中国中、东部典型样区不同发展水平下土壤与土地利用多样性的对比分析(英文)

Two typical provincial capitals (Nanjing and Zhengzhou) and two counties (Rugao and Yuanyang) in east (Jiangsu Province) and central (Henan Province) China were chosen respectively as the developed and less developed comparative cases for pedodiversity and land use diversity correlative analysis by borrowing the recently better developed pedodiversity methodology. Land use classification was worked out using remote sensing images in three different periods (1986-1988, 2000-2001 and 2004-2006) for these studied case areas before the calculation of the constituent diversity index and spatial distribution diversity index modified after Shannon entropy in 2 km×2 km grid scale of the soil and land use pattern were conducted and then a connection index was proposed to evaluate the relationship between soil and land use diversity. Results show that during the years from 1986 to 2006, the composition and spatial distribution of regional land use pattern had changed greatly. The agricultural land area of all the studied case areas decreased obviously in which Nanjing has the highest decrement of 895.98 km 2 mainly into urban use while the other land use type area changes show the same trend. The connection index of four typical soil family types and typical urban land use types, i.e., urban construction land, transportation land and industrial and mining area all increased in this period. In the studied case areas, there is the highest soil constituent diversity in Zhengzhou at 0.779 while the simplest soil constituent diversity in Rugao at 0.582. Meanwhile we have higher land use diversity in the more urbanized Jiangsu Province than Henan Province, Nanjing is ranking the first that has been getting higher and higher in the three periods at 0.366 in 1986-1988, 0.483 in 2000-2001 and 0.545 in 2004-2006. Finally, the connection index figures to evaluate the relationship between soil and land use diversity of the studied areas were compared to show the similar phenomenon that this figure grows fastest in Nanjing followed by Zhengzhou and other places.     

青藏铁路错那湖段沙漠化土地变化及成因分析

青藏铁路格拉段铁路建设对沿线沙漠化土地变化的影响，是大家关注的焦点之一。通过利用地理信息系统和遥感监测技术，根据错那湖段Landsat影像、Google Earth影像和气象资料等数据，结合野外实地考察建立解译标志，采用人机交互的目视解译方法，提取青藏铁路错那湖段2001年、2008年和2015年沙漠化土地信息，并对沙漠化土地变化成因进行分析。同时对铁路沿线沙漠化土地的变化进行缓冲区分析。结果表明：（1） 2001—2008年沙漠化土地面积增加2.21 km²，土地沙漠化程度呈减轻趋势；2008—2015年沙漠化土地面积减少8.9 km²，土地沙漠化程度持续减轻。（2） 2001—2008年，沙漠化土地面积的增加主要与人为因素有关，土地沙漠化程度减轻主要与自然因素有关。2008—2015年，沙漠化土地面积的减少以及土地沙漠化程度的减轻主要与人为因素有关。（3） 青藏铁路错那湖段2 km范围内土地沙漠化程度变化最为明显，以沙漠化程度减轻为主要特征，青藏铁路对周边环境的影响范围为2 km。     

城市热岛效应研究概况

随着我国城市化进程的不断加快,城市中的环境污染问题也日益严重,表现为城市比周围非城市化地区的地表和大气温度要高的热岛效应作为这些环境问题中的典型代表有着重要的研究意义。近几十年来国内外的有关专家从微观及宏观层面上对城市热岛效应的产生原因、造成影响、变化规律、缓解措施等方面进行了一系列的研究与探索。由于城市测点有限,过去的研究尚不能全面反映出研究区热岛效应。遥感科学和技术的发展,为城市热岛效应的研究提供了有利条件。本文介绍了热红外遥感技术在热岛研究中的应用及城市规划对城市热岛效应的影响,并展望了该领域的发展前景。     

城市热岛效应研究概况

随着我国城市化进程的不断加快,城市中的环境污染问题也日益严重,表现为城市比周围非城市化地区的地表和大气温度要高的热岛效应作为这些环境问题中的典型代表有着重要的研究意义。近几十年来国内外的有关专家从微观及宏观层面上对城市热岛效应的产生原因、造成影响、变化规律、缓解措施等方面进行了一系列的研究与探索。由于城市测点有限,过去的研究尚不能全面反映出研究区热岛效应。遥感科学和技术的发展,为城市热岛效应的研究提供了有利条件。本文介绍了热红外遥感技术在热岛研究中的应用及城市规划对城市热岛效应的影响,并展望了该领域的发展前景。     

基于牛顿迭代法求解群速度的地震波射线追踪模拟

地下介质中普遍存在着各向异性,当前基于各向异性的地震波射线追踪多是在弱各向异性介质中进行且采用群速度近似表示方法,这些近似方法在强各项异性介质中会导致很大误差而无法真正模拟地震波的传播规律。根据地下普遍存在各向异性的事实和地震波基本传播规律,提出利用牛顿迭代法高效求解群速度,基于Paraview平台自动化构建三维地质模型,采用最短路径法进行地震波射线追踪模拟及可视化,实现对复杂三维地质的速度不均匀性和各向异性的表达,为三维地质模型的构建和地震波射线追踪模拟及可视化提供一种新思路,并以华北克拉通山西断陷带北部局部区域为例进行研究。结果表明,该方法能够减少由各向异性对地震波传播模拟造成的影响,清晰表达了研究区地质结构和各向异性特点,在对复杂三维地质结构的解读中能够较好应用。     

