无人机遥感数据驱动下的滑坡动态可视化方法研究

传统滑坡模拟数据获取困难,模拟物理机理复杂,不利于媒体宣传、提升公众安全意识以及快速灾害应急。无人机技术的飞速发展能够为滑坡动态可视化快速提供重要的数据支撑,为此,该文拟重点开展无人机遥感数据驱动下的滑坡灾害动态可视化研究,通过探讨滑坡特征分析与信息提取、空间约束规则下的滑坡过程计算方法、数据驱动的滑坡可视化方法等关键技术,提出了基于无人机遥感数据的滑坡灾害快速动态模拟方法,研发了原型系统并进行案例试验。试验结果表明,该文的研究方法在无人机遥感数据支持下能够快速动态模拟滑坡演进过程,有助于为应急灾害、媒体宣传以及提升公众灾害风险意识提供重要的理论依据支撑。     

面向工业污染源排放的城市大气环境系统韧性评价及其时空演化

关中城市群是西部地区两大城市群之一。在该区域内有较多重污染企业。为探索关中城市群各市大气环境系统的韧性水平,将韧性理念应用于城市大气环境系统,并以工业污染源排放为视角,建立基于风险矩阵理论 (RMA) 与PSR的韧性评价模型,利用基于博弈论的组合赋权法确定PSR权重,并采用Sobol方法对模型进行敏感性分析,实现对关中城市群2018—2020年城市大气环境系统韧性时序演化及空间分布的实证分析。结果表明：非甲烷总烃、甲醇、氟化物及硫化氢属于敏感参数,其中甲醇为高敏感参数;从时间维度看,2019年关中城市群各城市大气环境系统韧性水平普遍高于2018年和2020年;从空间维度看,关中城市群各城市大气环境系统韧性水平呈现出“非均衡不稳定性”,3年中仅有西安、渭南及平凉3市达到高度韧性水平,中低韧性区域占绝大部分。提出相应的区域大气污染控制策略,如加强城市间的经验交流和分工协作、发挥西安的辐射带动作用、实施韧性区分类管理等。本研究可为关中城市群城市大气环境系统韧性建设提供参考。     

哈密市土地利用变化对生态系统碳储量的影响研究

基于InVEST模型评估1990—2020年哈密市碳储量变化及其对土地利用变化的响应,运用最优参数地理探测器模型分析碳储量空间驱动因素,并采用PLUS模型预测2040年生态系统碳储量。结果表明,1990—2020年哈密市耕地、草地、建设用地面积增加,未利用地、林地、水域面积减少,生态系统碳储量共增加3855.93×104t,呈现中间高、四周低的空间分布特征,土地利用与人为干扰指数是主要驱动因素。未利用地向草地转移是碳储量增加的主要原因,生态用地向建设用地和未利用地转移是碳储量减少的主导因素。2040年哈密市生态系统碳储量预测值为50 525.62×104t,伊州区和巴里坤县为未来碳储量主要增加区     

污泥生物炭制备吸附陶粒

以城市污泥热解产生的生物炭(BC)与高岭土(KL)为原料制备吸附陶粒(SKC),研究其对环丙沙星(CIP)的吸脱附性能,开展吸附动力学和等温吸附特性研究,结合形貌、孔结构、物相组成、表面电位探讨其吸附机制,利用TCLP法研究重金属浸出特征.结果表明BC与KL以6∶4的质量比混合造粒,经1 050℃烧结5 min得到的SKC对CIP有明显的吸附效果,去除率达65.34%;SKC对CIP的吸附符合二级动力学模型,在不同质量浓度下的吸附特性适用于Freundlich等温吸附模型,吸附过程同时存在物理和化学吸附.SKC具有良好的孔隙结构,物相组成以硅铝氧化物、铁氧化物和金属磷酸盐为主,既能降低重金属的浸出毒性又具有良好的CIP吸附去除效果,有望为处理废水中高浓度CIP提供一种低成本可回收的吸附材料,也为BC的规模化安全利用提供了新思路.     

