岸线资源利用变化与影响因素——以长江南京段为例

岸线资源具有重要的生产、生活和生态环境功能,是沿岸城市宝贵的战略性资源。近10年来,长江岸线资源变化剧烈,深刻反映长江从大开发到大保护的转变。以长江南京段为案例区,基于遥感影像和实地踏勘,研究了2008—2018年的岸线资源利用规模和结构的变化,构建了岸线资源利用类型转移矩阵,分析了岸线资源利用变化的驱动因素。研究表明,长江南京段岸线资源利用规模呈现小幅增长趋势,利用类型转移的主要来源为港口码头岸线和自然岸线,新增岸线类型主要为城镇生活岸线和工业生产岸线。从具体区段来看,以鼓楼区、建邺区和雨花台区为代表的中心城区岸段岸线利用的生活功能进一步加强而生产功能减弱,岸线资源集约利用要求、居民生活需求、生态环保及规划政策是变化的重要影响因素。研究为长江大保护战略背景下岸线资源保护与利用政策的制定提供参考。     

长江江苏段岸线资源评价因子的定量分析与综合评价

评价因子的选择与定量获取是长江岸线资源评价的重要内容。以岸线稳定性、岸前水深、岸前水域宽度以及岸线陆域宽度作为评价因子,在GIS支持下,应用叠加分析与格网分析等技术方法,定量评价岸前水深和岸前水域宽度,对其中的技术环节作了详细说明;应用分形理论,对江苏长江段岸线以及可能影响岸线稳定性的岛屿进行了分形分维数计算,并以此为基础,应用多时相的卫星影像以及一些辅助资料来判断局部岸线的稳定性。在对4个单项因子评价单元的基础上,通过GIS叠加分析获取岸线的综合评价单元,应用因子赋分的方法对每一单元岸线进行综合评价。     

长江苏州段岸线资源利用遥感调查与GIS分析评价

了解岸线资源利用现状,科学、合理地评价岸线资源条件是实施沿江开发战略、建立沿江基础产业带、科学合理地确定沿江产业布局的前提和基础。利用高分辨率卫星影像,通过影像融合,快速发现目标靶区,精确确定岸线占用单位的空间位置与几何形状;运用GIS分析技术,弄清长江岸线江苏段的资源与利用现状,选取科学合理的评价单元,对研究区内的岸线资源进行评价,为长江岸线苏州段的合理利用与开发提供重要的参考依据。     

海南岛典型岸段侵蚀现状及特征分析

海南岛四周以自然岸线为主,其中砂质岸线占岸线总长度的43.1%,极易遭受侵蚀,海岸侵蚀造成的海岸坍塌、岸线后退造成的大片土地资源及滩涂流失、海防林损毁等在海南岛四周沿岸均有发生。本文通过现场调查和多年监测资料,选出七处典型侵蚀岸段,对各岸段海岸侵蚀的特点进行分析,认为海南岛不同岸段的侵蚀主导因素各不相同,主要为河口冲刷侵蚀型、热带气旋浪潮影响侵蚀型、人工构筑物影响侵蚀型和自然水动力与地形配合侵蚀型四种类型,同时根据监测资料对各岸段海岸侵蚀强度进行评价。     

长江中游岸线资源与开发利用适宜性评价分析

长江中游岸线资源丰富,开发利用价值较大。通过充分分析长江中游岸线资源特征与地质环境条件,从地质学角度构建港口码头、过江隧道与过江大桥等重大工程建设适宜性评价模型,运用层次分析法(AHP)划定出三种工程类型一级岸线(适宜)、二级岸线(较适宜)、三级岸线(一般适宜)与四级岸线(非优先开发)区域范围。由结果可知:长江中游岸线港口码头以非优先开发区域为主,长度合计931.47 km,占岸线总长的46.71%;过江隧道与过江大桥以较适宜开发、一般适宜开发区域为主,较适宜开发、一般适宜开发区长度合计分别为1550.75 km、1224.18 km,占岸线总长的77.77%、61.39%。最后,针对三种工程类型适宜性等级特征提出相应地学对策建议,为重大工程部署规划提供地学理论依据,促进长江中游岸线资源科学合理开发利用与有效保护,以期推动长江经济带发展与国土空间规划,保护大长江持续健康发展。     

