基于多重分形理论的近海污染物空间分布特性研究

针对我国近海污染物空间分布特征难于辩析的问题,通过对多重分形理论的研究,提出了一种新的近海污染物空间分布特征的分析方法。以天津市近岸海域20个水环境监测点为例,随机选择两个不同水期的COD监测数据进行分析,采用多重分形矩方法计算COD空间分布的多重分形维数谱函数f(α)。计算结果显示其α(q)-f(α)曲线均为连续不对称的上凸曲线,表明近海污染物在空间上的分布并不是简单的正态或对数正态分布,而是连续多重分形分布,近海污染物高浓度部分的奇异性较低浓度部分大,平水期的奇异性较丰水期大。应用表明,该分析结果与天津市近岸海域实际情况相一致,这些成果的取得为辩析近海污染物的空间分布特征,并进一步采用基于多重分形理论的算法模型计算近海水环境容量提供了理论依据。     

基于变维分形理论的滑坡空间分布特征研究

为了对滑坡的空间分布特征进行定量的研究,以香溪河流域高阳—官庄坪段为例,基于变维分形理论对滑坡空间分布的分形模型进行了优化,定量地得到了各影响因子与滑坡空间分布之间的敏感性关系,同时对滑坡空间分布的成因进行了定性分析,结果与利用分形理论得到的定量敏感性关系相一致,表明优化的分形模型具有可靠性。     

基于地理信息的地质灾害危险性空间分布特征

本文以中巴资源卫星02C影像为数据源,选取2008年5·12地震重灾区作为研究区,采用地理信息与遥感相结合的手段,根据研究区地质灾害发育特征,通过地理信息的空间分析能力,总结研究区内与地质灾害有关的四大类因子,并逐级进行分析研究,总结出了研究区地质灾害危险性空间分布特征,确定了一套行之有效的地质灾害危险性空间分布特征分析的方法。     

安徽省部分城市土壤中全氟化合物空间分布及来源解析

为探究安徽省城市土壤中全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)的污染特征、空间分布及潜在的来源.2013年采集安徽省7个城市共11个土壤样品,利用超高效液相色谱-串联质谱联用分析了15种PFCs的含量,并运用主成分分析-线性回归法解析其可能来源.结果表明,被调查的11个城市土壤样品中的ΣPFCs的含量(以干重计,下同)范围为1.15~5.89 ng·g-1,平均含量2.69 ng·g-1.含量最高的单体PFCs是全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS),含量范围为n.d.~3.56 ng·g-1,均值含量为0.96 ng·g-1,其次是全氟辛烷羧酸(perfluorooctane acid,PFOA),含量范围为n.d.~2.89ng·g-1,均值含量为0.64 ng·g-1;ΣPFCs含量最高地区是滁州地区(5.89 ng·g-1),以PFOS和PFOA为主,其次为宣城市泾县(4.04 ng·g-1),而其中PFOS含量高达3.56 ng·g-1,占ΣPFCs的88.1%,这可能与该地发达的造纸行业有关;与我国其他地区土壤中PFCs含量相比,安徽省被调查地区的城市土壤中PFCs的含量居于中等水平;安徽省部分城市土壤中60%的PFCs可以有4个因子进行解释,代表性PFCs有PFOA、全氟丁烷磺酸(perfluorobutane sulfonate,PFBS)、全氟十二烷羧酸(perfluorododecanoic acid,PFDo A)、全氟丁烷羧酸(perfluorobutane acid,PFBA)和PFOS.     

云南省保山市隆阳区地质灾害空间分布规律及易发性分区与评价

保山市隆阳区地处云南省西部,境内有高黎贡山、怒江、澜沧江等大型山脉和河流,地形起伏大,地层出露比较齐全,地质构造复杂,气候条件多样,人类工程活动影响强烈,这些都为地质灾害提供了很好的成灾条件。通过野外实地排查与核实发现,保山市隆阳区现状地质灾害发育,并且类型齐全。利用GIS与GPS技术将调查结果数字化到1∶10万地形、地质图上,可以看出保山市隆阳区地质灾害空间分布规律总体上呈现出北部、东南部分布较多,中部、西部分布较少的特点。在现状地质灾害调查、研究的基础上,采用地质灾害综合危险性指数法对保山市隆阳区进行地质灾害易发性分区,将整个保山市隆阳区划分为4个大区共11个亚区,结合成灾地质规律,对各个分区进行了详细评价,分析地质灾害形成的主要原因和诱发主导因素,并提出了相应的防治对策。     

