基于GIS和DEA的特大城市空间紧凑度与城市效率分析

利用GIS分析工具、数据包络分析方法及Malmquist模型方法,对我国特大城市空间紧凑度、城市效率及其变化,以及它们的相关关系进行深入研究发现:(1)特大城市空间形态呈现出紧凑变化趋势。(2)紧凑度提高的城市数明显多于紧凑度降低的城市数,极高紧凑度和极低紧凑度的特大城市数均呈一定的增加趋势。(3)特大城市效率水平一般,其中,只有少数城市效率达到了效率最优。(4)1990-2000年特大城市效率水平呈现一定的提高趋势,其中城市效率(纯技术和规模效率)呈现弱提高趋势,技术进步和全要素生产率则呈较明显的提高趋势。(5)特大城市的空间紧凑度与城市效率之间存在一定的互动关系:随着特大城市空间紧凑度的提高,城市要素资源的配置和利用水平得到了一定的改善,城市效率提高了;城市空间紧凑度变化率越高,城市效率提高的趋势也越明显,反之,则下降趋势也越明显;(6)城市空间紧凑度变化与城市技术变化不存在互动关系。     

基于多维景观扩张指数的城市紧凑度分析研究

城市紧凑度是反映城市空间形态的重要指标.基于二维平面上建设用地斑块与原有建设用地斑块之间的缓冲区或者共同边分析是现有研究中测度新增建设用地紧凑或者扩散的主要方式,但是这类方法忽视了斑块内部三维建筑物的高度以及斑块之间的距离.为了更加客观准确地评价微观斑块尺度实际紧凑程度,本文提出了多维景观扩张指数(Multi-dimensional Landscape Expansion Index,MDLEI),通过对中国36个主要城市建设用地图斑中的建筑物图斑进行提取,分别使用景观扩张指数(Landscape Expansion Index,LEI)和MDLEI计算建筑物图斑的扩张指数,并对各市两种扩张指数分别占所有城市均值总和的比例进行比较来确定该城市的紧凑度是否被高估.主要结论为:在扩张模式的识别上,MDLEI识别出的飞地式扩张斑块的数量和面积均高于LEI对应结果,表明LEI高估了扩散型增长斑块的紧凑程度;根据MDLEI计算得到的各市扩张斑块紧凑度,发现紧凑度较高的城市均分布在胡焕庸线以东,其中紧凑度最高的厦门、深圳、杭州、上海均为东南沿海城市,总体呈现出东高西低,南高北低的紧凑度分布状态.多维景观扩张指数能较为准确地识别微观层面扩张斑块的紧凑度,为政府因地制宜进行建设用地扩张管理和存量规划提供科学有效信息.     

线状空间数据传输的几何相似性度量算法与实验分析

 同一地物在不同比例尺或者不同来源的地图上通常存在着相似性,对于图形几何形似性度量方法的研究有利于地图编制、查询、匹配、更新。线状地物要素在地图中占有很大的比例,因此,本文以线状空间目标为例,在前人的基础上给出了线状空间数据的几何图形相似性度量模型:(1)以差异距离作为相似性特征的位置相似度;(2)以分形维数作为相似性特征的形状相似度;(3)以长度或者周长作为相似性特征的大小相似度。相对于(3)大小相似度而言,(1)位置相似度、(2)形状相似度综合考虑了几何图形整体统计的方法和局部几何特征结构。完成多尺度传输的线状空间数据几何相似性度量实验,并对数据传输量与几何相似性度量方法进行比较,实验结果表明:基于广义Hausdorff距离模型的中位数Hausdorff距离的位置相似性对于空间数据渐进性传输具有稳定性和可行性。最后,总结了本文的研究成果,并展望了该方向进一步研究的若干问题。     

