Analyzing Population Density Disparity in China with GIS-automated Regionalization: The Hu Line Revisited

The famous ’Hu Line’, proposed by Hu Huanyong in 1935, divided China into two regions(southeast and northwest) of comparable area size but drastically different in population. However, the classic Hu Line was derived manually in absence of reliable census data and computational technologies of modern days. It has been subject to criticism of lack of scientific rigor and accuracy. This research uses a GIS-automated regionalization method, termed REDCAP(Regionalization with Dynamically Constrained Agglomerative Clustering and Partitioning), to reconstruct the demarcation line based on the 2010 county-level census data in China. The results show that the logarithmic transformation of population density is a better measure of attributive homogeneity in derived regions than density itself, and produces two regions of nearly identical area size and greater contrast in population. Specifically, the revised Hu Line by Hu Huanyong in 1990 had the southeast region with 94.4% of total population and 42.9% of total land, and our delineation line yields a southeast region with 97.4% population and 50.8% land. Therefore, the population density ratio of the two regions is 27.1 by our line, much higher than the ratio of 22.4 by the Hu Line, and thus outperforms the Hu Line in deriving regions of maximum density contrast with comparable area size. Furthermore, more regions are delineated to further advance our understanding of population distribution disparity in China.     

主成分分析和熵值法相结合的水质综合评价模型及其在郑州市金水河的应用

水质评价对决策者决定水的使用功效尤为重要。水质综合评价系统中涉及到大量因子与指标,因子之间相互作用,致使水质的评价工作相对困难。主成分分析法可以消除因子间的相关性,因而被广泛应用于水质评价,但其忽略了数据离散程度的问题。熵值法则考虑了数据的离散特点。为更好地进行水质的综合评价,本文提出把主成分分析法和熵值法结合起来确定指标权重的方法,建立了水质评价模型,并采用该模型对郑州市金水河再生水2009年的水质情况进行评价,将评价结果与单独采用主成分分析或熵值法的结果进行了比较。结果表明了该方法的可行性与实用性,能够为非常规水资源利用提供理论依据和决策参考。     

山东省县域生态效率测算与时空特征分析

基于多源遥感数据提取投入产出数据,采用考虑非期望产出的超效率EBM模型对2000—2015年山东省县域生态效率进行测度,在此基础上采用核密度估计、空间自相关等方法对山东省县域生态效率的时空特征进行分析。研究表明：①山东省县域生态效率呈现波动式发展趋势;高值区与低值区存在显著空间分化,胶东半岛与济南都市圈构成高值集聚区,鲁西北、鲁西南、鲁南地区形成低值连绵带;②山东省县域生态效率无明显的两极分化现象,处于高值区、低值区的县域生态效率值变化较大,生态效率空间非均衡性逐渐扩大;③山东省县域生态效率存在显著空间正相关,且空间集聚性呈现增强态势;县域生态效率存在空间俱乐部趋同特征。     

城市生产性服务业空间分布研究：以南京为例

20世纪90年代以来,随着信息技术的发展和应用,城市与区域空间结构也逐渐发生了相应的变化,这已成为西方学术界研究的重点问题。作为长江三角洲三大中心城市之一,南京城市空间发展也日益受到了信息化、全球化的影响,并表现出了新的结构特征。本研究从全球、国家及区域背景出发,分析南京城市生产性服务业的空间变化,及其所带来的空间结构的转型。这包括城市商务中心功能的强化与边缘商务空间的培育、信息产业密集区出现、学习型区域的空间重构几个方面。     

新仙女木期黄河晋陕峡谷古风成沙层年代及其物质来源

通过对黄河晋陕峡谷壶口至龙门段开展广泛细致的野外考察,发现了典型的晚更新世以来黄土—土壤层夹古风成沙层剖面—北桑峪剖面（BSY）。结合不同类型沉积物的野外宏观特征、磁化率、粒度成分、石英颗粒表面特征和地球化学元素的对比分析,确定黄河晋陕峡谷壶口至龙门段BSY剖面中所夹古风成沙层的性质为中沙质细沙,是在干旱多风环境下形成的沙质沉积物。基于光释光（OSL）测年数据,确定其沉积年代为12.5-11.6 ka,记录了黄河中游发生在末次冰消期的极端干旱事件,其与相邻区域沙漠/黄土过渡带中湖沼沉积和风成黄土—古土壤剖面记录的新仙女木事件相对应。该剖面中古风成沙沉积物的物质来源,主要来自黄河晋陕峡谷的古河床相沙层物质。这是因为该河段处于干旱半干旱季风气候区,在新仙女木时期,黄河晋陕峡谷处于极端干冷的环境之中,冬季风强盛、夏季风衰弱,黄河水位下降明显,河漫滩和江心洲将大面积出露,大量的沙物质在风力作用下向岸边输移,成为河谷两侧缓坡台地上古风成沙沉积层出现的主要沙源地。这个研究成果对于进一步揭示黄河中游流域极端干旱事件发生的时间性规律及其与季风气候变化的关系,具有重要的科学意义。     