武汉市土壤重金属空间分布研究

选取武汉市为研究对象,均匀采集土壤样品,分析了6种土壤重金属含量。结果显示,As,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn的平均含量超过武汉市土壤重金属背景值。根据克里金空间插值分析,As和Zn主要由人为因素污染造成。     

歙县地质灾害的分布特征及易发区划分

歙县是安徽省地质灾害多发的山区县，本文根据调查资料，概括歙县地质灾害的发育状况及分布特征，综合分析影响的地质灾害形成发育的地质条件及人类经济活动等因素，结合现状地质灾害发育情况，判定地质灾害易发程度，将全县划分为地质灾害高易发区、中等易发区、低易发区和不易发区四个区，从而明确地质灾害防治工作的重点区域、重点地段和重要隐患点，使地质灾害的减灾防灾工作的有所侧重，有的放矢，使有限的投入资金发挥出最大的减灾效益。     

上海市大气可吸入颗粒物的粒度分布分形特征

采用分形维数定量表征颗粒物的粒度分布的方法,计算2005年上海市大气可吸入颗粒物粒度分布的分形维数,分析不同采样点颗粒物粒度分布分形维数的变化与可吸入颗粒物粒度分布的关系,讨论采样时气象条件等因素对颗粒物粒度分布分形维数的影响;推导大气颗粒物的粒度分布分形维数与颗粒物表面吸附性能之间的关系,并结合部分金属元素的含量进行讨论.结果表明,上海市可吸入颗粒物粒度分布的分形维数在0.6506～2.9254之间,并且相对湿度较大,风力较小均会使颗粒物的粒度分布分形维数减小;粒度分布分形维数值越大,颗粒物中细颗粒物越多,粒度分布分形维数较好地表征了颗粒物的粒度整体分布.粒度分布分形维数和颗粒物比表面积等物理性能有直接关系,粒度分布分形维数值越大,细粒子所占的比表面积越多,对有毒有害污染物吸附更多.     

道路环境颗粒物浓度空间分布研究

由于交通扬尘和车辆尾气排放,道路环境颗粒物浓度高于城市其它区域,文章应用一种移动监测技术测试区域道路环境中PM10浓度空间分布,并进行了呼市城区道路环境PM10空间分布分析;采用降尘法对呼市城区不同区域30条道路进行监测,分析道路降尘空间分布规律,并对两种方法进行比较。文章给出了呼市城区道路环境PM10浓度的空间分布图...     

沋河水质空间分布特征研究

对渭南市沋河水库及以上河段、沋河公园、沋河下游河段布点采样,分析其水质空间特点。研究发现:浊度和溶解氧指标空间特点都表现为水库以上河段数值低、波动小,均值分别为12.78 NTU和7.18 mg/L;公园及以下河段浊度高、波动大,分别为38 NTU和32.88 NTU;公园河段溶解氧数值高、波动大,均值为12.39 mg/L,下游溶解氧降低;总硬度在公园以上河段数值较高,波动不明显,但公园以下河段则表现为剧烈波动,平均值分别为5.22 DH和7.41 DH。研究证明沋河各河段水质变化以水库至公园为突变点,这一河段的水质维护极为重要。     

多重分形与地球化学元素的分布规律

为进一步探讨用分形与多重分形的方法研究地球化学场中元素的分布规律的重要意义,运用Q Q图和直方图探讨了元素的空间分布规律,随后运用多重分形矩方法研究了安徽省长江以南以北各约22000km2和18100km2区域内5489个和4524个水系沉积物样品中14种元素的分形分布规律。结果表明,金属地球化学场元素在空间上的分布并不是简单的正态或对数正态分布,而四连续多重分形分布,其α f(α)曲线上凸且连续,拥有主要大型矿床的安徽江南地区α f(α)曲线的开口明显大于成矿相对较弱的安徽江北地区。元素的多重分形谱函数的形态特征对区域成矿潜力研究将具有一定的指示意义。     

