基于卫星夜间灯光数据的中国分省碳排放时空模拟

中国能源统计数据"横向不可比,纵向不可加"现象依然突出,尤其是分省能源消费统计千差万别,给分省碳排放评估带来了较大困难,如何利用卫星遥感数据科学合理地估算中国分省碳排放是当前亟须研究的问题。本文运用DMSP/OLS全球稳定夜间灯光数据,在通过相互校正、年内融合和年际间校正等系列处理得到中国分省稳定夜间灯光数据的基础上,首先分别构建中国分省稳定夜间灯光亮度DN值与人均碳排放和单位面积碳排放之间的时空地理加权回归模型,两个模型整体效果均较好,拟合优度分别高达96.74%和99.24%;其次运用稳定夜间灯光亮度DN值对分省人均碳排放和单位面积碳排放进行时空模拟;最后运用人口规模和土地面积对分省碳排放进行估算。估算结果显示:(1)整体来看,2000—2013年年均碳排放模拟值与实际值6.3349×109t较为接近,两个模型的相对误差均在0.5%以内。(2)分年度来看,所有年份的相对误差均在5%以内,2006年分省加总碳排放模拟值与实际碳排放6.2036×109t最为接近,绝对误差和相对误差均较小,两个模型模拟值的相对误差均为0.04%。(3)分省域来看,2000—2013年年均碳排放模拟值与实际碳排放均非常接近,除海南和宁夏外,其余28个省区市的相对误差均在1%以内。(4)分年度分省域来看,以2013年为例,40%省份的相对误差在2%以内,70%省份的相对误差在5%以内。从整体、分年度、分省域、分年度分省域的估算结果来看,基于稳定夜间灯光数据的中国分省碳排放时空模拟效果良好。因此,运用卫星夜间灯光数据可以较为准确地对中国分省碳排放进行估算和预测,为卫星遥感影像数据服务分省碳排放监测和评估提供一种补充性参考。     

人口与消费对碳排放影响的分析模型与实证

从消费压力人口视角探讨碳排放问题,有利于正确判断和把握气候变化压力的人文因素,以及人口与消费可持续发展的动力学机制.本文通过对STIRPAT模型的扩展,应用岭回归方法计量分析人口、消费及技术因素对碳排放的影响.对我国1980至2007年碳排放情况的统计实证结果表明,扩展的STIRPAT模型对中国国情有较高的解释力.居民消费水平、人口城市化率、人口规模三个因素对我国碳排放总量的变化影响明显;现阶段我国居民消费水平与人口结构变化对碳排放的影响力已高于人口规模变化的影响力,居民消费水平与消费模式等人文因素的变化有可能成为我国碳排放的新的增长点;技术进步因素在此模型中对我国该阶段碳排放的解释力有限,表明我国未来通过技术进步减缓碳排放的潜力巨大.     

干旱资源与旱型经济

干旱作为一种气候现象，是中国广袤的西北部地区最基本的自然环境特征，并成为那里经济与社会发展的最重要的地理背景因素。在中国与世界，从历史到现代，人们基本上都是从负面角度来认识、评价和处理干旱对经济和社会发展的影响的。干旱被视为中国西北地区发展的一大障碍，一个需要努力克服或缓解的紧迫难题。这既可见之于诸如文学语言“塞外江南”（即温湿气候）之类的理想追求，又可见之于或现已建成、或正在施工、或尚处规划阶段的诸项调水工程。     

回归分析综合模型在农用地定级估价中的应用

为了使农用地级别划分和基准地价评估真正统一，以黄金坪水电站水库淹没区为例，将淹没区农用地划分为119个定级估价单元，在Arcmap／info，SPSS软件技术平台上，用回归分析法建立水库淹没区农用地定级因素与纯收益之间关系的综合模型，划分农用地级别，然后用收益还原法计算各级别基准地价。结果为：估算纯收益与实际纯收益间绝对误差为0．05元／m^2，相对误差为13．85％，相关系数达0．86；一级地价23元／m^2，二级地价19元／m^2，三级地价15元／m。，四级地价12元／m^2。表明：回归分析综合模型在淹没区农用地定级估价中取得了较理想的效果，使定级估价数据资料直接共享，省去了专家确定权重的难关，适合水库淹没区农用地市场不发育的现状。     

江西千烟洲木荷液流特征及其与气象因子的关系

采用Granier热扩散式探针对江西千烟洲木荷(Schima superba)树干液流速率进行连续监测,并对气象因子进行同步测定。结果表明:不同天气条件下木荷树干液流速率日变化规律存在差异,晴天为宽峰型曲线,阴天为单峰型曲线,雨天无明显的变化规律。不同月份木荷树干液流速率大小以及液流启动、达到峰值的时间不同。各月平均液流速率(cm/s)大小关系依次为7月(0.001 663)8月(0.001 56)6月(0.001 472)9月(0.001 314)5月(0.001 216)4月(0.001 101)10月(0.000 847)。6月液流启动时间最早,5、7、8、9月均推迟0.5~1h,4、10月最迟。7月液流最早达到峰值,5、6、8月次之,9、10月最迟。液流启动和达到峰值均滞后太阳辐射1h,而与冠层温度、相对湿度不存在明显的时滞效应。包含与不包含时滞效应的方差分析结果表明,液流速率与相对湿度呈显著负相关,与平均净辐射呈显著正相关,与冠层温度相关性较弱。气象因子对木荷液流速率的影响程度依次为平均净辐射(0.677**)冠层相对湿度(-0.417**)冠层温度(0.088)和平均净辐射(0.752**)冠层相对湿度(-0.325**)冠层温度(0.158)。建立液流速率与气象因子的多元线性回归方程,回归方程和回归系数的相关性检验均达到极显著水平。回归方程的拟合效果均良好,决定系数分别达到0.93和0.95。     