稻田生态系统服务价值测算方法与应用——以苏州市域为例

对稻田资源的生态服务价值重视不足是稻田保护工作的最大缺陷,导致了稻田资源流失严重。本文以苏州市水稻田为例,运用造林成本法、瑞典碳税法、制氧工业成本法、替代成本法、影子工程法、当量因子法等方法对稻田生态系统各项服务价值进行了测算。结果表明,苏州市域稻田生态系统服务净总价值量为60785.18×10⁵元,单位面积净价值量为73111.84 元/hm²。其中,正面总价值量为68485.93×10⁵元,环境效应负总价值量为7700.75×10⁵元,前者为后者的8.89 倍。从稻田生态系统服务价值各部分的比例看,其实物生产价值远远低于其生态经济价值,表明了作为人工湿地生态系统,稻田生态服务价值对社会经济的可持续发展具有十分重要的作用。研究结果将有助于确定稻田保护经济补偿标准,为各级政府出台相关政策提供思路和依据     

毛乌素沙漠边缘地区春末夏初沙尘暴天气的物理量场结构

沙尘暴天气是毛乌素沙漠边缘内蒙古、甘肃、宁夏、陕西等地区春末夏初特有的一种灾害性天气。应用欧洲中心再分析资料的气压场和各种物理量场,选取了5个沙尘暴个例,分析了沙尘暴时期各层气压场的特征和物理量的空间结构。结果表明：蒙古高压是影响沙尘暴的主要天气系统。在沙尘暴发生时,蒙古高压前部整层都为宽广而强劲的西北气流,从地面可伸展到200 hPa附近,其物理属性是干、冷,其前部近乎于东北—西南向的区域,是锋区的密集带,也是各种物理量表现最为敏感的区域,垂直速度场为上升运动区,涡度场为正涡度区,高—低层散度差值场为正值,这些物理量都为沙尘暴的发生起到了推动和加强作用。     

训练样本对遥感影像分类精度影响研究

以大理SPOT-5 HRG影像和Landsat TM影像作为数据源,在构建标准训练样本数据集的基础上,探索训练样本对遥感影像分类的影响。选取不同训练样本数量组合,分别对监督分类中的平行六面体、最小距离、马氏距离、最大似然法、神经网络和支持向量机6种分类方法进行多次实验,并采用Kappa系数和总体分类精度对实验分类结果的精度进行评价。结果表明:以多次分类结果的平均值作为最终的分类结果能减小随机误差;增加训练样本数量可以减小单次分类引起的随机误差;在不同的训练样本量下,支持向量机的分类精度最高。     

基于多参数指标的长江口滨岸多环芳烃来源辨析

在长江口滨岸及临近排污口、滨岸河流、城市中心城区采集悬浮颗粒物、表层沉积物、街道灰尘等样品, 分别利用GC-MS 和GC-C-IRMS 定量分析了不同环境介质中的多环芳烃 (PAHs) 与有机单体化合物稳定碳同位素(δ¹³C), 开展了基于PAH 环数、分子量特征比值和有机单体化合物稳定碳同位素组成等参数指标的长江口滨岸悬浮颗粒物与表层沉积物中PAHs 源解析研究。研究结果显示, 长江口滨岸悬浮颗粒物与表层沉积物中的PAH 化合物主要以3~4 环为主, 与吴淞排污口、石洞口污水处理厂、黄浦江、滨岸小河流以及上海中心城区等潜在来源区域不同环境介质中的PAHs 组成特征相似, 主要来源于汽油、柴油、煤炭和木材的不完全燃烧以及石油残余物的混合。其中, 木材和煤炭不完全燃烧形成的PAHs 以及石油残余物, 枯季经过滨岸河流及排污口直接输入, 洪季则为城市街道灰尘被暴雨冲刷, 随地表 径流最终汇入河口; 汽车排放(汽油、柴油不完全燃烧) 产生的PAHs 主要富集在城市交通区和商业区的街道灰尘中, 枯季借助区域盛行风迁移至河口区, 洪季则主要通过暴雨径流冲刷进入河口。     

基于车载激光扫描的带状地物表面快速重建

根据带状地物空间形态特征以及车载激光扫描系统对带状地物数据采集的特点,提出对相邻两条扫描线数据构建三角网进而完成整个带状地物表面快速重建方法。该方法充分利用了每条扫描线获取带状地物横截面的特点,相邻两条扫描线构建的三角网能准确地反映其所覆盖的狭长条带区域的形态结构,把所有狭长条带连接起来便能准确地描述整个带状地物的形态结构。在网格构建过程中自动建立点、线、面间的拓扑关系或隐含拓扑关系,查询和动态更新操作都限制在非常狭小的范围内,便于快速重建。