面向国土空间规划实施监督的监测评估预警模型体系研究

国土空间规划监测评估预警是监督规划实施管理、保障规划实施成效的重要手段,也是实现“可感知、能学习、善治理、自适应”智慧规划转型的关键支撑。针对当前国土空间规划监测评估预警研究重机制、轻理论,以及缺乏一套科学可用的监测评估预警技术方法支撑的不足,在系统分析国土空间规划监测评估预警目标与内涵的基础上,构建以人工智能（Artificial Intelligence）、大数据（Big Data）、云计算（Cloud Computing）等新型信息技术(“ABC”技术）为支撑,覆盖国土空间规划“监测—评估—预警”业务全生命周期的应用模型体系,并结合信息系统建设案例,介绍了基于“ABC”技术的国土空间规划监测评估预警模型体系对实现各地国土空间规划“动态监测、精准评估、及时预警”的重要支撑作用。     

基于救援风险的隧道群消防力量优化

高速公路隧道群区段消防力量设置为影响救援效率的重要因素。以消防车辆应急响应时间作为消防救援风险的判断标准,提出了基于救援风险的消防力量优化流程及方法。以浙江公路苍岭隧道群区段为例,在对其消防灭火救援风险分析的基础上,提出优化隧道群区段消防力量的构想,以期提高应急救援的时效性。     

黑龙江省公路风吹雪灾害形成机理与分布特征

分析了风吹雪灾害形成的因素和机理,并结合黑龙江省4条主要公路的风吹雪灾害调查数据,对该省公路风吹雪灾害的分布特征进行了分析。结果指出,气候和地形条件,特别是公路路线走向、路基横断面形式以及路基高度对风吹雪灾害的形成具有主导作用。     

基于GPRS数据传输的滑坡位移实时监测系统

介绍了采用差分全球定位系统（GPS）定位、单片微机数据采集和控制、通用分组无线业务（GPRS）等技术构建的一套具有实时数据采集和处理能力的远程滑坡位移监测系统。监测试验表明,系统监测误差小于1cm（单频GPS,垂直方向）,并具备突发崩塌报警功能。     

遥感指数在湖泊叶绿素a反演研究中的应用

借鉴陆地植被指数的算法,利用MODIS数据的波段组合对太湖叶绿素8浓度进行反演。探讨了差值植被指数DVI、比值植被指数RVI、归一化植被指数NDVI这三种遥感指数形式的反演效果及各自特点。MODIS数据蓝光波段和红外波段的组合是反演太湖叶绿素浓度的最佳波段组合,DVI适合于反演叶绿素浓度高的情况,RVI的反演结果两极分化明显而普适性较差,NDVI适合于反演浓度较低的情况。     

我国环境管理新进展及环境大数据技术应用展望

伴随着环境问题复杂性日益凸显和国家对生态环境保护的高度重视,传统环境管理和决策手段已经难以满足新时代环境治理需要。推动大数据技术及其应用是重要的国家战略,环境大数据技术是环境学科热门的技术研究领域之一,将促使我国环境管理逐渐向动态化、数字化、网络化和精细化转变。本文回顾了我国环境管理体系的历史阶段变化和新时期环境管理的需求,总结了大数据技术及其发展趋势和国内外环境大数据技术应用进展,从我国环境管理领域大数据技术应用的需求出发,提出了环境大数据技术应用前景和主要功能,包括环境数据采集与挖掘、多源数据处理与管理、大数据分析与应用和环境管理决策与支撑等。大数据技术作为解决复杂系统问题的重要手段,将在我国环境管理和综合决策中发挥重要作用。     