基于GIS的深圳市坪山新区生态敏感性评价及其应用研究

十八大以来,优化国土空间开发格局成为生态文明建设的内容之一。基于GIS的生态敏感性评价可以将评价对象的生态系统特征与空间开发格局有机联系起来,从土地利用的角度对生态文明建设提供发展建议。在总结相关研究的基础上,以深圳市坪山新区为例,结合生态文明建设规划要求和地区实际,采用GIS技术对生态敏感性进行评价,选取4个评价因子,利用层次分析法(AHP)确定敏感性因子权重,采用最大值法对生态敏感性及空间分布进行了定量化分析,按照生态敏感性的高低将研究区域划分为高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区4个等级。结果表明,该方法可以为坪山新区生态文明建设规划的国土空间开发格局优化提出分区保护与建设的对策建议。     

生态-生产-生活功能协调的长江岸线资源开发与管理

长江岸线作为沿江区域开发的依托资源,在开发利用中存在诸多问题。以实现安徽长江岸线资源的合理、高效开发为目的,应用3S技术、综合分析法、限制因素法,分析评价岸线资源条件,并从开发现状、存在问题以及开发方向入手,确定今后长江岸线开发的三大主体功能:满足生态保护、提高生活质量、提升沿岸生产能力的生态、生产和生活三大功能,提出"生态-生产-生活"功能协调的长江岸线资源开发模式,并进一步提出皖江岸线资源开发规划管理建议,试图为皖江岸线资源合理开发利用提供科学依据。     

海岛近岸海域资源环境承载能力评价及其应用

为定量研究海岛近岸海域资源环境承载状态,满足开发进程中可持续发展的需求,构建了海岛近岸海域资源环境承载能力三级评价指标体系,以空间资源承载能力、生态环境承载能力和生态系统承灾能力作为基础指标,对海岛近岸海域进行全面评价,依据其生态系统特征与人类活动特征,分别选择人工岸线开发类型、海域使用类型、水质状况、生物群落健康状况、灾害风险状况等指标开展分类评价,最后利用“短板效应”方法进行复合评价,将评价结果划分为可载、超载与临界超载3个级别,并以辽宁长兴岛为例开展实证研究.结果表明,长兴岛近岸海域 岸线开发强度为0.87,海域水质达标面积比率为0.75,鱼卵仔鱼平均密度为4.45 ind/m3,这3个单项指标的计算结果 均超过相应超载分级标准,受空间资源承载力和生态环境承载力短板要素的影响,该海域资源环境承载力状况为“超载”.表明以资源、生态环境和灾害等要素构建评价指标体系可客观全面地评价海岛近岸海域资源环境承载力状况,并能够科学地遴选出主导其承载力强弱的短板要素.长兴岛近岸海域可通过填海施工中预留过水通道、人工放流增补渔业资源、调整陆源排污口位置、实行岸段生态修复等措施优化开发利用方式,提升空间资源承载能力与生态环境承载力,逐步减弱短板效应.长兴岛近岸海域承灾能力属“可载”级别,为满足该区域未来发展过程中防灾减灾的需要,仍需通过编制突发事故应急预案,建立完善的事故应急措施来应对突发灾害事件.      

