基于多模型优选的区域土壤重金属含量空间预测方法研究

土壤重金属含量空间预测研究对实现区域土壤资源的优化利用以及土壤环境的保护和污染防治具有重要意义。以江苏省常州市金坛区为例,基于源、汇和空间分异因子,利用BP神经网络(back-propagation network)建模方法,分别构建了源汇模型(BP-S)、空间分异模型(BP-K)和改进的多因素综合模型(BP-SK),模拟预测了区域土壤重金属Cd、Pb、Cr、Cu和Zn含量的空间分布,并对各模型预测精度进行对比分析。针对不同模型在不同区域和元素间预测精度的差异,优选出预测精度最高的模型组合,以此探求区域重金属含量空间分布最优预测结果。结果表明:(1)BP-SK模型对Cd、Cr、Cu和Zn含量预测精度均高于BP-S和BP-K模型,仅在对Pb含量的预测中BP-S、BP-K模型精度高于BP-SK模型,BP-SK模型比其他模型更能突出局部特征,包含的信息更丰富。(2)优选后最优模型预测精度较原单一模型均有不同程度的提高,对Cd、Pb、Cr、Cu和Zn含量的预测精度分别提高15.15%、20.71%、19.19%、1.75%和9.24%。(3)各模型对Cd、Pb、Cr、Cu和Zn含量的空间预测高值区均位于区域中部和东北部,低值区位于西部丘陵山区,BP-SK模型在人为影响剧烈的地区预测效果更好,而BP-K模型在自然因素影响较大的丘陵山地区的适用性更好。     

多尺度环境空气质量预报业务产品测试研究

为了探讨NAQPMS数值模式预报产品及其他预报业务所需产品在国家-区域-城市不同尺度单位的有效使用率、重污染过程中的作用,以及不同地区(城市)预报业务需求及作业产品需求偏差,选取17家单位进行测试研究。分析数据显示:15类参与研究产品均为各省市监测中心空气质量日常预报业务的开展作出了重要贡献,NAQPMS数值预报产品准确率最高可达到84.72%,省会城市准确率略低,总体平均可达50.21%,重污染过程的平均捕捉准确率为52.33%;研究测试产品在各尺度的获取时间均可控制在2.5 h左右。研究结果表明,指导产品能基本反映污染物形成、发展及变化趋势,明确不同地区城市预报业务需求及产品偏差,在PM_(2.5)和O_3预报准确率和重污染过程捕捉预报结果偏低等方面有待加强。     

农业规划环评中生物多样性影响评价研究

介绍了农业规划环评中生物多样性影响评价的背景、基本内涵和主要内容,概述了生物多样性评价的基本程序和工作内容。针对农业规划环评中生物多样性影响评价几乎是空白的现状,从农区和农业角度,提出农区遗传多样性、农区物种及生境多样性、农区生态系统多样性、农区景观多样性、农业产业结构多样性5个评价尺度,逐一分析了各尺度生物多样性影响评价的主要内容和特点。特别指出在环评实际工作中,应把遗传多样性影响评价的内容与物种多样性、生态多样性影响评价融合在一起描述;对农业产业结构多样性,强调评估当地生物多样性变化可能带来的经济价值变化。最后,提出加强农区生物多样性影响评价的有关建议。     

中国农业碳排放拐点变动及时空分异研究

与基于总量或人均指标衡量经济增长与环境质量相比,以播种面积作为测算指标揭示农业经济增长与农业环境质量之间的关系,既便于年度间纵向对比,又消除了复种指数影响,使得研究更具操作性和公平性。以农业碳排放强度作为碳排放指标、以农业经济强度作为经济增长指标,对中国农业碳排放进行EKC检验,在此基础上对农业碳排放拐点变动及时空分异进行实证分析。结果表明:1从长期来看,中国农业碳排放强度与农业经济强度之间存在"倒N型"EKC关系且存在双拐点,其临界值分别为15 167元/hm2和27 647元/hm2。2012年,我国农业经济强度为28 725元/hm2,已超出高拐点临界值(27 647元/hm2),这意味着伴随我国农业经济的进一步发展,农业碳排放强度将呈现下降趋势。2从空间分布来看,有18个省(区、市)农业经济强度超过高拐点值,包括北京、福建、海南、浙江、广东、上海、天津、江苏、辽宁、山东、陕西、河北、新疆、湖南、湖北、四川、广西、河南等,主要为东部沿海省份以及中西部部分农业较为发达的省份。这18个省(区、市)农业碳排放量将随其农业经济的发展而逐渐下降。其余13个省(区、市)则低于拐点值,均分布于我国中西部地区。3从时间路径来看,对于未抵达拐点的13个省(区、市)而言,各自农业碳排放EKC拐点存在明显差异,甘肃、重庆、吉林、青海在未来5年内可达到EKC拐点;宁夏、安徽、黑龙江、陕西在未来6-10年内可达到EKC拐点;西藏、内蒙古、江西、云南、贵州则分别需要12年、14年、21年、23年、32年才有可能抵达EKC拐点。     

