广州市1990-2005年植被覆盖度的时空变化特征

植被是生态系统的最重要组成部分,以植被覆盖度为指标研究区域植被的时空动态特征,是生态系统健康评价的前提和必要基础。以1990、1995、2000和2005年4个时相的TM遥感影像为数据源,对其进行大气辐射校正以及进行空间图像运算,生成广州市不同时序的植被覆盖度图,以此分析广州市植被覆盖度的时空变化特征。结果表明,广州市过去15a植被覆盖度变化很大,从58.75%下降到46.06%,特别是中心城区和番禺区内的植被覆盖度变化更显著。植被覆盖度下降最多的时间段是1990—1995年,恢复阶段是2000—2005年间。但是,从空间分布上看,植被恢复的区域主要是从化市,市区仍然处于继续下降状态,值得各方面关注,因为市区是人口密度和经济高度集中的区域,也是生态元素最缺乏的区域。     

珠江三角洲地区人类活动造成的水土流失及其危害──以广州市为例

以广州市为例,重点分析人类活动造成的水土流失现状与危害。广州市的水土流失类型可分为自然侵蚀和人为侵蚀,其中自然侵蚀主要有面蚀、沟蚀两种形式,在广州市范围面积分布相对较广,但侵蚀强度内并不严重;而人为侵蚀突出,侵蚀类型和强度也更为复杂多样。人为侵蚀的成因主要有：采石取土、交通道路建设、开发区建设以及坡耕地。人为侵蚀已经成为广州市水土流失灾害的主要表现形式。     

珠江三角洲地区人类活动造成的水土流失及其危害

以广州市为例,重点分析人类活动造成的水土流失现状与危害。广州市的水土流失类型可分为自然侵蚀和人为侵蚀,其中自然侵蚀主要有面蚀、沟蚀两种形式,在广州市范围面积分布相对较广,但侵蚀强度内并不严重;而人为侵蚀突出,侵蚀类型和强度也更为复杂多样。人为侵蚀的成因主要有采石取土、交通道路建设、开发区建设以及坡耕地。人为侵蚀已经成为广州市水土流失灾害的主要表现形式。     

广州市东部地区土地资源承载力研究

应用土地遥感解译图，对广州市东部地区的土地利用现状进行分析；并根据广州总体发展战略规划，进行了东部地区土地资源承载力研究。结果表明，如果2020年广州市东部地区耕地保有面积达到基本农田保护区面积。则城市发展所需的土地资源可以满足规划要求。城市发展建设应先占用那些质量较差的农用地。     

基于分形理论及信息熵的广州边缘区绿地空间结构分析——以番禺区为例

以信息熵和分形理论为指导,在遥感和GIS技术支持下构建绿地空间结构熵模型,以番禺区为例对广州市边缘区绿地结构在空间上的分异进行分析,结果表明：III梯度区得益于良好的水资源及地形等自然条件,斑块平均面积最大、边缘密度最低、斑块结合度指数最高,生境破碎化程度最小,熵值最高,为-12524,稳定性最好;II梯度区熵值最低,为-62553,主要由于受游移多变且支流众多的水系胁迫导致绿地空间结构被切割破碎,稳定性最差;而I梯度区熵值为-36819,处于II、III梯度区之间,但由于距城市最近受人为干扰最强烈,连通性最差、生境破碎化程度最高,其稳定性很大程度取决于人为干扰活动的剧烈程度和政府行为对用地结构的调控。     

广州市PM10的时空变化特征分析

广州市的空气颗粒物污染呈逐年加重趋势,因此利用2001-2004年广州市空气自动监测点(国控点)监测的PM10日平均质量浓度资料,分析了广州市PM10的时空变化特征.统计结果表明,广州市PM10年平均质量浓度逐年递增,月平均质量浓度和季节变化趋势也较明显,秋冬季节污染较重,春夏季节污染较轻;污染较重的是海珠区和黄埔区,污染较轻的为越秀区、天河区和花都区;主成分分析显示各监测点对广州市PM10污染的贡献相当,不同监测点之间PM10质量浓度的变化主要受大尺度上的天气现象影响.     

