基于地质统计及随机模拟技术的天津武清区土壤重金属源解析

为了解天津市武清区重金属污染状况及污染来源情况,在研究区共采集了578个表层土壤样品并分析了Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As(类金属)、Ni、Cr等8项重金属含量.综合应用描述性统计、主成分分析、地质统计学及随机森林回归技术对研究区表层土壤重金属含量时空变化特征及人为及自然源污染贡献性进行了探讨.结果表明,除Cr以外,研究区其余重金属平均含量均高于区域背景值,土壤As、Ni、Cr主要来自于自然源即土壤类型的差异性,Cu、Zn的变异性一是受土壤类型差异性的影响,二是受污灌的影响,Pb、Cd的变异主要受面源污染的影响,局部存在点源污染.Hg变异性主要受污灌的影响.实践证明多技术联合应用是土壤重金属来源解析的有效方法.     

基于向量相似度原理的湖泊富营养化评价方法及其验证

为准确评价湖泊所处的营养状态,提出了基于向量相似度原理的湖泊富营养化评价方法.将富营养化的各级评价标准视为1个特征向量并进行无量纲化处理,然后计算各级特征向量与实测水质指标向量的相似度,归一化后得出各级评价标准对实测水质指标的权重,加权平均即可得出实测水质指标的富营养化综合评价级别.经全国30个湖库湖泊实测水质资料验证,向量相似度方法与随机评价方法、模糊评价方法、灰色评价方法相比较,有27个湖泊评价结果的差异不大于1个级别,其比例为90%.这说明4种方法的计算精度相当.     

潮汐河网水环境随机容量研究

根据潮汐河网水环境模型中水文及水质参数具有明显随机性的特点,本文建立了潮汐河网水环境随机模型,给出了随机参数的分布函数形式。用Monte-Carlo随机抽样法求解水项模型 当只抽一个样本时,随机模型的算法与确定性模型的算法一样。计算结果为水环境容量的分布函数,容量结果与保证率成一一对应关系。最后还对随机参数的分布函数形成进行了敏感性讨论。      

中国农田水利管理效率及其农户参与性机制研究——基于随机前沿面的实证分析

为提高中国农业水资源管理效率, 实现灌溉水资源的合理配置, 农田水利管理是实现农业节水用水的必要手段。论文基于随机前沿生产函数对农田水利管理技术效率进行了评估, 运用线性非效率模型和Logistic模型分析了农户参与性机制对农田水利技术效率的影响。结果显示, 中国农田水利管理技术效率还有待于进一步提高, 在经济发展水平和自然地理特征不同地区, 实行不同的农户参与性机制, 农田水利技术效率会有较大差异。扩大农田水利非集体产权结构、 建立用水收费制度和提高农户参与式管理将有助于提高中国农业水资源利用效率。研究结果对建立不同地区符合实际情况的农户参与式管理模式, 促进中国农业水资源的可持续利用, 具有重要的实践意义和参考价值。     

基于特定源风险评估模型的小麦籽粒铅超标风险预测

系统分析重金属铅（Pb）在"源-土壤-小麦"传输途径中的累积特征是小麦Pb污染防治的关键.以河南省济源市为例,在区域调查的基础上,耦合正定矩阵因子分解法、Freundlich回归方程和Monte Carlo随机模拟方法,构建特定源风险评估模型（SRAM）,预测不同场景下小麦籽粒Pb累积风险,并结合空间分析方法对区域污染防治措施进行评估和优化.结果表明,大气沉降和磷肥应用是区域农田土壤Pb污染的主要来源,贡献了小麦籽粒Pb超标累积的29.0%.土壤pH和阳离子交换量（CEC）是影响小麦籽粒Pb累积的关键土壤因子.在受大气污染影响显著的高风险区域（研究区西北和西部）,通过相关措施提升土壤阳离子交换量（~20 cmol·kg^-1）可将大气沉降源导致小麦籽粒Pb超标风险从10.5%显著降低至2.39%.     