赣州市地质灾害分布特征及孕灾环境分析

赣州市地质灾害发生率和发生强度日益增高,对赣州市经济社会的发展造成了深远的影响,并对该地区的自然环境和人类生命财产安全构成了严重的威胁。通过对赣州市地质灾害孕育环境、发育规模、时空分布等进行实地调查以及对各种类型地质灾害发生数量进行数据统计与分析,开展了赣州市地质灾害的孕育、形成与防治研究。结果表明:赣州市地质灾害发生密度较高的地区主要是西部、南部、东南部以及东北部岩性较脆弱、地面变形严重的低山丘陵区;赣州市地质灾害的发生与该地区复杂的地形地貌、特殊的地层岩性、岩土体类型以及频繁的人类工程活动呈正相关关系。该研究可为该市的防灾救灾、人类工程建设提供理论依据。     

巢湖表层沉积物磷的空间分布差异性研究

通过对巢湖表层沉积物磷形态、有机质及粒径分布特征分析,与沉积物总磷历史数据进行对比,结合不同形态磷的剖面变化,探讨了内源磷释放风险.结果表明,巢湖表层沉积物TP自西向东呈递减趋势,平均含量为790 mg.kg-1,比20世纪80年代平均增加了55%,其中东半湖增加211 mg.kg-1、西半湖增加386 mg.kg-1.表层沉积物磷形态含量和分布有较大差别:铁铝结合磷(NaOH-Pi)和活性有机磷(NaOH-Po)含量占TP含量的42%,分别介于55～648 mg.kg-1和27～468 mg.kg-1范围,西半湖平均含量分别为331 mg.kg-1和225 mg.kg-1显著高于东半湖(147 mg.kg-1和91 mg.kg-1,P<0.01);相对而言,钙镁结合磷(Ca-P)和惰性磷(Res-P)含量在东西部湖区没有显著差别,分别占TP含量的18%和40%.沉积物TP含量随深度减少而增加,西半湖增加量高于东半湖,各种磷形态中NaOH-Pi和NaOH-Po的垂直变化规律与TP相似,是沉积物磷增加的主要形态.西半湖高活性磷、高有机质和多砂质粉砂的特征共同作用极大增加了沉积物中磷向上覆水中释放的风险.     

基于分形维数的斜坡非饱和带土体大孔隙分布研究

对取自于云南省昭通市头寨滑坡滑源区附近的两个大尺度(25cm×25cm×50cm)土柱样品进行CT扫描,选取典型剖面切片,通过CT值范围将大孔隙分离从而研究土体中的大孔隙分布;计算大孔隙分布分维数(盒维数),研究其大孔隙的不规则特征,结果表明:土体中大孔隙的盒维数随深度增加呈单调递减规律,且与大孔隙度具有显著正相关关系;但大孔隙度只能表征在某一深度上大孔隙的分布多少,而大孔隙的不规则特征则需盒维数表征;最后得到大孔隙的累积大孔隙度与大孔隙孔径(在盒维数为常数时)符合幂函数规律,研究结果有利于利用分形理论建立大孔隙模型,从而研究水分在大孔隙中运动过程。     

澳门半岛机动车排放污染物的浓度空间分布研究

建立了以GIS为平台的澳门机动车污染物排放清单。在此基础上，采用修正的ISCST3模式对澳门半岛1月份（1997年）大气中CO和NOx浓度的空间分布关况进行了模拟。结果表明，从整体上看，澳门半岛大气中CO和NOx1月份的平均浓度基于符合国家大气质量一级标准，但在重要交通干线附近的区域，污染（尤其是NOx）已经比较严重。模拟的CO和NOx峰值浓度出现在荷兰园大马路和雅廉访大马路交界处，分别为2121、78μg/m^3。研究结果可澳门机动车污染物排放控制提供科学依据。     