西湖凹陷中西部地区烃源岩生烃潜力及油源对比

西湖凹陷作为中国东部油气勘探主战场,一直以来都受到油气地质学家们的广泛关注。前人对西湖凹陷油气资源的研究主要集中在深部地层(平湖组及其下伏层),而对中浅层系(花港组及其上覆层)烃源岩的关注度相对较少。近年来已有勘探发现西湖凹陷中浅层系具有规模成藏的潜力,针对西湖凹陷烃源岩开展研究,利用多项地球化学测试手段分别分析了西湖凹陷中西部地区的烃源岩生烃潜力和生物标志化合物特征。结果显示：西湖凹陷煤和炭质泥岩的生烃潜力好,而泥质烃源岩生烃潜力变化较大,深部地层的泥质烃源岩评价为好或极好烃源岩,中浅层系为差烃源岩。烃源岩有机质类型主要为Ⅱ₂～Ⅲ型,热演化阶段可划分为开始生烃阶段(R_o>0.6%)和大量排烃阶段(R_o>0.8%)。基于原油和各类烃源岩的生物标志化合物特征对比显示研究区泥质烃源岩为主要原油来源。本研究对西湖凹陷未来油气勘探与开发具有参考意义。     

日照东部地区地热资源成因分布规律及勘查定井方法研究

日照东部地区具有较好的地热成矿条件及地热找矿前景。研究地热资源的成因、分布规律,对寻找地热资源具有重要的指导意义。本文在介绍日照东部地区地热资源分布特征和赋存规律的基础上,结合地热勘查及施工的成功经验,针对日照东部地区特殊的地热地质条件,采用可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、电磁测深(VES)等方法对典型地热勘查区断裂构造特征及富水性进行解译,并确定地热井位,通过钻探施工及岩矿测试研究地热水成因。结果表明:日照东部花岗岩地区地热资源主要分布在NE向、NNE向及NW向断裂交会带附近,为断裂控制的深循环对流型带状地热资源,热储分布主要受断裂控制;勘查定井宜选择在2条或多条断裂的交会处;可控源音频大地电磁测深对断裂深部发育特征及裂隙含水情况反映明显,可作为花岗岩地区地热勘查定井方法;氢氧同位素检测结果反映研究区内地热水为大气降水补给,补给区为周边山区就近补给,沿断裂入渗循环,吸收热量形成地热水,循环距离不大。     

城市空间形态与特征的定量分析——以重庆市主城区为例

本文梳理了城市空间形态研究的理论与方法,系统分析了城市空间形态研究的趋势。鉴此,构建了城市形态定量化研究的测度指标体系,并以RS和GIS技术制定了城市形态定量化分析方法框架,对重庆市主城区空间形态进行了系统的定量分析。在城市用地扩展的时空特征上采用了面积增长量、城市用地扩展速度、扩展强度,及各方位用地扩展强度等指标;在城市外部空间形态特征方面采用了紧凑度、分形维数和形状指数等指标。结果表明:主城区空间形态演变受其重大事件影响较大,呈"突变"和"整合"相结合的演化过程;重庆市主城区空间扩展呈现明显的阶段性,以集约式和内涵式扩展为主;由于受主城区扩展的各向异性影响,主城区扩展以北向和西向扩展为主。本研究为城市空间形态的定量分析提供了参考。     

烟台东部高新技术海洋经济新区地表土壤重金属污染评价

近年来,随着烟台东部高新技术海洋经济新区的快速发展,城市地表土壤重金属污染状况愈渐严重,以烟台东部高新技术海洋经济新区范围作为研究区,在地表深度1 m以内的表土(0~20 cm)和心土(20~40 cm),取土壤样205件进行分析测试,采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法,对研究区进行了地表土壤重金属污染评价,7种重金属元素单项污染程度依次为PbCuCdHgCrNiAs;根据内梅罗综合污染指数法评价研究区土壤环境质量,认为整体较好,大部分属于清洁区和尚清洁区;区内地表土壤重金属污染主要分布于芝罘区、莱山区西北以及解甲庄镇西南工业集中地区,其中Pb,Cu,Cd,Hg 4种元素为造成研究区地表土壤重金属元素污染的主要污染元素,Ni,Cr为造成区内地表重金属污染的次要因素,As未发现污染,与重金属元素单项污染程度相呼应。     

