人地系统耦合框架下的生态系统服务

生态系统服务是连接自然环境与人类福祉的桥梁,是人地系统耦合研究的核心内容。本文在构建生态系统服务与人地系统耦合研究框架的基础上,系统梳理了生态系统服务评估、生态系统服务权衡、生态系统服务影响因素、生态系统服务供给流动与需求等研究前沿,提出了未来生态系统服务研究的重点领域。主要研究结论认为：①国际生态系统服务模型发展迅速,SAORES模型是中国生态系统服务模型优化与参数本地化的突出代表;②生态系统服务权衡具有相对复杂的时空尺度,权衡分析的前提是辨析不同尺度生态系统结构—过程—功能—服务的作用机制;③自然因素是生态系统服务时空分布的基础,土地利用能改变生态系统结构、功能与生态系统服务变化,社会经济因素会导致生态系统服务权衡的差异;④为明晰生态系统服务供给与需求耦合关系,需进一步识别生态系统服务流的运移路径;⑤未来生态系统服务研究需加强生态系统服务对全球变化的响应特征和机制分析、面向可持续发展目标的生态系统服务供给流动与需求研究、生态系统服务的动态评价集成与优化、生态系统服务与人地系统耦合、生态系统服务与大数据集成等。     

南方红壤丘陵区人类活动强度的空间模拟与特征分析——以衡阳盆地为例

人类活动强度是地理学、生态学和自然资源学等多学科研究中的重要参数,定量化和空间化是当前人类活动强度研究的重点和难点。本文针对现有的人类活动强度定量化和空间化方法的不足,提出了一种以统计学和空间分析方法的空间模拟方法,对典型的南方丘陵区衡阳盆地人类活动强度的空间分布进行了定量研究。结果表明:衡阳盆地工业活动高强度区呈现一极一带分布,衡阳市市区为极强区,祁东县、常宁市和耒阳市形成了一条南北走向的较强带,工业活动低强度区呈以衡阳市市区为中心的环状分布;农业活动强度分布呈西北向东南逐渐减弱的趋势;交通活动整体分布较为均匀,高值区主要分布在国道和省道沿线;总的人类活动强度整体表现不强,但区域差异明显,衡阳市市区及其周边区域人类活动强度最大,低强度区位于衡东县内。根据研究结果,应采取发展北部工业、加强市区对周边区域工业带动和控制西北部农业等调控策略。     

西藏纳木错植物物候及其对气候的响应

利用纳木错流域1O种代表性植物2007年和2008年的物候观测资料,分析了植物生殖物候的基本特征及气候条件对其的影响.植物最早5月中旬进入开花期,大部分植物的盛花期在6月中旬至7月下旬,开花的最适温度范围为8.5-8.9℃,花期延续到9月下旬.从6月上旬开始,大部分植物进入果期,多数植物果期与花期重叠.纳木错具有高寒地带植物物候的普遍特征:生长期较短(5个月左右)、早花现象、晚花现象.同2007年相比,2008年雨季提前,虽然气温偏低,大部分植物花期和果期普遍缩短5 d左右,但物候期提前约20 d.植物物候的年际变化对气候变化,特别是对降水量的季节分配更敏感.     

多智能体系统的群集行为研究综述

近些年来,多智能体系统的群集行为分析已成为复杂网络领域的一个研究热点.本文从个体内部动力系统与个体间的拓扑结构这两个因素出发,对多智能体系统的群集行为问题的发展现状进行概述,并对相应的分布式协议、收敛速度以及实现的条件做了介绍和分析.最后,结合目前的研究现状,讨论了群集行为未来的研究方向.     

黄土粒度的分布特征及其工程地质意义初探

黄土的粒度组成和分布既能够反映其沉积环境,又在很大程度上决定了黄土的物理力学及水理性质。粒度分析表明黄土的粒度频率分布曲线包含多峰分布和单峰分布两种形式。对比研究发现:粒度具多峰分布的黄土其粘粒含量相对较高,微结构一般为镶嵌微孔半胶结结构或絮凝状胶结结构,比表面积大,平均孔径小,微孔隙和小孔隙含量高,一般超过孔隙总量的60%,其工程地质性质明显优于具单峰分布的黄土,且多峰分布特征愈明显即细粒部分的次峰愈高,其工程地质性质愈稳定,渗透系数的各向异性愈低。     

