The Use of Remote Sensing and GIS in the Sustainable Management of Tropical Coastal Ecosystems

The sustainable use and management of important tropical coastal ecosystems (mangrove forests, seagrass beds and coral reefs) cannot be done without understanding the direct and indirect impacts of man. The ecosystem's resilience and recovery capacity following such impacts must be determined. The efficacy of mitigation measures must also be considered. Remote sensing and geographic information systems (GIS) are excellent tools to use in such studies. This paper reviews the state of the art and application of these tools in tropical coastal zones, and illustrates their relevance in sustainable development. It highlights a selected number of remote sensing case-studies on land cover patterns, population structure and dynamics, and stand characteristics from South-East Asia, Africa and South-America, with a particular emphasis on mangroves. It further shows how remote sensing technology and other scientific tools can be integrated in long-term studies, both retrospective and predictive, in order to anticipate degradation and to take mitigating measures at an early stage. The paper also highlights the guidelines for sustainable management that can result from remote sensing and GIS studies, and identifies existent gaps and research priorities.There is a need for more comprehensive approaches that deal with new remote sensing technologies and analysis in a GIS-environment, and that integrate findings collected over longer periods with the aim of prediction. It is also imperative to collect and integrate data from different disciplines. These are essential in the spirit of sustainable development and management, particularly in developing countries, which are often more vulnerable to environmental degradation.     

Game theory approach to optimal capital cost allocation in pollution control

ＧａｍｅｔｈｅｏｒｙａｐｐｒｏａｃｈｔｏｏｐｔｉｍａｌｃａｐｉｔａｌｃｏｓｔａｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｐｏｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌＣｈｅｎＷｅｎｙｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｕｃｌｅａｒＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒ...     

碳市场发电行业配额分配方法分析及优化建议

碳排放配额的初始分配是碳市场制度体系中的重要组成部分,公平、科学、可操作的配额分配方法与配额管理体系是保证碳市场健康运行的基石.由于排放量高、工艺流程简单且数据基础较好,中国试点碳市场与全国碳市场均优先将发电行业纳入配额管理,出台既有共性又兼具差异的配额分配方法.通过对比发电行业配额分配方法,总结对于机组分类、修正系数、产品计量和配额结转等关键问题的处理方式,发现全国碳市场第一个履约周期配额分配存在发放时间滞后、缺少结转规定、缺乏调控机制和方法尚不完善等问题.建议从方法和管理两方面完善发电行业配额分配制度,包括建立配额总量约束、明确配额结转规定、完善掺烧机组配额核定方法和优化修正系数的选取并适时引入有偿分配制度.     

Long range trans-Pacific transport and deposition of Asian dust aerosols

The deposition of Asian dust aerosols during their trails-Pacific Uansport might cause significant marine phytoplankton biomass increases.However,the knowledge of the trans-Pacific dust transport,deposition,and spatial distribution is still poor due to a lack of continuous and simultaneous observations in the Asian subcontinent,the north Pacific Ocean,and North America.The severe Asian dust storm during 6 to 9 April 2001 provided an opportunity to gain a better understanding of trans-Pacific dust transport and deposition,using a comprehensive set of observations from satellites,ground-based light detection and ranging,aircraft,and surface observation networks.The observations and model simulations outline the general pattern of dust transport,deposition,vertical profile,and spatial distribution.The following points were observed(1)the surface dust concentrations decreased exponentially with the increasing dust transport distance from 80°E to 120°W along the transport pathway;(2)the altitude of the dust concentration peak increased with increasing transport distance in the north Pacific region;and (3) the spatial distribution of dust deposition mainly depended on the trans-Pacific transport route.     

山东省滨海旅游度假区水体环境典型全氟化合物污染特征及潜在生态风险

近年来,滨海旅游度假区蓬勃发展,其水体环境质量对人体健康有直接影响;全氟化合物(perfluoroalkyl substances,PFASs)在各环境介质中普遍被检出,因其潜在的毒性而引起广泛关注.以山东省20个滨海旅游度假区水和沉积物为对象,对其中12种典型PFASs的污染特征及其潜在生态风险进行了系统研究.结果表明,在20个度假区所有水体和绝大多数沉积物样品中12种PFASs都被检出;水和沉积物中PFASs的平均含量分别为67.91 ng·L^-1和5.89 ng·g^-1,全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛烷磺酸(perfluorooctanesulfonic acid,PFOS)都是含量占绝对优势的物质;不同度假区水和沉积物中PFASs总含量(ΣPFASs)及各同系物的含量具有明显差异;在不同度假区水/沉积物体系12种PFASs的分配系数差异明显,长链PFASs(碳原子数≥7)具有更大的分配系数;城市工业废水和生活污水的排放是度假区水和沉积物PFASs的主要来源,水体盐度和沉积物有机质含量不是PF...     

