城市地表形态对热环境的影响——以上海市为例

基于遥感与GIS技术,利用Landsat7-ETM+影像反演地表温度,用社会经济统计数据、土地利用现状数据和道路交通网络数据计算城市景观形态参数以表征地表特征,从行政区(县)、5km间距同心环带和局部区块3个水平上划分空间单元建立数据样本,分析城市地表形态对热环境空间分布格局的影响。结果表明:(1)景观混合度和景观分裂度对地表温度有恒定的负向影响,区块连通性与地表温度负相关;(2)景观分裂度对热环境的影响取决于地类属性:分裂度大的增温地类,地表增温效应弱;分裂度大的降温地类,地表降温效应强;(3)人口密度和经济密度可对地表温度产生恒定正向影响;(4)人口密度、建设用地比例和房屋建筑比例是分布在区(县)尺度、同心圆环尺度和典型区块尺度上影响地表热环境最显著的地表形态要素。     

突发事件下人群应急信息传播策略推演方法研究*

为提升突发事件预警信息传播能力,拓宽预警信息传播渠道,增强预警信息传播多元化特征,提出群体内个体传播影响力评估方法及应急信息传播模式制定方法,并基于网络分析与多智能体建模,研究群体应急信息传播策略制定方法与有效性分析手段,重点阐述方法实施路径与应用方向。研究结果可用于制定基于社会网络的应急信息传播策略,并通过多智能建模对应急信息传播情景进行有效性推演。     

多情景分析的农业面源污染关键源区识别软件开发及应用

为解决农业面源污染关键源区识别过程中情景单一、数据量大、涉及环节多,以及模型复杂、操作繁琐和治理效果不明确等问题,采用GIS技术结合InVEST的产水量与营养物传输率模型,构建可进行农业面污染关键源区识别与治理模拟的信息系统。设计了基于入河负荷、潜在径流浓度、负荷与产水量比值3种不同情景下的关键源区识别功能,模拟了3种情景下关键源区的分布状况;整合了InVEST的产水量、营养物传输率和流失负荷等模型;设计了面源污染关键源区治理模拟功能,可直观展示3种情景下识别出的关键源区的治理效果;并以海河流域为例,应用该软件对农田总氮（TN）面源关键源区进行了识别和模拟治理。结果表明：1）基于入河负荷情景下识别出的关键源区较为分散,分布在除永定河与子牙河水系外的大部分水系;基于潜在径流浓度情景下的关键源区分布较为集中,多分布在流域中部至南部,其余分布在东南部;基于负荷与产水量比值情景下识别出的关键源区分布高度集中,分布在流域中部至南部。2）基于潜在径流浓度、负荷与产水量比值情景在TN、总磷（TP）模拟治理中的效果接近,且明显优于基于入河负荷情景;结合软件中设定的基于入河负荷、潜在径流浓度、负荷与产水量比值3种情景进行分析,能降低复杂地理环境带来的影响,提高面源污染关键源区的识别效率,提升面源污染关键源区治理决策的科学性,具有实用性。

     

人工湿地植物无损监测方法的建立与应用

人工湿地植物生物量的测定是研究人工湿地植物生长特性和去污性能的重要基础。目前常用的人工湿地植物生物量的测定方法繁琐,难以实现无损检测。以湿地植物梭鱼草和香蒲为例,结合自主设计的人工湿地植物生长信息提取软件,快捷、无损地测定湿地植物投影面积和质量,提出人工湿地植物无损监测方法。结果表明:湿地植物梭鱼草、香蒲的植株投影面积与植株株高呈极显著的线性相关关系,相关系数R分别为0.834~0.940 和0.707~0.904(P<0.01);梭鱼草的平均植株投影面积与其所在人工湿地池的TN、TP累积量具有显著相关性(P<0.05),香蒲的平均植株投影面积与其所在人工湿地池的TN、TP累积量相关性显著性系数分别为P=0.002和P=0.056。     

未确知信息对河流型水源保护区划分的影响

基于未确知数学理论,考虑河流环境系统信息的未确知性,定义二维水质模型主要参数为未确知参数,建立未确知二维水质模型,递推计算出保护区划分的合理长度及对应的污染物浓度取值区间及可信度分布,并对未确知二维水质模型中各参数的影响做了比较分析。结果表明,利用未确知二维水质模型,以COD为污染物计算的晋江干流水源二级保护区水域长度为6 220m,该长度能在0.934 0的主观可信度上保证水质安全,而基于确定性水质模型,利用各参数均值计算的保护区长度5 350 m存在95.22%的水质超标风险率。未确知二维水质模型各参数影响分析表明,模型应用的未确知参数及各参数变异性对模型计算结果有较大关系,未确知参数考虑越多,保护区划分长度越长;参数变异系数越小,其对计算结果影响越小。     