河网水源生态湿地水氢氧同位素分异特征

为揭示河网水源生态湿地中水力流程沿途和植物床-沟壕系统内部水同位素分异特征,于2019年8月夏季湿雨期,沿水力流程梯度采集嘉兴市石臼漾湿地、贯泾港湿地、海宁市长水塘湿地和泰山港湿地这4个根孔型水源生态湿地上层水样,于2020年1月冬季干冷期采集泰山港湿地植物床-沟壕系统内部沟壕上层水样和植物床潜水样品.测定氘（δD）和δ¹⁸ O丰度,运用同位素技术和数理统计方法解析湿地水体水同位素分布和组成特征,并探明植物床-沟壕系统对水同位素分异的影响.结果表明：①河网水同位素时空变化很大程度上受到不同水源补给和蒸发富集作用的影响,湿地敞水区水线与邻近区域大气降水线相比,湿地区水氢氧同位素呈现富集特征;②通过多种数理统计手段结合散点图并做模型假设诊断分析,发现在4个湿地的区域尺度和每个湿地内部的局域尺度,水氢氧同位素丰度及组成在垂向维度和水平维度大多呈现复杂的非线性变化,在区域尺度上,垂向维度的水位高程较水平维度的水力流程长度对水同位素的分布影响更大,而在局域尺度内,水力流程驱动的影响往往更大;③异质性较强的湿地根孔生态净化区相较于其他功能区其水同位素相对更加富集;④由芦苇等根系发达的植物所形成的地下大孔隙网络、富含粘土的基质土壤和植物床上的植物对湿地水氢氧同位素丰度具有显著影响,因此,在植物床-沟壕系统内部,出水侧的低位小沟相较于进水侧的高位小沟其水同位素偏轻;⑤植物床-沟壕系统中水同位素丰度的突变点可能预示着水体净化的拐点;⑥植物床-沟壕系统潜水中氘盈余（d-excess）明显高于沟水相应值,且潜水变异系数远大于沟水,湿地根孔生态净化区的氘盈余呈现夏季湿热雨季偏负、冬季干冷旱季偏正的季节性差异,反映了湿地水汽来源的季节性差异和内部同位素分馏行为的空间差异.研究结果为人们认识人工湿地中水同位素分布特征、水力流态及提升湿地运行效果提供参考依据,并为探索湿地水质提升关键技术提供新思路.本研究表明水同位素技术在剖析湿地水文学方面具有可靠的巨大潜力.     

基于响应面模型的区域大气污染控制辅助决策工具研发

基于CMAQ模型结果,利用高维克里金插值算法,建立了排放控制因子与污染物环境浓度的响应面模型(RSM),实现了大气污染可控源排放与复合污染水平的实时函数响应.研究结果显示,RSM对PM2.5的预测结果与CMAQ实际模拟结果的误差在容许范围内(最大误差小于0.20μg.m-3,3.89%).基于所建立的RSM,开发了RSM-VAT区域大气污染控制可视化辅助决策工具.使用RSM-VAT对美国8个典型城市的PM2.5污染状况进行了控制情景分析,通过"可视化展示"和"图表分析"二大模块,输出不同控制情景下的环境污染物浓度的实时响应图、可视化展示和数据分析图表等结果.     

基于EOS/MODIS资料的太湖藻类动态模拟

建立了太湖藻类生长的动态模型,并将其与水动力模型和水质模型相耦合,利用2001年7～8月太湖的实测资料对模型进行了率定。借助该模型,对2004年8月太湖水体中TN、TP的变化以及藻类生长过程进行了模拟。利用中分辨率成像光谱仪EOS/MODIS的数据对太湖叶绿素a浓度进行遥感定量,将遥感监测数据和模型计算结果进行了比较。结果表明:该模型可进行风生湖流、TN、TP的模拟,以叶绿素a浓度描述的藻类浓度的模拟值能较好地拟合遥感监测值,且遥感监测图和模型模拟图所反映的全太湖叶绿素浓度分布基本一致。最后根据遥感和模拟对太湖全区的藻类分布作了具体的分析。     

中国生物多样性核心元数据标准的探讨

阐述了无数据的涵义及其在履行《生物多样性公约》中的作用,评述了国外地理空间无数据标准和生物多样性元数据标准的研究现状,讨论了国内生物多样性元数据标准存在的问题,提出了中国生物多样性核心无数据标准草案及我国生物多样性元数据库建设的有关问题