内蒙古湿地空间分布格局及动态变化研究

基于ArcGIS平台,根据建立的内蒙古湿地遥感分类体系,采用人机交互式解译提取内蒙古1993和2013年湿地信息,从湿地组成分布、空间格局角度分析了内蒙古20年来湿地系统动态变化特征。结果表明,内蒙古湿地类型包括河流、湖泊、沼泽、湿草甸、盐生草甸和人工湿地,不同流域占支配地位的湿地类型各不相同,西辽河流域和黄河流域湿地破碎化最为严重且有加剧趋势,是研究区湿地退化程度最为严重的区域;20年来,内蒙古湿地面积由1993年的42 188.75 km~2减少至2013年的38 912.76 km~2,减少了7.77%。内蒙古湿地的演变趋势表现在湿地与非湿地、各类型湿地之间的相互转换,其中大部分类型湿地主要向非湿地和盐生草甸这类退化湿地类型转变。     

白洋淀湿地土壤氮素空间分布特征研究

为了了解白洋淀湿地土壤氮素空间分布规律,于2011年4月在研究区内部耕地和芦苇地采集土样进行分析、研究。研究结果显示,湿地土壤氮素含量总体趋势随着土层的加深而减少;表层土壤全氮和碱解氮呈现出西北高、东南低的趋势。耕地土壤氮素含量和变异性均高于芦苇地,反映出人类活动对土壤氮素的空间分布有较大影响。相关性分析显示土壤有机质含量和含水量与氮素联系紧密,是影响其分布的重要因素。     

昆承湖水质参数空间分布特征研究

为了分析湖泊水质参数的空间分布特征,在面积为17.57km2的昆承湖布设水质监测点18个,运用基于Arc GIS的地统计学组件分析了湖区水质参数的空间分布特性.结果表明,昆承湖水质参数的空间结构变异性是客观存在的,各主要水质参数都具有块金效应;对昆承湖水质参数进行克立格插值,并绘制空间分布图,发现湖区各主要水质参数的空间异质性比较明显.其中,DO浓度呈西高东低之势;TN和NH4 -N的高浓度区主要集中在湖东北部和东部;TP的变化最为复杂,高浓度区主要分布在东北部和湖西的部分区域;Chla除在湖心较小区域出现低值,在整个湖区浓度均较高.     

华北地区空气质量空间分布特征及成因研究

以2015年华北地区71个主要城市的AQI监测数据为基础,通过交叉验证评估不同空间插值方法,选择克里金指数模型生成华北地区的AQI栅格数据;然后分析区域AQI的时空分布特征,并重点讨论了降水、风向、风速及地形对AQI的影响;最后利用逐步回归分析法,找出对AQI产生较大影响的社会经济因子,并结合ESDA方法和空间回归模型对AQI及社会经济因子进行空间相关性分析.结果表明:AQI的几种插值方法中以克里金指数插值法精度整体最优;AQI有明显的季节性变化,冬季AQI明显高于夏季;华北地区整体污染较重,最严重的区域集中在河北南部、河南北部和山东西部;降水、风和地形与AQI关系密切,当降水量大于10 mm时,对AQI具有显著的抑制作用;AQI与风速呈显著负相关,风速对不同污染物的影响强度具有明显的季节差异,冬季偏北风向是造成空气污染南移和扩散的主要原因;太行山脉和燕山山脉阻塞污染物向西和向北扩散,导致华北平原的东南部地区污染加重;社会经济因子中,工业对AQI的影响最大,其他依次为民用汽车保有量、人口密度、森林覆盖率.     

石河子市土壤环境磁学特征及空间分布研究

以干旱区新兴绿洲城市石河子市为研究区,采集80个(0~10 cm)表层土壤样品,运用环境磁学方法,对土壤磁性矿物的含量、组成和粒度等参数进行了详细测定和分析.结果表明,石河子市表层土壤磁性特征以亚铁磁性的多畴磁铁矿或磁赤铁矿为主导,同时伴有少量的不完全反铁磁性矿物;从空间分布来看,亚铁磁性矿物含量表现为北部新城区>中心城区>郊区农用地;而磁性矿物颗粒粒度大小依次为北部新城区>郊区农用地>中心城区.磁性矿物的高浓度区与大多数工厂的分布具有一致性;但重化工业集中区(N1~N7)却表现为磁性矿物浓度较低,同时磁性颗粒粒径较大.在研究区内质量磁化(χLF)、饱和等温剩磁(SIRM)和软剩磁(SOFT)是指示工业所在区的有效磁性参数指标,而在化工业集中区需结合磁性粒度参数χFD%进行判别.