不同取样尺度下华北落叶松人工林土壤呼吸的空间变异性

基于在3个取样尺度(4、2、1 m)对庞泉沟自然保护区的落叶松人工林(L_arix principis-rupprechtii)土壤呼吸速率(Rs)以及生物和非生物因子的观测数据,对不同取样尺度Rs的空间变异性进行了研究,分析了不同取样尺度下5、10和15 cm深度的土壤温度(T_5、T_(10)、T_(15))、10 cm深度的土壤水分(Ws)、土壤全氮(N)、全碳(C)、碳氮比(C/N)、全硫(S)、凋落物量(L_w)和凋落物含水量(L_m)对Rs空间变异的影响,并计算了3种尺度各变量在不同置信水平与估计精度下的最佳采样数量.结果表明,1除4 m取样尺度的C/N比、2 m的Ws和1 m的T_10、T_15的空间变异属于弱变异外,Rs及其它相关因子的空间变异均属于中等变异;Rs、C/N比和S的变异系数随着取样尺度的增大而减小,N、C、Ws、T_5、T__(10)、T__(15)、L_w和L_m则相反.2随着取样尺度的减小,Rs、Ws、T_5、T_(10)、T_(15)、L_w和L_m的空间自相关性减弱,而C、N和C/N比的空间自相关性增强,S则随着取样间距的减小空间自相关性先减弱后增强.3不同取样尺度下影响Rs空间变异的关键因子不同,在较大的尺度上土壤温度是影响Rs空间变异性的主要因素,而在较小的尺度上则受C、L_m和L_w的共同影响.4随着置信水平和估计精度的减低,R_s及其影响因子的合理取样数目逐渐减少;Rs、C/N比和S的取样数目随着取样间距的减小而增加,而N、C、Ws、T_5、T_(10)、T_(15)、L_w和L_m的取样数量则减少.     

乡镇尺度下河流生态系统健康评价:以宜昌市良斗河为例

为探明乡镇尺度下河流健康状况,采用层次分析法、BP神经网络和赋分法评价良斗河河流健康程度。健康等级评价结果表明:全流域8个样点中,有50%的样点为Ⅰ级,37. 5%为Ⅱ级,12. 5%为Ⅲ级。健康状况较好的样点主要分布在河流上游,随径流河流健康状况逐渐变差,良斗河河流生态系统健康状况具有较强的空间异质性。单因子评价结果显示:引起各乡镇河段生态系统健康状况变化的主要因素各不相同,水环境指标的影响最为突出,是良斗河健康评价中必不可少的指标类型。     

岷江上游小流域多尺度NDVI与地形的关系研究

基于2015年OLI遥感影像和DEM数据,运用二维小波变换研究了岷江上游干旱河谷渭门小流域NDVI与地形因子的多尺度耦合关系。结果表明：（1）渭门小流域NDVI的空间分布特征为东南低西北高、河谷低山地高。多尺度下低频部分NDVI与地形因子的空间相似性和相关性大小均为坡向 > 高程 > 坡度。高程、坡度与NDVI低频系数的最强相关性出现在较大尺度,而坡向与NDVI低频系数的最强相关性出现在较小尺度。（2）NDVI的空间波动性随着分解尺度的增大而增强,但波动性的强弱与地形因子并未表现出明显的空间相似性。高频部分NDVI与各地形因子的相关性随小波分解尺度的变化规律不明显。（3）NDVI的空间分布特征是由高程、坡度和坡向共同决定,但是各因子对NDVI的控制作用大小随尺度发生改变。小波变换可以揭示出NDVI和地形因子的多尺度特征,对干旱河谷植被景观的合理布局,提高生物多样性,生态环境保护和农业产业规划具有重要意义。     

艾比湖区域景观格局与河流水质关系探讨

为进一步明确景观格局对河流水质的影响.本研究选择新疆艾比湖区域为研究对象,以28个水质采样点为中心,建立100、200、300、400 m的河流缓冲区,并提取土地利用/覆被-景观格局数据.首先,通过主成分分析获得水环境的主要水质变量.其次,利用多元线性回归探讨研究区不同宽度缓冲区土地利用/覆被-景观格局变化对河流水质的影响,获得水质管理的有效缓冲区.结果表明：①2015年5月,在艾比湖区域测得的18个地表水水质指标中提取TDS、SO₄^2-、NH₄⁺-N、HCO₃^-、Na⁺和TP这6个水质指标.②对斑块密度（PD）、最大斑块指数（LPI）、边缘密度（ED）、景观形状指数（LSI）、蔓延度指数（CONTAG）进行统计分析,发现人类活动在4个缓冲区内强弱不均.③本文在不同尺度的缓冲区下,将PD、LPI、ED、LSI、CONTAG和TDS、SO₄^2-、NH₄⁺-N、HCO₃^-、Na⁺、TP分别进行相关性分析,发现300m缓冲区相关性最为显著.④在300m缓冲区内,通过多元线性回归分析,将TDS、HCO₃^-与其各自对应的景观指数的关系进行定量化表达,进一步探明区域流域地表水与周围一定缓冲区范围内的景观格局的内在关系.     

