基于改进粒子群算法和元胞自动机的城市扩张模拟——以南京为例

为合理利用多智能体算法解决城市扩张动态模拟问题,基于地理学理论和社会学规律对粒子群算法进行有针对性的改进,提出分段式粒子群算法(SPSO),并结合元胞自动机模拟复杂时空过程的能力,构建出适用于城市扩张模拟的地理元胞自动机SPSO-CA。在SPSO-CA中我们利用多时像的土地利用数据、交通路网数据和地形数据,挖掘出1995~2000年南京城市扩张的土地转换规则。再由此规则实现1995~2008年的南京市城市扩张过程的动态模拟。最后对比SPSO-CA、PSOCA及NULL模型结果得:SPSO-CA总精度86.3%,Kappa系数为0.792,Moran’s I为0.078,PSO-CA总精度83.6%,Kappa系数为0.755,Moran’s I为0.054,NULL模型总精度81.9%,Kappa系数为0.741,真实的Moran’s I为0.072。这表明无论是总精度还是空间一致性,SPSO-CA都优于PSO-CA和NULL模型,即用SPSO-CA模拟城市扩张是可行的。     

基于灰色系统理论的加速退化试验可靠性评估

加速退化试验的原始数据大部分是离散分布的,导致难以适用于传统可靠性评估方法。在加速退化试验数据的可靠性评估研究方面,提出了使用灰色系统理论方法来分析加速退化试验中获取的原始数据,通过对加速退化试验获得的量纲和时间长度均不相等的实验原始数据进行预处理、灰色关联度考查并建立灰色离散模型,实现初始数据同一性。最后以某电子组件加速退化试验数据为例,通过数据预处理和灰色系统理论分析两大步骤,实现对70℃下的加速退化试验原始数据的分析处理,验证了灰色系统理论对原始试验数据的处理可以进一步提高可靠性评估的实用性。     

航天器局部载荷模态分析方法研究

文章在介绍了模态试验基本方法和基本原理的基础上,着重探讨了锤击法测量航天器局部载荷结构的模态试验方法。通过对该载荷不同方向的激励,得到了其各个方向的模态频率、模态阻尼和模态振型,为航天器有效载荷设计及修改提供参考意见。     

基于内容分析法的土地利用总体规划目标偏好研究

土地利用总体规划需要统筹区域发展多元目标以增强对区域发展的指导力和约束性,因此全面了解我国土地利用总体规划的政策目标偏好,能为优化规划技术方法和改革规划管理体制提供政策参考。鉴于此,本文在分析我国土地利用总体规划多元目标及其关系的基础上,采用内容分析法基于全国土地利用总体规划纲要进行词频挖掘构建目标偏好测量维度及体系,进而对两轮省级土地利用总体规划文本进行目标偏好的定量测度,结果表明:(1)土地利用总体规划是多目标规划,通过内容分析法可以构建由经济、社会、生态三大目标构成的目标偏好测量体系;(2)从目标偏好排序来看,三大目标中社会目标始终是两轮土地利用总体规划的首要偏好目标,生态目标是土地利用总体规划的次要偏好目标,经济目标排在最后;同时相比上轮规划,本轮规划耕地保护子目标次序提前,土地整治子目标次序推后;(3)从目标偏好程度来看,社会目标的首位偏好程度有所下降,但其中耕地保护子目标的首位偏好度明显上升;生态目标和经济目标的首位偏好程度基本不变,总体而言本轮规划三大目标偏好程度的差异缩小。研究结果说明,我国土地利用总体规划始终坚持以耕地保护为核心的社会目标偏好,符合其是国土资源管理部门主导的部门规划的定位;虽然土地利用总体规划对经济、社会、生态三大目标的偏好程度差异缩小,但其若要在空间规划体系中发挥更大的作用,还需要通过优化规划技术和改革规划管理体制进一步均衡经济、社会、生态目标,以承担起统领全区域空间发展的要求。     

