碳排放视角下的江苏省土地利用转型生态效率研究——基于混合方向性距离函数

生态效率关乎经济与生态之间的双重问题,要保证在实现社会经济正常发展的同时将环境影响控制到最小程度。CO₂等温室气体的排放作为造成全球气候变暖的主要产物,成为改善全球环境问题的焦点。土地利用转型在一定程度上影响着土地生态,并从土地的投入和产出方面影响土地生态效应,分析其影响机理将有助于最小化土地利用成本,最大化土地生态价值。论文运用混合方向性距离函数模型和Global Malmquist-Luenberger（GML）指数,将CO₂排放量作为生态效率的非期望产出指标,构建土地利用转型投入和产出指标体系,测算2006—2014年江苏省13个城市在土地利用转型背景下的生态效率及环境全要素生产率增长状况,并对全要素生产率变动进行分解,以期缓解经济快速增进带来的生态环境问题。研究结果表明：CO₂过度排放以及能源过度消耗,使得很多城市普遍存在生态低效率;2006—2014年江苏省总体平均生态效率值为0.827,若能够充分利用当前技术水平,资源强度和污染排放强度在平均意义上可以提高17%;江苏省生态效率变化区域差异明显,生态效率存在空间关联性和集聚效应;环境全要素生产率增长呈现地域不均衡性,纯技术进步是影响环境全要素生产率增长变动的重要影响因素;技术规模变化的区域差异幅度最大,是构成环境全要素生产率增长差异的重要因素。     

1999—2013年中国东北植被物候信息遥感监测

随着3S技术的迅猛发展,用于地表遥感监测的卫星影像数据浩如烟海,而影像上地表植被长势等隐含信息的提取通常工作量大、耗费时间。论文提出了一种计算机自动提取地表植被物候信息的方法,主要用于对地表植被生长季及其年内长势进行快速提取。方法的基本原理是基于NDVI序列数据集,构建时间点对的时长跨度与该点对半方差的函数关系。选择东北松嫩平原地区作为重点试验区,计算了该区域1999—2013年地表植被生长季长度和长势特点,并选择东北地区物候观测数据进行验证分析。结果表明：1）东北地区农耕作物的生长季持续期在107~126 d左右。计算得到的结果与实测数据的最大误差在5 d值域范围内,沼泽植被在160 d以上（误差10 d左右）,草地为120~139 d;2）研究区地表植被的生长盛期峰值出现在第150天前后。结果较为真实、合理地反映了研究区域地表植被的物候信息。     

基于公平与效率双重视角的中国农业碳减排潜力分析

科学估算减排潜力是实施减排责任分摊的基础。论文将环境因素纳入到经济生产体系,构建含有期望产出与非期望产出的农业经济核算框架,借助方向距离函数方法,对2000-2011 年中国31 个省(市、区)的农业碳边际减排成本进行估算。在此基础上,利用人均农业碳排放、人均农业生产总值、农业碳排放强度与农业碳排放影子价格4 个指标,构建农业碳减排潜力指数,基于公平与效率双重视角,对各省区农业碳减排潜力水平进行评估与分析。结果显示:① 农业减排成本地区差异较大。其中,海南、福建、山东、辽宁、广东、北京、天津等省区减排成本较高,其年均农业碳排放影子价格居于全国前列,最高值达2.542×10⁸元/10⁴ t;而西藏、青海两地农业碳排放影子价格最低,分别为0.105×10⁸元/10⁴ t 和0.542×10⁸元/10⁴ t,农业减排成本较低。② 基于农业碳减排的公平性与效率性差异,将中国大陆31 个省级行政区域划分为四大类:西藏等1 省2 区属于“高效较公平”型地区;甘肃1 省1 区属于“高效欠公平”型地区;辽宁等8省2 区属于“低效较公平”型地区;北京等12 省4 市属于“低效欠公平”型地区。③ 西藏、海南、青海、内蒙古四地农业碳减排潜力指数在三种情景下均排名前四,北京、黑龙江、山西三地均排名最后。④ 决策者对于公平原则与效率原则的不同偏好会导致各省区减排责任分摊机制不同。     

基于水文学方法的珠江流域生态流量研究

珠江流域水资源丰富,但由于水体污染等原因,水质性缺水问题较为突出,区域水环境、水生态以及水安全等成为急需解决的重要科学问题。开展生态流量研究对于评价地表水文过程演变对区域水环境与水生态的影响具有重要理论意义,并为区域水资源优化配置和可持续开发利用提供科学依据。基于此,运用各种＂水文学＂方法（包括最小月平均流量法、改进的7Q10法、NGPRP法、逐月最小生态径流计算法和逐月频率计算法）对珠江流域11个主要水文控制站点的实测月径流量做了全面而系统的研究,分析珠江流域生态径流过程,并通过与Tennant法对比分析,选择逐月最小生态径流计算法和逐月频率计算法分别计算了各水文控制站的最小生态径流量和适宜生态径流量,除个别站点外,其评价结果分别处于Tennant法＂中＂和＂最佳＂的等级。对于逐月频率计算法中保证率的选取方法,研究表明各月径流系列均取50%最适合珠江流域。研究同时为仅利用水文资料中的多年逐月径流数据来确定生态需水提供了一种新的研究思路。     

