基于线性光谱模型的城市不透水面遥感估算

城市不透水面是评估城市生态环境和社会经济的关键指示性因子,对于城市规划和资源管理有着重要意义。本研究以长春市为例,使用2014年Landsat 8影像,基于"植被-不透水面-土壤"理论模型,采用多端元优化的提取方法,依据研究区实际土地覆被特点,选取了高反照度、低反照度、植被、裸土、耕地等五个端元,利用线性光谱模型求算长春市不透水面,利用高分辨率遥感影像高分一号对估算结果进行验证,并对其空间分布格局进行分析。结果表明:基于几何顶点的端元提取方法得到的城市不透水面比例的RMSE为0.126,误差范围在-0.366—0.387,而基于多端元优化提取方法获取结果的RMSE为0.079,误差范围在-0.319—0.265,且超过80%样本的绝对误差小于0.1,精度有显著提升;长春市绕城高速范围内平均城市不透水面比例为47.4%,整体分布呈现"三角形"特征,南部不透水面分布面积明显高于北部区域。从城市外环到内部一环,城市不透水面比例有明显的递增趋势,三环内比例超过66.7%,不透水面分布密集。总体来说,在城市区域尺度上,采用多端元优化提取方法,利用中等空间分辨率多光谱遥感数据提取城市不透水面精度令人满意。     

汉江中下游流域降水时空规律分析及干旱预测

近年来汉江中下游流域连续发生干旱,随着越来越多跨流域调水工程的实施,势必加剧该流域的旱情。所以,研究汉江中下游流域降水序列及干旱预测显得尤为重要。应用汉江中下游12个站点50年(1963—2012年)降水资料,通过克里金插值法和一元线性回归方程分析其降水的空间分布及时间变化规律。选取1963—2006年的数据建立灾变预测模型GM(1,1),预测该区域未来一定时期内可能发生干旱的年份。经过多种检验,模型精度较高,预测结果也基本与实际相符。     

紫花苜蓿吸收水溶液中Cd2+过程的阳离子交换

采用水培方法,研究了紫花苜蓿吸收水溶液中Cd2＋时根系与水环境的阳离子交换.考察了紫花苜蓿分别在0、1、2、4、8、12、24、72 h对0～10 mg.L-1 Cd2＋体系中Cd2＋的吸收效果,体系中Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋、NH 4＋阳离子的浓度变化,以及溶液pH变化.并以SPSS 13.0多重线性回归建立Cd2＋吸收量与阳离子变化量模型.结果表明,紫花苜蓿对体系中Cd2＋有一定吸收作用,72 h时对0.1、1、5、10 mg.L-1 Cd2＋的吸收率分别为85.86%、52.14%、15.97%、7.81%;紫花苜蓿对Cd2＋的吸收过程存在阳离子交换作用,除NH 4＋外体系中Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋离子浓度随时间均有一定的增大,分别增加了11.30%～61.72%、21.44%～98.73%、24.09%～48.90%、37.04%～191.96%;准二级动力学模型可以较好地描述体系中Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋的变化规律,在Cd2＋浓度为1、5、10 mg.L-1时准二级动力学模型对NH 4＋变化规律的拟合也是合适的;紫花苜蓿对Cd2＋吸收过程中体系pH下降,H＋可能作为Cd2＋竞争离子,影响紫花苜蓿根系对Cd2＋的吸收能力;三元线性回归方程证明紫花苜蓿对Cd2＋吸收量主要与Ca2＋、Mg2＋、Na＋变化量有关,且其交换主要发生在Cd2＋与二价阳离子之间.     

中庭式建筑内回廊排烟方法有效性的研究

中庭式建筑各楼层均通过中庭相连,因此给建筑物内机械排烟设计造成了困难.近年来一些学者提出了回廊排烟的概念,但并没有进行深入的研究.本文采用二维线性羽流模型对回廊排烟过程进行了描述,从理论上分析了采用回廊排烟控制建筑内烟气蔓延的效果.并采用FDS对一实际中庭式建筑采用回廊排烟的效果进行了模拟,对理论分析进行了验证.还对回廊内蓄烟池的深度进行了讨论,提出将回廊蓄烟池深度设为1 m左右是比较合适的.     