基于景观生态学的广州城镇建设用地扩张模式分析

在遥感和GIS技术支持下,提取了广州市老八区（以2000年行政区划为准）1978—2005年四个时段的建设用地面积,结合景观指数,从建设用地变化的数量、速度和时空扩张模式几个方面探讨了1978—2005年间三个不同阶段的城市扩张规律。结果表明：（1）广州市建设用地快速扩张,在1978—2005年期间,总面积增加了47158.94,其中1978—1990、1990—2000、2000—2005三个时期的建设用地年扩张速度一直呈上升趋势,分别为：1395.42hm2·a-1、1699.92hm2·a-1、2682.93hm2·a-1。（2）三种扩展类型中,蔓延式扩张是广州市建设用地扩张的主要类型,各时期所占扩展总面积的比例分别为：71.2%、60.5%、47.7%,呈下降的趋势;与此相反的是填充式扩张,随着城市化的发展呈上升趋势,所占比例分别为：9.3%、31.7%、46.4%;跳跃式扩张仅在第一时段较高为19.7%,而后两个时段较低,分别为7.8%和5.9%。通过研究为城市模式研究提供了详细且准确的数据,为寻求优良扩张模式奠定了一定的基础。     

遥感云平台系统设计——以西安航投一号卫星平台为例

遥感云平台基于云计算技术,整合各种信息和技术资源,将遥感数据、信息产品、应用软件、计算及存储资源作为公共服务设施,通过网络为用户提供一站式的空间信息云服务。西安航投一号遥感云平台基于卫星数据产品,采用“GIS+遥感+大数据”等技术深度融合的方式,为省市、区县各级政府职能部门,大型省市属企业及相关行业用户提供针对环保、林业、农业、水利、应急救灾、地质、矿产、国土、交通、城市管理、金融等多领域基于遥感监测的数字化综合解决方案;助力陕西省在环境保护、秦岭生态保护、水利工程、自然灾害等领域以数字化手段进行风险预判和应急决策,进一步强化了相关领域的现代化管理能力。本文以西安航投一号卫星遥感云平台为例,介绍系统建设的目标、原则和内容,以期推动遥感云服务的产业化,满足公众用户实际业务的需求。     

工业化高速发展时期广州市的碳收支变化初步研究

为了了解我国发达城市在工业化高速发展进程中CO2的收支状况,以广州市为研究对象,首次估算了其从1990年到2003年每年的净固碳量和释碳量,并分析了其变化趋势。研究结果表明,这13年间广州市的净固碳量与总释碳量年均增长率分别为0.93%与7.16%;到2003年,其净固碳量为2.57Mt,而其总释碳量已达到22.79Mt,其中约70%的释碳量源于化石燃料的燃烧。工业化高速发展时期也是释碳量日益高于净固碳量的时期,两者之间差距的逐步加大,已经使得广州市目前的碳收支状况发展到了极不平衡的程度。而逐年递增的人口和以化石燃料为主的能源消费是造成广州市碳收支严重失衡的主要原因。     

基于高分二号影像的城镇黑臭水体遥感监测

基于我国首颗民用亚米级GF-2卫星遥感影像,以宁海县部分建成区水体为研究对象,根据基于典型遥感水质指标的识别法、基于反射率光谱指数BOI(Black and Odorous Water Index)的黑臭水体识别模型、NDBWI指数来开展疑似黑臭水体的遥感监控,对3种模型信息提取结果进行对比分析,并结合目视解译综合识别...     

基于关键气象因子和天气类型的广州空气污染预报方法应用

以广州市环境监测站2007年1月—2009年12月监测的空气污染指数(API)以及SO2、NO2、PM10等污染物为研究对象,探讨了广州市空气污染的变化规律;并分析它们与常规观测的地面气象资料之间的关系;建立了API指数以及SO2、NO2、PM10等污染物的预报方程;为了弥补单纯基于数学模型预报的不足,分析和确定了造成广州严重空气污染的典型天气类型和相关指标,以便在具体的业务预报中可以根据天气形势和相关指标做进一步的订正;该预报方法于2010年10月起应用于广州市环境监测中心站,作为2010年16届亚运会广州空气质量预报预警服务的重要工具之一,运行服务效果良好.     

