偏最小二乘回归法在非点源污染年负荷量估算中的应用

针对非点源污染数据资料稀缺,机理模型难以建立,而统计模型所需资料相对比较易于获得,计算简便直观,并且在水环境规划管理中对非点源的年负荷量预测、估算的指导意义要大于对某一时点、某一断面的负荷量的模拟预测的情况,尝试将综合了多元回归、主成分分析、典型相关分析的偏最小二乘回归法用于建立流域非点源污染年负荷量的模拟估算模型,同时运用水文分析法以淮河淮南段为例进行计算并对两种方法进行对比,分析各自优缺点及其适用范围。应用表明,水文分析法适用于一年以上的非点源污染负荷量估算而对单次或短期的估算误差较大。偏最小二乘回归法解决了多元回归时变量具有多重相关性的问题,能够在样本数量少的情况下建模,提高相关分析的精度,具有较强的解释能力。     

城市表层土壤重金属污染扩散研究

随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日显突出。对城市土壤地质环境异常的查证,以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价,研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式,日益成为人们关注的焦点。本文以某城市城区土壤地质环境调查获得的8种主要重金属污染物数据为例,通过建立重金属污染扩散数理模型,开展重金属空间分布、污染程度评价、传播特征研究,剖析重金属污染机理,追踪污染源,为城市土壤地质环境保护提供理论和方法依据。     

山洞油库地下管沟油气泄漏聚集量的预测研究

在分析山洞油库具体空间结构和狭长受限空间内油气蔓延规律与特性的基础上,分别采用灰色GM(1,1)模型和一元线性回归模型对山洞油库地下管沟中的油气聚集量进行了预测,并应用MATLAB软件对预测模型进行编程以简化数学运算,通过对比分析两种预测模型的预测结果与预测误差可以得出:对山洞油库油气聚集量这种近似呈线性增长的预测对象而言,采用灰色GM(1,1)模型比一元线性回归模型具有更高的预测精度,且可确定油气达到爆炸下限的时间以及反映油气浓度变化的规律,以为山洞油库安全状态评估与决策提供依据。     

环鄱阳湖区分区土地利用景观格局变化模拟研究

依据水环境约束力的大小,将环鄱阳湖区划分为核心、边缘和外围3个影响区。以该地区2005~2010年间土地利用情况为基准,通过构建CA-Markov-Logistic模型模拟2015年该地区土地利用格局情景,并采用景观格局指数进一步分析3个影响区土地利用景观格局变化趋势。研究表明:(1)从土地利用类型变化来看,覆盖环鄱阳湖区约82%土地面积的耕地和林地将有较大幅度的减少,而城建用地所占比重将大幅上升,对环鄱阳湖区的开发在逐渐加快;(2)从土地利用影响力来看,地类分布概率与人口城市化率、生活城市化率以及经济城市化率的空间分布有着一定的相关关系;(3)从模拟结果来看,环鄱阳湖区核心区耕地范围将缩小而水体范围将扩大,边缘区其他建设用地和农村居民点面积增加,外围区水体范围将大幅缩减,土地景观破碎化程度依次从边缘区-外围区-核心区的顺序下降,表明对鄱阳湖保护的作用正在显现,整个土地利用景观格局取向更为合理。     

土地利用回归模型在大气污染时空分异研究中的应用

随着城市化、工业化、机动化进程的加快,大气污染已成为我国最严重的环境问题之一,对公众健康和生态环境造成了诸多负面影响.土地利用回归,即Land-use Regression(LUR)模型是目前模拟城市尺度大气污染时空分异的常用方法之一,其在欧洲和北美得到广泛的应用,而在国内,相关研究却不多.本文在整理国内外文献的基础上,从构建LUR模型的主要步骤入手,包括监测数据获取、模型自变量生成、模型构建、模型检验和回归映射等方面,对LUR模型在大气污染时空分异研究中的进展进行归纳总结,进而展望了未来的研究重点与方向,即突出时空分异、扩展模型变量类别和改进模型构建方法.本文旨在普及LUR模型在我国的应用,为人口暴露、流行病学研究和健康风险评价等提供方法论基础.     

