基于PPDC模型的中国生态环境质量区划

投影寻踪聚类(PPC)模型在多因素聚类分析中被广泛应用并取得了满意的效果,然而,模型还存在诸如密度窗宽参数取值经验确定等不足,有待改进提高.针对投影寻踪聚类模型存在的问题,首次把投影寻踪聚类的思想和动态聚类方法结合起来构造投影指标,建立了投影寻踪动态聚类(PPDC)新模型,新模型在整个运算过程中毋需人为给定参数,具有聚类结果客观、明确以及稳定性好、操作简便等特点.应用投影寻踪动态聚类模型对中国生态环境质量进行评价,获得了有切实意义的区划结果.此研究为生态环境质量评价开创了一条新途径,也进一步为生态保护、建设和监督管理提供科学依据和技术支持.     

禁忌搜索优化的投影寻踪及其在水资源评价中的应用

在深入分析区域水资源可持续利用评价系统的基础上，建立了区域水资源可持续利用能力评价指标体系，并将基于禁忌搜索优化的投影寻踪技术（TSPP）应用于水资源可持续利用评价。通过对淮河片区水资源可持续利用能力的初步研究，表明了此模型能完整而系统地反映区域水资源可持续利用能力，并且直观、简便，在各种实际系统评价中具有应用价值。     

基于PPLN的时序数据组合预测模型

针对观测数据时间序列,综合组合预测与投影寻踪学习网络的优点,提出一种新的预测模型.即采用静态预测法提取多组趋势项部分,自回归模型提取周期项部分,将它们都作为投影寻踪学习网络的输入部分,然后利用PPLN具有逼近复杂非线性函数的能力,通过网络学习与训练解决传统方法定权困难的问题.沉降预测的实验结果表明,与传统的曲线拟合法、变权重组合预测法相比较,该预测模型精度更高、具有实用性.     

投影寻踪回归模型及其在降水预测中的应用

介绍了投影寻踪回归 (PPR)预测建模的基本思想和算法 ,并将投影寻踪混合回归(PPMR)和逐步回归 (SR)应用于降水预测数值试验 ,结果表明 ,PPMR模型的拟合和预测效果均优于SR模型的相应效果。     

空间聚类有效性评价方法对比与研究

空间聚类是当前地球信息科学与计算机科学领域共同关注的热点问题之一,常用来揭示空间数据分布规律以及发现空间数据异常。空间聚类有效性评价即对空间聚类结果进行定量、客观的评判,对于在实际应用中针对不同数据集选取最优的空间聚类算法以及确定最佳的聚类参数具有重要意义。首先选取并编程实现了数种空间聚类有效性评价方法,包括聚类中心的距离矩阵、距离方差、改进Hubert's统计、Davies-Bouldin、Calinski-Harabasz和基于信息论的空间聚类有效性评价方法等,同时提出了顾及簇间分离度和簇内紧凑度的空间聚类有效性评价方法,并通过试验分析验证了其可行性及有效性。然后在K-Means法对数据集进行聚类的基础上,对比研究了前述聚类有效性评价方法的特性及优缺点。     

土地利用生态安全评价指标的系统聚类分析

生态安全研究是目前中国土地资源可持续利用研究的前沿课题.本文利用系统聚类分析方法,以湖南省14个地州市为样本,从1999年社会经济和土地生态环境压力、土地生态环境质量、土地生态环境保护和整治能力等多方面的运行数据中选取人口密度、城镇化水平、人均耕地、人均GDP、森林覆盖率、水土流失等24个指标,对土地利用生态安全评价指标作了系统聚类和分析.     

城市创意产业空间动态集聚演化的计算与可视优化方法

基于人文地理视角下的城市创意产业图像可视化分析对城市深层次空间综合和区域创新发展具有重大意义。但Swarm群智能动态时空建模难以满足创意产业空间集聚的可视化发展。本文研究目标是,从城市区域创意产业空间聚类影响因素指标出发,创新性地提出区域空间动态集聚轨迹算法（Density-Based Interest Spatial Clustering of Path,DBICP）,并与计算机浏览器共建聚类可视化图像,为城市管理提供决策依据。首先,根据影响因素指标体系,利用2014—2018年空间卡口流量数据和产业指标数据进行预处理,构建空间标准聚类算法DBSCAN。然后,对其进行聚类密度分级优化形成全新DBICP算法并得出初步轨迹图像。最后,通过源码转译实现了浏览器界面下空间动态集聚轨迹图像的输出。结果表明：以上海市为例,普陀区、浦东新区、徐汇地区的创意产业空间分布形成了3种不同的聚类模式,并相应提出了分摊、均布、虹吸的管控策略。此方法克服了传统图像的聚类分级和轨迹测量的缺失,可以有效地从指标数据中发现图像轨迹聚类信息,体现了地理信息科学和人文社会学科的交叉融合。也为大数据动态图像的集聚方法提供了全新视角和借鉴价值。     