不同城市人为及气象因素对空气质量的影响

空气质量的变化受人为排放与气象因素的双重影响,但这2个因素的相对贡献并不明确。该研究采用随机森林方法,分析了2020年中国武汉市、南京市和石家庄市人为因素和气象因素对6种大气污染物浓度的影响。与没有封控的情境相比,封控时期人为活动减少导致污染物排放的降低,使1-2月大气中PM_2.5、PM₁₀、NO₂、CO和SO₂的浓度降低27%以上,在4月解除了各个城市封控行动后,各污染物浓度逐渐回升。相反,在封控时期3市O₃浓度上升23%～29%。同时,基于2020年实际气象数据和2015-2019年的平均气象数据运用随机森林模型预测结果的对比分析表明,仅冬季石家庄和南京的气象条件不利于污染物的扩散,对除O₃外各污染物产生一定影响,总体而言气象因素对于3市全年污染物浓度的影响并不大。     

一种基于污染风险的地下水监测井网多目标优化方法

地下水具有重要的生态服务功能.地下水监测可为管理和维护地下水生态安全提供必要的信息.如何以最低的监测成本获取最丰富的地下水信息一直是科学家和管理者关注的热点问题之一.在模拟退火算法的基础上,利用随机森林算法筛选出对地下水质量演化指示性最强的监测指标,并结合水文地质分析法,考虑地下水污染风险性,以监测成本最低、精度最高和...     

基于RF-MLP集成模型的耕地生态安全预警系统设计与应用

开发耕地生态安全预警系统,针对耕地生态安全情况做出预先的分析和警报对指导区域耕地资源合理利用和制定科学、合理的农业发展政策具有重要作用。从PSR模型视角构建指标体系,采用熵权法、多因素综合加权法对耕地生态安全状况进行评价,提出随机森林与多层神经网络集成模型(RF-MLP集成模型)对耕地生态安全水平进行预测,构建耕地生态安全预警系统,进而以中国粮食主产区为实例代入该系统,系统运行流畅,精度检验合格,可信度较高,为实现耕地生态安全监测及预警的业务化运行做了有益尝试,具有较强应用价值。结果表明：(1)以RF-MLP集成模型为关键技术构建的预警系统,利用随机森林模型优化多层神经网络的输入属性,对相关特征进行优化选择的提高模型的预测准确度,又避免特征过多导致过拟合,为实现耕地生态安全监测及预警的业务化运行做了有益尝试。(2)应用结果显示2006～2017年的耕地生态安全值总体呈上升趋势但增幅不高,预警等级由中警转为轻警,警情空间格局整体上呈现出北部省份警情级别较南部省份高的分布格局;2018～2027年,整个粮食主产区耕地生态安全值有所提升,但预警等级仍维持在轻警。预测期间警情空间格局已基本趋于...     

基于马尔可夫随机场的人群密度监测技术

针对目前人群密度估计和人群统计方法的不足,提出基于马尔可夫随机场的人群密度监测技术,将这一方法归纳为两个主要步骤,并详细阐述了其计算原理;讨论存在严重遮挡情况下,通过给定域值,如何将其实际应用于公共场所人群聚集风险管理中的方法.     

可追溯猪肉:信息组合与消费者支付意愿

本研究立足于消费者个体偏好差异,以可追溯猪肉为案例,设定猪肉可追溯信息的不同组合,以实证调查为手段,通过获得消费者对具有不同可追溯信息组合的猪肉的偏好数据,研究消费者可追溯猪肉消费的现实需求,为政府食品监管部门在全国范围内逐步推广和普及可追溯食品、构建安全食品市场体系提供决策依据,同时检验实验拍卖与真实选择实验两种方法的差异与一致性。以此为目标本研究基于相同的样本,采用实验拍卖与真实选择实验两种非假想性实验法研究了无锡市143位消费者对具有不同可追溯信息组合的猪肉的支付意愿。结果表明,虽然消费者的支付意愿在不同实验机制下存在一定差异性,但对猪肉可追溯信息一致的偏好序,且参与者更偏好于政府认证信息、养殖信息,并在总体上对包含完整可追溯信息的猪后腿肉具有较高支付意愿。因此,政府在建设肉类制品可追溯肉体系中应该综合运用政策工具,引入政府监督机制,保障可追溯信息的真实性,规范可追溯食品认证机制,增强消费者对可追溯食品的信任,促进可追溯食品持续发展;引导生产者设置可追溯的养殖信息,从源头环节保障猪肉质量安全,既满足市场的消费需求,又可追溯类似于黄浦江死猪事件的责任;同时应对生产者实施必要的政策补贴,确保具有可追溯信息的猪肉价格在消费者可以接受的区间内;在此基础上注重引导支持生产者生产多信息组合的可追溯猪肉,满足消费者的多样化需求。最终促进安全食品市场体系的健康有序发展。