基于RS与GIS的武汉城市湖泊演化研究

以武汉市主城区为例,利用1995和2005年Landsat5两期TM影像与2000和2010年Landset7两期ETM＋影像的解译结果,基于景观分形理论与GIS的空间分析功能相结合的研究方法,分别构建湖泊变化强度指数和湖泊分形维数变化指数。从湖泊面积变化和湖泊形态变化,以及湖泊水域和其他土地利用类型的转移变化特点与影响进行综合分析。来丰富湖泊演化的分析方法,并总结高速城市化背景下湖泊的变化规律,从而更深入地了解和认识人类活动因素与湖泊水域动态变化之间的响应关系,同时提出若干城市湖泊治理与管理的方式。研究结果表明,（1）15年间的湖泊水域面积总量的变化呈现萎缩的趋势,年变化量在逐渐减小,湖泊萎缩的速度得到了一定的控制。（2）1995-2010年湖泊分形维数也呈逐期较小趋势,说明湖泊几何形状趋于简单化,人为活动对湖泊的影响加大。（3）15年来主城区28个主要湖泊的变化强度指数均为负值,呈萎缩趋势。但从2000年开始,少数湖泊变化强度指数为正值,萎缩趋势得到初步的控制。（4）1995-2010年间湖泊的水域面积主要转移成为建设用地和耕地。其转移面积占转移总面积的87．02％。围湖造田和城市化率的迅速提高对城市湖泊的演化影响深刻。（5）城市化背景下湖泊面积与形态变化的规律并非完全与城市化发展速率呈正比的关系,当城市化率上升到一定的阶段后,城市内部对生态环境的保护与要求也不断提高。为改善城市环境和城市内部的生态用地,湖泊应得到立法等强制性保护。     

生态缺水条件下流域生态经济系统安全性分析

生态用水和社会经济用水的竞争状况使得研究水资源短缺地区的流域生态经济系统安全状况、有效进行生态缺水条件下流域生态经济系统的调控十分必要.从宏观角度出发,首先分析了流域生态经济系统演化的机制和影响因素,在此基础上,通过建立指标体系,提出了构建流域主要指标为状态变量的生态经济系统演化模型,并利用模型进行系统安全性分析.以潮白河流域为例,构建了人口数量、人均GDP、生态系统指数以及生态用水比例为状态变量的生态经济系统演化模型.模型模拟结果表明,如果不加以调控,该流域将无法提供生态经济系统的安全保障.提出了提高生态用水比例、控制经济增长速度和积极进行生态建设、控制水土流失的对策,为实现潮白河流域的生态经济系统安全保障服务.     

基于变更平衡表的土地利用演化信息提取与预测方法研究——以苏州市为例

变更平衡表为国土资源管理部门历年实地调查、汇总所得,精度高,目前的研究中对其深入的应用较少,基于变更平衡表的应用方法研究可为区域土地利用演变信息提取与预测提供帮助。推导了由连续年份的年度变更平衡表求多年周期的平衡表的方法,提出了基于土地利用综合动态度分析土地利用有序程度的思路,探讨了利用连续年份的变更平衡表预测任意年份土地利用结构的方法,并基于传统方法进行了改进,提出了利用矩阵开方法求预测概率矩阵。应用苏州市一定时期的连续年份的年度变更平衡表对上述方法进行了验证,结果表明:提出的信息提取方法有效,预测结果可信;在分析期内(1998~2008年),苏州市耕地大量减少的去向是各类建设用地增加的来源,区域土地利用有序程度较高;预测显示至2020年土地利用结构变化仍将维持农用地、耕地不断减少和建设用地总量不断增加的趋势,但转化的速率将有所放缓;对变更平衡表的深入应用有一定的借鉴意义。     

协作治理目标演化的微观过程——基于两个中央环保督察典型案例的比较

生态环境部指出“十四五”期间要在治水目标设置上有所突破,推动地方政府在水环境治理中实现科学合理的目标演化,而协作治理逐渐成为地方政府治理水环境问题的主要模式,因此分析协作治理中的目标演化问题具有必要性以及较强的现实意义。然而现有关于协作治理目标的研究侧重于探讨目标的结构性分类,因此难以有效解释协作治理目标如何演化这一理论问题。基于此,该研究以中央环保督察期间南明河和杞麓湖治理中协作治理目标演化过程为研究对象,系统描述了协作治理目标演化的微观过程,尝试通过案例研究的方法探究棘手问题、外部压力、协作过程以及阶段性绩效如何影响协作治理目标的演化以及目标演化为什么会出现差异等问题。研究结果表明：(1)协作治理目标演化是一个包括目标确立、调适、强化、重塑的过程,其中,棘手问题和外部压力驱动协作目标的确立和重塑,而协作过程以及阶段性绩效推动个体目标的调适和强化。(2)“个体-协作”目标一致性影响协作治理目标演化的方向,而阶段性绩效外反馈最终决定协作治理目标演化的差异。(3)进一步揭示中国情境下协作治理目标演化的独特性,即控制力和回应力的差异化匹配以及目标演化的制度情景嵌入。该研究为协作治理目标管理...     

