官厅水库近三十年的水质演变时序特征

基于过去的研究成果,综述了官厅水库近三十年来的水质演变过程,分阶段探讨了官厅水库水污染的来源和特征。与此同时,从污染物的角度探讨了官厅水库典型污染物的时空变化规律。研究结果表明,官厅水库的水质演变先后经历了四个阶段,依次为1972～1975年以有机毒物和重金属污染为特征的水体污染,1981～1992年以有机污染为主体的水体再污染,1992～1995年增加了大肠杆菌污染的水体复合污染,以及1996年至今以氮磷污染为明显特征的水体有机复合污染。从主要污染物的时间变化上看,库区COD和主要重金属含量均在缓慢上升,挥发酚的含量呈现波动趋势,氨氮和总磷的含量持续大幅度上升。污染物在库区的空间分布规律相似,入库处污染物浓度明显高于出库处的污染物浓度。     

基于GIS的兰州市大气污染空间分析

基于GIS空间分析与插值技术,对兰州市大气污染具有代表季节的冬季大气污染的空间分布特征进行了研究。应用1999-2000年冬季地面观察站实测资料,使用Surfer软件插值方法绘制等值线图,与行政图进行叠置分析。研究了兰州市SO2,TSP等几种大气污染物的空间分布特征与污染源的内在关系,并且结合国家环境空气质量标准中各项污染物的浓度限值,分别对上述污染物的污染强度进行了区域划分。地面实测表明,兰州市大气污染程度最重的冬季TSP对大气污染的贡献程度超过了SO2;应用空间插值与叠加分析表明,兰州市城区SO2与TSP污染强度的分布格局与污染源分布基本一致。研究证明使用GIS空间分析技术可以很好的揭示出西北高原典型盆地地貌型城市大气污染物空间扩散与分布的特征。     

乌鲁木齐市低空温度层结与采暖期大气污染的关系

为了找出乌鲁木齐市低空逆温对大气污染的影响规律,为治理和预测大气污染提供科学依据,利用2000年6月至2006年4月的乌鲁木齐市空气污染监测资料和气象站的探空、地面资料,分析了大气污染与逆温的对应特征。结果表明:乌鲁木齐市低空逆温的出现频率与大气污染指数具有相似的时间分布特征。采暖期空气污染指数API值越大,相对应出现逆温日的比例越高,以贴地逆温多;在污染源排放量一定的情况下,大气中污染物浓度与低空逆温层厚度、逆温层底高、逆温层顶底温差有显著的统计关系,而与逆温层中的逆温强度统计关系不显著。随着逆温层底高度降低,逆温层平均顶高、厚度、逆温层顶底温差的增大,日平均气温、最低气温、最高气温的降低,污染级别呈增加趋势;在采暖期同一时段内,要达到同样的污染级别,悬浮逆温日污染物容纳量比贴地逆温大,贴地逆温更容易造成空气污染;在污染物排放量相同的情况下,污染的程度主要取决于悬浮逆温层的底高和厚度及持续日数。     

基于SWAT模型的梅江流域非点源污染时空分布特征

利用SWAT模型对亚热带季风湿润区红壤背景下江西省梅江流域非点源污染进行了模拟,并根据实测数据对模型的参数进行了率定和验证。在确定模型适用性的基础上,进行氮、磷营养盐负荷计算,分析了流域非点源污染负荷时空分布特征。结果表明：研究区非点源污染负荷具有显著的时空分布特征,在时间变化上,氮、磷污染负荷与降雨有明显相关性,R2分别是0.909和0.921;硝态氮年平均污染物负荷排放方式主要以下渗为主,下渗硝态氮排放量占总量的63%,与流域内高植被覆盖率有关;在空间分布上,有机氮与有机磷空间分布基本一致,流域内污染物主要分布在梅江中下游的黄陂河与会同河流域,不同土地利用下非点源污染负荷以耕地排放量为主。     

