基于圈层建设用地密度分析的中国主要城市扩张的时空特征

基于圈层建设用地密度分析,提出了城市扩张核心度指数;通过计算城市扩张核心度指数和城市扩张强度指数,分析了1990~2010年中国27个主要城市距城市中心不同距离区域的城市扩张的时空模式。研究发现:(1)1990~2010年,大部分城市核心度指数不断降低,城市空间结构变化与国家区域政策密不可分,呈现明显的区域特征。1990~2000年东部沿海地区城市核心度值减少幅度较大,2000~2010年则是东北部和中西部城市降低明显。总体上看,西部和东北部城市的核心度指数要高于东部和中部的城市,结构更加紧凑。(2)城市扩张最活跃的地方总是出现在核心区边界附近,并不断向外推移。(3)城市的形态与城市的发展阶段密切相关。1990~2000年,一线城市扩张的强度和范围远大于其他城市;2000~2010年,二三线城市的扩张强度和范围明显增加。经济比较发达的城市,建设用地的扩张逐渐由单中心扩展向多中心协同发展转变,而经济相对落后西部城市和东北部城市,城市结构比较紧凑,保持着单中心的城市形态。     

Aerobic treatment of palm oil mill effluent

In this study treatment of palm oil mill effluent (POME) was investigated using aerobic oxidation based on an activated sludge process. The effects of sludge volume index, scum index and mixed liquor suspended solids during the acclimatizing phase and biomass build-up phase were investigated in order to ascertain the reactor stability. The efficiency of the activated sludge process was evaluated by treating anaerobically digested and diluted raw POME obtained from Golden Hope Plantations, Malaysia. The treatment of POME was carried out at a fixed biomass concentration of 3900+/-200mg/L, whereas the corresponding sludge volume index was found to be around 105+/-5mL/g. The initial studies on the efficiency of the activated sludge reactor were carried out using diluted raw POME for varying the hydraulic retention time, viz: 18, 24, 30 and 36h and influent COD concentration, viz: 1000, 2000, 3000, 4000 and 5000mg/L, respectively. The results showed that at the end of 36h of hydraulic retention time for the above said influent COD, the COD removal efficiencies were found to be 83%, 72%, 64%, 54% and 42% whereas at 24h hydraulic retention time they were 57%, 45%, 38%, 30% and 27%, respectively. The effectiveness of aerobic oxidation was also compared between anaerobically digested and diluted raw POME having corresponding CODs of 3908 and 3925mg/L, for varying hydraulic retention time, viz: 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54 and 60h. The dissolved oxygen concentration and pH in the activated sludge reactor were found to be 1.8-2.2mg/L and 7-8.5, respectively. The scum index was found to rise from 0.5% to 1.9% during the acclimatizing phase and biomass build-up phase.     

Spatial scaling between leaf area index maps of different resolutions

We developed algorithms for spatial scaling of leaf area index (LAI) using sub-pixel information. The study area is located near Liping County, Guizhou Province, in China. Methods for LAI spatial scaling were investigated on LAI images with 960 m resolution derived in two ways. LAI from distributed calculation (LAID) was derived using Landsat ETM+ data (30 m), and LAI from lumped calculation (LAIL) was obtained from the coarse (960 m) resolution data derived through resampling the ETM+ data. We found that lumped calculations can be considerably biased compared to the distributed (ETM+) case, suggesting that global and regional LAI maps can be biased if surface heterogeneity within the mapping resolution is ignored. Based on these results, we developed algorithms for removing the biases in lumped LAI maps using sub-pixel land cover-type information, and applied these to correct one coarse resolution LAI product which greatly improved its accuracy.     

山区农村居民点时空格局演变特征及蚁群仿真优化——以重庆澄江镇为例

山地农村居民点系统因受自然因素及人类活动等多重扰动而处于深刻转型中,探索山区农村居民点时空格局特征及其优化策略,对于优化山区国土空间格局、推进山区国土空间综合治理与乡村振兴具有重要意义。基于构建理论框架,集成运用景观格局指数法、栅格权重叠加评价法、改进蚁群算法（ACO）等,以重庆澄江镇为例,探索山区农村居民点时空格局演变特征及优化过程,提出优化调控策略。结果表明：（1）研究区农村居民点空间格局演变特征呈现集中、靠拢的演化发展趋势,总体呈现匀质、线状、向心、院落四种分布形态;同时高程、坡度、水域、城镇、道路、基础设施等自然—经济社会因素均对山区农村居民点时空格局演化产生重要影响。（2）改进蚁群算法优化后,研究区农村居民点斑块面积（CA）减少10.07%,居民点斑块数量（NP）和密度（PD）分别减少83.12%和81.16%,平均斑块面积（MPS）增加了4.3倍,平均最近邻体距离（MENN）增加了42.82%。优化后69.1%的农村居民点斑块都集中在适宜区和较适宜区内,且重点向交通便利、公共设施完善、生产便利和中心村庄集中。优化后的农村居民点空间格局更加紧凑有序,土地集约节约效率更高。（3）基于仿真优化结果,综合考虑村庄振兴“产业—人口—土地”互动耦合机制,提出城郊融合、产业集聚、景村融合、搬迁撤并四类农村居民点格局优化方案,助推山区乡村振兴。（4）优化结果同时表明改进的蚁群算法非常适用于复杂环境条件下的较小尺度要素空间布局优化,能够为山区国土空间规划编制提供技术支撑。     

