厦门市填海造地的遥感PCA识别及其驱动机制研究

基于遥感主成分分析(PCA),论文提出一种快速、准确及经济地识别填海造地时空分布的新方法。并以厦门市港湾地区为例,将1993与1996年,1996与1998年,1998与2001年,2001与2003年、2003与2006年共6期遥感影像融合后经PCA分析得出5个时间段内填海造地的空间分布信息,并结合相应阶段的城市发展战略进行分析。选取工业总产值、人口、港口货物吞吐量等统计数据作为填海造地行为的社会经济驱动因子进行回归分析,得出政策导向、工业的快速发展以及人口的增加等是厦门港湾地区填海造地的主要驱动因素。最后提出基于驱动机制和未来情景分析的港湾地区填海造地优化调控的政策建议。     

Neutral modelling of agricultural landscapes by tessellation methods—Application for gene flow simulation

Neutral landscape models are not frequently used in the agronomical domain, whereas they would be very useful for studying given agro-ecological or physical processes. Contrary to ecological neutral landscape models, agricultural models have to represent and manage geometrical patches and thus should rely on tessellation methods. We present a three steps approach that aimed at simulating such landscapes. Firstly, we characterized the geometry of three real field patterns; secondly, we generated simulated field patterns with two tessellation methods attempting to control the value of some of the observed characteristics and, thirdly, we evaluated the simulated field patterns. For this evaluation, we considered that good simulated field patterns should capture characteristics of real landscapes that are important for the targeted agro-ecological process. Real landscapes and landscapes simulated using either a Voronoi or a rectangular tessellation were thus compared when used as input data within a gene flow model. The results showed that neither tessellation method captured field shapes correctly, thus leading to over or (small) under estimation of gene flow. The Voronoi tessellation, though, performed better than the rectangular tessellation. Possible research directions are proposed to improve the simulated patterns, including the use of post-processing, the control of cell orientation or the implementation of other tessellation techniques.     

基于CA-Markov模型土地利用对景观格局影响辨识

采用CA-Markov模型方法,研究挠力河流域不同时段土地利用对湿地景观格局干扰强度的差异性.结果表明:(1)流域湿地景观格局变化显著.1967-2000年,挠力河流域湿地类型景观最大斑块指数逐渐减小,耕地和水域斑块的面积周长分维数逐渐减小,而沼泽和居民地的散布与并列指数变大,草甸和耕地聚集度指数增大;湿地景观破碎化程度增加;湿地景观空间分布逐渐由流域周围高地势区向中心河流廊道退缩.(2)流域土地利用变化明显.耕地和居民用地数量迅速增加,耕地趋于集中连片分布,土地利用呈由自然湿地逐渐转化为耕地的变化过程,耕地成为主导的土地利用类型.(3)流域土地利用强度存在阶段差异.1967-2000年,流域内人类活动对湿地景观的干扰强度逐渐加剧,人为景观面积比例由1967年的26.5%上升至2000年的67.8%.土地利用影响强度指数由1967年的1.690上升至2000年的2.394.2000年模拟的流域土地利用影响强度比2000年实际土地利用影响强度小,由此可以识别1983-2000年人类对湿地景观的干扰强度比1967-1983年有所增大;利用居民地和沼泽面积的变化可以识别流域人口增长和排水活动对土地利用影响的时段差异性.     

SAMPLING FRAME FOR IMPROVING PEBBLE COUNT ACCURACY IN COARSE GRAVEL‐BED STREAMS1

ABSTRACT: Improved sampling techniques are needed to increase the accuracy of pebble‐count particle‐size distributions used for stream studies in gravel‐bed streams. However, pebble counts are prone to operator errors introduced through subjective particle selection, serial correlation, and inaccurate particle‐size measurements. Errors in particle‐size measurements can be minimized by using a gravel template. Operator influence on particle selection can be minimized by using a sampling frame, 60 by 60 cm, in which sampling points are identified by the cross points of thin elastic bands. Serial correlation can be minimized by adjusting the spacing between the cross points and setting it equal to the dominant large particle size (=D₉₅). In a field test in a cobble‐bed stream, the sampling frame developed in this study produced slightly coarser size distributions, particularly in the cobble range, than the traditional heel‐to‐toe walk that selects particles with a blind touch at the tip of the boot. The sampling frame produced more similar sampling results between two operators than heel‐to‐toe walks. The difference between the two sampling methods is attributed to an unbiased selection of fine and coarse particles when using the sampling frame.     

基于土地利用变化的忻州市生态格局时空变化分析

为了厘清改革开放以来忻州市各类生态系统及生态系统格局的时空特征,使用忻州全市1980、2000、2018年的土地利用和覆盖(LULC)二级分类数据,经过土地转移矩阵和景观格局指数计算,探讨分析了忻州市改革开放以来近40年的LULC及格局的长时间序列时空变化特征,以揭示忻州市的生态环境变化态势。研究区近40年来以城镇用地和其他建设用地增加为主,其他各类减少,城镇化和人口增长带来的土地和生态压力主要集中在草地、耕地以及湿地上;其中2000—2018年的变化更剧烈,人类活动对自然的干扰加剧,但同时在这一阶段已经开始了森林、湿地的保护,开展经济发展与生态文明同步建设。     