环境公正视角下广州市污染企业分布与区域人口社会特征的时空关系研究

环境公正研究关注人民生活质量的空间公正问题。从环境经济地理学的角度,本研究以广州市为研究对象,采用1995年、2004年、2013 年的工业企业数据和1990年、2000 年、2010 年的人口普查数据,运用空间可视化工具和多尺度地理加权回归模型等方法,分析了广州市污染企业的分布及其与区域人口社会特征关系的时空变化,然后探讨转型背景下中国城市污染企业分布的环境公正问题。研究发现,广州市污染企业空间分布经历由中心城区集聚向近郊区和边界地带集聚的过程,在城市产业空间重构与社会空间分异的共同作用下,污染企业空间分布的环境不公正问题由最初表现不明显转变为全市范围的阶层差异与企业污染负担之间关系,具有不同于西方环境不公正现象的特征和成因。     

流域非点源污染的量化识别方法及其在于桥水库流域的应用

本文介绍了量化识别非点源污染发生的时空规律的方法及其应用。通过对该方法最终所获取的各因子图和污染物发生模数图进行分析,可以识别出各因子的空间分布规律及其贡献、非点源污染物发生的时间特征和空间差异以及严重发生区等等。本文还尝试将此方法运用于于桥水库流域,研究结果表明:该流域非点源污染的发生时间几乎拿部在七、八两个月;流域地貌和植被是制约非点源污染空间差异的两个关键因素,调控植被覆盖的空间分布是非点源污染管理的重要途径;流域内长城沿线的狭长地带是总固体(泥沙)发生的严重区域,流域西部中央区是氮发生的重点区。     

近20年来广州市人口增长与分布的时空间演化分析

广州作为改革开放的前沿地带,不仅人口增长迅速,而且内部迁居也频繁。利用第三、四和五次人口普查资料,采用数学模型对近20年来广州市人口分布的变化特点进行深入的探讨。首先分析了广州市人口的增长情况,广州市人口增长较前20年要缓,人口增长地区差异比较明显,城市中心的周边地区人口增长迅速,中心城区总体上人口减少;其次分析了广州市的人口分布状况,广州人口分布趋向规则化,均衡化,人口分布重心向东北向偏移,人口密度由单中心向多中心的趋势变化,郊区化现象比较明显等;最后对广州城市人口的增长和分布随城市规模和时空间变化特点进行了模型归纳。     

广州建成区三维城市模型的构建及其高度分布特征

根据在Google Earth上采集到的广州市高层建筑数据,经过校正、换算、加权等一系列的数据处理过程,结合2004年广州土地利用图,使用ArcGIS的三维建模功能,构建了广州市基于250 m、500 m和1 000 m 3种方格网的三维城市模型,并重点对500m方格网模型的高度分布特征进行了分析.结果显示,广州三维城市空间形态具有如下总特点:城市高度居于全国前列,高层建筑广泛分布而相对集中,城市"地形"呈"三峰四阶梯"式的起伏形态,城市天际线变化较大.     

基于移动监测的城市PM2.5污染时空模式研究——以广州市中心区为例

采用便携式空气污染监测设备对广州市环城高速内的中心城区PM_2.5污染情况进行移动监测,获取225.7万条频率为1 Hz的PM_2.5监测数据,基于此对研究区进行10 m×10 m高时空分辨率的PM_2.5污染模拟,并分析移动采集的可靠性及城市中心区PM_2.5污染时空模式。结果显示：天气状况稳定条件下移动监测的城市PM_2.5数据在时间维度与固定监测站点数据呈现较显著相关性（R ²为0.72~0.86）;广州市中心城区的PM_2.5污染时空分布在短时间内具有显著的时空分异特征：时间上,干、湿季的平均逐时极差分别为27和11 μg/m3,质量浓度最高值和最低值出现的时段与当天的背景质量浓度值有关;空间上,交通枢纽、商业中心、工业园和大型商贸市场附近PM_2.5污染风险高,公园绿地、高校、高级住宅区等风险相对较低,且呈干季西高东低、南高北低,湿季东高西低的空间分异特征。     