再生水补给河道入渗区地下水水质时空变异分析

运用聚类分析、判别分析和主成分/因子分析方法来研究潮白河流域再生水补水河段地下水水质的时空变异情况。对地下水进行剖面分析（剖面A为平行于水流场方向,剖面B垂直于水流场方向）。地下水研究结果表明除NO3-、NH4+和Mn2+外,其余指标均达到地表水Ⅱ类标准。剖面A的季节判别中由于淋溶作用筛选出pH和TDS,正确率为77.5%,说明研究区在近岸区。同时,剖面B的季节变异由于远离河岸的土壤蓄水层中氧化还原作用使得Fe3+、Mn2+、Na+、NO2-、CODMn和TP被判别出,正确率为74.4%。此外,由于非冻土期土壤蓄水层中频繁的淋溶作用和活跃的生化反应识别出CODMn、HCO3-、NO2-、pH、SO42-、Cl-、Na+和Ba2+表征了非冻土期剖面A的空间变异,而判别正确率为100%的F-、Na+和HCO3-则表征了冻土期剖面A的空间变异。冻土期剖面B的TDS和TP以及非冻土期剖面B的TN和K+的判别正确率均为100%。再生水对近岸带的影响较远岸带显著。该分析结论可归因于再生水的污染、土壤蓄水层矿物盐岩溶解污染、工农业废水排放的点源污染和降水及流域水土流失所造成的非点源污染的综合作用。     

石家庄市土壤扬尘排放量估算及分布特征

以2013年为基准年,通过卫星遥感影像解译方法估算了石家庄市土壤扬尘源颗粒物排放量,并给出分辨率为3 km×3 km空间分布图。结果表明,石家庄市土壤扬尘源主要包括河滩、荒地、裸岩和耕地4种类型。冬季土壤扬尘源面积为3 918.19 km2,夏季土壤扬尘源面积为1 115.98 km2,仅为冬季的28.6%。对于总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5）,石家庄市4种土壤扬尘源类型的排放系数均为荒地 > 河滩 >裸岩 > 耕地。2013年石家庄市土壤扬尘TSP、PM10和PM2.5的排放量分别为12 569、3 771和947 t,与其他季节相比,春季裸地扬尘排放量最大,分别占总排放量的93.9%、93.9%和94.3%。土壤扬尘高排放区主要分布在石家庄市北部的行唐县、灵寿县和平山县区域,3个区域合计占石家庄市土壤扬尘TSP、PM10和PM2.5总排放量的47.5%、47.5%和48.1%。研究结果将为石家庄市颗粒物污染控制方法的建立提供必要的基础数据。     

2018—2021年安徽省PM2.5和O3时空分布特征及其健康风险分析

利用2018—2021年安徽省空气质量监测数据分析了PM_2.5和O₃时空分布特征及其引发的健康风险。结果表明:从时间分布来看,2018—2021年安徽省PM_2.5年均值下降25.5%,而O₃-8 h年均值则保持持平;PM_2.5和O₃-8 h月均值具有明显的季节变化特征,PM_2.5月均质量浓度和超标天数均在冬季达到最大值,O₃-8 h月均值和超标天数则在夏季达到最大值。从空间分布来看,PM_2.5、O₃-8 h年均值和超标天数均为皖北最高,其次为皖中,最后为皖南。夏季O₃是主要的健康风险因子,冬季PM_2.5是主要的健康风险因子。当PM_2.5超标时,除2021年皖北地区外(PM₁₀是主要的健康风险因子),PM_2.5均是主要的健康风险因子;当O₃-8 h超标时,O₃是主要的健康风险因子。     

环渤海地区空气质量时空变化特征及动态预测

基于环渤海地区2017—2021年各城市空气质量指数(AQI)、污染物浓度与社会经济数据,利用数理统计、克里金插值法对环渤海地区AQI与污染物浓度的时空变化特征进行分析,运用皮尔逊相关性分析方法探讨AQI与污染物浓度、社会经济因素的相关关系,采用时间序列预测模型对2022年6月—2023年12月空气质量及污染物浓度进行预测。结果表明:环渤海地区AQI及污染物浓度大致呈逐年降低的趋势。AQI的逐月变化呈"W"形,O₃浓度的年内变化呈倒"V"形,其余污染物则呈现与O₃相反的变化趋势。AQI大致呈现西南高、东北低的空间分布特点,而污染物浓度分布具有明显的空间差异。环渤海地区5个代表性城市的AQI类别以良好为主,冬季首要污染物主要为PM_2.5、PM₁₀,夏季首要污染物以O₃为主。人口数量是影响AQI的主要因素,城市园林绿地面积对AQI具有一定影响。预测结果显示,未来环渤海地区AQI、主要污染物浓度(O₃除外)均呈现出随时间的推移逐渐下降的变化趋势。     

中国海岛县际经济差异与今后产业布局分析

我国12个海岛县,分散分布在黄海等四大海域中,由于所处的海域位置、海洋与岛陆资源丰度以及受市场机制与人文状况、海岛资源开发力度与所处行政区的影响,海岛县际之间经济存在一定差异。根据海岛县人均GDP计算的基尼系数和绘制的洛伦斯曲线图,可以看出海岛县经济差异在缩小。海岛县之间产业结构也存在不同的演进过程,根据主成分得分值,在坐标系上海岛县的具体分布,可以划分出产业结构的不同演进阶段和产业结构类型。目前,海岛县的经济虽然仍为资源型经济,但在开发利用资源方面,已从海洋生物资源利用为主,逐步转向以利用海洋空间资源、海洋非生物资源、岛陆土地资源和海洋生物资源并重的发展方向。一些陆域发展的产业也逐步向海岛转移和延伸,从而在海岛县经济结构中,二、三产业的比重有所增加。