铁路轨道状态分析信息系统设计与实现

研究了轨道状态分析信息系统的设计与实现方法。利用检测数据作为分析轨道状态的出发点,研究轨道状态的变化趋势,在分析国内现有铁路工务管理系统中存在的数据资源分散、忽视历史数据积累等问题的基础上,阐述了构建铁路轨道状态分析信息系统的可行性和必要性,并采用数据仓库技术和地理信息系统(GIS)技术,从空间和时间两个维度分析数据,提出了建立轨道状态预测模型的趋势分析法。笔者研究的核心内容是如何在整合各类轨道动、静态检测数据及铁路运营数据的基础上,建立轨道状态预测模型,为掌握及预测轨道状态变化趋势提供可靠的分析工具。     

云南省重点污染源在线监控灾备系统的建设与展望

自云南省重点污染源监控中心建成后至今,已经有全省辖区内200多家企业的动态污染源数据接入监控中心。这些污染源信息对云南省环保工作起着越来越重要的作用,同时,数据安全的重要性也日趋受到关注。灾备,就是为了防范各种因灾难发生而造成信息系统数据损失的一项系统工程。叙述了灾备概念和云南省污染源灾备系统的建设特点,并对灾备系统管理的重要性进行了探讨。     

Study on Dynamic Mechanism of Urban Expansion： A Case Study of Shandong Province

This paper aims at studying the dynamic mechanism of urban expansion and its role. Based on the economic model of urban spatial structure and applying panel data in Shandong Province, the paper concludes. Economic growth and transition of economic structure have played the most powerful role in urban expansion. An increase in population helps the core to extend. Increasing agricultural productivity can provide a countervailing force. An increase in transportation costs will limit urban expansion. An increase in the marginal productivity of land in housing production will increase urban expansion. Fiscal and taxation policies also have encouraged the extensive shift of cultivated land into build-up area. This paper also suggests that if high rate increasing GDP is needed, the urban core will continue to expand. The government should take measures to improve the rapid growth of the city.     

Migratory orientation of red-eyed vireos,Vireo olivaceus,in relation to energetic condition and ecological context

How and when migrants integrate directional information from different sources may depend not only on the bird’s internal state, including fat stores, but also on the ecological context during passage. We designed experiments to (1) examine the influence of stored fat on the decision to migrate and on the choice of migratory direction and (2) investigate how the integration of orientation cue information is tied to energetic status in relation to migration across an ecological barrier. Migratory orientation of red-eyed vireos (Vireo olivaceus) at twilight was recorded using two different techniques, orientation cage experiments and free-flight release tests, during both fall and spring migration. During fall migration, the amount of stored fat proved decisive for directional selections of the vireos. Fat birds chose directions in accordance with migration across the Gulf of Mexico. Lean birds oriented either parallel to the coast line (cage tests) or moved inland (free-flight releases). Whereas only fat birds showed significant responses to experimental deflections of the geomagnetic field, lean birds displayed a tendency to shift their activity in the expected direction, making it difficult to evaluate the prediction that use of the magnetic compass is context dependent. Fat loads also had a significant effect on the decision to migrate, i.e., fat individuals were more likely to embark on migration than were lean birds (true for both cage and release experiments). During spring migration, a majority of experimental subjects were classified as lean, following their arrival after crossing the Gulf of Mexico, and oriented in seasonally appropriate directions. The vireos also showed significant responses to experimental deflections of the geomagnetic field regardless of their energetic status. Free-flight release experiments during spring migration revealed a significant difference in mean directions between clear sky and overcast tests. The difference may indicate a compensatory response to wind drift or possibly a need for celestial cues to calibrate the magnetic compass. Finally, this is the first demonstration of magnetic compass orientation in a North American vireo. Received: 15 December 1995/Accepted after revision: 24 March 1996     

基于多源辅助数据和神经网络模型的稻田土壤砷空间分布预测

合适的方法和多源的辅助数据对于准确预测土壤重金属的空间分布具有重要意义.该研究提出一种径向基函数神经网络结合普通克里格法的模型(RBFNN_OK),由主成分分析(PCA)提取的地形因子、遥感数据和邻近信息等多源辅助数据作为自变量,预测江西省都昌县稻田土壤砷空间分布.为验证RBFNN_OK的可行性:首先在全县范围内采集144个稻田表层(0～20 cm)土壤样品,运用ArcGIS地统计模块随机抽取115个(80%)采样点作为测试集,29个(20%)采样点作为验证集.其次多源辅助数据包括地形因子、遥感数据和邻近信息等14个定量因子作为预测变量,将预测变量进行主成分分析,得到前10个主成分的累积贡献率达到97.62%.再次一个特定的RBFNN_OK被用来预测土壤砷空间分布.最后将RBFNN_OK模型的预测结果与径向基神经网络模型(RBFNN)、回归克里格模型(RK)和多元逐步线性回归模型(MSLR)进行比较.结果表明,RBFNN_OK的测量值标准偏差与均方根误差的比值(RPD)较其它3种方法分别提高了14.92%、35.71%和44.67%.此外,RBFNN_OK还提供了更加真实且有关土壤砷空间分布的细节信息.RBFNN_OK取得最优效果可能归因于引入多源辅助数据,考虑多源辅助数据和土壤砷之间的多重共线性和非线性关系.该方法可为稻田土壤砷调查与环境保护提供更为精准的信息.     