中国中、东部典型样区土壤和水体多样性关联分析

分别选取中国中、东部不同尺度典型样区为研究区域,将多样性理论与方法应用于水体空间分布多样性和土壤构成组分多样性评价中。计算了各研究区及其分区域内,以土属为基本单元的土壤构成组分多样性和2km×2km网格尺度下的水体空间分布多样性,并探索了两者之间的内在联系。研究结果表明:将多样性理论与研究方法应用于区域水资源的空间分布离散性评价具有可操作性;区域水体总面积变化与区域水体空间分布多样性变化之间具有一定的正相关关系,70%以上数据支持这一推断;区域水体比例与水体空间分布多样性之间并无绝对联系;水体和土壤研究数据均体现出分形特征及结构;区域土壤构成组分多样性与水体空间分布多样性之间存在负相关关系,大尺度区域下的相关系数R²约0.8。     

中国中、东部典型省会和县域土壤与土地利用多样性关联的对比研究

分别选取河南省、江苏省省会城市郑州市和南京市,以及典型县域原阳县和如皋市,将土壤多样性理论与方法应用于土壤和土地利用关联性评价中,对上述不同级别行政区域的不同时期(1986~1988年、2000~2001年、2004~2006年)遥感数据进行土地利用分类,计算了土壤和土地利用类型的构成组分多样性以及3 km×3 km网格尺度下的空间分布多样性,提出并计算了各研究区典型土壤和土地利用之间的关联系数,以此评价了河南省和江苏省典型区域的土壤和土地利用构成及分布特征。研究结果表明,20世纪80年代至本世纪初,中东部之间和省会与县域之间的土地利用构成组分多样性变化和空间分布多样性变化具有明显区别;城镇建筑用地的空间分布离散性增加,南京市的增加量为0.135,略高于郑州市增量,而原阳县增加量为0.244,明显高于如皋市增量;典型土壤同城镇建筑用地、交通运输用地和工矿仓储用地之间的关联性均不断增加,南京市的上述关联系数增加值高于郑州市,两县域无明显区别。     

基于POI数据的南京市空间格局定量研究

从语义属性、几何形态等方面对典型城市空间格局要素进行定量化抽取及特征分析,总结归纳出城市空间格局要素间的关联特征。在此基础上,将POI数据进行分类,设计了基于平面核密度估计算法、空间聚类与双重密度因子分析分析算法,并以南京市为例,通过栅格叠加计算，提取边界，分类渲染以及栅格重分类等步骤,实现南京城市空间格局及商业中心抽取。结果发现城市商业中心有效地反映了城市空间总体格局的区域分布，提取出的南京市商业中心基本符合2000—2020年的南京市总体规划，但文本并不能直接体现城市各商业中心的定位，城市中除了主城区这个集聚且组团的单中心商业模式，各个县城、开发区、高新区都有各自形成的商业中心，符合城市的多商业模式。较传统的城市商业空间研究来说，基于POI数据的定量研究对城市总体格局及商业空间的认知更为精细，有助于商业中心的识别及行业特征的分析，便于政府部门对现有规划功能区的发展方向进行调整，使得不同功能区空间结构与特征关系更加合理。     

中国中、东部典型城市城市化过程中的土地利用变化对比研究

选取河南省、江苏省两省省会城市郑州市和南京市,以及典型县域原阳县和如皋市为例,对上述不同级别行政区不同时期的(1986-1988年、2000-2001年、2004-2006年)遥感数据进行土地利用分类,并对各类型土地的面积进行了汇总、分析。研究结果表明,20世纪80年代末至本世纪初,中国东部地区的城市化发展水平明显高于中部地区。进入21世纪,东部地区行政区划等级较高城市的城市化进程趋于稳定,而较低等级的县域城市,其城市化水平在原来的基础上,有所加快。随着国家对中部地区支持力度的增大,该地区的经济发展已经开始加速,其城市化水平也大幅度提高,其中,郑州市的城市土地利用综合动态度从之前的19.38%增加到现在的37.35%,但中、东部的城市化水平还是存在一定差异的。     

水体空间分布多样性分析的网格尺度研究

水体空间分布多样性的提出为地表水资源的分布特征评价提供了一种新的思路和方法,网格尺度设置是其研究结论获取的前提条件。以河南省内5个典型样区为例,计算了14种不同网格尺度下水体空间分布多样性的变化特征,以期探索水体空间分布多样性研究中合理网格尺度的设置准则。结果表明,水体空间分布多样性研究中的网格尺度设置为2km~500m之间为宜。