Multivariate adaptive regression splines for estimating riverine constituent concentrations

Regression-based methods are commonly used for riverine constituent concentration/flux estimation, which is essential for guiding water quality protection practices and environmental decision making. This paper developed a multivariate adaptive regression splines model for estimating riverine constituent concentrations (MARS-EC). The process, interpretability and flexibility of the MARS-EC modelling approach, was demonstrated for total nitrogen in the Patuxent River, a major river input to Chesapeake Bay. Model accuracy and uncertainty of the MARS-EC approach was further analysed using nitrate plus nitrite datasets from eight tributary rivers to Chesapeake Bay. Results showed that the MARS-EC approach integrated the advantages of both parametric and nonparametric regression methods, and model accuracy was demonstrated to be superior to the traditionally used ESTIMATOR model. MARS-EC is flexible and allows consideration of auxiliary variables; the variables and interactions can be selected automatically. MARS-EC does not constrain concentration-predictor curves to be constant but rather is able to identify shifts in these curves from mathematical expressions and visual graphics. The MARS-EC approach provides an effective and complementary tool along with existing approaches for estimating riverine constituent concentrations.     

都市水源区村域社会−生态系统脆弱性空间分异的地理影响模式——以上海市青浦区为例

以上海市青浦区为例,采用数据包络模型、空间自相关模型、多元Logistic回归模型、地理探测器和层次聚类模型分析该区184个行政村社会?生态系统脆弱性的空间差异及地理影响机制。研究表明：① 基于熵权集结交叉的“投入?产出”效率模型对村域社会?生态系统脆弱性评价结果更具可信度和精确性,2018年行政村社会?生态系统脆弱性空间上呈由东向西逐渐降低的变化趋势,脆弱性均值为0.583;② 地理因素对经济发达村域社会?生态系统脆弱性空间分异仍旧具有重要影响。距上海市中心距离、距淀山湖距离、距青浦区中心距离和水域面积成为影响该区社会?生态系统脆弱性的4种主导地理因素,其地理影响力呈现系统结构空间差异和种类属性替代及程度转化;③ 依据地理因素影响力聚类分析将该区社会?生态系统脆弱性地理因素空间耦合模式分为10种,多地理因素耦合模式是主要决定类型,呈现中部多因素主导和两侧单因素主导并存的多元环状地域决定格局;针对不同类型提出调控区域社会?生态系统脆弱性的可行方式。     

中蒙俄经济走廊生态经济区划研究

区划是地理学认识地理环境地域分异规律和优化人地关系地域系统结构与功能的有效手段。本文首先借鉴已有研究,对区域生态经济学这门新兴交叉学科及生态经济区划等相关概念进行了界定,明确了生态经济区划原则。其次,通过设计两级生态经济区划方案,首次对中蒙俄三国重要的经济增长轴带“中蒙俄经济走廊”这一国际区域进行了生态经济区划探索研究。基于研究区地貌、气候等自然地理要素以及经济开发强度等人文经济要素,首先将研究区划分为6类生态经济区。通过引入人均环境污染物产生量、土地利用类型、产业结构、人均GDP、城镇化率等具体生态环境和经济社会指标,进一步将研究区细化为19类生态经济亚区。最后,综合对比分析各类生态经济亚区的生态环境与经济社会特征及地域分异规律,贯彻绿色可持续发展理念,将其确定为优化发展区、重点发展区和保育发展区3类,并提出了针对不同类型区的绿色发展建议。本研究将为中蒙俄经济走廊的绿色发展提供科学支撑。     

Dynamic Prediction Model of Overburden Settlement in Deep Mining Areas based on Space–Time Relationship

Natural Resources Research - Depletion of shallow mineral resources caused by deep mining has become an inevitable trend, and deep mining can increase safety accidents and geological hazards....     