基于互联网房产数据的住宅容积率多尺度时空特征——以广州市为例

基于网络爬虫技术获取房产时空数据,结合时间序列和空间自相关分析方法,在“小区—街道—区级”多尺度上探索广州市住宅容积率时空模式与演化规律。结果表明：① 近三十年广州市居住空间呈现中心城区集聚开发—向南、北方向近郊区拓展—往南、北、东方向远郊区外扩的演变过程,容积率呈现波动式增长态势。② 随着房地产的快速发展,住宅容积率逐渐呈现显著的空间自相关特征,体现了住宅开发与规划有序性的提高。③ 区级尺度上容积率呈现较强的自相关性,越秀区与天河区为HH集聚区,从化区为LL集聚区。街道尺度上容积率呈现出显著的空间不均衡性,区位交通条件较好的街道成为容积率HH集聚区,而LL集聚区主要分布于生态旅游重镇。     

广州环境综合整治及其持续发展

本文简单介绍有关持续发展的战略理论，分析了广州环境的两头提出了需要综合整治广州环境的原因，进而提出了广州环境综合整治及其持续发展的对策。     

基于GIS的多因子分析法对兰州市大气环境功能区划的研究

兰州市是全国大气污染十分严重的城市之一。因地制宜,进行城市大气环境功能分区对全市污染总量控制以及污染治理具有非常重要的意义。研究通过对影响兰州市大气质量主要因子分析,应用层次分析法(AHP)建立了大气功能区划分的多因子评价模型。并且运用GIS空间分析功能对兰州市区进行了大气污染指数模拟与功能区划,结果表明:由于受到地形因子与盛行风影响,兰州市区大气质量较差,市区中西部大部分被三类功能区覆盖。三类功能区面积约32.9 km2,约占整个兰州市城区面积的20.5%,主要分布在西固区的西北部和七里河区的西南部。二类功能区面积约122.8 km2,主要分布区域是城关区、安宁区、七里河区的东南部和西固区的东南部。结果表明该方法能定量划分大气环境功能区,证明GIS具有较为准确的空间分析与模拟功能。     

中国城市空气质量的区域差异及归因分析

开展城市空气质量时空格局演变特征及其影响因素的研究,对于深入认识城市环境与社会经济系统的互馈机理、制定高效的环境治理措施、提升城市发展质量具有重要的理论与实践意义。本文以中国全面实施《大气污染防治行动计划》的2014年为起点,刻画了2014—2019年286个地级以上城市6种空气污染物浓度（CO、NO₂、O₃、PM₁₀、PM_2.5、SO₂）的时空演变特征,并基于面板回归模型分析各污染物浓度之间的相互作用关系;进而利用随机森林模型对城市6种空气污染物浓度与13个自然和社会经济影响因子的关联强度进行探究,从中梳理出关键影响因子。结果显示：① 研究期内,O₃污染加剧,其余污染物年均浓度逐年下降,其中SO₂浓度降幅最大。虽然典型的重污染区范围有所减小,但京津冀、山东半岛、山西、河南等地区的城市空气污染物浓度仍相对较高。② 城市6种空气污染物浓度之间存在显著的相互影响关系,城市空气复合污染特征明显。③ 自然因素和社会经济因素对不同种类空气污染物浓度的影响差异较大,且与污染物浓度之间呈非线性响应关系。自然因素中,城市年均气温与空气污染物浓度的关联强度最大,其次是植被指数。社会经济影响因素中,土地城市化水平和二产比重是主导影响因子,其次是电力消耗总量和交通因子。偏依赖分析进一步刻画了不同污染物浓度对主导影响因子的响应突变阈值。鉴于人类对于自然环境和气象条件的控制能力有限,建议继续通过优化城市密度、控制人为排放源及严格的空气污染防控措施以进一步有效提高城市空气质量。     

