基于套件技术的一站式GIS系统框架结构研究

传统GIS平台在集成应用方面,体量大、费用高、功能大而全,尤其对于非专业用户缺乏性价比,缺乏直接面向用户的专题性解决方案。在开发方面,模块可复用性低、系统扩展性差。针对这些问题,分析服务架构的特点及其模块之间的协作方式,采用套件、总线技术,提出一种基于套件技术的一站式GIS系统框架结构,该框架的套件设计赋予套件层高灵活性,能够在GIS系统中灵活组装以达到设计目的。总线的设计支持功能服务的分散组合,提升系统的可扩展性、伸缩性。总体上实现了一种松散的系统体系结构,支持功能服务的分散组合及可复用,并在实际中得到应用,验证了该框架结构的可行性与科学性。     

Base cation concentrations in forest litter and topsoil have different responses to climate and tree species along elevational gradients

The forest litter is an essential reservoir of nutrients in forests, supplying a large part of absorbable base cations(BC) to topsoil, and facilitating plant growth within litter-soil system. To characterize elevational patterns of base cation concentrations in the forest litter and topsoil, and explore the effects of climate and tree species, we measured microclimate and collected the forest litter and topsoil(0-10 cm) samples across an elevational range of more than 2000 m(1243 ～ 3316 m a.s.l.),and analyzed the concentrations of BC in laboratory. Results showed that: 1) litter Ca concentration displayed a hump-shaped pattern along the elevational gradients, but litter K and Mg showed saddle-shaped patterns. Soil Ca concentration increased with elevation, while soil K and Mg had no significant changes. 2) Ca concentration in the forest litter under aspen(Populus davidiana) was significantly higher than that in all other species, but in topsoil, Ca concentration was higher under coniferous larch and fir(Larix chinensis and Abies fargesii). Litter K and Mg concentrations was higher under coniferous larch and fir, whereas there were nosignificant differences among tree species in the concentrations of K and Mg in topsoil. 3) Climatic factors including mean annual temperature(MAT), growing season precipitation(GSP) and non-growing season precipitation(NGSP) determined BC concentrations in the forest litter and topsoil. Soil C/N and C/P also influenced BC cycling between litter and soil. Observation along elevations within different tree species implies that above-ground tree species can redistribute below-ground cations, and this process is profoundly impacted by climate. Litter and soil Ca, K and Mg with different responses to environmental variables depend on their soluble capacity and mobile ability.     

鄂尔多斯盆地前寒武纪末期古地貌恢复及其对烃源岩的控制作用

鄂尔多斯盆地前寒武纪末期古地貌控制着后期沉积体系的空间配置与古地理展布。通过野外剖面、岩芯分析、测井数据等建立鄂尔多斯盆地寒武系层序地层格架;选取寒武纪SS1最大海泛面(徐庄组沉积晚期地层)为标志层,通过残余厚度印模法,并结合古地质图分析,对研究区前寒武纪进行古地貌恢复,明确了前寒武纪沉积背景、构造格局及物源方向。总体上,前寒武纪鄂尔多斯盆地南、北濒临秦祁海和兴蒙海,东、西被贺兰和晋豫陕坳拉槽所夹持,古地貌东北高、西南低,受秦祁海影响最大,可将其划分为3个古构造地貌单元:高地剥蚀区、受古构造控制形成的坳陷区以及处于剥蚀与沉积过渡地带的斜坡阶地区。通过研究前寒武纪末期古地貌与寒武纪早期烃源岩分布认为,拉张活动背景下的坳陷带以及斜坡带是鄂尔多斯盆地寒武纪早期烃源岩发育的有利区块,前寒武纪古地貌格局影响了寒武纪早期烃源岩发育与分布。恢复古地貌形态对于揭示物源供给,研究沉积物搬运、平面和纵向展布特征,探究沉积、沉降中心的迁移规律,以及进一步揭示生储盖组合和分布具有重大意义。     