上海市城乡梯度上土壤重金属空间分布及其影响因素定量分析

提出了两种上海市城乡梯度上土壤重金属空间格局及影响因素的研究方法:缓冲区分析方法和滑动窗口分析方法.缓冲区分析的结果表明,人口变化指数及2~3 km范围内的建设用地比例能显著影响Cd和Cu的空间分布(p0.05),而3 km范围内的道路密度显著影响Pb的浓度.滑动窗口分析的结果表明,Cd和Cu主要受工业活动的影响,而Pb受交通流量,以及反映城市景观扩张过程的景观形状指数的影响.相关分析表明,两种方式揭示了较为相似的土壤重金属空间累积影响因素,即工业活动相关的城市化过程.研究对理解城市化的发生机制及其重金属环境风险的管理有重要意义.     

地形环境因素对塔河林业局人为森林火灾发生的影响

应用1974年—2009年间人为火的空间地理坐标,结合研究地的基础地理信息及矢量化林相图,应用ArcGIS10.0中的空间分析工具和SPSS19.0的逻辑斯蒂回归模型深入分析地形环境因素对人为火发生的影响。研究结果表明"到铁路距离"对人为火的影响显著,其次,在1∶1和1∶3选取随机点条件下人为火发生分别与"优势树种"和"林型"显著相关。本文研究显示在运用"随机点"方法进行相关性分析时,随机点选取数量对模型拟合结果有一定影响。     

运用投影寻踪及信息扩散理论评价深基坑施工风险

为解决深基坑施工风险评价中存在多维监测指标融合的客观性不足、用断面风险信息代替基坑整体风险的问题,建立基于投影寻踪及信息扩散的深基坑施工风险动态评价方法。对深基坑施工的风险等级标准体系进行数据挖掘,得到能够反映各指标权重的最佳投影方向向量,从而将多维监测数据投影成一维风险值。运用信息扩散理论,将多个断面风险信息扩散到整个基坑工程上,以实现深基坑工程风险的综合评价。并将该方法应用于长沙一个地铁车站深基坑项目。结果表明,多维监测指标对同一监测断面风险值的贡献度不同,不同监测断面携带的风险信息亦不相同,对基坑整体风险的动态评价既应考虑不同监测指标的贡献度,还应兼顾不同断面风险值的影响。     

基于生理信号的驾驶疲劳综合指标试验研究

研究驾驶过程中随着疲劳的产生驾驶员生理信号的变化规律,提取反映驾驶疲劳程度的综合指标。采用驾驶模拟器对20名被试进行驾驶模拟试验,用MP150多导生理仪实时采集并记录驾驶员在60 min驾驶任务过程中的心电信号、脑电信号、肌肉电阻信号、皮肤温度信号和呼吸频率信号。运用R软件对数据进行线性回归分析,对比一般回归分析,逐步线性回归分析克服了一般回归分析许多变量不显著的缺点,得到了最优的驾驶综合指标方程,确定了与各项指标相关的驾驶疲劳评价综合指标,并通过3名被试模拟驾驶试验验证了综合指标作为评价驾驶疲劳的有效性。     

汶川8.0级地震断层下盘基岩衰减关系分析

选取汶川8.0级特大地震位于断层下盘中的32个台站的强震记录,其中20个为土层台,12个为基岩台。首先,利用一维等效线性方法从土层台水平向强震记录反演出基岩水平向地震时程。随后进行了回归统计分析,给出了此次地震的下盘基岩水平向地震动峰值加速度和反应谱衰减关系。最后将所得结果与其他衰减关系对比分析,通过分析得出所得衰减关系揭示了汶川地震的下盘基岩衰减特性,该衰减关系是合理的,为分析汉源烈度异常确定输入地震动提供了基础数据。