土地生态安全二维预警模型构建及应用——以临湘市为例

引入生态可持续性指数,在风险矩阵的框架下与土地生态安全指数相结合,构建了土地生态安全二维预警模型,并应用于临湘市土地生态安全预警.研究表明:土地生态安全指数逐年上升,土地生态系统自身稳定性及其对社会经济发展的支撑能力不断提高;生态可持续性指数逐年下降,土地生态系统对社会经济发展的支撑能力的可持续性逐渐减弱,如不采取相应措施,未来将难以避免跌入不可持续状态;2005~2019年土地生态安全警情呈“中警-轻警-中警-轻警”的波折变化,最终稳定为轻警,预测2020~2025年将延续轻警,跌入重警的可能性较小,但仍存在跌回中警的风险.临湘市应通过发展生态友好型产业､加大环保投入､有序扩张第二产业和建设用地､节制消费和应用新技术提高生产力等措施,综合改善土地生态安全状况.研究认为二维预警模型可有效避免传统模型预警失真的问题,有利于提高土地生态安全预警结果的全面性､前瞻性和合理性.     

指数模型法在海洋石油设施风险评估中的应用

针对海上油气设施工况复杂、自然环境恶劣、应急救援难度大等特点,通过构建海上采油平台、海底管道和钻修井平台风险评估指数模型,辨识出水深增大、服役期长、腐蚀、疲劳、浅层地质条件变化等是风险等级升高的主要因素,识别出部分采油平台主结构疲劳损伤,海底管道内壁腐蚀及缺陷无法准确掌握、作业平台插桩不到位等问题,并提出检验检测、更换设施、强制退出等风险管控措施和建议。     

单兵信息系统装备可靠性评估方法研究

首先介绍了士兵系统在环境适应性、信息安全、作战适应性、使用寿命等方面的需求,提出了一种可靠性设计方法,可有效解决单兵多模块信息系统可靠性评估问题,大幅提升士兵信息系统的设计效率。同时以典型士兵信息系统为例,进行了士兵结构可靠性、电气可靠性设计。     

环境约束下长江经济带全要素能源效率的时空分异研究——基于超效率DEA模型和ML指数法

基于超效率DEA模型和ML指数法,考察长江经济带1999~2013年全要素能源效率。实证研究结果显示:研究期内,环境约束下的长江经济带全要素能源效率年均下降2.9%,而不考虑环境因素的全要素能源效率年均下降幅度仅为0.4%,污染是导致能源效率损失的重要因素;长江经济带整体层面全要素能源效率的发展演变基本呈"双峰一谷"的"M"形分布,表现为两个"上升—下降"周期,而省际和上中下游全要素能源效率的演变特征迥异;从空间差异看,省际全要素能源效率差异远远大于上中下游差异,但近年来这种差异均有不同程度的缩小。未来长江经济带发展必须践行生态文明发展战略,保证发展的可持续性,同时加强能源、环保等领域的合作,促进长江经济带全要素能源效率发展的协同进步。     

控氧热解过程中污染稻草生物炭的组分特性及其重金属累积特征

热解是实现重金属污染生物质无害化资源化的重要手段之一.以重金属污染稻草为原料,研究了控氧热解生物炭的组分特性及其重金属的累积特征.结果表明,低氧热解可有效利用污染稻草制备生物炭,提高重金属在生物炭中的稳定性.氮气氛条件下,稻草生物炭产率为29.4%～34.9%;可溶性有机质(DOM)以类腐殖酸物质为主,其芳香化指数(SUVA₂₅₄)随热解温度升高呈先升后降趋势;生物炭中Ca主要以CaCO₃形式存在.与氮气氛相比,10%和20%(体积分数,下同)氧气氛条件下生物炭(热解残渣)的产率分别降低5.6%～13.5%和14.9%～15.7%,但pH值提高0.5个单位以上;有氧气氛加速了热解过程中木质素组分的降解,生物炭中DOM的SUVA₂₅₄值随热解温度升高逐渐降低.随热解气氛中氧体积分数提高,DOM中类腐殖酸物质向类富里酸物质转化;生物炭中Ca以CaO形式存在,这可能是导致生物炭pH值升高的原因之一.与氮气氛相比,10%氧气氛和400℃条件下,生物炭中Cu、 Cd、 Pb、 Ni和As的可交换形态占比降低了5.2%、 3.7%、...     

生态城市评价指标体系构建及实证研究

构建了针对秦皇岛市的生态城市评价指标体系,采用多指标综合评价法,对2011年秦皇岛市城市生态化程度进行了评价。结果表明:秦皇岛市城市生态化综合指数为0.687,生态化程度为2级水平,经济持续发展子系统和资源能源节约子系统较为薄弱。根据评价结果,提出了大力发展循环经济、加强水污染治理、提高资源能源利用效率、加大生态建设力度等建议。