遥感图像检索系统的设计与实现

海量遥感图像的检索与管理,需要研究有效的基于内容的图像检索方法。目前,对遥感图像的CBIR研究,主要集中在颜色、纹理、形状等视觉特征检索方法上,尚缺乏实用系统。从面向实用的遥感图像检索系统(RSIQuery) 的体系架构设计入手,着重分析了CBIR遥感图像数据模型和数据组织方式,并给出了系统的初步实现。     

草地覆盖度变化对生态系统防风固沙服务的影响分析——以内蒙古典型草原区为例

锡林郭勒盟为我国北方典型草原区,草地的退化与恢复影响生态系统的防风固沙服务功能。为了便于制定区域生态恢复的防治措施,实现草地生态系统的可持续发展与防治土壤风蚀危害,本文基于气象、遥感数据,运用RWEQ(Revised Wind Erosion Equation)模型,结合锡林郭勒盟的草地覆盖度变化对20世纪90年代以来的防风固沙服务功能的时空变化趋势进行了定量评估,并分析了草地覆盖度变化对防风固沙服务功能的影响。研究表明:锡林郭勒盟土壤风蚀以微度和轻度侵蚀为主,主要集中在植被盖度较高、降水相对较多,风场强度相对较低的东部、中部和南部地区;中度以上区域主要集中在西部的荒漠草原区与浑善达克沙地区,且侵蚀面积随侵蚀强度的增加而递减;防风固沙服务功能量的分布趋势与土壤风蚀模数的分布趋势基本一致;防风固沙服务功能保有率的分布特征与植被盖度的分布特征基本一致,表现为由西北到东南逐渐增加的趋势;在气候暖干化背景下,受京津风沙源治理工程实施的影响,以微度和轻度侵蚀为主的草地覆盖度减小区转为以微度和轻度为主的覆盖度增加区,轻度和中度以上侵蚀为主的草地覆盖度减小区转为基本持衡区;草地覆盖度的降低与增加对土壤风蚀的加剧和抑制作用明显,大部分地区的防风固沙服务功能保有率的下降(提升)与风蚀季节草地覆盖度的减小与提升呈显著正相关(r0.6,p0.05)。     

鄂尔多斯块体北缘Pg、Sg波层析成像研究

基于内蒙古测震台网2010~2020年记录的测震数据波形,从24个固定台站筛选出391个地震的3 010条Pg波和3 410条Sg波数据,采用双差层析成像反演鄂尔多斯块体北缘地壳Pg、Sg波的三维速度结构,同时对该区域所有地震进行重定位。结果显示,在5~15 km深度,研究区东部存在面积较大的连续高速体,西南部则表现为相对低速的分布特征,且大部分地震集中在高、低速区过渡带,反映了研究区地壳介质脆弱;在20~30 km深度,随着深度的增加,高速区向西蔓延,与呼包盆地的高速区连成一片,预示着有一个构造体横穿呼包地壳。     

中国城市规模体系及其空间格局Zipf-PLE模型的评价

近30 a来,中国城市规模体系发生了重大变化,突出表现在人口城市化、用地城市化和经济城市化方面。利用GIS平台,综合城市常住人口、建成区面积和经济总量等因素构建Zipf-PLE模型,以全国县级以上城市为研究对象,对中国城市规模体系的空间格局进行了深入研究。结果显示：（1）2010年,中国城市规模体系等级健全且成熟,呈现“中间略大、底端偏小”的较为合理的金字塔格局。其中,西部地区城市规模体系结构最为合理,呈现出“底端大,顶端小”的金字塔格局;东部地区城市体系等级比较健全,中等城市最多,呈现“中间大,两端小”的金字塔格局;中部地区城市体系等级不全,超大城市缺失,呈现“中底端大,顶端小”的金字塔格局。（2）中国省域城市规模体系是合理的,中等合理以上的省份占90.32%。除直辖市外,全国27个省份中有8个省份城市规模体系趋于分散,19个省份趋于集中。（3）对全国省域城市规模体系进行合理度分区,京、沪、津、渝、新、黑、桂、陕、甘、闽、吉11省市为高合理区;粤、晋、云、湘、贵、辽、赣、苏、浙、川、冀、豫12个省（区）为较高合理区;鄂、鲁、皖为中等合理区;琼、蒙、宁为低合理省区;青、藏为不合理省（区）。     

