乡镇尺度大娄山区生态系统服务价值时空变化研究

乡镇尺度生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)核算对于制定乡镇差异化发展调控政策具有重要参考价值.以大娄山区水源涵养与生物多样性保护功能区(简称“大娄山区”)为研究对象,基于2000年和2018年2期土地利用数据,通过单位面积价值当量核算、地貌、地表粗糙度、空间统计等方法,研究了乡镇域ESV,并分析其地形效应和空间关联特征.结果表明:①2000—2018年大娄山区ESV整体呈稳定且微弱增长趋势,由1 891.44×108元增至1 895.73×108元;有28个乡镇ESV呈下降趋势,其中22个分布在贵州省.②在大娄山区4种地貌类型中,以缓坡区域的ESV最高(2018年),为811.69×108元;而区域单位面积ESV由高到低依次为峡谷底(0.21×108元/km2) >山脊(0.07×108元/km2) >缓坡(0.06×108元/km2) >陡坡(0.01×108元/km2).③2000年和2018年大娄山区ESV全局Moran's I值分别为0.111和0.109,且P值均小于0.05,表明研究区有显著的空间自相关性和空间聚集效应.2000—2018年,乡镇尺度ESV变化主要有5个空间热点聚集区和2个冷点聚集区.研究显示,建议对大娄山区28个ESV下降的乡镇、ESV冷点聚集区所涉及的乡镇、Ⅲ级地表粗糙度和缓坡重叠区域应优先开展“三生”空间优化.      

贵州高原起伏地形下太阳直接辐射的精细分布

太阳直接辐射是太阳总辐射的重要组成部分。论文在前人研究的基础上,对以前的模型进行了一些改进,考虑了坡度、坡向和地形相互遮蔽作用对起伏地形下天文辐射的影响,基于数字高程模型(DEM)数据,研制了以起伏地形下天文辐射为起始数据的起伏地形下太阳直接辐射的分布式模型。应用100m×100m分辨率的DEM数据,1960~2000年贵州高原及周边102个气象站常规气象要素观测资料,10个气象站的太阳辐射资料,计算了贵州高原起伏地形下各月及年太阳直接辐射精细空间分布。结果表明：①坡度、坡向、地形遮蔽对太阳直接辐射的影响较大,由于局地地形因子的影响,起伏地形下太阳直接辐射的空间分布具有明显的地域分布特征,纬向分布不明显,局地地形对太阳直接辐射的影响是不容忽视的;②贵州高原起伏地形下太阳直接辐射年总量、1月、7月大部分地区分别介于1 046~1 700、31~90、156~205MJ/m²;③季节不同,局地地形因子对起伏地形下太阳直接辐射空间分布的影响不同,冬半年大于夏半年;随坡度的增大,局地地形因子的作用增大。     

基于DEM的复杂地形下平均气温分布式模拟研究——以贵州高原为例

影响复杂地形下气温分布与变化的因素很多,其中尤以海拔高度和地形的影响最显著。论文在前人研究的基础上,对以前的模型进行了一些改进,考虑了坡度、坡向和地形相互遮蔽作用对复杂地形下天文辐射的影响,基于数字高程模型(DEM)数据,研制了以复杂地形下天文辐射为起始数据的复杂地形下平均气温的分布式模型,在模型中还考虑了海拔高度、山区太阳总辐射、日照百分率。以地形复杂的贵州高原为例,应用100 m×100 m分辨率的DEM数据及气象站常规观测气象资料,计算了贵州高原复杂地形下各月及年的平均气温精细空间分布。结果表明:①坡度、坡向、地形遮蔽对平均气温的影响较大,由于局地地形因子的影响,复杂地形下平均气温的空间分布具有明显的地域分布特征,地形对平均气温的影响在计算时是不容忽视的,②季节不同,局地地形因子对复杂地形下平均气温空间分布的影响不同,冬半年大于夏半年。平均气温随海拔高度的增加而降低。南坡随坡度的增大而升高;北坡随坡度的增大而降低。在坡向影响上,1—5月、10—12月偏北坡月平均气温偏低,偏南坡月平均气温偏高;7—8月因太阳高度较高,因此出现相反的情况,北坡高于南坡。     

复杂地形污染物扩散模式比较

对复杂地形污染物扩散模式的国内外的研究成果作了回顾性的展望,在此基础上对各模式的适用性做出比较,最后,对今后有待改进的方面提出了一些意见。     

浅谈全球定位系统在环境领域的应用

总结了近年来全球定位系统在环境领域中的应用,将GOPS技术在这一领域的应用概括为环境管理、环境监测,环境事故应急处理,水下地形测量4个方面.并结合实例阐述了全球定位系统在上述4个方面的应用情况.随着GPS技术的进一步发展,其在环境领域中的应用将会越来越广泛和深入.     