中国北方农牧交错带生态环境的空间格局演变

中国北方农牧交错带受自然条件和人为活动等多种因素的综合影响,生态环境问题比较突出,成为生态环境研究的典型区和理想地带。论文以此作为研究对象,选择能反映生态环境特点的多种空间数据信息,利用数字网格模型,通过采用空间叠加的分析方法,评估北方农牧交错带1989年和1999年的生态环境背景状况,并对北方农牧交错带生态环境变化及空间格局特征进行研究。结果表明:①1989至1999年,北方农牧交错带生态环境背景状况从东南向西北逐渐变差;②1989至1999年来,北方农牧交错带生态环境背景状况逐渐变差;③北方农牧交错带生态环境背景状况变化严重地区集中在晋陕蒙宁甘交界处、科尔沁沙地区、青海海东地区3个区域;④在205个旗县中,宁夏盐池县、内蒙古翁牛特旗、陕西定边县、甘肃环县、青海尖扎县、山西汾西县等12个旗县的生态环境变化最为严重,60%以上的面积生态环境背景状况逐渐变差。     

黄土高原土壤景观格局特征分析

在地理信息系统支持下,选择多种景观格局指数,从斑块面积、斑块数、斑块周长和多样性的角度对黄土高原地区土壤景观进行了格局特征分析。结果表明,黄土高原地区土壤景观斑块数、面积和周长分布均极不均衡,土壤景观多样性指数较低,反映出黄土高原地区土壤景观破碎化程度较高。     

上海城市土地利用转变类型及其空间关联分析

基于多时段TM遥感影像资料,通过地图代数和空间关联分析、相邻度分析等空间分析手段的综合应用,论文对上海地区近10年来城市土地利用变化类型、形成过程和相关空间机制进行了研究,结果表明:①近10年来上海城市土地利用扩展经历了“单核扩展”模式为主(1987～1990年)到“单核扩展”、“多核扩展”与“点-轴”扩展模式并存(1990～1995年),直至“多核扩展”及“点-轴”等复杂扩展模式为主(1995～2000年)的变化过程,导致上海中心城区和郊县城镇规模急剧扩张,交通干道沿线区域城市化过程明显增强,并形成整个上海地区城市化网络结构;②面积贡献率较大、转变频率较低的城市土地利用变化类型,与其他类型之间具有较高的关联度和空间亲和性,构成中心城区或卫星城、郊区城镇的扩展核心;③面积贡献率较低的类型,其转变频率较高,分布零散,构成扩展核的外围部分,这些城市周边地区存在一定程度紊乱、不合理的土地利用、开发活动;④城市化过程的内在空间机制与土地利用类型的面积和转变频率有密切关系。在更精细的尺度上依据转变频率划分的类别在一定程度上能更好体现城市土地利用变化类型的空间分异,及其作为宏观驱动机制的社会经济因子所具有的空间差异性。     

东北三省农田生态系统碳排放时空分异特征及驱动因素研究

根据2000—2014年东北三省碳排放的相关数据,结合空间探索性分析及地理加权回归等模型方法,对研究区农田生态系统碳排放量的空间集聚性、差异性及其重要驱动因素进行研究.结果表明:东北三省农田生态系统碳排放量存在比较显著的全局空间正相关,自相关性在整体上表现出逐渐增强的趋势,到2014年全局Moran's I指数达到最高值0.3395.在局部空间相关关系上,东北三省农田生态系统碳排放量的高-高区域集中在黑龙江省和吉林省,低-低地区主要集中在辽宁省,表现出不平衡的发展格局.人均GDP对农田生态系统碳排放有负效应,总人口数对农田生态系统碳排放的影响从正效应转变为负效应,化肥施用对农田生态系统碳排放影响程度的空间分布格局发生了较大变化,代表生产技术水平和能源消耗的农业化肥施用量和农业机械总动力因素对农田生态系统碳排放的影响较大,东北三省农田生态系统碳排放和农业机械总动力相关程度有逐渐趋同的趋势.     

东昆仑五龙沟金矿床Ⅲ矿段原生晕特征及模式

五龙沟金矿床Ⅲ矿段呈现以Au、As、Ag为主 ,伴有Pb、Zn、Cu、Bi、Sb等多元素的综合原生晕 ,其中Au、Ag、As为典型矿致异常元素组合 ,其次为Hg、Sb、Bi;Ag、As、Sb等元素为远程指示元素 ,也为矿体前缘晕和上部特征元素 ;Hg、Bi、Pb为矿体上部和中上部原生晕特征元素组合 ,也为中远程指示元素 ;Cu、Zn为矿体中部和中下部原生晕特征指示元素 ;Au在整个原生晕中均是特征直接指示元素 ;原生晕轴向分带序列为As-Sb-Ag-Bi-Pb-Hg-Au-Zn -Cu,横向分带序列为 ,矿体上部原生晕 :Au -Zn -Ag -Bi-As-Hg -Cu-Sb -Pb ;中下部原生晕 :Zn -Cu-Au -Ag -Hg-As-Pb -Sb -Bi。矿致原生晕特征为Au原生晕发育 ,平均强度大于 1 60× 1 9-9;原生晕组合复杂 ,Au、Ag、As、Sb、Hg、Bi、Zn原生晕连续性好 ,范围大于构造带 ,有内中外或外中浓度带 ,各指示元素原生晕吻合性好 ;一般在矿体 (带 )受中度剥蚀深度 (或矿体已露出 )断面上 ,Au -Ag和Au -As具正相关表现 ,相关性较好。这些特点或指标 ,可作为以蚀变岩型为主要类型金矿床的地球化学信息标志