2001-2015年中国植被覆盖人为影响的时空格局

基于MODIS-NDVI和气温、降水数据,使用基于变异系数的人为影响模型定量计算了2001-2015年中国植被覆盖人为影响,辅以趋势分析、Hurst指数等方法探讨了中国植被覆盖人为影响的时空变化特征及未来演变趋势。研究发现：① 2001-2015年,中国植被覆盖人为影响由南向北空间分异愈发明显,年均值为-0.0102,植被覆盖在人类活动影响下轻微减少,负影响面积占51.59%,略大于正影响面积。② 中国植被覆盖人为影响年际变化特征明显,整体呈负影响波动减少趋势,降速为0.5%/10a,其中正影响、负影响均呈增大趋势,正影响增速（0.3%/10a）远大于负影响（0.02%/10a）。③ 2001-2015年间,中国植被覆盖人为正影响重心向东北方向移动,负影响重心向西南方向移动,东北部植被覆盖在人为影响下不断改善,西南部人类活动对植被破坏程度不断增大。④ 中国植被覆盖人为影响主要呈负影响减少和正影响增大趋势,面积占比分别为28.14%和25.21%,生态环境趋于改善。⑤ Hurst指数分析表明,中国植被覆盖人为影响未来演变趋势的反向特征强于正向特征,主要呈人为负影响先减少后增大趋势,面积占比15.59%。     

1960-2015年青海三江源地区降水时空特征

青海三江源地区是中国生态系统最为敏感和脆弱的地区,其降水特别是生长季降水的波动,是影响本区及江河中下游水资源安全、生态系统可持续发展的关键因素。综合线性趋势、Mann-Kendall检验、BG分割算法、R/S、EEMD等多方法细致辨识了1960-2015年研究区降水量序列的时空特征。结果显示：① 三江源降水量总体呈现弱增趋势,21世纪以来降水量显著增加,各子源区气候倾向率不尽相同;② 年、季降水量自东南向西北递减,澜沧江源区夏季降水和黄河源区秋季降水呈弱减趋势,雨量弱减区在空间上呈斑块状分布;③ 年、季降水量年代际变化和增湿率的空间差异较明显,春夏季降水气候倾向率与经纬度、海拔的复相关性显著高于冬季;④ 20世纪90年代中后期,各子源区降水总体显现增强信号,并于2002年前后发生突变;⑤ 年际和低值年代际显著周期是造成降水量变动的主要因素;⑥ 除澜沧江源区夏季降水趋于减少外,其他年、季降水量变化呈现增幅不一的转湿趋势;⑦ 横向比较各子源区可见,长江源区降水变化更能表征高原气候变化。研究结果显示,研究区降水时空序列变化具有明显的区域和季节差异性特征,与以往类似研究存在些许差异,可见为有效提高气候序列演变过程及突变诊断的准确性,仍需进一步融合多方法实施集成分析。     

社会-生态系统适应性治理研究进展与展望

社会—生态系统（SES）由社会子系统、生态子系统及两者的交互作用构成,具有不同于社会系统或生态系统单独具有的结构、功能和复杂特征。社会—生态系统适应性治理旨在通过适应性的社会权利分配与行为决策机制,使社会—生态系统能够在动态条件下可持续地保障人类福祉。适应性治理理论的形成受到“公共池塘资源管理”“韧性”和“治理”3方面理论的影响,并为“转型治理”与“协作治理”提供了建构基础。该理论具有以下3个主要目的：① 理解和应对社会—生态系统多稳态、非线性、不确定性、整体性以及复杂性;② 建立非对抗性的社会结构、权利分配制度以及行为决策体系,匹配社会子系统与自然子系统;③ 通过综合方法管理生态系统,使其可持续提供生态系统服务。因此,面对人类行为主导地表过程的“人类世”,实现适应性治理有助于应对社会—生态系统的复杂性与不确定性。鉴于中国的生态环境正处于迅速变化时期,且中国与世界各国间的相互影响日益复杂,未来研究可重点关注以下3个方面：① 理解耦合系统的多元互动过程,增强适应能力;② 强调社会—生态系统的整体性研究;③ 提高环境变化背景下理解和预测系统动态的能力。     