受限水域KCS集装箱船升沉数值研究

船舶进入受限浅水区域, 船的龙骨与海床之间的距离会随着速度的增加而缩小, 船舶下沉进一步增加, 纵倾运动更加明显, 船舶自身操纵受限, 给船体带来极大的安全性问题。本文选取平静水域作为实验背景, 建立矩形运河模型模拟实际受限航道, 采用韩国集装箱船（Korean Container Ship, KCS） 模型, 通过商用软件STAR-CCM+和计算流体力学方法对船舶航行升沉数值进行模拟分析, 结果表明： 模拟结果与物理实验值吻合良好, 船舶下沉增长与船速、持水成正比; 受到纵倾运动的影响, 船首的下沉始终大于船尾下沉, 且船尾处的下沉较船首处随船速变化的增长幅度更大。此研究成果可为受限水域船舶安全航行提供理论支撑。     

空间恢复力理论支持下的人地系统动态研究进展

人地系统的概念表现了人与地在特定的地域中相互联系、相互作用而形成的一种动态结构,面向人地系统动态运行过程的复杂性,亟待构建更有力的指标体系表征地球系统和人类系统相互影响与反馈的过程。空间恢复力可以被理解为以保障人地系统结构稳定为目标的地域空间整体对自然和社会扰动的吸收、复原或转化能力,为人地系统研究中针对性理论模式和可定量化指标体系的塑造提供新途径。本文以从自然维度出发的政策与生态系统空间恢复力、从社会维度出发的环境变化与社区生产生活空间恢复力、从综合描述方式出发的空间恢复力综合指标体系三个角度梳理空间恢复力研究现状,并从结构、功能、阈值三个方面研讨不同地域功能类型下的空间恢复力指标体系,提出认知保障系统可持续性的空间状态、明晰人地系统动态过程的空间阈值、满足生态保护与社会进步国家需求三项内容可以作为人地系统动态研究的重要方向。     

利用迭代霍夫圆变换实现成捆棒材可靠计数

目的 针对现有的基于图像处理的棒材计数方法不准确且不能适应不同直径和不同切断工艺的问题,提出一种利用迭代霍夫圆变换和多阈值连通区域面积法统计实现成捆棒材的可靠计数。该方法先提取成捆棒材在图像中的位置即感兴趣区域(ROI)并规格化,再对规格化后的 ROI进行迭代霍夫圆变换提取棒材进行计数,最后进行多阈值连通区域面积法统计遗漏棒材,并与迭代霍夫圆变换计数结果求和得到最终计数结果。实验表明,该方法计数准确率高,能适应不同棒材直径和不同的切断工艺。     

标记点过程用于点云建筑物提取

目的 提出了利用标记点过程从机载激光扫描数据中直接提取建筑物的方法。该方法首先根据建筑物在点云中的几何特征建立Gibbs能量模型,通过目标的一致性建立模型的数据项,通过目标的拓扑性质等空间特性建立模型的先验项;然后,利用可逆跳转马尔科夫蒙特卡洛算法(RJMCMC)和模拟退火算法优化求解;最后,利用精细处理移除错误提取的地面点、噪声点和树木点,合并相邻的目标,实现建筑物目标的精确提取。利用3组ISPRS机载激光扫描点云进行实验,结果表明,该方法能够准确、有效地提取建筑物,具有较强的稳健性。     

PS材料加固遗址土室内试验研究

土遗址文物的保护加固迫在眉睫,尤其是在西北地区,由于其特殊的地理气候环境,土遗址的破坏比较明显。为了延长土遗址的寿命,使其长久保存下去,在对土遗址文物的加固保护过程中,发明了很多有效的材料。本文就是以PS材料为研究对象,选用具有代表性的交河故城和高昌故城土,对其原状样和重塑样进行PS材料加固后,分别进行抗压、抗拉、雨淋、风洞试验及雨淋风洞复合试验,研究其加固故城土后的强度及耐久性能。大量的室内试验结果表明,经PS材料加固后,土体的力学性能和抗雨蚀、抗风蚀能力得到明显改善,说明PS材料具有良好的加固效果,为将其进一步应用于土遗址保护加固工程中提供了具有价值的理论指导。