1995至2004年广州土地利用格局变化与驱动分析

综合应用景观生态学、统计学基本原理,以及3S技术、手段,以广州市为研究对象,基于TM和SPOT影像数据,运用ERDAS、ARC/INFO、FRAGSTATS和SAS等GIS和统计学工具平台,分析了广州市1995到2004景观格局状况及其动态变化.研究结果表明:近10年间,广州市的耕地、林地和水域等自然、半自然景观面积减少,其中耕地面积减少的最多,而居民工矿用地和交通路网用地等人文景观面积都在增加,园地和湿地等半自然景观面积也在增加;斑块数量和边缘密度呈增加之势,景观破碎化程度升高;景观多样性指数的升高和景观聚集度的下降,景观异质性增加;景观形状指数增加,景观形状复杂化;影响景观格局变化的驱动因子主要是建筑密度、道路密度、人口密度和第三产业结构比例.根据因子分析的结果,从保护农地、降低景观破碎化程度等方面提出了城市景观的优化建议.     

基于遥感与GIS的土壤侵蚀强度快速估测方法

针对土壤侵蚀问题,提出了一种基于遥感数据、气象数据、土壤数据的区域土壤侵蚀快速估测方法。首先,通过对土壤侵蚀问题形成原因和影响因素的分析,确定土壤侵蚀敏感性因子;其次,利用遥感(RS)、GIS技术提取土壤侵蚀敏感性因子信息;然后,在GIS系统支持下,运用主成分分析方法,进行土壤侵蚀强度分级;以北京密云水库周边区域为例,进行了土壤侵蚀估测方法的应用,并对该区域的土壤侵蚀空间特征进行分析。研究结果表明:(1)区域土壤侵蚀快速估测方法与实际情况有较好的一致性;(2)密云水库周边地区土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主,所占面积比例为67.51%,中度以上侵蚀仅占面积的1.46%;(3)土壤侵蚀受坡度、地貌影响明显,中度侵蚀主要发生在低山、丘陵区以耕地为主的土地利用上以及坡度在大于25°的阳坡地带。     

基于ARIMA模型的区域水生态足迹时间序列分析

20世纪末以来,生态足迹理论应用研究成为生态经济学的一个热点,而生态足迹指标的可预测性一直是研究中争论的一个焦点。通过分析1949—1998年广州市的水生态足迹变化,并对计算结果进行ARIMA模型时间序列预测分析,以揭示广州水资源利用和水产品消耗的发展变化规律,并根据其发展变化规律预测广州市未来水生态足迹的变动。结果表明,ARIMA(2,2,2)模型能较好的拟合广州市1949—1993年期间水生态足迹变化,经1994—1998年实际计算结果验证所建模型,误差在5%左右;应用ARIMA(2,2,2)预测广州市1999—2008年的人均水生态足迹,结果分别为:0.5935,0.656 2,0.714 7,0.779 0,0.840 2,0.901 55,0.964 11,1.025 57,1.087 44,1.149 43 hm2,预测结果表明广州市1999—2008年期间的人均水生态足迹仍呈较快上升趋势,居民对于水产品的需求提高以及城市发展、人口增加等社会经济因素是导致这种趋势产生的主要原因。     

基于RS-GIS的湖北丹江库区土壤水力侵蚀定量分析

湖北丹江库区是南水北调中线工程的主要淹没区和水源区,土壤水力侵蚀是影响水质安全和工程实施的重要因素。以1998年和2003年的TM遥感影像为主要信息源,建立了以植被覆盖度、坡度和土地利用为指标的水力侵蚀遥感分析方法,将水力侵蚀强度分为六级,并结合GIS的空间分析功能对1998年和2003年库区水力侵蚀强度变化及空间分布进行了划分。结果表明五年间库区微度侵蚀、中度侵蚀和强度侵蚀面积呈增加趋势,而轻度侵蚀和极强度侵蚀面积呈减少趋势;并将库区水力侵蚀空间分布划分为北部中低山丘陵中强度侵蚀区和中部河谷城区轻度流失区。分析结果对库区土壤侵蚀的治理和生态环境的改善具有指导意义。     