北京平原造林工程对生态需水量的影响研究

水资源节约高效利用是城市经济高效发展的保障.该文基于气象、土地利用及Landsat TM/ETM+遥感数据,采用Penman-Monteith方法,考虑新造林区植被覆盖度,结合GEE云平台和GIS技术,评估2010年和2018年北京平原新造林区造林前后各植被类型的生态需水定额和需水量,并分析平原造林工程对生态需水量的影响.结果表明:退耕还林是平原造林的主要方式,约占新造林区面积的78.51％;林地各月份的需水定额低于耕地,春季尤为明显,说明植树造林极大减轻了农业灌溉用水压力;新造林区2018年最小生态需水量比2010年减少8884万m3(减少47.22％),适宜生态需水量增加4382.6万m3(增加22.34％);以2018年气象条件为基准,由土地利用变化导致的新造林区最小生态需水量减少11676.4万m3(减少54.05％),适宜生态需水量仅增加1496万m3(增加6.65％).降水可满足林地基本生长需求,无须充分灌溉,因此北京平原区造林工程缓解了需水压力.     

基于TRMM 3B43产品的1998—2016年黄淮海平原降水时空特征研究

以黄淮海平原为研究区,基于59个气象站点的逐月降水数据,采用相关系数（R）、相对误差（BIAS）和均方根误差（RMSE）对TRMM 3B43降水产品的精度进行系统评估,揭示黄淮海平原降水的时空变化规律。研究表明：① TRMM 3B43产品对研究区内大部分气象站点存在轻微高估现象,总体上TRMM产品和站点数据在黄淮海平原的拟合效果较好,且月尺度的精度较年尺度高;② 1998—2016年黄淮海平原年降水和秋季降水增加明显,其余季节降水呈不同程度的减少趋势;③ 研究区降水在空间上呈从南到北递减的趋势,且南北降水差距较大。研究结果为卫星降水产品在中纬度地区水资源评估、农业生产和洪旱灾害等研究提供一定的参考。     

文化消费者对黄梅戏展演空间感知的模式与价值寻求：方法−目的链理论的应用

以安庆黄梅戏会馆和再芬黄梅公馆为例,基于方法?目的链理论模型,解读文化消费者对黄梅戏展演空间属性的感知评价、层次处理和价值导向的转变。研究发现：不同层次的空间属性在文化消费者的感知与体验中实现着新的组合与重构,由此形成了基于舞台展演内容、文化呈现形式以及演出环境氛围为主体的3种空间感知模式。结合文化消费者感知的心理结构与路径,黄梅戏展演空间被消费者建构为娱乐空间、情感空间和社交空间,空间的多元化意义和价值得到彰显。方法?目的链理论从消费者的感知与需求出发,探索文化空间意义生成路径,实现了文化空间与消费者之间的双向信息交换。     

地基微波辐射计遥感人工触发闪电的观测研究

为了深入研究雷电产生的微波热辐射特征,从2016年初夏开始利用地基微波辐射计在中国气象局雷电野外科学实验基地开展了连续4年的观测实验,根据雷电热效应的特征,制定了观测方案,并为地基微波辐射计设置了“引雷观测模式”。结果表明,地基微波辐射计具有对雷电热效应产生响应的能力。2017—2019年,辐射计一共成功捕获了30次人工触发闪电,观测效率逐年增长,平均为71.4 %;微波亮温脉冲幅度的最大值约125 K。结合其中28次触发事件的雷电流数据,分析了亮温脉冲幅度和雷电流积分量之间的相关性,并发现了最大亮温脉冲幅度与总电流作用积分之间可能存在指数关系。根据亮温观测数据估算了雷电热效应的持续时间,平均约0.5 s,其中25次触发事件的雷电流热效应持续时间与雷电流持续时间变化较为一致,相关系数约0.73。     

Long-term behavior and statistical characterization of BeiDou signal-in-space errors

GPS Solutions - We derive orbit and clock errors for BeiDou satellites from March 1, 2013, to September 30, 2016 by comparing broadcast ephemerides with the precise ephemerides produced by Wuhan...