南水北调东线工程山东段生态环境地质现状评价

依据生态环境地质调查资料,筛选出影响南水北调东线工程山东段生态环境地质系统质量优劣的主要因素——土壤环境、水环境、工程地质环境、地质环境,先进行单环境质量评价,求取综合指标;再利用模糊评判结合叠加法进行综合评价,并进行综合质量分区。评价结果揭示:南水北调东线工程山东段沿线综合环境质量较差,实施南水北调工程对于调节该区生态环境是必要的。     

模糊ISODATA聚类分析用于大气环境质量评价

本文应用一种基于模糊划分的聚类方法,即模糊ISODATA方法,进行大气环境质量评价。结果表明该方法简单、快速,尤其在待评价的监测点较多时效果甚佳。     

指标规范值的灰色聚类法用于水安全评价

传统的灰色聚类法,当指标数较多时,设计白化函数的工作量很大,实际使用不便。为减少白化函数的设计个数并使之规范化,设定适当的指标参照值和指标值的规范变换式,对灰类和白化数进行规范和归类,从而减少工作量提高效率。以山东省水环境安全评价为例,利用基于指标规范值的灰色聚类方法对水安全进行综合评价,并与属性识别理论和TS-SVM模型的结果进行了对比。结果表明:与传统的灰色聚类法相比较,该方法将115个白化函数减少到25个,工作效率提高4倍,是有效的水安全评价分析工具。     

跋山库区土地生态评价定量系统模型研究

应用系统论的观点建立了跋山库区土地生态系统模型,并对系统多因子进行了定量分析。在定量评价的数学模型中,应用Q型系统聚类分析划分土地生态类型,应用主成分分析法确定各生态类型的地位级指数。     

基于遥感与GIS的区域生态环境评价方法的研究

在对某地区进行生态环境评价研究过程中,往往很难准确合理地确定各类评价指标的权重。层次分析(AHP)与模糊数学(fuzzy mathematics) 综合评判法是根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价,建立模糊综合评价模型。确定地区的生态环境健康指标体系,分为目标层、准则层和指标层,并选取实验区的各类生态指标。采用组合赋权法确定各层次权重,然后计算出各指标的权重建立模糊综合评价模型,最后根据提取的遥感数据完成地区生态环境评价分级。运用基于AHP与模糊数学的综合评判法确定评价指标的权重,在GIS平台上对各评价指标进行加权叠加,得到地区生态环境的等级评价图,实现了地区生态环境评价。研究结果表明,使用该方法确定地区生态环境各指标权重所得的评价分级是与现实吻合的,这对于评价和保护地区生态环境具有现实意义。     

ECOLOGICAL SECURITY EVALUATION OF SUSTAINABLE AGRICULTURAL DEVELOPMENT IN KARST MOUNTAINOUS AREA——A Case Study of Du＇an Yao Autonomous County in Guangxi

Ecological security is the main task and applied field of present geography, resources and environment sciences and ecology. Ecological security evaluation will efficiently promote ecological security and environmental construction in regional land use. In this thesis, the authors put forward the index system of ecological security evaluation in karst mountainous area on three aspects, the pressure of resources and eco-environment, the quality of resources and eco-environment, and the ability of environmental protection and ecological improvement. Using the evaluation method with single index, based on the case study ofDu‘an Yao Autonomous County of Guangxi Zhuang Autonomous Region, the system ofsynthetic regionalization ofecological agricultural economy was formed, which includes three regions, south region with basic security and synthetic agricultural development, east region with critical security and agriculture, forestry, animal husbandry balanced development, mid-west and south region with ecological insecurity and compounded agriculture and forestry management. Meanwhile, for these regions, the countermeasures of sustainable agricultural development were pointed out, which provide the basis and example for ecological regulation and control of sustainable agricultural development in counties of karst mountainous area.     

基于主客观分析法的城市生态安全格局空间评价

生态安全是城市生态文明建设的主要目标,是城市经济可持续发展的重要基础,评价城市生态安全格局对于城市规划具有极其重要的作用。本文通过选取典型评价指标,运用生态安全格局客观分析法与主观分析法进行对比分析,建立了包括生态系统服务安全格局、生物多样性保护安全格局、生态敏感性安全格局的生态安全格局综合评价体系,并将该评价体系运用到研究区域,对研究区域生态安全格局的变化趋势进行评价和分析。结果表明：①在基本生态控制线内,低水平、较低水平生态安全格局区域的面积有所增加;在基本生态控制线外,中水平生态安全格局区域的面积有所减少;整体上高水平生态安全格局区域面积基本不变。②生态安全格局主观分析法评价结果主要依赖于专家的评定,本文采用的专家评价方法结果与客观分析法评价结果一致。该评价体系已经应用于研究区域的城乡规划和生态保护中,应用结果表明该评价体系能够较完备地进行城市生态安全格局评价,对城市规划和生态保护具有重要的指导作用。     