煤炉使用知识与一氧化碳浓度的相关性研究

为了解居民煤炉使用知识掌握情况,提高居民煤炉使用安全水平,预防及减少居民意外伤害的发生,对北京市平房区100户居民进行入户调查,对比不同性别、年龄、受教育程度的居民煤炉使用知识的掌握情况,并运用线性回归模型分析居民安全知识水平与居室内一氧化碳浓度之间的相关性。结果表明,居民的煤炉使用知识水平普遍不高,年龄和受教育程度对知识掌握情况影响显著,居民在降低室内一氧化碳浓度方面的知识水平对居室内一氧化碳浓度具有显著影响。必须进一步加强煤炉安全知识的宣传,确定重点对象及重点内容,提高北京市居民的煤炉使用知识水平。     

吹扫捕集/气相色谱/质谱法测定水体中54种常见挥发性有机物的研究

运用吹扫捕集/气相色谱/质谱(P＆T/GC/MS)法对水体中54种常见的挥发性有机物(VOCs)进行了测定.结果表明,VOCs的色谱分离情况较好,平均加标回收率为88.5%～117.0%,相对标准偏差为0.71%～8.50%,准确度和精密度均符合有关分析测试的要求;方法检出限为0.10～0.61μg/L,远低于<地表水环境质量标准>(GB 3838-2002)、<生活饮用水卫生标准>(GB3838-2002)及国外相关标准的限值;54种VOCs的线性范围不同,低沸点的VOCs线性范围较宽,高沸点的VOCs的线性范围较窄,因此在分析VOCs样品配制标准工作曲线时,应注意不同沸点VOCs的线性范围.     

水处理中线性回归和BPNN预测混凝投药量的比较

BP神经网络和线性回归模型是混凝投药前馈控制中2种不同的预测混凝投药量的方法.分别用这2种方法建立了混凝投药量前馈控制模型,并基于同一样本数据进行仿真比较.结果表明,该3层结构BP模型通过学习可以根据原水水质进行投药量的有效预测,优于传统的线性回归模型,具有较强的自适应性和实用性.但对某些水质的投药预测值还存在一定误差.     

振动光缆技术在城市安防中的应用

本文介绍了国际上振动光缆技术发展的概况及技术分类,并特别介绍了一种基于国产技术的新型振动光缆技术,以及该技术在城市应用典型环境-大学校园的实际案例.该技术直接利用光缆作为侵入信号的传感介质,完全采用无源、非金属器件布设于周界监控区域,通过对现场环境振动的线性还原技术,实现对监控区域周界的实时监控.系统在能源依赖性、环境适应性、环保要求,以及技术升级便利性等方面体现了突出的优点.     

基于高频溶氧的浮游植物初级生产力季节变化及驱动因子——以神农南坡香溪河库湾为例

2017年7月至2018年6月,利用高频溶氧仪直接获取水体溶解氧数值的方法估算了香溪河浮游植物初级生产力的状况,探讨了香溪河浮游植物初级生产力季节变化及其驱动因子.结果 表明:一年四季当中初级生产力(GPP、NPP、R)数值大小趋势均一致,都为夏季最高,春季次之,随之是秋季,最后冬季最低,GPP、NPP、R在四季之间均存在显著差异(Mann-Whitney U检验,P＜0.001).GPP变化范围为0.04～24.28 mg O2 L-1 d-1;NPP变化范围为-3.78～4.92 mg O2 L-1 d-1;R变化范围为0.01～16.87 mgO2L-1d-1.广义线性模型结果表明:叶绿素a(Chl a)、总氮(TN)与总初级生产量(GPP)存在正相关关系,而可溶性硅(DSi)与总初级生产量(GPP)则是负相关关系;叶绿素a(Chla)、水温(WT)与呼吸消毛量(R)存在正相关关系,而可溶性硅(DSi)与呼吸消耗量(R)则是负相关关系;没有发现与净初级生产量(NPP)显著相关的变量.     

基于下垫面年地表温差的武汉市PM_(10)空间分布的估计

城市可吸入颗粒物(PM_(10))某一时刻或短期的空间分布,主要受气象条件控制,而一年或多年平均分布则主要取决于排放源。这些排放源与城市交通道路、工业区、城市建成区和开发区等的下垫面分布密切相关,而年地表温差可以综合反映下垫面的这些特性,所以可以利用这种相关关系,建立模型来估计年平均PM_(10)的空间分布。以武汉市为例,首先利用Landsat 8热红外遥感数据反演出2013年和2014年夏天和冬天的地表温度,计算出地表温差值;然后,根据影响随距离衰减的地学原理,利用反距离加权法(IDW),得到任意像元处年地表温差加权值,并与地面实测的2013年和2014年PM_(10)年均值做一元线性回归,通过精度对比寻找到最佳年地表温差加权值,并得到空间分布估计模型,其拟合优度R2达到0.655和0.752;最后利用该模型得到武汉市2013年和2014年PM_(10)年均值空间分布图。结果表明,武汉PM_(10)年均值浓度高值区主要集中于主城区,郊区部分人口相对集中的区域PM_(10)也较高,低值区分布在郊区乡镇、偏远山区以及有大型水体的地方。由于新方法充分考虑了下垫面的影响,与克里金内插相比,更能精细地刻画和反映PM_(10)的分布特征和规律,而且简单有效,有一定的应用价值。