突变理论在环境预测中的应用

以某市七年来环境治理投资状况为序列建立多项式预测模型 ,尽管其拟合精度较高 ,但其预测结果偏离现实情况较大 ,通过突变理论分析知其原因在于有突变因素存在之故     

基于形态空间格局分析方法和最小累积阻力模型的北京市平原区造林工程生态格局分析

为了科学评估北京市平原区造林工程的生态影响,利用高分卫星数据获取2018—2020年北京市平原区造林面积、分布及变化信息,分析了造林工程的空间格局特征,并采用形态空间格局分析(MSPA)方法及最小累积阻力(MCR)模型,构建了北京市平原区生态网络,通过情景模拟分析造林工程对生态源地、生态廊道产生的影响。结果显示,2018—2020年北京市平原区造林工程主要沿西北东南方向实施,实现了对原有林地资源分布不均衡问题的解决。热点建设区域为北部的延庆及东南部的通州、大兴,呈现由城市边界逐步向市中心蔓延的发展趋势。在不考虑其他因素对土地利用的影响的前提下,造林工程的实施使平原区林地面积增长了9.8%。通过情景模拟发现,造林工程的实施使生态网络向连通、完整、均衡方向发展。其中,生态源地面积增长了131.0 km²,主要生态源地连通性提升了41.1%,生态廊道的分布由主要分布在西北部山区向西北、东南两个方向均有密集分布转变。综上,造林工程的生态环境效应显著,造林工程的实施对生态环境质量改善具有重要意义。     

最后间冰期至未来2070s中国潜在自然植被时空分布格局及其对气候变化的响应

潜在自然植被(PNV)对生态环境的修复与重建、自然保护区的规划与建设和农牧业的生产与发展均有着重要的指导作用。研究基于综合顺序分类系统(CSCS),利用最后间冰期至未来2070s六个时期的温度和降水量数据,模拟中国PNV的时空分布格局及其对气候变化的响应。研究结果表明:(1)CSCS将六个时期中国PNV分别划分为39、37、38、40、40和40类以及10个类组。(2)寒冷干旱型类组主要分布在西北,温暖湿润型和炎热潮湿型则分布在中东部和南方。除冻原和高山草地、冷荒漠、半荒漠和温带森林草地4个类组呈现下降趋势外,其余均为上升趋势。(3)温带森林草地转变为亚热带森林草地的面积最大,占总变化面积的35.4%。(4)CSCS既未包含人类活动影响因素,又能模拟长时间序列的PNV演替。(5)最后间冰期至未来2070s,森林类组向纬度和海拔高度更高的北方及青藏高原移动。研究结果进一步明确了PNV概念的界限,揭示了气候变化对PNV演替的作用机理。     

鲁南经济带城乡绿色发展效率时空分异及驱动因素识别

城乡绿色发展效率对高效低耗绿色发展模式构建、社会经济可持续发展以及实现城乡互动融合具有重要意义。基于鲁南经济带35个县(市、区)13 a面板数据,综合采用DEAMalmquist指数法、城乡绿色发展效率脱钩状态模型、地理探测器等多种计量模型,对2005—2017年鲁南经济带城乡绿色发展效率时空分异特征与驱动因素进行综合研究,结果表明:(1)技术进步是鲁南经济带绿色TFP增长的主要来源,但其贡献度不断下降,而纯技术效率与规模效率对于绿色TFP增长的促进作用逐年增强;(2)研究期内鲁南经济带绿色TFP增长具有空间分异性,绿色TFP的高效率区和次高效率区有向东北和西南地区集中的趋势;(3)鲁南经济带城乡绿色发展效率的脱钩关系出现反复,由负脱钩(耦合)到脱钩再到负脱钩,整体上城乡绿色发展处于动态变化与非协调(或低级耦合)阶段;(4)普通中学在校学生数、粮食产量、城乡居民储蓄存款余额是城乡绿色发展效率的高作用力影响指标,因子交互作用后对城乡绿色发展效率解释力远超单因子,反映出鲁南经济带城乡绿色发展效率的驱动因素具有复杂性特征。     

基于改进多目标粒子群算法的航空器改航研究

针对影响航行安全的动态危险天气,提出了一种基于改进多目标粒子群算法的改航路径规划方法。首先,获取实时动态气象数据,利用栅格法对改航环境进行建模并采集危险天气区域初始边界点的历史气象数据。然后采用灰色预测模型对上述初始边界点坐标进行位置预测,进而建立改进后的实时动态环境模型。最后利用改进环境模型的多目标粒子群算法对改航路径进行动态规划。在考虑改航路径角度和距离等约束条件的基础上,确定了改航路径危险系数和距离最优的双目标函数。对中东部沿海某次短时危险天气下的航空器改航进行仿真分析,仿真结果表明改进后算法具有一定的有效性和可行性。     