大气污染物排放量与颗粒物环境空气质量的空间非协同耦合研究——以武汉市为例

针对区域大气污染物排放量与空气质量在时空分布上存在不完全协同、匹配的现象,论文选择SO₂、NO_X、PM_2.5、CO和VOCs作为大气污染物指标,选择气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)表征颗粒物环境空气质量,以武汉市为例,综合应用耦合模型和空间错位指数模型研究2类指标之间的空间非协同耦合规律。主要结论如下：① 武汉市大气污染物排放量与颗粒物空气质量具有不同空间分布特征,大气污染物排放量呈现由城市中心城区向远城区递减的趋势,其中SO₂、PM_2.5和VOCs的排放具有明显的中心聚集现象,而NO_X和CO聚集现象不显著,且与道路分布明显相关;AOD分布具有明显的空间差异性,总体上呈由西北向东南依次递减的趋势。② 武汉市大气污染物排放与颗粒物空气质量的空间非协同耦合规律：越靠近城市中心城区,空间协同耦合现象越显著,空间错位现象越弱;越远离主城区,空间非协同耦合现象越显著,空间错位现象越显著;SO₂排放量与AOD在武汉市远城区的空间错位指数均大于0.7,且耦合度指数小于0.3,呈现较强的非协同耦合特征,NO_X、VOCs、PM_2.5的排放量与AOD在武汉中心城区的空间错位指数均小于0.5,且耦合度指数大于0.5,协同耦合现象较为显著。③ 基于时空非协同耦合分析城市大气环境污染治理建议：针对污染物与AOD空间错位不显著的城市中心城区,以本地减排治理为主;针对污染物与AOD空间错位显著的远城区,应在污染溯源分析的基础上进行区域协调综合治理。     

预测银川市大气主要污染物浓度的一种动力统计模型

本文以箱模式为原理,从大气污染物平流扩散方程出发,经过简化推导,得出预测大气主要污染物浓度的动力统计模型。在模型中既考虑了气象条件的作用,又考虑了起报日的污染物浓度,与纯数学统计模型相比,有着更可信的物理基础;与数值模式相比,本模型不需要污染源排放清单,具有简便易行的优点。利用银川市2001-2004年大气主要污染物SO_2、NO_2、PM_(10)逐日平均浓度监测值和同期地面气象要素资料,通过回归分析确定了主要污染物浓度24 h变率预报方程,经2005年6～9月的预报检验,本模型对银川市大气主要污染物浓度的变化有一定的预报能力。     

Assessment of Urban Air Pollution and Spatial Spillover Effects in China: Cases of 113 Key Environmental Protection Cities

With rapid urbanization and energy consumption, environmental pollution and degradation have become increasingly serious problems in China. At the beginning of 2013, China implemented new ambient air quality standards (GB 3095-2012) in which the concentration of six pollutants including PM_2.5, ozone, carbon monoxide, PM₁₀, sulfur dioxide and nitrogen dioxide were monitored. This study gathered annual air pollutant concentration data for the six pollutants in 113 key environmental protection cites throughout China in 2014 and 2015 to explain spatial patterns of urban air pollution. Based on the Kernel density estimation method, spatial hotspots of air pollution were illustrated through which spatial cluster of each pollutants could be plotted. By employing an entropy evaluation system, urban air quality was assessed in terms of the six atmospheric pollutants. We conclude that, in general, CO and SO₂ were two important pollutants in most Chinese cities, but this varied greatly among cities. The assessment results indicate that cities with the worst air quality were mainly located in northern and central provinces, dominantly in the Beijing-Tianjin-Hebei metropolitan area. Regression modeling showed that a combination of meteorological factors and human-related determinants, to say specifically, industrialization and urbanization factors, greatly influenced urban air quality variation in China. Results from spatial lag regression modeling confirmed that air pollution existed obvious spatial spillover effects among key cities. The spatial interdependence effects of urban air quality means that Chinese municipal governments should strengthen regional cooperation and deepen bilateral collaboration in terms of air regulation and pollution prevention.     