基于生态安全格局的山地丘陵区自然资源空间精准识别与管制方法

自然资源空间管制是平衡生态保护和经济发展关系的基本工具,严守生态安全格局的底线思维对于重建系统完备、生态盈余的自然资源空间管制新格局具有重要指导意义。以胶东半岛典型山地丘陵区——栖霞市为例,应用数据密集型知识挖掘,集成地理信息方法与模型,基于栅格从生态服务功能重要性和生态环境敏感性两方面精准识别生态源地,利用地形位指数修正基本阻力面,并运用最小累积阻力模型提取生态廊道,从而构建生态安全格局,实现自然资源分区管制。结果表明:栖霞市生态源地面积为627.80 km²,占全市总面积的31.14%,集中分布在中东、中南和西北部,且超过一半源地为林地;关键、优化生态廊道各237.19 km、83.90 km,大多由林地组成,主要分布在中东、西北和西南部,形成完整的生态网络;划定禁止建设区、限制建设区、条件建设区和优先建设区,为自然资源空间精准管制提供方法保障。     

重庆市“一区两群”生境质量及其地形梯度分异

开展生境质量时空演变定量化研究,对于生物多样性保护、生态系统服务功能维育、生态安全格局构建具有重要意义。该文以景观生态学理论为基础,利用InVEST模型对重庆市"一区两群"2000-2018年间生境质量进行定量化评价,并结合地形位指数和分布指数,探讨了生境质量时空变化规律的地形梯度效应。结果表明:(1)研究区主导景观类型为耕地,其次是林地,两者面积占比达80%以上;研究时段内,林地、建设用地、水域面积呈持续增加趋势,耕地、草地、未利用地连续减少。(2)研究区生境质量总体较优,但时段内略有下降;空间分布上,渝东南和渝东北生境质量相对较好,生境质量指数均值分别为0.792和0.723,都市区生境质量均值仅为0.614;空间变化方面,都市区生境质量呈持续退化趋势,渝东南生境质量持续变好,渝东北生境质量变化不明显。(3)研究区生境质量等级空间分布地形梯度效应显著,高生境质量分布与林地、草地景观在Ⅳ～Ⅴ级地形位呈主导优势,而低生境质量分布则与耕地、建设用地在Ⅰ～Ⅱ级地形位关联明显。(4)该研究成果可为重庆市国土空间差异化的生态环境保护政策制定提供重要参考。但就InVEST模型而言,针对地形复杂的...     

川滇农牧交错区地形特征对土地利用空间格局的影响

川滇农牧交错区位于我国青藏高原的东南缘,地形地貌特征复杂,研究该区土地利用特征与地形之间的关系,有助于了解人类开发活动与自然地理条件之间的关系,对区域的资源开发和生态保护具有重要的现实意义。基于RS＼GIS技术,采用遥感调查、土地利用结构分析和GIS空间分析方法,研究了该区 1988～2000年的土地利用特征,以及不同土地利用类型的空间分布与地形因子之间的关系。初步结果发现：耕地、林地和草地是研究区内受人类活动影响的主要土地类型,也是类型转换相对频繁的土地类型;地形因子对不同土地利用类型的空间分布具有显著影响,其中,海拔在垂直方向上对土地利用空间布局具有控制性作用。研究结果同时表明,地形特征是川滇农牧交错区土地利用空间格局形成的基础,其原因在于地形因子通过影响水热条件及其他自然资源要素在本区内的再分配,进而影响着人类对土地资源的利用方式和利用程度.     

考虑地形与生物多样性的InVEST模型及其在县域生物多样性安全格局分析中的应用

县域尺度生物多样性安全格局精细评估可为区域生物多样性保护规划、实施与管理提供科学参考。以粤北山区翁源县为例,采用InVEST生境质量模型,结合区域地形与生物多样性特征,以生境质量指数、地形与生物多样性综合指数为评价指标,开展区域生物多样性安全格局综合评估。结果表明：翁源县整体生境质量指数（HQI）较高,尤其在人为扰动较弱的水系和林区最为明显,生境质量指数较低区集中在建设用地、耕地等人类活动影响强烈区域;地形多样性综合指数（TDCI）与地形起伏度和地形坡度位置指数分布格局较为一致,而与地形湿度指数相对差值分布格局相反;生物多样性指数（BCI）分布格局受到香农-威纳指数物种多样性本底及生物多样性丰富度、人类足迹指数、生物多样性重要度与植被总覆盖度的交互影响;生物多样性综合安全格局指数与HQI、BCI及TDCI分布有较好的一致性,低风险/低脆弱（高安全）区集中在县域内城镇建设用地、交通水利和耕地等人类活动强烈区,高风险/高脆弱（低安全）区主要分布在县域北部、西北部、东南部、东北部自然保护和饮用水源等人类活动干扰微弱区。通过与区域生态保护红线等相关资料进行验证与分析,改进优化后的评估结果更能精细和客观地反映研究区生物多样性安全格局。

     

复杂地形含硫气体扩散定量风险评价技术

为解决平原地区气体扩散难以准确反映复杂地形气体扩散的真实情况,本文采用地形数字高程模型和网格划分技术、流体动力学模型,运用具有自主知识产权的气体扩散风险软件进行分析和评价,研究复杂地形条件下气体扩散定量风险评价技术方法并通过风洞实验进行验证.结果表明:该定量风险评价技术能够客观真实地反映复杂地形条件下天然气泄漏扩散的风险.