基于形态学空间格局分析的城市绿地对热环境的影响研究

城市绿地是改善热环境的重要方式之一,当前研究主要集中于以景观指数衡量的绿地空间形态与热环境之间的关系,较少关注以城市公园为主的绿地内部空间结构对热环境的影响及其规划设计实施的可操作性。基于另一种视角——形态学空间格局分析的7个指标量化绿地空间格局,以武汉主城区的其中25个绿地为研究对象,通过2018年9月15日Landsat 8遥感数据反演地表温度,从绿地的点面、边界、廊道三方面分析绿地空间格局对绿地内部平均温度(T)、降温幅度(ΔT)的影响。结果表明:25个绿地可分为内外降温显著型、内部降温显著型、降温效果一般型、降温能力较弱型4类绿地,它们具有显著差异的空间格局主要集中在核心、孤岛与分支。绿地空间格局对自身温度的影响上,T与核心、孔隙指标显著负相关,与孤岛、分支指标显著正相关,可通过提高绿地核心斑块的集中性、核心斑块内部边界营造、减少破碎化小斑块数量、避免仅一端连接核心斑块的廊道等措施,提高绿地自身的降温效果。环线、桥接以非线性方式影响T,可将二者的比例分别控制在5%、17%以内。绿地空间格局对周围温度的影响上,ΔT与核心指标显著正相关,与孤岛、边缘指标显著负相关。ΔT随边缘、分支指标的增加先快速下降后逐渐趋于平稳,需尽可能避免绿地核心斑块被割裂与出现分支。环线仍以非线性方式影响ΔT,适宜控制其比例在6%。     

江西省公路网规划对景观格局的影响分析

公路网作为廊道网络,对于景观格局的破碎化影响巨大.景观格局的破碎化会缩小景观斑块的尺寸,增加斑块之间的分离度,提高外界对斑块的干扰机率,最终导致生态系统生物多样性的降低,危害生态安全.提出了基于GIS的公路网景观格局影响分析的叠图法,并将其应用到江西省公路网规划环境影响评价中.该方法包括绘制景观图件、景观分类、景观指数计算以及景观影响分析4个步骤.     

动态贴近度法及其在水质监测点优化布设中的应用

现有水质监测点优化布设方法存在两方面问题,一是只考虑水质随空间的变化,没有考虑水质随季节的变化;二是引入了相关水质标准作为参考点进行距离计算,得到的贴近度物理意义不够明确.为此,本文提出了新的水质监测点优化布设模型-动态贴近度法.该模型同时利用了水质监测数据在时间和空间两个维度上的信息,使优化布点的信息更加合理、全面;避免了不同水质标准值作为参考点带来的排序不一致问题.一个城市水质监测点优化布设的实例计算结果表明,利用贴近度优化模型的放大作用,使得聚类效果明显提高,易于进行水质监测点的分类和排序.     

近15年来长江源区土地利用变化及其生态环境效应

长江源区是我国重要的水源涵养区,也是高海拔地区生物多样性最集中的地区和生态变化最为敏感的地区。基于1986年TM和2000年ETM+卫星遥感数据和野外实地调查,采用GIS软件和景观生态空间分布格局分析方法,对长江源区近15年来土地利用类型的时空变化进行了研究。结果表明：1986～2000年,源区林地和湿地面积减少54.2 %和42.69 %,建设用地、耕地和未利用土地面积分别增加120 %、43.83 %和21.1 %。全区土地利用的空间位置转换面积大于其数量变化,土地利用类型总变化的面积大小依次是草地＞未利用土地＞湿地＞水域＞林地＞耕地＞建设用地。土地利用动态转化过程以草地转化为未利用土地、湿地转化为草地和未利用地逆转为草地为主要特征。15年里景观破碎化程度加剧,分维数和多样性指数增加,优势度降低,景观异质性增强。长江源区脆弱的生态体系对土地利用变化响应强烈,造成水土流失与沙漠化程度加剧,导致大范围高寒草甸、草原植被退化,湿地萎缩。气候变化和人类经济活动是导致研究区土地利用变化的主要因素。     

长沙市典型园林植物叶片的滞尘等级与模式识别研究

基于长沙市10种典型植物叶片的多个滞尘指标,运用模糊数学理论构建植物的滞尘等级与识别模型,实现绿化植物滞尘综合量化评判方法的探究.首先,常规方法采集叶样后,运用打孔称质量法测量叶表面积参数,显微观察法计算植物叶表气孔与绒毛密度,干洗法测量单位叶面积最大滞尘量与自然滞尘量.然后,运用模糊聚类理论对10种植物滞尘指标进行滞...