基于GIS的太湖流域主要生态风险源危险度综合评价研究

以太湖流域主要生态风险源为评价对象,充分考虑多类型多等级风险源作用强度的差异性,构建了风险源危险度评价模型,并在此基础上依据风险源发生机率、强度及作用范围等建立了太湖流域洪涝、干旱、极端气象、土壤侵蚀及污染排放等主要生态风险源的危险度评价指标体系。在ArcGIS技术支持下,创建了太湖流域1 606个网格和24个县市的风险源危险度统计数据库,采用AHP权重法确定指标权重,运用叠加分析、空间分析等技术方法最终实现太湖流域单要素及综合生态风险源危险度的定量评价。结果表明流域内生态风险源的分布存在明显的空间分异规律。其中,高生态风险源危险区集中分布在环太湖北部一带,面积约占流域面积的1172%;较高危险区主要呈“西北 北 东北 东”半环状分布格局,所占面积约2452%,危险度较低的区域集中在流域西南部的苕溪流域一带,面积占1566%。此外,不同区域主导生态风险源组成亦不同,约599%的区域是以污染排放为主导生态风险源,主要分布在镇江 宜兴 长兴 安吉一线以东的地区;2545%的区域主导生态风险源为干旱,主要集中在镇江 宜兴 长兴 安吉一线以西;1244%的区域是以洪涝灾害为主导风险源,集中分布在湖州、宜兴等地;而以水土流失、极端气象灾害作为主导风险源地区相对较为分散,所占比例较小     

陕北能源化工基地某工业园区水污染物排放总量控制研究

基于水污染物总量控制思路,以陕北能源化工基地某工业园区为研究对象,分析工业园区主要水环境问题及原因,分别对园区企业和集中污水处理厂提出排水水量、水质控制要求,从工程技术措施和管理手段上提出了明确的解决方案和要求。结果表明,各项减排措施实施后,COD、氨氮、石油类物质分别削减49.4%、71.0%、72.6%,园区排水总量控制在1.18万t/d,最终保证园区水污染物总量控制目标的实现。     

丝藻对含钼废水中MoO_4~(2-)的吸附特性及机制研究

研究了丝藻对含钼废水中MoO2-4的吸附作用。分别考察了初始pH、吸附时间、温度、投加量以及竞争离子等5个因素对吸附过程的影响,并应用吸附热力学和动力学方法对吸附机制进行了探讨。结果表明,丝藻在初始pH 1、吸附时间40min、投加量为1.0g以及30℃条件下,对含钼废水中MoO2-4的去除率达82%,平衡吸附量为0.657 0mg/g。PO3-4对MoO2-4的吸附具有较强的拮抗作用,平衡吸附量下降至0.380 0mg/g,SiO4-4对MoO2-4的拮抗作用相对较弱,而SO2-4对MoO2-4的吸附却有一定的协同作用。丝藻对MoO2-4的吸附等温数据更符合Langmuir吸附等温模型,准二级动力学方程拟合的吸附动力学过程相关性较高,20、25℃下的R2都在0.99以上。说明丝藻吸附MoO2-4属于化学吸附,受化学反应速率控制,且丝藻可以应用于含钼废水治理领域。     

福州市城市化进程与大气污染关系研究

以福州市为研究区域,选取福州市1996—2012年的时间序列数据,将大气污染物浓度作为被解释变量,城市化水平作为解释变量,分别设定二次曲线模型和三次曲线模型,通过比较PM10、SO2、NO2浓度与城市化水平的二次曲线和三次曲线模型的回归拟合效果,得出福州市大气污染与城市化水平之间的演化规律。结果表明,1996—2012年,福州市城市化水平平稳上升,城市的大气污染程度与城市化水平之间的关系并不完全符合"倒U型"的环境库兹涅茨曲线,不同的污染物类型具有不同的演化规律。PM10、SO2与城市化水平呈"倒N型"的曲线关系;NO2与城市化水平之间呈现"倒U型"曲线关系。由于研究的时间序列较短,因而研究结果可能只是真实曲线的一部分,福州市的大气污染与城市化水平之间的关系还有待进一步研究。     

四川省不同区域高速公路环境影响评价要点

高速公路项目由于其线路长、工程量大等特点,不可避免会对生态环境、土地资源、水土流失、人居环境等造成不利影响,本文根据四川各区域的地形地貌、水文地质、生物多样性等环境特点,提出了在不同地区高速公路建设中的环境影响评价要点,从而使环境影响评价内容更具有针对性。     

山西省朔州市耕地与基本农田优化布局研究

耕地和基本农田保护对矿业城市来说具有特殊的意义.以典型矿业城市——山西省朔州市为例,结合当地第三轮土地利用总体规划修编(2006-2020年),以当地2005年(规划基期年)耕地和基本农田的数量、质量为基础,分析其动态流向特征,最后根据自然气候、社会经济条件与耕地质量的一致性,将规划期内(至2020年)朔州市耕地划分为3个区域,分别探讨了各区域耕地利用、土壤改良和生态环境保护方向.