河流岸线生态服务功能评价指标体系与评价方法研究

河流岸线是构成河流自然生态空间的重要组成部分,近年来受人为活动影响,河流岸线生态服务功能受到破坏,为精准开展河流岸线修复,亟需制定有针对性的河流岸线生态服务功能评价指标体系和评价方法。对河流岸线的类型、结构进行了分析,在国内相关研究成果以及水利、生态环境、海洋等行业有关技术规范的基础上,依据科学性、全面性、独立性和可操作性原则,经过初步梳理和综合遴选筛选了河流岸线生态功能评价指标;综合相关技术规范以及研究成果,确定了各评价指标的效用赋值,并制定河流岸线生态服务功能评价方法。结果表明：1）河流岸线可分为生态保护型岸线与生态修复型岸线,前者可细分为植被良好型、沙漠型以及岩石型3类,后者可细分为堤防型、农田型、村落型、养殖塘型、城镇型、河口型以及复合型7类。河流岸线具有防洪、控制侵蚀、保护水质、生物栖息、景观功能5项生态服务功能。2）构建的河流岸线生态服务功能评价指标体系包括目标层、准则层和指标层,其中目标层为河流岸线生态服务功能,准则层为河流岸线所具备的5项生态服务功能,指标层包括防洪达标率、堤防安全、植被覆盖率、岸坡稳定性、排污口布局合理程度、生态缓冲带状况、生物多样性指数、植物群落状况...     

基于GIS的内河岸线资源评价研究——以武汉市域长江干流为例

内河岸线资源是国土资源的重要组成部分,但专门的评价研究在国内外尚不多见。国内研究始于20世纪80年代末,研究区域集中在长江中下游,研究方法已经从定性发展到定量,并引进了GIS手段。论文首先总结了前人的研究,将岸线评价分为质量分等评价、适宜性评价和综合性评价3种类型,概括为评价单元的划分、单项指标的评价和综合质量分等3个步骤。之后,论文以自然资源评价的理论方法为指导,通过武汉市域长江干流岸线的建港自然条件评价的实例,系统探索了运用GIS方法评价岸线资源的一般程序,将其分为:数据准备、建立数据库、评价实施、成果输出4个步骤。     

基于水资源分区和地貌特征的新疆耕地资源变化分析

以新疆1995、 2000、 2005及2008年4个时期的土地利用数据为基础,结合水资源分区、 SRTM-DEM和数字地貌等数据,分析了基于水资源分区和地貌特征的新疆耕地资源的变化特征,结果表明:①总体上,不同时段各水资源分区耕地空间分布稍有变化,但总体格局保持不变。不同时段各水资源分区的耕地面积有增有减,但增加量远超过减少量,耕地总体呈现出持续增长的趋势,从1995年到2008年,共增加126.39×10⁴ hm²。②对比4个时期26个水资源分区的耕地数值、 变化和升降形式差异,可将耕地变化形式归纳为上升、 先降后升、 先升后降和升降波动四大类。③新疆耕地空间变化存在分区差异。1995至2008年期间,耕地增加值最大者为叶尔羌河流域,为17.36×10⁴ hm²;而额敏河流域耕地面积缩减量最大,减少3.15×10⁴ hm²。④新疆耕地资源主要分布在2 000 m以下的低海拔和中海拔区域,其中以500~2 000 m区域分布最广;耕地资源主要分布于地势相对低缓的平原和丘陵区,以开发流水地貌类型的山前平原地带为主。新疆耕地变化具有很强的空间差异性,与水资源量及利用状况的空间分异密切相关。     

中国港口入境船舶压舱水输入总量估算模型

外来海洋有害生物入侵性传播已成为海洋生态环境面临的四大威胁之一,船舶压舱水是造成外来海洋有害生物入侵性传播的最主要途径。本文基于国家交通运输部和国家海关总署公开发布的外贸航运及商品进出口信息,分析了全国规模以上港口外贸货物装载量与入境船舶压舱水输入量的相关性,依此建立了中国港口入境船舶压舱水输入总量估算模型。结果表明:经由全球各港口输入到我国的入境船舶压舱水年排放量已超过2.67亿t,对我国港口海域的生态环境构成了巨大的威胁。本文不仅为外来海洋生物入侵风险评估和风险区划提供了背景信息估算方法,同时也为我国外来海洋生物入侵风险管理提供了重要依据。     