南京城市景观中聚落增长热点的空间格局与影响因素

城市化进程中景观组成的变化表现出明显的空间分异特征,其变化速率相对较快的区位形成热点。为探索形成景观动态热点的影响因素,以江苏省南京市为研究区,采用2003、2006和2011年3期Landsat TM遥感影像,应用ArcGIS软件的空间数据叠加分析和邻域分析功能在1~3km 3个观测尺度上提取了聚落增长热点,并利用Logistic模型分析了影响热点形成的景观因子。结果表明,不同城市化时期内聚落增长热点的格局特征具有明显差异,空间分布由较为分散趋于相对集中。热点发生概率受到土地利用状况、景观区位和社会经济条件共同作用,且依赖于观测尺度。内部耕地占地率高、聚落占地率低,外围耕地占地率低、聚落占地率高的区域易成为聚落增长的热点区。聚落增长热点多形成于接近建成区和主要道路、耕地和聚落占地率较高、人均GDP较高、人口密度相对较低的区域。对于深入理解城市化进程,制定土地管理政策具有参考价值。     

应对气候变化的最优经济增长研究

如何在确保经济平稳发展的前提下减少CO2排放量,从而达到社会经济发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态,成为世界各国共同研究和探讨的焦点。与此同时,在发达国家应对气候变化行动如火如荼之际,作为世界上最大的发展中国家,我国提出到2020年CO2排放强度比2005年降低40%-45%。论文根据这一约束指标,创新性地把CO2减排控制率引入传统的Cobb-Douglas生产函数,构建应对气候变化的最优经济增长模型,利用偏最小二乘回归方法分别计算基准情景和低碳经济发展情景下2020年的最优经济增长率,得到以下结论:基准情景下最优经济增长率为8.30%;在低碳经济发展情景中,2020年CO2排放强度降低40%和45%减排控制下最优经济增长率分别为7.67%和7.52%。在此基础上,参考两种不同的经济发展情景假设,对2020年经济产出、能源消费需求量和CO2排放量进行预测,最后提出推动能源、经济与环境协调可持续发展的低碳政策建议。     

京杭运河上游河段磷污染时空分布特征及污染源解析

为揭示京杭运河上游桐乡段总磷浓度不能稳定达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准的原因,在桐乡段干流布设24个采样点,入河支流布设18个采样点,开展水质加密监测,研究磷污染发生的时空变化规律;基于水质常规指标的主成分分析,以及各主成分因子中强载荷指标与三维荧光组分的相关性分析,对重点河段磷的主要污染源进行解析;并基于绝对主成分—多元线性回归模型,定量评价主要磷污染源的贡献率。结果表明：1）京杭运河上游桐乡段干流入境水总磷浓度为0.14~0.20 mg/L,沿程监测点5~7、9和21~24有明显变差趋势,最高浓度达0.40 mg/L;部分入河支流水质较差,总磷浓度达到0.44 mg/L。2）主成分分析得到3个主因子,因子1以氨氮、溶解态磷为主要载荷,与类蛋白质组分显著相关,代表生产生活污染;因子2以高锰酸盐指数、溶解态磷、颗粒态氮为主要载荷,与类腐殖质组分显著相关,代表农业源;因子3以颗粒态磷、颗粒态氮为主要载荷,与浊度显著相关,代表码头污染与底泥源。3）运河上游河段的磷污染主要发生在干流监测点5~7和9,主要为码头污染与底泥源,其在丰水期和平水期的贡献率分别为65.9%和31.8%;监测点21~24主要为农业源,其在丰水期和平水期的贡献率分别为34.0%和32.1%;此外,生产生活污染在丰水期也有较大影响,其对监测点5~7和9、21~24的贡献率分别为42.6%、31.8%。

     

环境科学研究中两变量非线性相关时的线性回归方程

以环境科学研究两变量非线性相关的问题为对象，讨论建立线性回归方程的方法。有绝对误差均方和最小的最小二乘法、相对误差最小的新回归法。以简易的方法，建立相关性好、误差小的回归方程。介绍了两变量各种非线性相关时的线性回归方程在环境科学研究中的应用。     

西南地区不同类型植被NPP时空演变及影响因素探究

研究植被净初级生产力(NPP)时空变化规律并探明其驱动影响因素,对于深入了解植被时空变化,指导因地制宜的生态恢复与管理工程具有重要的现实意义.以MODIS NPP数据为基础,结合基于站点的气象数据、土地利用数据和植被类型数据,通过Theil-Sen Median斜率估计和Mann-Kendall显著性检验探究西南地区不同类型植被NPP时空演变特征,并结合稳定性分析和地理探测器揭示不同类型植被NPP空间分异的影响因素及影响因素间的交互作用.结果表明：(1)时间上,2000～2021年西南地区植被NPP、 NPP_Pre(仅气候变化影响下植被NPP)和NPP_Res(仅人类活动影响下植被NPP)均呈波动上升趋势.在不同类型植被中,除乔木类植被NPP_Res以-0.183 g·(m²·a)^-1的速率呈微弱下降趋势外,其余类型植被NPP、 NPP_Pre和NPP_Res均呈上升趋势,其中,经济类植被NPP、 NPP_Pre和NPP<...