海岛城镇空间扩展及景观生态演变研究 ——以舟山为例

本文以舟山本岛为研究对象,通过7景Landsat系列遥感影像,获取了1985-2015年7个时期内的5种地物信息。在此基础上,引入4个空间分析指标,分析了城镇扩展方位特征、城镇扩展强度及扩展速度特征、景观格局变化特征,并对影响城镇扩展的自然环境因素进行空间分析,对社会经济因素进行相关性分析。结果表明:(1)舟山本岛城镇扩展在空间方位上呈现"串珠状"的非典型蔓延特征,且在本岛第四象限扩展最显著;(2)城镇空间扩展可划分为三个阶段:城镇雏形阶段(1985-1995年)、城镇生长阶段(1995-2010年)及城镇成熟阶段(2010-2015年);(3)城镇雏形阶段,城镇"向中部绿心"扩展,岛陆森林面积减少了10.34 km2;城镇生长阶段,城镇"向海"扩展,25.10 km2周边海域经围垦转变为耕地及建设用地;城镇成熟阶段,城镇扩展"向海"与"向中部绿心"并存,对海岛生态系统陆海两侧均造成压力;(4)城镇空间扩展的空间指向主要位于海拔20 m以下,坡度10°以下的山谷、沿岸平原及围垦区。本岛人口数、房地产投入、GDP总量及路网总长等因素与城镇扩展相关性最显著。     

关中一次重污染天气过程气象特征分析

利用常规观测资料、风廓线资料、PM2.5质量浓度资料及HYSPLIT-4模式,对2016年12月31日—2017年1月6日陕西关中盆地一次霾重污染天气过程的气象特征进行了分析。结果表明:此次过程发生在500hPa纬向平直气流、地面东高西低的典型环流形势下,稳定的大气层结和边界层逆温强烈抑制了污染物的垂直扩散;边界层风场存在500m之下的偏南风、500~1 000m偏北风和1~1.5km的纬向小风速区的三层结构特征,弱偏南风的水汽输送、弱对流不稳定和中高层的弱纬向风的阻挡,使得污染物在边界层内充分混合并堆积。污染物质量浓度与低层风关系密切,当低层为弱偏南风时,相对湿度逐渐上升,PM2.5质量浓度升高;反之,当气流转为偏北风时,相对湿度明显下降,PM2.5质量浓度降低。输送至西安的气团路径共有西北、偏南及本地路径三类,西北气流携带的大颗粒污染物、偏南气流的增湿效应及污染物的输送和本地污染源的叠加,共同造成了盆地的重污染天气的发生,其中直行偏南路径占比最高为38%,本地路径次之,占比25%。     

利用优化的DenStream算法进行空间数据流聚类

为了有效解决DenStream算法在空间数据流聚类应用中存在的密度空间分布不均的问题,本文提出使用相对密度比代替密度作为聚类参数,通过考虑微簇周围密度环境,降低密度分布不均对聚类的影响。同时,使用空间格网索引,方便查找周围的微簇与数据点,进而提高算法效率。最后,通过使用真实数据对优化前后的算法进行对比,验证了优化后的算法在继承DenStream算法优点的基础上,有效地避免了密度空间分布不均的问题。     

利用改进粒子群算法的关联规则挖掘

针对传统的关联规则挖掘方法需要耗费大量时间来产生频繁项的问题,该文设计了一种引入负反馈机制的改进粒子群算法。该算法采用负反馈机制,在粒子位置更新前通过判断粒子是否将落入恶劣区域,较好地避免了粒子更新过程中对无用频繁项的重复计算,从而有效减少了数据库的扫描次数。通过挖掘土地覆盖类型与地形特征的空间关联关系,结果表明:所提算法不仅可以提高空间关联规则的挖掘效率,还可以发现仅具有高置信度的易被忽视关联规则。该研究结果对空间关联分析、同位模式挖掘等具有一定的参考价值。