华北平原的水土资源平衡研究

采用精确的水土资源平衡计算模型 ,辅以田间观测资料 ,分析计算了华北平原农业水资源量与作物需水量之间的平衡问题。结果显示 :在充分供水的条件下 ,本区农田 (884.8万hm₂)需水量为744.36亿m3,相应的作物亏水量为309.37亿m3,有效灌溉面积 (653.2万hm₂)上的亏水量为228.73亿m3;而1995年水利工程提供的农业总用水量已达261.78亿m3,但仍有116.16亿m3的亏水量 ;文中同时对评价区内农田的有效降水量、灌溉水的田间利用量、毛管上升水量等进行估算。指出 ,虽然冬小麦的平均水分满足率为82 % ,但关键期的水分满足率 (64 % )仍然制约粮食产量的增长 ,设想通过提高渠系利用系数和优化灌溉等措施 ,华北平原的农业可望达到水土资源平衡利用的状态     

基于网格单元的碧流河流域土壤侵蚀吸附态氮污染负荷研究

在ENVI、ArcGIS系统的支持下,集成土壤侵蚀模型、泥沙输移模型和污染物富集模型,建立了基于网格单元非点源吸附态氮污染负荷的通用计算方法。以碧流河流域为例,利用调查、收集的数据资料确定了模型中各计算因子,估算了流域土壤流失量、输沙量和吸附态氮负荷。结果表明:2012年,碧流河流域平均土壤侵蚀模数为1137 t/（km2·a）,平均输沙模数为295 t/（km2·a）,吸附态氮流失模数为326 kg/（km2·a）,吸附态氮流失总量为878 t,其中林地562 t、耕地285 t,分别占吸附态氮流失总量的64%和32%。为减小碧流河流域土壤侵蚀吸附态氮的流失,应进一步提高流域内林地、草地质量,在水土保持功能弱的林草地上实施工程措施。     

基于AIS数据的中国沿海集装箱港口碳排放

为了精确有效地测量船舶在港碳排放,提出了一种基于海量船舶AIS (Automatic identification System)航行轨迹数据的港口碳排放计算框架,并结合上市港务公司经营数据,估算港口碳排放承担能力.以中国11个沿海主要集装箱港口为例,采用2018年全球4280艘集装箱船的AIS轨迹全年数据计算碳排放社会成本.结果显示:中国沿海集装箱港口碳排放量与船舶抵港艘次整体呈正相关,上海港是全球第一大集装箱港口,2018年其港口CO₂排放量最高,为69.3万t;船舶靠港作业时,在泊和锚泊状态CO₂的排放比例较高,占碳排放比例的65.8%;从CO₂排放社会成本来看,上海港域内的船舶碳排放社会成本最高,2018年需要支付2459.6万元,从承担碳排放社会成本的能力来看,连云港压力较大,每亿营业收入需要承担碳排放社会成本24.46万元.     

水资源约束下北京地区2004-2020年土地利用变化情景模拟研究

利用系统动力学(System Dynam ics,SD)的原理和方法,发展了水资源约束下的城市土地利用情景变化SD模型。基于北京1980-2003年土地利用变化过程,构建了水资源约束下北京市城镇建设用地情景变化SD模型,对2004-2020年北京市城镇建设用地的变化进行了模拟研究。结果表明,该模型具有一定的有效性,有助于正确理解自然资源对城市发展和土地利用变化的深远影响。模型模拟结果显示,2004-2020年无约束情景下建设用地年均增长量为40.42～63.38km₂,建设用地占总面积的22%～25%;约束情景下年均增长量为21.21～51.3km₂,建设用地占总面积的20%～24%,远低于无约束情景;水资源强约束情景下建设用地的扩张速度仅为弱约束情景的37.6%,为无约束情景C的33%。可见,随着北京城市化进程的加剧和经济的进一步发展,水资源对北京区域发展的制约作用越来越明显,对土地系统的影响也将更为直观和深刻。     