中国城市网络关联格局的影响因素分析——基于电子信息企业网络的视角

城市网络关联格局影响因素的测度及其作用机理的解析是建立城市网络理论模型的关键环节。基于2017年中国电子信息100强企业网络视角构建城市网络,采用指数随机图模型定量测度了中国城市网络的影响因素,解析了城市网络生长发育的微观过程,并探索性的提出了理解中国城市网络发育机理的概念框架。研究发现：偏好依附效应和接收者（GDP）效应构成了中国城市网络中心性格局的微观基础,中国城市网络生长发育表现为择优选择的地理过程;互惠性链接深刻影响着城市间的关系格局,网络闭合机制逐步成为城市间链接关系的重要影响因素;空间距离对基于电子信息企业网络的城市网络约束作用并不明显,城市网络表现出在“流动空间”中生长发育的特征。     

贫困村空间分布及影响因素分析——以乌蒙山连片特困区为例

针对目前贫困分布研究以大尺度为主而缺乏对小尺度的关注和致贫因素分析忽略个体效应或背景效应的不足,基于空间贫困视角,以乌蒙山片区为研究区域、贫困村为研究对象,运用空间点模式分析方法探究贫困村空间分布特征,并设计多层线性回归模型从贫困村和县域两个层面综合定量剖析贫困影响因素。研究发现：① 贫困村的空间聚集特征较为明显,总体分布呈现大分散小集中、散点-极核-轴带-团块并存的空间格局。② 贫困村的贫困程度受多层因素的显著影响。其中,村级影响因素为：人口密度、通路率、劳动力比例、遭受自然灾害频次、安全饮用水比例;县级影响因素为：人均地方生产总值、高中阶段毛入学率、植被覆盖率。③ 农村贫困来源于贫困村与县域的双重作用。因此在精准扶贫工作中,政府及相关部门可针对不同尺度对象有针对性地施策,合理配置扶贫资金。     

基于卫星遥感数据的森林病虫害监测与评价

森林病虫害由于在森林资源中造成的重大破坏而被人们称为“不冒烟的火灾”,其对生态系统的研究具有重要意义。现有基于遥感数据的病虫害研究多集中在森林病虫害的监测、爆发原因以及发病区域内生产力的变化情况,而对于森林病虫害发生后森林中植被指数与叶面积指数之间的相关性的变化情况还相对较少,处于需要持续性深入探讨的阶段。以加拿大不列颠哥伦比亚地区2002—2012年森林病虫害数据为基础,分析不同严重程度的病虫害对叶面积指数（LAI）与归一化植被指数（NDVI）和增强型植被指数（EVI）的影响。结果表明：① 受病虫害感染的像元在轻度（Light）、中度（Moderate）和重度（Severe）三个严重级别中,NDVI与LAI之间的相关性由弱变强,又由强变弱;② EVI与LAI之间的相关性,在轻度（Light）、中度（Moderate）和重度（Severe）三个严重级别的像元中则依次变强。这一研究将为今后利用遥感数据识别病虫害、评价生态系统影响提供基础。     

中国城市网络的空间组织特征研究——基于开发区联系的视角

城市网络研究是全球化和信息化背景下城市研究领域的前沿热点。基于开发区数据,借助引力模型构建了中国城市关联网络,并采用社会网络分析方法对网络发育特征进行了研究。研究显示：① 城市网络中心度呈现为少数城市占主导的金字塔结构,网络覆盖城市具有沿海、沿江和地方中心三个指向。高新区城市关联网络由珠三角和长三角城市群内的城市共同主导,经开区城市关联网络由长三角地区城市主导。② 城市网络从城市群内部开始向其他区域扩展,并从团簇结构逐步向鸟巢结构转变。高新区和经开区城市关联网络在哈尔滨-成都-深圳（广州）-福州-上海围合成的网络密集区内分别呈现北密南疏和东密西疏的非对称格局。③ 基于国家级开发区所形成的两类城市网络均表现出极弱的多中心特征。随着时间的推移两类网络的多中心趋势均在增强。④ 板块经济的运行以及城市群战略的实施对城市网络联系具有积极的影响。基于国家级开发区数据,测度了城市间的关联网络,结果反映了开发区政策对于中国城市网络体系重构的重要作用,不仅对于理解中国城市关联网络的演化具有重要意义,而且为城市网络研究提供了新的数据源。