ECOLOGICAL SECURITY EVALUATION OF SUSTAINABLE AGRICULTURAL DEVELOPMENT IN KARST MOUNTAINOUS AREA—A Case Study of Du'an Yao Autonomous County in Guangxi

Ecological security is the main task and applied ficld of present geography, resources and environment sciences and ecology. Ecological security evaluation will efficiently promote ecological security and environmental construction in regional land use. In this thesis, the authors put forward the index system of ecological security evaluation in karst mountainous area on three aspects, the pressure of resources and eco-environment, the quality of resources and eco-environment, and the ability of environmental protection and ecological improvement. Using the evaluation method with single index, based on the case study of Du'an Yao Autonomous County of Guangxi Zhuang Autonomous Region, the system of synthetic regionalization of ecological agricultural economy was formed, which includes three regions, south region with basic security and synthetic agricultural development, east region with critical security and agriculture, forestry, animal husbandry balanced development, mid-west and south region with eco     

四川省若尔盖县生态环境质量评价

本文以2007、2009和2012年的5月和9月共6个时期的遥感影像,基于栅格数据和综合评价模型,对若尔盖县的生态环境质量状况进行了评价。首先,从影响生态环境质量的因子出发,选取归一化植被指数（NDVI）、地表温度、坡度、坡向、土地利用、湿度指数6项生态因子作为评价指标;然后,利用主成分分析法确定各评价指标的权重,根据综合指数评价模型计算出研究区的生态环境质量指数,同时,依据计算结果的大小把研究区的生态环境质量划分为优、良、中、差4个等级;最后,对若尔盖县的生态环境状况的空间分布规律进行分析。结果表明,2007-2012年若尔盖县生态环境质量良好,不同时相的生态环境综合指数的均值均在60左右,同时该区域的生态环境质量有变好的趋势;不同季节的评价结果稍有差异,但是同一季节不同年的变化趋势是一致的;不同等级的区域相间分布,较差区域主要集中在植被覆盖较差的区域,西北部居多,中部零星分布。     

黄河上游及源头区生态环境质量综合评价

本文简要介绍了利用遥感和地理信息系统技术进行黄河上游及源头区生态环境质量综合评价中,评价因子的获取及其分值和权值的确定,评价模型的建立及评价等级的划分。评价结果表明,该区环境质量具有垂直分带规律,人类不合理的经济活动是影响环境质量的重要因素。     

基于GEE黄河三角洲长时序生态指数遥感估算与分析

基于遥感长时间序列的分析能够得到更加科学、完整、全面的特征规律,本文以黄河三角洲为研究区域,开展了生态指数遥感估算及分析研究。基于Google Earth Engine (GEE)分析了2000年以来逐年度归一化植被指数（NDVI）、湿度指数（Wet）、盐分指数（SI3）、遥感生态指数（RSEI）,获得了完整、细致长时间序列的分析结果。考虑到黄河三角洲的区域特点,引入了盐分指数（SI3）与遥感生态指数（RSEI）相结合的评价分析方法。研究发现,自2011年以来研究区的生态环境指数呈上升趋势,生态环境持续改善。     

Evaluation of the production-living-ecology space function suitability of Pingshan County in the Taihang mountainous area,China

A rational utilization of land is a matter of importance in sustainable development of mountainous area. The land function in mountainous areas has a close connection with space structure of ecology, production and living. To promote a harmonious development of the relationship between people and nature in mountainous areas, it is necessary to coordinate their relationships of space functions. Suitability evaluation of basic unit function associated with multi-scale space analysis is a prerequisite to a reasonable optimization of land function structure. In this study, an optimized evaluation index system of combination functions was introduced into the assessment of ecological spatial functional suitability in ecological fragile regions by adding three indicators, namely, soil erosion sensitivity, landscape ecological risk and ecological sensitivity. The principle of "taking high"(referred to a function with high suitability to be regarded as the main function of an evaluation unit) and ecological priority(referred to the case, supposing the suitability of a unit's three functions is consistent, the main function is determined to be the ecological function) were used to determine the main function of an evaluation unit. Pingshan County, China, located at the eastern foot of the Taihang Mountain, was targeted in this case study. The production-livingecology space(PLES) function in Pingshan was identified by applying our improved valuation indexes. Further, the functional suitability distribution of the combination of elements was obtained by using overlapping comprehensive analysis method, considering the tradeoff of the functional suitability of combination elements. The regions suitable for production/living were distributed in relatively flat piedmont plains, whereas the regions suitable for ecology were distributed in the mountain areas of middle and low altitudes. Therefore, to maintain a sustainable development in mountainous areas, an improved scheme of development for Pingshan should be to delineate ecologically fragile areas, to build ecological industrial parks near existing scenic spots, to protect basic agricultural production areas, and to increase investment in science and technology, including reasonable ecological compensation. This study can provide reference for the planning of sustainable development in the Taihang Mountain area and similar regions.