多源遥感数据支持下的县域尺度生态效率测算及稳健性检验——以长江中游城市群为例

生态效率是评价区域生态文明水平的重要依据,也是地理学与经济学开展资源环境综合研究的常用指标和变量,县域尺度生态效率测度的研究匮乏,制约了上述问题在县域层面上开展。在长江经济带生态优先和绿色发展国家战略下,以长江中游城市群为研究区域,依托多源遥感数据构建县域尺度生态效率测算指标体系,应用非合意产出超效率EBM模型测算2000-2015年县域生态效率,利用GIS空间分析工具揭示其时空分异规律和空间关联特征。并设计稳健性检验方案,对县域尺度生态效率测度路径科学性及稳健性进行检验。结果表明：（1）各年份长株潭城市群和环鄱阳湖城市群所辖县域的生态效率均优于武汉城市圈所辖县域;（2）研究期内生态效率维持高位区域包括武汉市辖区等12个县市,生态效率持续低值区域包括瑞昌市等7个县市;（3）县域生态效率H-H集聚区由衡阳市、株洲市及其周边至2015年成片消失,L-L集聚区则按照顺时针走向,逐步形成围绕武汉市的闭合环形区域;（4）基于市域生态效率排名对比的稳健性检验表明,县域生态效率测度路径和结果具有较高可信度。     

国土空间规划大数据应用方法框架探讨

新时代国土空间规划的核心目标为“满足人民对美好生活的需求”和“自然资源保护”并重。作为国家部门调整后的新规划类型,国土空间规划编制的方法研究整体缺乏,学者主要聚焦于自然资源本身的禀赋情况,利用传统统计、空间及调查数据和统计分析、空间分析及归纳演绎等方法对国家及省域层面的国土空间承载力与适宜性进行静态评价,对生态红线、基本农田保护线、城镇开发边界进行刚性划定。然而,现有研究较少考虑人类活动对国土空间利用的动态影响,缺乏对新发展趋势之下的生态空间、农业空间及城镇空间的科学安排。本文引入能够直接反映人类活动时空变化的大数据,重点从国土空间适宜性评价、生态空间规划、农业空间规划及城镇空间规划四个环节探讨了大数据应用的方向与具体方法框架,强调“自然空间”+“社会经济活动”相互作用下的国土空间规划编制的科学化路径。     

基于陆海统筹视角的国土空间开发建设适宜性评价——以辽宁省为例

国土空间开发建设适宜性是优化国土空间开发格局、提升开发质量与效益的科学依据和基础保障,对实施区域协调发展战略具有重要意义。遵循城乡融合、陆海统筹原则,以东北地区唯一既沿海又沿边省份——辽宁省为例,从自然环境、经济社会、海洋功能三个维度构建适宜性评价指标体系,综合运用特尔斐法、木桶原理法则、线性加权求和法及多要素空间叠置分析等方法,对其国土空间开发建设适宜性进行评价与分析。结果表明：辽宁省国土空间开发建设适宜性空间分异明显,适宜建设区与基本适宜建设区呈明显的中心外围分布格局,沿沈大轴线、滨海轴线集聚分布;不适宜建设区以滨海线为轴带南北对称分布;基本不适宜建设区以沈大线为轴带东西对称分布。适宜、基本适宜、基本不适宜、不适宜建设区面积依次为15504.39 km²、22645.34 km²、66833.96 km²、68720.99 km²,分别占陆海国土的8.93%、13.04%、38.48%、39.56%。自然环境对区域国土空间开发建设具有基础性、决定性作用,不同等级、不同区域自然环境适宜性集聚与分散特性差异显著;经济社会对自然环境的适宜、基本适宜、基本不适宜建设区修正作用明显。海洋功能区的引入,极大拓展了辽宁省国土空间范围。但海洋功能适宜性空间分布极不均衡,由于海洋国土本身属性,其可供直接开发建设空间有限,而保护空间广阔,国土空间开发建设与生态环境保护之间的矛盾依然严峻。     

驱动数据对流域水文模拟中不同结果要素的影响

流域水循环中各要素之间高度的非线性关系,使得驱动数据对模拟结果的影响研究变得复杂。结合站点实测和遥感的降水、温度和潜在蒸散发驱动数据,构建了叶尔羌河流域的8个MIKE SHE模型;根据方差分析模型（ANOVA）对模型“输入”与“输出”之间显著性影响检验的结果,以积融雪过程为例,剖析了驱动数据影响的具体表现。结果表明：相比站点数据,TRMM降水驱动的模型导致积雪输出的空间分布差异性更加明显;MODIS温度数据驱动的模型导致了中低山区的永久性薄层积雪覆盖更广,而高山区的储雪量更少;遥感蒸散发驱动的模型在积雪模拟方面并无显著差异。ANOVA对水文系统中要素之间的显著性假设检验,可为明晰驱动数据对水文过程的具体影响方式提供重要前提。     

气象资料同化对PM2.5预报影响的模拟分析

基于GSI（网格点统计插值）同化系统和WRF-Chem模式,利用高分辨率的气象自动站观测资料和天气雷达资料进行同化和模拟预报,针对2017年11月4~5日发生在我国京津冀地区的一次污染过程,对比研究了气象资料同化对PM_2.5模拟效果的影响.结果表明,WRF-Chem模式能较为准确地预报出北京-石家庄-邯郸的污染带分布和演变,低层风场辐合是污染带形成的主要气象因素;无同化的控制试验由于地层风场辐合较强,高估了污染带上的PM_2.5浓度,同化试验减小了低层的风场辐合,同时增高了地面温度并抬升了边界层高度,从而降低了污染带上PM_2.5的浓度;预报检验分析表明,同化试验的预报效果整体好于控制试验,0~36h的平均BIAS（标准偏差）和RMSE（均方根误差）分别降低了7.55和5.42μg/m³,MFB（平均相对偏差）和MFE（平均相对误差）分别降低了28.8%和9.4%,同化试验在预报的第10~30h时段上的改善效果最为显著.