环保投资占比最优化:基于生态效率的考量

将生态效率作为综合衡量环保投资效益的指标,利用中国2003~2015年30个省（区、市）的数据,研究生态效率与环保投资的双向影响关系,并估算环保投资占比的最优区间.结果表明：（1）2003~2015年,全国平均生态效率整体呈略微下降趋势,由0.79下降至0.69.（2）环保投资占比对生态效率构成倒"N"型影响,经历"降低-提升-抑制"3个阶段.根据所获数据进行计算和推测,当环保投资占比处于0~1.50%时,环保投资不能有效防止生态效率下降;占比处于1.50%~3.30%时,环保投资能显著提升生态效率,至3.30%时达到最大值;占比大于3.30%时,过多的环保投资投入反而使生态效率下降.（3）省际生态效率具有空间溢出效应,省级政府环保投资策略具有协同性.     

表面活性剂强化含水层修复模拟的尺度提升研究

为了寻找到能够在保证模拟精度的前提下,大大提高表面活性剂强化含水层修复（Surfactant-enhanced aquifer remediation,SEAR）模型计算效率的合适的渗透系数尺度提升方法,在概略介绍拉普拉斯-外壳法的基础上,利用算术平均尺度提升法与拉普拉斯-外壳法建立大尺度模型,与小尺度模型进行对比.结果表明,拉普拉斯-外壳法所建模型对含水层污染物残余质量的最大计算误差在所有情况下均优于算术平均尺度提升法,含水层非均质性越强,拉普拉斯-外壳法优越性越明显;并且拉普拉斯-外壳法对于污染羽质心位置与形状的刻画效果也更好.大尺度模型能大幅度减小SEAR的计算成本,应用算术平均尺度提升法可减少至原计算时间的6.5%左右,应用拉普拉斯-外壳法可减少至4.5%左右.     

电偶极子的各向异性辐射特性

目的研究均匀各向异性介质中电磁源的辐射特性及其规律。方法基于电磁场的方向多长度标准理论,建立各向异性介质中标量势的达朗伯方程,求解微分方程得到推迟形式的标量势和矢量势的解析表达式,通过与现有文献比较验证该表达式正确性。结果得到了电各向异性介质中电偶极子的辐射电磁场,当介质为各向同性介质时,所得辐射场与现有文献完全一致,数值仿真了电偶极的辐射特性和结果的物理机制。结论在各向异性介质中,电偶极的辐射特性具有各向异性特性,在某一方向观测时,与该方向垂直方向的介电常数越大,辐射越强。为各向异性介质如磁化等离子体等介质中雷达、天线的工程优化设计提供了理论基础。     

浅析海上孤岛电网最优潮流计算方法

本文介绍的海上孤岛电网最优潮流计算方法是一种基于运筹学的最优非线性规划问题,在满足孤岛电网各节点正常功率平衡及各种安全约束的条件下,求以网损、电压偏差和发电费用为目标函数的最优潮流分配,最优潮流问题把海上电网的经济调度、质量控制和安全运行协调起来,对海上孤岛电网的规划和运行有着重要的意义。     

赣江流域土地利用结构及社会经济对河流可溶性重金属含量的影响

基于以2014年Landsat 8卫星影像以及2014年1月和6月野外采样数据并结合GIS技术与统计方法,分析赣江流域土地利用格局与河流水体可溶性重金属分布的关系.结果表明:赣江流域土地利用类型与可溶性重金属含量具有显著相关性,其中城镇建设用地与赣江可溶性重金属含量关系最为密切.林地与草地的面积比例与可溶性重金属呈现显著的负相关,但这种负相关仅存在于河流下游的较低坡度区域.整个子流域、河流缓冲区及坡度3个尺度上土地利用结构与河流可溶性重金属含量的关系,具有很大的差异,不同坡度大小上土地利用结构能较好地反映人类活动强度.低坡度区域由于人类活动强度较大,因此低坡度区域内土地利用结构对河流可溶性重金属含量具有更大的影响.社会经济要素和河流可溶性重金属含量的关系密切,工农业活动的强弱与赣江可溶性重金属含量的高低存在明显的对应关系.赣江流域土地利用结构与河流可溶性重金属含量间的关系存在季节的差异,总体上,丰水期与土地利用结构关系更显著.     

基于正交试验、组合赋权-灰色关联度法研究隧道施工最优方案

为保证浅埋暗挖大断面隧道施工稳定性,提出正交试验、组合赋权-灰色关联度法研究隧道施工最优方案,确保隧道顺利竣工。依托北京地铁17号线天通苑站出入段线大断面浅埋暗挖渐变隧道工程,首先根据影响隧道施工稳定性的因素,构建L16（5×4）正交表进行正交试验,建立三维模型,然后采用组合赋权-灰色关联度法对试验数据进行处理,关联度越高说明隧道稳定性越好,通过各水平平均关联度选择最优方案,将最优方案运用于天通苑站浅埋暗挖隧道。研究结果表明:最优方案的各项数据均比原始方案小,而且施工现场地面未出现明显裂缝,隧道稳定性较好,说明组合赋权-灰色关联度法在实际工程中有较高的实用性,对于类似复杂隧道工程也有借鉴意义。