广州大气气溶胶总悬浮颗粒物（TSP）中的有机示踪化合物

为了解广州市气溶胶中有机示踪化合物的分布特征,采用N,O-双（三甲基硅烷基）三氟乙酰胺（BSTFA）衍生化预处理技术和GC/MS分析技术,于2002—2003年对广州市大气气溶胶中的有机示踪化合物进行了定性和定量分析.结果表明,脱水糖类、β-谷甾醇、脱氢松香酸主要来源于生物质燃烧;葡萄糖、果糖、蔗糖、海藻糖等主要来源于土壤的再悬浮;藿烷类、甾烷类化合物主要来源于化石燃料的燃烧;胆甾醇可以作为肉类烹饪等餐饮源的有机示踪物.广州市大气中所检测到的所有糖类化合物与植物蜡的浓度比值春、秋两季较高,这可能与春天是植物叶片扩张和耕耘播种的季节、秋天是果实成熟和农作物收割的季节有关.     

城市污水厂污泥倾倒对海洋生物的毒性研究

以广州市和佛山市的5个城市污水处理厂的污泥为实验对象,选取费氏弧菌、蒙古裸腹溞、卤虫、裸项栉鰕虎鱼仔鱼4种不同营养级的海洋生物为受试对象,结合化学分析方法,研究广州区域周边污水污泥浸出液的生物毒性效应。结果显示各污水污泥浸出液的毒性均较大,且浸出液的Cu污染浓度较高;广州市污水污泥对4种受试生物的毒性效应要高于佛山市。从污泥毒性对受试生物的选择性方面分析,发现卤虫筛分能力强且灵敏度高,而费氏弧菌则相关性好且方法简捷。研究结果为反映城市污泥的生物毒性强度和选择合适毒性评价受试生物提供基础数据。     

基于RBF神经网络的鄱阳湖表层水体总悬浮颗粒物浓度遥感反演

为进一步提高湖泊总悬浮颗粒物浓度遥感反演的准确性,引进适应复杂非线性映射的RBF神经网络模型,以鄱阳湖通江湖体为例进行了实证分析,根据实测水体悬浮颗粒物浓度和MODIS遥感数据,对遥感数据进行预处理,建立了RBF神经网络悬浮颗粒物浓度反演模型,神经元个数为8个,误差性能目标值为0.001,对悬浮颗粒物浓度进行反演。研究结果表明,验证样本相关系数R2=0.956 8,均方根误差RMSE=0.54。利用神经网络模型反演水悬浮颗粒物浓度是有效的,其反演结果优于非线性回归模型的结果。     

快速城市化地区生态安全空间模糊综合评价

以TM遥感影像为数据源、以GIS为平台,构建了基于压力-状态-响应模型的评价指标体系,采用空间模糊评价方法对义乌市生态安全进行了综合评价,并对评价结果在空间上的分布以及时间上的动态变化进行了分析.结果表明,义乌市整体的生态安全状况良好,呈现出从城市中心向边远郊区生态安全指数逐渐降低的生态安全格局;2000年到2007年...     

基于遥感的泾河流域植被覆盖格局分析

以MODIS遥感影像数据为数据源,应用遥感和GIS技术对泾河流域植被覆盖格局进行分析。结果表明:(1)泾河流域植被覆盖类型以退化草地和草地为主,二者占流域总面积的53.30%;地面覆盖程度较高的森林、疏林仅占流域总面积的9.83%,流域植被覆盖程度较低。(2)受自然环境条件和人类活动的影响,退化草地、稀疏灌丛、郁闭灌丛和疏林破碎化程度较为严重,对地面覆盖程度最低的退化草地除集中分布于流域北部外,主要零散分布于流域中、南部,其斑块形状复杂多样,数量最多,应成为流域植被恢复的重点。(3)各植被覆盖类型的斑快数量组成以小斑块所占比例最大,最小斑块比率均在50.0%以上;森林的斑块面积多样性最大,草地的斑块面积多样性最小。