流域地下水质评价的GIS与模型集成分析

流域水环境管理已经成为当今环境科学的一个重要研究对象,对流域规模的水资源可持续管理和战略环境评价,地下水质评价是其重要内容,急需方法学的支持。全面分析目前国内外GIS与模型集成的研究现状,论述GIS与综合指数模型和机理模型集成的所需条件、优势和存在的问题。强调集成中应对模型的特征、模型的输入输出要求、流域数据基础以及GIS软件的功能进行具体分析,否则将导致区域分析的误差加大甚至产生错误信息。结合地下水水质评价常用的指数模型和机理模型,提出了GIS与模型的集成框架,分析GIS在集成中的3种模式,指明GIS与模型集成的发展方向。最后基于GIS与模型集成的现存问题提出对策,得出GIS与综合指数模型和机理模型集成的最优方法及适用条件,为具体应用提供方法学指导。     

基于GIS的陇南灾区建设用地适宜性评价

以甘肃省陇南市地震灾区为例,运用AHP法和GIS空间分析方法,综合考虑了地区气候地形、人口分布、交通区位、经济基础和地震易发程度等影响因子,并通过用地适宜性分区,对地区自然生态和社会经济格局进行重新审视,从协调资源、环境、人口、经济的相互关系出发,空间开发强调因地制宜,即让开发成本低、资源环境容量大的地区承担高强度的开发建设活动;而让生态和地质环境脆弱、开发难度大的区域承担生态维护和生态产业功能。结果表明：陇南市用地适宜性呈现出极大的地缘差异性,适宜发展用地主要分布于东北部丘陵盆地地区,南部地区以限制发展用地为主,西北部地区由适度发展用地和限制发展用地构成。其中适宜发展用地占地区总面积1727%,适度发展用地占4441%,限制发展用地占3831%。     

Gas/particle partitioning of atmospheric PCDD/Fs in a satellite town in Eastern China

Gas/particle partitioning of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) in ambient air was investigated in a satellite town in Eastern China from April 2007 to January 2008 comprehending large temperature variations (from 3 to 34 °C, daily average). Molecular weight, molecular structure and ambient temperatures are the three major factors that govern the gas/particle partitioning of atmospheric PCDD/Fs throughout the year. Generally, good agreements were obtained (except for winter) between measured particulate fractions and theoretical estimates of both the Junge–Pankow adsorption model and Harner Bidleman absorption model using different sets of subcooled liquid vapor pressure and octanol–air partition coefficient (K_oa), respectively. Models utilizing estimates, derived from gas chromatographic retention indices (GC-RIs), are more accurate than that of entropy-based. Moreover, during winter, the K_oa-based model using the GC-RIs approach performs better on lower chlorinated PCDD/Fs than that of -based. Furthermore, possible sources of mismatch between measured and predicted values in winter (3–7 °C) were discussed. Gas adsorption artifact was demonstrated to be of minor importance for the phenomena observed. On the other hand, large deviations of slopes (m_r) and intercepts (b_r) in logK_p vs. plots from theoretical values are observed in the literature data and these are found to be linearly correlated with ambient temperatures (P<0.001) in this study. This indicates that the non-equilibrium partitioning of PCDD/Fs in winter may be significantly influenced by the colder temperatures that may have slowed down the exchange between gaseous and particulate fractions.     

基于GIS的耕地土壤重金属污染与农业功能定位研究——以山东省聊城市为例

按8km×8km的网格将聊城市耕地分为137个采样点,调查砷、镉、铬、铜、汞、镍、铅、锌等重金属的污染状况。采用国家土壤环境质量标准、农产品安全质量标准和绿色食品产地环境条件作为评价标准,采用单因子指数和综合指数为评价方法进行污染评价。研究表明,聊城市土壤污染强度依次为铜〉镍〉锌〉砷〉铬〉镉〉铅〉汞,但均未超标。以GIS为操作平台显示聊城市重金属空间分布状况,并对区域耕地进行了功能的定位。聊城市西南部土壤质量最优,适宜种植绿色食品;无公害蔬菜和安全粮食种植区在各县市均有不同程度的分布。     

基于GIS和RS的嵩山森林生态旅游环境变化分析

考虑景区内外管理政策的不同,以1980年和2006年的遥感影像为信息源,在GIS技术的支持下获取了嵩山森林生态旅游景区和景区缓冲区的生态环境变化信息,借助压力-状态-响应模型,建立了森林生态旅游的环境评价指标体系,对景区内外生态环境的动态变化进行了分析.结果表明:1)26年来景区和景区缓冲区的容量、农业化压力、交通压力和服务压力增大,多样性指数、破碎度指数均呈上升趋势;2)26年来景区缓冲区内的建筑用地、旅游服务用地、通往景区的道路用地的面积均呈上升趋势;3)26年来该景区内部分林地的覆盖率下降,裸岩面积增加,景区缓冲区内的林地面积增加,说明人们对环境的认识得到加强.     