基于隶属函数的高速公路安全距离模型研究

为了改善高速公路防追尾安全距离模型,对模型中的驾驶员反应时间进行研究,分析不同车速时驾驶员反应时间对安全距离的影响。驾驶员反应时间受驾龄、应变能力、性别、心理生理状况、车速等多种因素的影响。基于模糊数学中隶属函数的有关理论,利用Matlab软件,在驾驶员反应时间大小允许的范围内,综合考虑各种主要因素,确定驾驶员反应时间。通过具体实例说明该方法的应用,结果证明,应用模糊数学,可以计算出不同的驾驶员,在不同的车速时的反应时间。     

平稳地震地面运动改进金井清谱的相关函数模型

胡聿贤平稳地震地面运动谱模型是对Kanai-Tajimi模型的一种改进。通过数学推导证明胡聿贤谱是将基岩地震动模拟为过滤白谱过程,经具有某种特性的线性单自由度土层滤波后而形成的,从而在物理上解释了胡聿贤模型的合理性;研究了低频截止频率的作用,推导出胡聿贤模型的相关函数的表达式。本文所得结果可为结构随机地震反应时域分析提供基础。     

基于Copula函数的区域氮代谢环境风险评价与分析：以北京市密云区为例

氮元素是支撑工农业生产的重要元素,随着人类活动对氮元素自然循环过程的干扰愈加强烈,氮代谢不可避免地存在一定的环境风险。该文基于Gumbel Copula函数构建了北京市密云区氮代谢环境风险评价模型,并且结合主成分分析法和通径分析法揭示了氮代谢环境风险形成机制。研究结果表明：密云区氮代谢环境风险在中等以上水平的区域占密云区总面积的43.62%。氮代谢环境风险的主要驱动力来自社会经济发展、农业发展以及养殖业发展等3个方面。在氮代谢环境风险的众多影响因素中,种植总面积、化肥施用量、畜禽粪便还田量和秸秆回用量对氮代谢环境风险的影响最为显著,它们不仅对氮代谢环境风险产生较大的直接影响,而且会通过其他影响因素对氮代谢环境风险产生较大的间接影响。     

建筑业边际减排成本的时空特征及异质性分析

文章利用二次型DDF函数计算中国30省份的边际减排成本,并分析了东、中、西地区的时空特征。采用空间杜宾模型从要素流动角度研究边际减排成本的异质性。实证结果表明,东部建筑业边际减排成本高于全国平均水平且呈下降趋势,中、西部地区呈上升趋势。东、中部地区边际减排成本与碳强度呈U型关系,西部地区呈倒U型关系。东部地区生产要素空间效应较弱,中部地区与西部地区则表现出较强的异质性。其中,人口、经济与能源要素在中部地区的空间效应均表现为正,技术要素表现为负。但在西部地区,除能源要素外,其他各要素均表现出相反的空间驱动效应。因此,各地区应突破区域界限,打破流动壁垒,促使要素自由流动,以低减排成本助力建筑业实现碳中和。     

合成地震动空间相干性的震源机制影响

地震动的空间相干性是构建大跨度空间结构的多点地震动输入的关键环节。但由于大震近场地震动记录的匮乏,使得研究地震动空间相干性中的震源影响较为困难。本文基于地震动合成的运动学模型,合成由不同震源机制引起的地震动场,并借助Loh模型对合成地震动场的相干系数进行拟合,分析震源机制变化对地震动空间相干性的影响规律。研究表明：合成地震动场的相干系数,随两点间距离、频率的增加而降低,与基于密集台站记录的地震动空间相干性的普遍认识相符,表明用合成的地震动场研究空间相干性是可靠的。断层走向、倾角和滑动角中,断层走向与倾角对空间相干性影响较为显著且表现出一定规律性,滑动角对相干性的影响显著且有明显规律性。     

引汉济渭工程水源区与受水区的丰枯遭遇及动态变化

量化调水工程水源区与受水区的不同等级丰枯遭遇,揭示其动态变化及驱动因素,对工程调水方案的制定与优化意义重大。然而,以往丰枯遭遇的研究主要关注全序列静态结果,忽视了其动态变化。基于此,文中以引汉济渭工程为研究对象,通过Copula函数构建水源区与受水区不同时间尺度（年、汛期、非汛期）的二维联合分布模型,定量分析9种组合事件的丰枯遭遇规律,揭示不同组合事件的动态演变特征,并将基于Copula的似然比率法与小波相干结合探究丰枯遭遇动态变化的影响因子。结果表明：（1）在不同时间尺度下,黄金峡-华县和三河口-华县联合区的丰枯异步性大于丰枯同步性,具有较强的丰枯补偿特性,且2个联合区对调水的有利影响（概率约0.62）远大于不利影响（概率约0.38）,在理论上保证了供水的可能性;（2）工程水源区与受水区丰枯遭遇的联合概率普遍呈上升趋势,且黄金峡-华县联合区发生丰枯遭遇的概率比三河口-华县联合区大;（3）丰枯遭遇的动态变化与遥相关因子关系密切,北极涛动对年和汛期的丰枯遭遇变化具有主导作用,非汛期时丰枯遭遇的变化主要由厄尔尼诺现象主导。