中国荒野地空间识别及时空演变

在生态危机日益严峻和生态文明建设日益加快的背景下,中国特殊的区域差异与自然环境限制了人口的均匀分布与社会经济全空间布局,形成了面积大、分布广的荒野地(Wilderness Areas,WAs)。客观、准确界定荒野地的空间范围并分析其时空演变格局,对于开展资源环境承载力评价、生物多样性保护、国家公园与生态安全屏障建设等具有重要意义。当前,对荒野地面积、分布特征与时空演变格局等研究少有定论。本文以2000、2010、2020年多源空间数据为基础,从决定和影响的角度出发,构建荒野地多要素识别模型,对中国荒野地空间范围进行界定,分析其地理分布特征及时空演变格局。研究结果表明:(1)基于多源空间数据,通过建立荒野地决定-影响的耦合关系模型,可准确、有效地识别中国荒野地空间范围;(2)中国荒野地在空间上呈现大范围集中分布,小区域零散分布的状态,3个时期荒野地总面积分别为344.18、297.67、279.86万km²,主要分布在西藏、新疆、青海、内蒙古、黑龙江等省区;(3)中国荒野地面积大部分来源于草地和未利用地,2000—2020年,荒野地面积呈现出逐渐减少的趋势,且200...     

国内外流感监测系统的地理流行病学比较研究

流感监测系统的建立是应对流感大流行的一种极为有效的举措。为此,美国、加拿大、墨西哥、巴西、英国、欧盟、俄罗斯、澳大利亚、新西兰、中国等国家,先后都建立了自己的流感监测系统。为了提高我国流感监测系统的水平,作者选出代表性强、特色显著的美国、欧洲和我国的流感监测系统作为典型,从地理流行病学的角度,着重对流感监测及其数据分析的地理分区、流感疫情动态变化的评价标准等方面进行了比较研究。通过总结先进国家的成熟经验,结合我国的实际情况和需求,作者对我国的流感监测系统提出了改进意见。在综合考虑我国地貌特点、气候分区和管理需要的基础上,建议将现有以秦岭淮河为界划分的南、北两个地理分区,细化为黑吉辽区、京津冀鲁豫区、长江中下游区、闽粤桂琼台区、蒙甘新区、晋陕宁区、渝黔川滇区和青藏区等8个流感监测地理分区;建议将现有流感监测系统引入基于流感样病例占门诊病例百分数的基线,利用归因肺炎及流感的死亡率,计算流感季节基线和流行阈值,以客观地衡量和评价流感流行水平及其严重程度。这些研究成果,不仅对地理流行病学的发展有理论意义,而且也对流感及其他传染病的监测有实用价值。     

复杂山区三维地震勘探野外施工方法

三维地震勘探项目野外复杂的地表情况直接影响地震资料的采集难度和采集质量。通过对河南、内蒙古、新疆、山西等多个省份难度高的复杂山区野外项目现场实际施工经验分析,总结出一些针对复杂山区野外施工的特殊方法,可以有效的降低野外施工成本,提高野外施工效率和质量。     

基于噪声谱比法的内蒙古西部地区台站场地响应研究

利用内蒙古西部12个台站的地脉动噪声数据，采用噪声谱比法研究台站的场地响应情况。分析表明，台站场地响应按曲线形态可分为3类，且可能受地形地貌、局部构造和台基状况等条件影响。对比分析噪声谱比法与Moya方法的场地响应结果发现，场地响应曲线形态基本一致，只有极少数台站存在明显差异。结果表明，内蒙古西部区域大部分台站的台基状况总体较好，场地响应曲线较为平坦，无明显频率放大点。     