高含硫油气矿安全管理与应急系统研究

为了使高含硫油气矿的安全管理与应急更直观高效,通过研究地理信息系统(GIS)空间分析技术、事故演化动态过程模拟等技术,基于应急过程驱动,开发了高含硫油气矿安全管理与应急系统.该系统主要研究高含硫油气矿的安全管理以及井喷事故应急处置流程的数字化,包括井喷风险分级管理、公众防护、事故后果预测模拟、人员疏散以及应急辅助决策等功能.研究表明,该系统能为高含硫油气矿安全管理和应急决策提供重要手段.     

危化品事故应急辅助决策支持系统的研究

该文提出了以一个事故工程文件处置、管理一次事故的思想。根据危险化学品事故发生的一般特点和事故处置的一般程序,建立了危险化学平事故应急辅助决策支持软件平台。该软件平台利用GIS技术实现了事故的基本情况、事故初始处置、事故事态发展、现场监测预警等功能,在软件平台的基础上搭配相应的硬件设备组成一套完整的应急辅助决策系统。     

GIS空间数据库在大学城公共安全管理中的研究与应用

随着大学城建设的蓬勃开展,大学校园安全形势也越来越复杂和严峻,如何做好大学城公共安全管理工作已经成为当前社会发展的重点和难题。本文结合GIS技术的发展及应用特点,对GIS空间数据库在大学城公共安全管理中的研究和应用进行了探讨。介绍了空间数据库设计的主要关键技术;以广州大学城为实例,对大学城GIS空间数据库的内容体系进行了总体设计;并基于SuperMap GIS软件研究和实现了数据库系统的部分应用功能,藉此以求能够提升大学城公共安全管理能力。     

基于改进粒子群算法和元胞自动机的城市扩张模拟——以南京为例

为合理利用多智能体算法解决城市扩张动态模拟问题,基于地理学理论和社会学规律对粒子群算法进行有针对性的改进,提出分段式粒子群算法(SPSO),并结合元胞自动机模拟复杂时空过程的能力,构建出适用于城市扩张模拟的地理元胞自动机SPSO-CA。在SPSO-CA中我们利用多时像的土地利用数据、交通路网数据和地形数据,挖掘出1995~2000年南京城市扩张的土地转换规则。再由此规则实现1995~2008年的南京市城市扩张过程的动态模拟。最后对比SPSO-CA、PSOCA及NULL模型结果得:SPSO-CA总精度86.3%,Kappa系数为0.792,Moran’s I为0.078,PSO-CA总精度83.6%,Kappa系数为0.755,Moran’s I为0.054,NULL模型总精度81.9%,Kappa系数为0.741,真实的Moran’s I为0.072。这表明无论是总精度还是空间一致性,SPSO-CA都优于PSO-CA和NULL模型,即用SPSO-CA模拟城市扩张是可行的。     

基于加权叠加模型的高原湖泊流域重要生态用地识别——以星云湖流域为例

生态用地在维持区域生态平衡和保障区域生态安全具有重要意义。以云南星云湖流域为研究区,运用层次分析法和GIS技术,从水土保持、地质灾害规避与防护、生物多样性保护和水资源安全4个方面,构建了流域重要生态用地识别指标及其识别方法,并识别出流域重要生态用地空间分布。结果表明:(1)加权叠加模型更适用于高原湖泊流域重要生态用地识别;(2)根据生态用地重要性分为核心型、辅助型、过渡型和非重要生态用地,面积分别为75.98 km~2、105.05 km~2、89.47 km~2和65.11 km~2,分别占流域生态用地总面积的22.64%、31.30%、26.66%和19.40%。识别结果能较好地反映重要生态用地维护流域的生态安全。以星云湖流域作为高原湖泊流域的典型,为高原湖泊生态保护提供科学方向,以期协调流域经济发展与生态保护的矛盾,促进可持续发展。