Study on Dynamic Mechanism of Urban Expansion： A Case Study of Shandong Province

This paper aims at studying the dynamic mechanism of urban expansion and its role. Based on the economic model of urban spatial structure and applying panel data in Shandong Province, the paper concludes. Economic growth and transition of economic structure have played the most powerful role in urban expansion. An increase in population helps the core to extend. Increasing agricultural productivity can provide a countervailing force. An increase in transportation costs will limit urban expansion. An increase in the marginal productivity of land in housing production will increase urban expansion. Fiscal and taxation policies also have encouraged the extensive shift of cultivated land into build-up area. This paper also suggests that if high rate increasing GDP is needed, the urban core will continue to expand. The government should take measures to improve the rapid growth of the city.     

嘉陵江流域洪水区域分析

嘉陵江流域位于长江上游 ,是长江流域面积最大的支流 ,也是长江洪水的主要来源之一。用一种新的洪水区域分析方法———标度分析法对年最大洪峰流量区域变化的性质进行了研究。标度分析法的基本思想是认为在具有相似的地理、地质和气候条件的区域内洪水的空间变化满足标度不变性 ,将不同的地区划分成不同的区域 ,在同一子区域内用标度变换来对洪水资料进行处理 ,这种思想具有现实的普遍意义。对嘉陵江流域洪水资料研究的结果表明标度不变性在一定程度上确实存在 ,且表现出多标度性 ,也就是说不同频率 p下的标度指数θ(p)有不同的值。因此用标度分析法进行洪水区域分析是可行的。为了实际应用 ,最后还计算了嘉陵江流域不同频率p的标度指数θ(p)值 ,由这些结果可以实现由有资料地区的洪水资料对无资料地区洪水进行粗估     

ESTIMATING AQUIFER PARAMETERS FROM A HORIZONTAL WELL PUMPING TEST IN AN UNCONFINED AQUIFER1

ABSTRACT: A pumping test on a phreatic glacial till aquifer was performed near Ames, Iowa, in November 1990. The head in a horizontal well was pumped down rapidly and then held constant for the duration of the 30-hour test. Throughout the test, the flow rate at the pumped well and the head at an adjacent vertical observation well were recorded. The pumping test data were used to determine the hydraulic conductivity and specific yield of the aquifer. The results indicate a hydraulic conductivity of 2.23 × 10^?5 cm/s and a representative specific yield of 0.03. Hydraulic conductivity was calculated by a simple integration of Darcy's Law after extrapolating the data to steady state. Specific yield was determined by use of several methods from the literature and a new method proposed by the author. The results show that specific yield increases with time, and that each method is within an order of magnitude of the others.     

基于多源辅助数据和神经网络模型的稻田土壤砷空间分布预测

合适的方法和多源的辅助数据对于准确预测土壤重金属的空间分布具有重要意义.该研究提出一种径向基函数神经网络结合普通克里格法的模型(RBFNN_OK),由主成分分析(PCA)提取的地形因子、遥感数据和邻近信息等多源辅助数据作为自变量,预测江西省都昌县稻田土壤砷空间分布.为验证RBFNN_OK的可行性:首先在全县范围内采集144个稻田表层(0～20 cm)土壤样品,运用ArcGIS地统计模块随机抽取115个(80%)采样点作为测试集,29个(20%)采样点作为验证集.其次多源辅助数据包括地形因子、遥感数据和邻近信息等14个定量因子作为预测变量,将预测变量进行主成分分析,得到前10个主成分的累积贡献率达到97.62%.再次一个特定的RBFNN_OK被用来预测土壤砷空间分布.最后将RBFNN_OK模型的预测结果与径向基神经网络模型(RBFNN)、回归克里格模型(RK)和多元逐步线性回归模型(MSLR)进行比较.结果表明,RBFNN_OK的测量值标准偏差与均方根误差的比值(RPD)较其它3种方法分别提高了14.92%、35.71%和44.67%.此外,RBFNN_OK还提供了更加真实且有关土壤砷空间分布的细节信息.RBFNN_OK取得最优效果可能归因于引入多源辅助数据,考虑多源辅助数据和土壤砷之间的多重共线性和非线性关系.该方法可为稻田土壤砷调查与环境保护提供更为精准的信息.     

多源遥感数据支持下的县域尺度生态效率测算及稳健性检验——以长江中游城市群为例

生态效率是评价区域生态文明水平的重要依据,也是地理学与经济学开展资源环境综合研究的常用指标和变量,县域尺度生态效率测度的研究匮乏,制约了上述问题在县域层面上开展。在长江经济带生态优先和绿色发展国家战略下,以长江中游城市群为研究区域,依托多源遥感数据构建县域尺度生态效率测算指标体系,应用非合意产出超效率EBM模型测算2000-2015年县域生态效率,利用GIS空间分析工具揭示其时空分异规律和空间关联特征。并设计稳健性检验方案,对县域尺度生态效率测度路径科学性及稳健性进行检验。结果表明：（1）各年份长株潭城市群和环鄱阳湖城市群所辖县域的生态效率均优于武汉城市圈所辖县域;（2）研究期内生态效率维持高位区域包括武汉市辖区等12个县市,生态效率持续低值区域包括瑞昌市等7个县市;（3）县域生态效率H-H集聚区由衡阳市、株洲市及其周边至2015年成片消失,L-L集聚区则按照顺时针走向,逐步形成围绕武汉市的闭合环形区域;（4）基于市域生态效率排名对比的稳健性检验表明,县域生态效率测度路径和结果具有较高可信度。     