基于GIS的沙漠化土地面积遥感分析监测

本文利用2000年的TM数据,经过图像增强、合成、几何精纠正、镶嵌和分割,以1∶10万地形图分幅标准,在微机Windows的ARC/INFO软件平台上,人机交互解译,最终获得2000年全国各省的沙漠、沙地和沙漠化土地面积。土地覆盖类型采用二级分类系统,第一级分为6大类:耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用土地。TM解译结果表明,于2000年,新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、青海省和甘肃省的沙漠、沙地和沙漠化土地面积分别为:79361263hm²、58570586hm²、18917225hm²和12340694hm²。面对中国局部生态环境得到改善但整体上土地荒漠化面积每年都在扩大的现实,利用遥感手段快速准确地监测国土荒漠化面积,对政府决策整治防护有重要意义。     

中国省域煤矿事故时空分异特征及影响因素研究

煤矿事故给国家和人民带来巨大的生命财产损失,科学把握煤矿事故发生的宏观规律及区域煤矿安全的影响因素有助于促进煤矿安全生产。本文尝试采用GIS空间分析方法开展区域煤矿事故的研究,基于空间自相关性、时空演化规律方法研究了2006-2015年中国省域煤矿事故的时空分异特点,并分析了省域煤矿安全的影响因素及相对风险度。主要结论：①中国各省区之间煤矿事故存在明显的空间自相关性,但随着各省区煤矿安全生产形势改善情况的不同,其自相关性在不断下降;②以空间重心转移曲线分析中国煤矿事故发生的时空演化规律,10年间煤矿事故空间重心向东北方向转移。③重特大事故频发的省区由于监管措施的有力执行往往具有较低的煤矿百万吨死亡率;平均煤矿生产能力低的省区具有较高的煤矿百万吨死亡率;④建立基于解释变量的贝叶斯空间模型,以煤炭百万吨死亡率为指标评估中国各省区煤矿事故相对风险度,中国煤矿安全生产相对危险度存在明显的空间分布规律且各省区差异较大,相对危险度较高的省区主要集中在南方地区,包括湖北、福建等,危险度较低的省区主要集中在中东部地区,包括山西、内蒙古等。     

基于夜间灯光数据的晋陕蒙能源消费碳排放时空格局

晋陕蒙三省区既是能源生产基地又是碳排放主要地区。对晋陕蒙市县的碳排放估算难度较大,如何准确快捷地获取其碳排放时空动态信息,对于合理制定区域碳减排规划具有重要的应用价值。本文选取中国晋陕蒙三省作为研究对象,基于夜间灯光数据,模拟晋陕蒙地区碳排放空间分布,进而系统地刻画其碳排放空间分布特征和规律。研究结果表明：① 1997-2016年,晋陕蒙三省区夜间灯光像元总值与能源消耗碳排放量之间的相关系数较高,均通过了1%的显著性检验;② 1997-2016 年,晋陕蒙地区的CO₂排放总量呈逐年增长趋势,鄂尔多斯市属于“高碳”地区;铜川市、安康市、商洛市、汉中市、阿拉善盟和阳泉市属于“低碳”地区;③ 陕西省碳排放清晰地呈现出“陕北>关中>陕南”的格局。晋陕蒙地区碳排放空间分布规律分析为该区域制定切实可行的碳减排政策提供了重要的理论依据。     

Comprehensive evaluation on agricultural environment in western China

Introduction Western China is vast in area with different landforms and ecosystems, and its environment is deteriorated with different agricultural productivities. The northwestern region is very drought for lack of rainfall, and desertification there is serious with difficulty in vegetation restoration, while in the southwestern region the land is fragile, vegetation is degraded and water and soil loss serious. Even worse, for the lack of effective management, new environmental problems deriv…