Numerical model of flow and pollutant transportation in non-orthogonal curvilinear coordinates

The planar 2D k-ε double equations‘ turbulence model was adopted and transformed into non-orthogonal curvilinear coordinates. The concentration convection-diffusion was introduced to planar 2D SIMPLEC algorithm of flow in non-orthogonal curvilinear coordinates. The numerical model of pollutant transportation in non-orthogonal curvilinear coordinates was constructed. The model was applied to simulate the flow and pollutant concentration fields. In the testing concentration field, two optimal operations of contamination discharging both along bank and in the centerline at the first bend of the meandering channel were adopted. Comparison with available data showed the model developed was successful, was valuable to engineering application.     

Terra/MODIS时间序列数据在湖泊水域面积动态监测中的应用研究——以洞庭湖地区为例

论文利用2005年Terra/MODIS卫星8天合成的250m地表反射率数据（MODIS Terra Surface Reflectance 8-Day L3 Global 250 m: MOD09Q1）构建的时间序列数据集,通过计算NDVI指数,结合典型地物的谱间特征,并借助SRTM数字高程数据,采用多源信息提取的方法对洞庭湖地区2005年水域面积变化进行了动态监测。结合Terra/MODIS数据特点,提出了全年最大淹没时间指数的概念,并通过对该指数的构建,完成了对洞庭湖地区重点水域淹没风险评价。结果表明：①文中提出的基于Terra/MODIS MOD09Q1数据的多源信息水体提取方法,通过更高空间分辨率ENVISAT/ASAR数据以及水文测站水位数据的检验表明,是切实可行的;②2005年洞庭湖地区水域面积变化特征总体表现为,在11~4月份期间较小,而在5~10月份期间较大。其中,4月份最小,9月份最大,两者相差了几乎1.5倍,受地区季节性降雨的年内分布规律及长江主汛期的影响显著;③通过全年最大淹没时间指数的计算发现,占研究区总面积84.13%的年内持久陆地和持久水域区域,基本上没有防洪压力,而剩余的15.87%的年内变化水域,由于潜在淹没风险的存在,则需要抗洪防险部门进行重点防控;④文中有关多源信息水面提取方法的实现以及全年最大淹没时间指数概念的提出,为今后更深入地探讨三峡工程建成运营对洞庭湖地区水域变化以及江湖关系的影响奠定基础。     

黄浦江二维曲线网格水动力与物质输运数学模型及其应用

建立了适应黄浦江弯曲地形边界的二维曲线网格水动力和物质输运模型,克服了传统的有限差分矩形网格计算模型模拟不规则区域的缺点.利用模型模拟分析了规划中的某污水处理厂尾水排放对黄浦江水环境质量的影响.结果表明,排放水上溯基本不会影响到上游取水口水质,但对排放口附近水域(混合区)水质的影响应引起重视.     

EFDC模型在城市景观水体生态补水工程设计中的应用 ——以昆明市翠湖为例

景观水体是城市人居环境的重要组成部分,但由于水体流动性差,水质难以保证,常需要环境水的补充。文章以昆明市翠湖为例,基于环境流动动力学模型(Environmental Fluid Dynamic Code,EFDC),模拟分析补水工程不同设计条件下的水动力情况变化,以辅助补水工程设计。结果表明翠湖补水工程适宜的补水量为30 000 m~3/d,进一步增大补水量对翠湖水动力改善效果不明显;结合水质零维模型,进一步明确了该补水工程适宜补水水源为牛栏江水。     

杭州市区机动车污染物排放特征及分担率

选取杭州市区绕城高速、快速路、主干道和民用支路4种典型道路进行工况测试,建立了2010年机动车CO、HC、NOx和PM10排放清单,获得了分车型、燃料类型、排放标准以及道路类型的机动车污染物排放分担率.结果表明,杭州市机动车的污染物排放分担率差别显著,乘用车、出租车和公交车是CO和HC排放的主要来源,重型货车和公交车是NOx和PM10排放的主要来源,且乘用车的NOx排放分担率也较大;柴油车的NOx和PM10的排放分担率远大于其保有量的贡献率,是其排放的主要来源,汽油车是CO和HC排放的主要来源;占保有量30%的国0和国I车辆,对CO、HC、NOx和PM10排放分担率分别为67%、69%、58%和82%;主干道是机动车CO、HC和NOx排放的主要来源,其排放分担率分别为66%、65%和64%,民用支路是PM10排放的主要来源,分担率为55%.