多源信息融合技术在内陆湖库水华预警中的研究进展与展望

面对水体富营养化愈来愈严重，水华爆发越来越频繁的严峻形式；为减少水华发生频率及由此造成的损失，开展水华预警已成当务之急。水华爆发是水体中营养盐的累积、气候条件与水力条件等众多因素非线性共同作用的产物；为此，有必要在众多水华影响因素的动态监测信息的融合基础上，寻求水华爆发与这些影响因素间的影射关系，这就需要信息融合技术。通过归纳总结多源信息融合技术在内陆湖库水华预警中应用的研究进展，结合目前我国水华预警的具体需求，提出建立基于多源信息融合技术的水华预警决策支持系统的研究前景与初步设想。信息融合技术为水华预警提供了一个良好的平台，它将与水华相关的不同信息源（水文、气象、水环境质量与环境遥感）所提供的局部不完整的观测信息加以集成与互补，消除多源信息之间存在的冗余和矛盾，形成对水华爆发环境相对完整的感知与描述；从而提高水华预警与应急响应决策的效率，提高预警信息的时间与空间分辨率，扩展信息的时空监测范围。     

基于ETM影像的植被指数在土地利用中的特征——以雅安市雨城区为例

利用LandSAT7号卫星的ETM数据、土地利用现状数据，在GIS空间分析工具与ERDAS空间建模语言的支持下，提取ETM影像的RVI、NDVI和MSAVI等3类植被指数，在ArcGIS中应用样带统计分析工具，统计并分析3类植被指数在各土地利用类型中的分布与特征。结果表明：RVI与NDVI、MSAVI在各土地利用中的特征相似，都能较好的反映土地利用类型的覆盖程度，但各植被指数的表现形式有异，即RVI值高的，NDVI、MSAVI值较低，代表的植被覆盖度也较低，反之亦然；3类植被指数能较好的区分出农田用地、非植被覆盖区、植被覆盖区，而林地与灌木林、早地与园地则不易区分。     

发达国家污染场地数据库系统建设及其对我国的借鉴

污染场地数据库系统建设是实现国家污染场地管理的重要内容。发达国家对污染场地的管理起步较早,已逐渐在污染场地分类机制的基础上形成了各自的污染场地管理体系,并建立了污染场地数据库与信息管理系统,使污染场地的管理逐步走向规范化、信息化。我国污染场地管理工作尚处于初级阶段,污染场地数据库与信息管理系统建设还有待深入探讨和研究。详细阐述了美国、加拿大污染场地数据库系统构建思路,在分析国内污染场地信息管理系统现状的基础上,探讨其对我国污染场地数据库和环境管理信息系统建设的重要借鉴意义。     

长江流域近51a来日降水时空变异的多尺度特征

基于长江流域115个雨量站1963~2013年的日降水数据,应用小波多分辨分析结合信息论的方法,揭示长江流域近51 a来日降水时空变异的多尺度特征。结果表明:空间上,流域日降水序列的变异性具有明显的局部聚集性;并沿纬向呈现出显著的非均质性,而沿经向呈现出拟均匀性;并于103°E附近存在一条明显的分界线,界线以西的日降水变异程度显著高于界限以东的;且日降水变异性与高程之间存在较强的线性相关性,而与年降水量和年降水天数之间则存在较弱的相关性。时间上,流域各站点日降水子序列对原始序列总变异的相对贡献的大小于103°E附近也存在一条明显的分界线,界线以西,各时间尺度下子序列的贡献均大于界线以东;且这种相对贡献的谱图于256 d处呈现出突变现象。此外,流域降水变异的时间尺度可分为3个不同的区间:短期的(2~16 d)、年内的(16~256 d)和年际的(大于256 d)。     

基于遥感和信息熵的城乡结合部范围界定——以荆州市为例

城乡结合部是城市与农村相互结合的特殊经济地理单元,是城市快速扩张的重点区域,受城市与农村的双重影响,而目前城乡结合部范围不明确,确定方法以定性为主。针对这一特点,以信息熵理论为基础,结合分析城乡结合部土地利用特征,建立了土地利用信息熵模型。并以荆州市为例,以2000年10月ETM+影像为基础数据源,在ArcGIS和ERDAS Imagine软件的支持下,应用土地利用信息熵模型,分析熵值分布特点,最后采用突变点检测的方法,以熵值60和30确定荆州市城乡结合部的内外边界。得到荆州市城乡结合部的面积为124.4 km2,大致包括25个行政村。比较表明,该方法划分精度较高、实时性强。但若能采用更高分辨率的遥感影像并结合其他模型,会使划分精度进一步提高