上海城市化进程中河网水系演化及其对城市排水的影响

百年以前上海地区河网密布，但随着城市区域不断扩展，河流数量锐减，水质明显恶化，暴雨积水严重增加，从而给城市建设和管理带来严峻挑战。本利用遥感和GIS技术，剖析近50年来城市化过程中上海市河网水系演化特征及其与土地利用变化之间的耦合关系，探讨河网水系演化过程对城市排水的影响，即河流自然排水功能下降，径河系数增大等；最后提出尽量保留现有城市河道、完善泵站－管网系统等建议。为今后城市发展过程中水环境管理提供科学依据。     

海水、大气化学演化对动物起源和进化方向的制约

动物的起源主要依赖于氨基酸等有机小分子在海水中能否进行脱水缩合反应而生成生物高分子，后者则依赖于海水pH值升高和大气CO2浓度降低的历史演化进程。有机小分子只有在海水pH值演化到近中性，即寒或纪时彼此才能发生脱水缩合反应而合成生物高分子。只有大气CO2分压降到1000Pa以下，即泥盆纪以后，陆地上才能出现稳定的土壤层和植物，动物也才能从海洋扩展到陆地。随后大气CO2浓度继续降低导致了气温下降和植物生长率的衰减，促使动物进一步演化。     

煤层底板卸荷扰动断裂机制宏细观研究

基于断裂力学和重整化群理论,采用综合研究方法,从宏细观角度对开采扰动底板损伤岩层动态失稳机理进行了研究。结果表明,煤层回采后,底板岩层存在高应力束组成的主应力拱,最大主应力大小决定裂纹的起裂与扩展,裂纹的生长路径受控于最大主应力的方向。采场高支承压力引起岩层原始裂纹起裂,宏观上表现为底板岩层的预先剪切随机破坏;近场区域最大主应力场部分偏转,引起底板岩层中垂直应力显著降低、浅部水平应力急剧增加和斜向采空区方向产生高剪应力,迫使裂隙在原有扩展长度基础上进一步生长;工作面继续推进,采空区内底板岩层水平方向上压缩和竖向膨胀引起岩层拉破坏,当底板岩层损伤发展到临近损伤值时,极小范围的扰动被强烈放大,底板岩层由随机破坏转为"雪崩"式宏观断裂。     

硫化矿诱发炸药自爆的灾害演化网络模型

高硫矿床开采中的炸药自爆是硫化矿山生产中可能面临的典型灾害之一。基于灾害演化网络分析理论,从硫化矿山炸药自爆事故灾害系统中的事故隐患和事故隐患灾害演化链出发,对事故隐患的节点出入度、灾害演化链进行分析,并提出断链控制。结果表明:集中链和循环链是硫化矿山炸药自爆事故灾害中的关键演化链;炮孔温度超过爆燃点、炸药与矿石快速反应、安全管理制度不完善为系统中的重要隐患;断链控制重点为炸药的选型、爆破作业环境调查以及安全管理制度完善。     

社会—生态耦合视角下城市旅游系统韧性时空演化及其影响因素

遵循SES与AC理论,基于社会—生态耦合视角从生态子系统、社会子系统及两者耦合协调度三维度构建城市旅游系统韧性评价指标体系,综合运用多种空间分析方法与回归模型,对中国277个地级城市2002—2019年旅游系统韧性的时空动态演化规律及影响因素进行探究。结果表明：(1)城市旅游系统韧性不断改善,但年度均值偏低(低于0.15),空间等级结构呈“金字塔型”,少数高值区呈点状分布在京津冀、长三角及成渝地区,多数低值区零散分布于中部、东北和西北地区。(2)社会与生态子系统耦合协调度在城市旅游系统韧性改善中起支撑作用,生态韧性起制约作用。(3)城市旅游系统韧性存在转移惰性和路径锁定特征,级别跃迁较困难且跃迁易受邻域溢出作用影响。(4)城市旅游系统韧性时空演化是多种因素共同作用的结果,其中社会与生态环境因子间交互作用影响力最强,生态因素影响力最弱。     

山东省农业社会化服务水平时空演化及影响因素研究

农业社会化服务是保障中国农业现代化及农业强国建设的重要举措。采用熵值法与探索性空间数据分析法,探讨山东省及其16地级市2011—2021年农业社会化服务水平的时空演变特征,并引入障碍度模型与空间计量模型探究内部制约与外部驱动因素。结果发现:(1)在时间上,山东省农业社会化服务水平总体呈波动上升趋势,但存在农业生产资料服务、农产品流通服务水平不足的短板;(2)在空间上,山东省农业社会化服务水平存在明显的空间集聚特征。其中,服务高水平集聚于鲁东地区,而低水平则集聚于鲁南地区;(3)内部制约上,山东省农业社会化服务受到阻碍作用最大的5个因子依次为农业保险深度、农药供应量、农业供电水平、农业贷款深度以及农业科技服务投入水平;(4)外部环境驱动上,城镇化水平、创新水平与工业化水平对山东省农业社会化服务有显著促进作用,而人力资本质量为抑制作用。