划的生态环境影响进行分析和评估.实例研究表明,营口港规划实施将对陆域生态环境产生一定影响,对于海域生态敏感区的影响则较小.      

城市产业集中区环境性能评估体系的构建——基于北京市丰台区案例的探讨

城市产业集中区在推动城市产业发展和人口就业中发挥着重要作用,但其在发展过程中,对周边人口和环境带来的负面影响也越来越突出。鉴于现有研究对城市内部空间的环境效率研究不足,论文从环境性能的概念入手,结合产业集中区环境的复杂性、综合性特征,提出了包括社会经济贡献、环境负荷与环境风险3个维度的环境性能评估指标体系,并对污染源识别、空间单元选择等科学问题进行了探索。以北京市丰台区污染源普查数据、注册企业数据及风险源数据为数据基础,采取空间分析方法,定量评价其环境性能空间差异性。主要研究结果包括:提出了选取城市产业集中区环境性能评估空间单元的原则,并将丰台区划分为1 379个500 m×500 m格网单元,论证了环境性能评估的空间尺度效应,表明在更加精细的格网尺度上有利于探查局部空间分异格局;基于北京市丰台区案例,发现环境负荷高的地区主要集中在太平桥、方庄、西罗园、马家堡等东北部街道;环境性能低值区具有明显的中心城区指向、沿快速环路分布和批发市场指向等特征;根据评估结果建议从产业布局、定点管理、生态空间设置以及人口调控等方面为实施精细化的环境空间管控提供依据。     

生态环境损害多因一果关系识别判定：以非法处置危废案为例

因果关系判定是污染源与损害受体之间建立联系的关键技术环节,对于构建完整的生态环境损害鉴定证据链具有重要意义。该文基于相关技术导则,结合生态环境损害评估实践,通过指标的筛选、污染源排查、污染贡献分析、同源性分析、迁移路径识别、不确定性分析等技术环节建立了一套多因一果案件中因果关系判定的一般性程序方法,并对其中的重要技术环节进行了探讨。将所构建的技术方法应用于某涉水污染物排放案件,证实了该研究所提出的技术框架的合理性和可行性。