轨道交通导向下的容积率规划

伴随着城市化水平的快速提高,中国城市在发展过程中出现了城市土地利用效率不高、交通堵塞日益突出以及环境污染比较严重等问题。而现有的城市规划方法由于城市土地利用规划与城市交通规划的脱节,使得它并不能有效的解决我国城市发展面临的问题。本文在分析城市交通对城市土地利用影响的基础上,构建了基于轨道交通导向下的容积率规划新方法。以天津为案例,笔者对该方法进行了实证分析。与天津现有的容积率规划方案比较发现,本文推荐的容积率方案不但比天津现有的容积率方案更能提高公共交通的载客数量、塑造良好的城市景观,而且还能节省10%的出通行时间、减少35%能源消耗和44%的污染物排放以及留有更多土地作为绿地、公园以及其它公共用地,从而使得城市环境更加宜居。因此,基于轨道交通导向下的容积率规划新方法,不但可以弥补中国现有城市规划方法的不足,还能解决我国城市发展面临的问题。     

沙尘影响下华北地区一次重污染天气形成与消散过程分析

以2017年5月4日~5日华北地区出现的一次大范围的严重的天气污染形成与消散过程为研究对象,通过搜集华北地区9个城市空气中主要污染物浓度、AQI（空气质量指数）和常规气象数据,分析AQI、主要污染物（PM₁₀、PM_2.5、SO₂、NO₂、CO、O₃）浓度变化特征和相关气象因子的关系。结果表明：本次重污染本质为区域性沙尘污染所致。污染过程呈现出形成速度快、消散急促的特点。该污染过程首要污染物为PM₁₀,其次为PM_2.5,而SO₂、NO₂、CO、O₃等由人类活动产生的污染物浓度并未超标。后向轨迹分析和相关分析发现造成此次严重污染颗粒物主要来自蒙古高原,风是主要驱动因子。污染物在空间位置比较接近的城市间传输时,表现出趋势一致性、时间上的滞后性和污染物浓度的累积性特点。     

我国农村生活能源中SO2、 NOX及TSP的排放量估算

根据2004年我国不同省、市、自治区农村生活用能源的消耗量和不同燃料的污染物排放因子,估算了我国农村生活能源利用过程中的SO₂、NO_X、TSP排放量,并给出了分省区的排放清单和各省区不同燃料对三种污染物的贡献率,探讨了各地农村污染物排放量的影响因素。结果表明:全国农村生活能源所排放的SO₂达530万吨,NO_X 72万吨,TSP 390万吨。污染物排放以SO₂和TSP为主,且各省、市、区污染物的排放量差别明显;各地不同能源类型对各污染物的贡献率差别较大,SO₂主要来自燃煤,NO_X主要来自秸秆和薪柴的燃烧,TSP主要来自秸秆的燃烧;农村生活能源结构影响其污染物排放。     

基于遥感技术的广州市热岛效应分析

通过对广州市区TM遥感影像数据的处理,提取该区地表亮温和NDVI数据,对广州市的热岛效应进行初步研究,经过研究得到：（1）高亮温地区包括：荔湾区、越秀区和海珠区等老城区、广州火车站附近铁路沿线和白云机场一带、天河客运站附近和天源路两侧以及黄埔大道和珠江沿线附近;（2）广州市城区（包括市中心商业区、居民生活区、外围工厂区）整体上为热岛群,郊区农村则多以绿色为背景;（3）从市中心向外亮温呈降低趋势,但城市热岛内部有丰富的细部变化特征;（4）局部热岛强峰并不出现在广州市中心,而是同工厂的空间分布有关。