国土空间规划大数据应用方法框架探讨

新时代国土空间规划的核心目标为“满足人民对美好生活的需求”和“自然资源保护”并重。作为国家部门调整后的新规划类型,国土空间规划编制的方法研究整体缺乏,学者主要聚焦于自然资源本身的禀赋情况,利用传统统计、空间及调查数据和统计分析、空间分析及归纳演绎等方法对国家及省域层面的国土空间承载力与适宜性进行静态评价,对生态红线、基本农田保护线、城镇开发边界进行刚性划定。然而,现有研究较少考虑人类活动对国土空间利用的动态影响,缺乏对新发展趋势之下的生态空间、农业空间及城镇空间的科学安排。本文引入能够直接反映人类活动时空变化的大数据,重点从国土空间适宜性评价、生态空间规划、农业空间规划及城镇空间规划四个环节探讨了大数据应用的方向与具体方法框架,强调“自然空间”+“社会经济活动”相互作用下的国土空间规划编制的科学化路径。     

驱动数据对流域水文模拟中不同结果要素的影响

流域水循环中各要素之间高度的非线性关系,使得驱动数据对模拟结果的影响研究变得复杂。结合站点实测和遥感的降水、温度和潜在蒸散发驱动数据,构建了叶尔羌河流域的8个MIKE SHE模型;根据方差分析模型（ANOVA）对模型“输入”与“输出”之间显著性影响检验的结果,以积融雪过程为例,剖析了驱动数据影响的具体表现。结果表明：相比站点数据,TRMM降水驱动的模型导致积雪输出的空间分布差异性更加明显;MODIS温度数据驱动的模型导致了中低山区的永久性薄层积雪覆盖更广,而高山区的储雪量更少;遥感蒸散发驱动的模型在积雪模拟方面并无显著差异。ANOVA对水文系统中要素之间的显著性假设检验,可为明晰驱动数据对水文过程的具体影响方式提供重要前提。     

气象资料同化对PM2.5预报影响的模拟分析

基于GSI（网格点统计插值）同化系统和WRF-Chem模式,利用高分辨率的气象自动站观测资料和天气雷达资料进行同化和模拟预报,针对2017年11月4~5日发生在我国京津冀地区的一次污染过程,对比研究了气象资料同化对PM_2.5模拟效果的影响.结果表明,WRF-Chem模式能较为准确地预报出北京-石家庄-邯郸的污染带分布和演变,低层风场辐合是污染带形成的主要气象因素;无同化的控制试验由于地层风场辐合较强,高估了污染带上的PM_2.5浓度,同化试验减小了低层的风场辐合,同时增高了地面温度并抬升了边界层高度,从而降低了污染带上PM_2.5的浓度;预报检验分析表明,同化试验的预报效果整体好于控制试验,0~36h的平均BIAS（标准偏差）和RMSE（均方根误差）分别降低了7.55和5.42μg/m³,MFB（平均相对偏差）和MFE（平均相对误差）分别降低了28.8%和9.4%,同化试验在预报的第10~30h时段上的改善效果最为显著.     

基于航迹数据的空中交通绿色绩效计算分析

为定量、直观地反映空管运行指挥对飞机温室效应的影响,首先基于快速存取记录器（QAR）记录数据建立飞行参数与飞行轨迹的BP神经网络匹配模型;然后基于QAR数据对模型进行验证;之后建立了温室效应表征参数计算模型;最后根据雷达模拟机上的飞行航迹试验数据,估算出污染物排放量和总温变潜势大小,并对不同管制员的指挥差异性进行对比分析.结果表明,利用油耗估算模型计算得到的燃油流量估算值和QAR记录的真实值之间的相对误差不超过2%,运用油耗指标与温室效应指标评估管制员水平结果不同.研究结果可以用于定量分析空管运行对温室效应的影响.     

Large Biases in Regression‐Based Constituent Flux Estimates: Causes and Diagnostic Tools

It has been documented in the literature that, in some cases, widely used regression‐based models can produce severely biased estimates of long‐term mean river fluxes of various constituents. These models, estimated using sample values of concentration, discharge, and date, are used to compute estimated fluxes for a multiyear period at a daily time step. This study compares results of the LOADEST seven‐parameter model, LOADEST five‐parameter model, and the Weighted Regressions on Time, Discharge, and Season (WRTDS) model using subsampling of six very large datasets to better understand this bias problem. This analysis considers sample datasets for dissolved nitrate and total phosphorus. The results show that LOADEST‐7 and LOADEST‐5, although they often produce very nearly unbiased results, can produce highly biased results. This study identifies three conditions that can give rise to these severe biases: (1) lack of fit of the log of concentration vs. log discharge relationship, (2) substantial differences in the shape of this relationship across seasons, and (3) severely heteroscedastic residuals. The WRTDS model is more resistant to the bias problem than the LOADEST models but is not immune to them. Understanding the causes of the bias problem is crucial to selecting an appropriate method for flux computations. Diagnostic tools for identifying the potential for bias problems are introduced, and strategies for resolving bias problems are described.