中国荒漠化土地分布地域特征及其治理措施的评估

中国已存在的荒漠化土地面积111.7万km₂,占国土面积的11.6％,其中风力作用下的荒漠化土地占33.2％,水蚀作用下的占33.8％,物理及化学作用下的占33.0％。另外中国还分别有易受风力、水力作用和盐渍化影响的潜在荒漠化土地53.5万km₂、87.5万km₂和17.3万km₂,共计270.0万km₂,占国土面积28.1％。中国土地荒漠化是脆弱生态条件下,人口过快增长、人为不合理的经营活动如水资源利用不当、过度开垦、过度放牧、过度樵采及工矿建设所造成植被破坏、污染等所致。中国的荒漠化土地分布在不同的自然地带,其分布形式有如下两个特点：（1）荒漠化土地分布地区都是人类强度经济活动的地区;（2）荒漠化土地呈片状或斑点状断续分布,而不是大面积区域性连续分布。近几十年,中国土地荒漠化经过治理个别地区有所逆转,但总体上仍在发展中,如中国北方农牧交错地区土地沙质荒漠化每年仍以1.39％的速率递增。最后,针对中国土地荒漠化分布特征及发展趋势,对现有治理措施进行了评估,指出了土地荒漠化防治的对策及治理的基本途径。     

30年来中国民航运输行业的大气污染物排放

民航是我国重要的交通运输方式之一,但我国民航运输行业的大气污染物排放问题报道较少.根据中国民航统计部门逐年统计数据,采用基于燃料消耗量的排放因子法,估算了1980～2009年中国民航飞机的大气污染物排放量,并分析了大气污染物排放强度及其变化.结果表明,30年来中国民航飞机SO2、CO、NOx和HC排放量逐年增多,分别由1980年的0.031、0.189、0.225和0.314万t增至2009年的1.183、7.298、8.705和12.159万t,排放量年均增加分别为0.039 7、0.245、0.292和0.408万t.SO2、CO、NOx和HC的排放强度呈降低趋势,其值分别由1980年的0.624、3.806、4.53和6.322 g.(t.km)-1降至2009年的0.275、1.697、2.025和2.828 g.(t.km)-1.中国民航运输行业所排放的SO2、CO、NOx占全国总排放量的比重很低,与其他行业排放量相比,中国民航运输行业所排放的大气污染物量也较小.     

新疆干旱区水资源生态足迹与承载力的动态特征与预测

为实现新疆水资源与社会、经济和生态环境的协调发展,在测算了新疆2000—2015年水资源生态足迹、承载力和水资源负载动态特征的基础上,利用ARIMA模型对2020年新疆水资源生态足迹、承载力及赤字情况进行预测.结果表明:① 2000—2015年,新疆总水资源生态足迹总体略有下降,但波动剧烈;用水结构中存在着其他用水部门侵占生态用水现象;2016—2020年,新疆水资源生态足迹总体呈“W”型波动下降趋势.② 新疆水资源生态承载力不断下降,由2000年的0.13×104 hm2降至2014年的0.07×104 hm2,降幅达46.15%,处于非常严峻的生态赤字状态,赤字率达99%以上;2016—2017年,新疆水资源生态承载力继续波动下降,降幅超过生态足迹.③ 2000—2015年,新疆水资源负载指数大幅上升,水资源负载级别从Ⅳ级变为Ⅱ级,水资源利用程度提高,开发潜力下降;2016—2020年,新疆水资源负载指数从5.54快速升至6.50,负载级别虽仍为Ⅱ级,但未来潜力不断下降,开发条件愈加困难.研究显示,新疆水资源生态赤字程度已远远超过水资源承载能力,采取有效措施实现水资源对经济社会发展的有效支撑和持续利用是当务之急.