基于HHT的三峡水库蓄水后坝下游水情多尺度时频特征

利用基于噪声辅助经验模态分解（EEMD）的改进型希尔伯特-黄变换（HHT）,对三峡蓄水后8 a的三峡日入库、出库流量和坝下各水文站日水情信号进行多尺度时频分析,并与连续小波和离散小波变换进行异同性比较。结果表明,三峡蓄水后2004～2011年三峡日入库、出库流量和宜昌、大通站日径流量均具显著的1 a尺度主周期振荡规律,三峡季节性调蓄对坝下流量1 a尺度的主周期振荡规律无显著影响。三峡蓄水后河口北支江水位的半月主周期振荡特征始终占主导地位,表明三峡调蓄影响下上游来水量变化对河口北支水位波动的影响权重小于河口自身海潮波动的影响权重。与离散小波变换固定频带下的信号分解比较,基于HHT的水文信号多尺度分解有更好的自适应性;与连续小波变换比较,HHT方法在水文信号高频部分周期振荡特征的揭示和频域混叠现象的避免方面更具优势     

科尔沁沙地流动沙丘优势物种的点格局分析

植被恢复与重建在保护水土资源、防止生态退化和荒漠化扩大等方面发挥着重要作用,成为防治荒漠化的主要措施和方法。一定尺度内优势物种的格局反映了植被恢复的过程。通过在科尔沁沙地流动沙丘迎风坡底部建立了20 m×20 m样方,调查了流动沙丘3种优势物种的位置和高度信息,采用点格局分析的方法,对优势物种格局、过程与尺度的关系进行分析。经研究发现：沙蓬在该样方内,r<5 cm尺度上均匀分布,5 cm相似文献   

新疆宏观生态环境质量综合评价研究——以布尔津县为例

新疆地处中国西北典型干旱内陆区,生态环境比较恶劣,建立适合新疆的省区一级生态环境质量综合评价指标体系,将对科学、客观了解新疆乃至整个西北干旱区生态环境状况都具有十分重要的理论和实践意义。采用综合指数法,从降水量、植被指数、生态功能价值、土壤侵蚀、降尘量、悬浮物等6个方面选取指标,分别以景观单元和县市为评价单元,建立了简易合理、具可操作性的不同尺度的新疆生态环境质量评价指标体系,并确定了各指标的权值和相对的分级标准,为新疆生态环境现状的准确评价提供了可靠依据,对新疆社会经济的可持续发展和生态环境管理将起到积极作用。     

土地集约利用评价方法研究综述

基于土地利用类型和评价尺度,应用文献资料法和综合分析法,梳理了国内20世纪90年代以来土地集约利用评价研究,阐述了土地集约利用的内涵,着重探讨了各种评价方法针对不同用地类型和不同评价尺度的实践应用,归纳各种评价方法并进行对比分析,探讨未来土地节约集约利用评价方法的研究方向和发展趋势.     

黄淮海地区干湿状况的时空分异研究

干旱作为自然灾害的一种,对人类社会、经济的发展构成严重威胁,如何准确的监测干旱的发生发展是开展抗旱减灾工作的关键.目前学者们多选用众多的指标来指示干旱,SPI标准降水指数作为其中的一种,是以更符合实际情况的Г分布概率来描述降水量的变化.其计算过程简单,具有较强的时空适应性,因而得到广泛应用.本文选取黄淮海平原区作为研究区域,以长时间尺度(本文选取12个月与36个月)的月值SPI来表征研究区域在1961-2000年这段历史时期内干湿状况的变化,从时间和空间两个角度研究长时间尺度的SPI值在指示地表干湿状况的效用,研究分析研究区域内干湿状况的时空分异,探索其成因,得出以下初步结论:研究区内2000年偏干旱的区域面积较1963年有所增大,与此同时,极端情况相对较少;除呼和浩特与郑州外,研究区域内有相当大面积的区域呈现偏干趋向,主要位于呼和浩特与郑州之间的大范围区域,推测区域的这种总体偏干旱的趋势可能是区域对全球变暖的响应.时间序列分析结果表明:在1961-2000年这段历史时期内呼和浩特与太原站出现的极端干旱的情况相对要多一些,北京次之,郑州最少;各站点的SPI值在时间序列上变化存在巨大差异,其主导因素是它们的纬度位置.