基于Hopfield神经网络的中国近40年气候要素时空变化分析

利用1961~2000年中国大部分省区(香港、澳门、台湾、海南地区数据暂缺)194个气象站点逐日降水量、气温和相对湿度数据,通过克里格插值、Hopfield神经网络聚类以及方差分析,对中国气候变化的时空特征进行分析。分析结果表明:中国以增温为主导趋势,其次是多雨趋势;东部地区出现变干趋势,而西部地区在逐渐增湿;对3种要素进行聚类分析,并利用方差分析检验差异性是否显著,最后分析了聚类结果变化趋势,结果与插值分析一致,说明克里格插值结果的可信性。表明在全球增温的驱动下,中国气候变化格局处于调整状态,湿润地区干旱化,干旱地区变得湿润。     

西安市资源环境成本时空差异性分析

结合SEEA理论与方法,核算了中国西部城市——西安市1997-2009 年的主要资源环境成本,基于市、县2 级尺度探究其时空差异性,并计算了资源环境成本占GDP比例情况.结果表明：① 按1990 年可比价,西安市资源环境成本由177197.9 万元增大到396031.8 万元,年均增长率10.29%,高于同期GDP (7.25%) 增长率.② 资源耗减成本大于环境退化成本,但前者比重有所降低,由84.84%降为69.45%.③ 各区县占总成本比例差异明显.2009 年,占西安市资源环境成本比重大于15%的是雁塔区,居于10%~15%的是未央区、莲湖区、户县;居于5%~10%的是新城区、碑林区、长安区、灞桥区、临潼区;其他区县小于5%.④ 据资环密度可将西安市分为3 个圈层：碑林区、新城区、莲湖区属于I 圈,灞桥区、未央区、雁塔区属于II 圈,其他各区属于III 圈;资环密度I 圈集聚、II 圈和III 圈渐次降低;资源环境成本总量I 圈最小,II 圈和III 圈比重相当;按组分分析,能源耗减成本总量在I 圈较低,II 圈和III 圈较高,耕地耗减成本主要产生于II 圈和III 圈,污染成本I 圈< II 圈< III 圈,生态成本集中于III 圈.⑤ 资源环境成本占GDP比例1997 年为7.58%,2005 年达到11.27%,之后降低,2009 年降为9.05%,呈现出环境库兹涅茨曲线特征,空间上I 圈< II 圈< III 圈.     

基于价值量的区域生态安全评价方法探索——以陕北能源区为例

区域生态安全研究对实现区域可持续发展具有重要战略意义。以价值量为基础,采用部分生态估算模型为例,区分出生态系统服务和损失,分析在具体区域使用价值量比值形式表述生态安全程度的可行性和合理性。研究表明: ① 生态系统服务价值和生态风险损失的时间波动规律不一致,在陕北地区生态恢复背景下生态系统安全程度并未出现直线上升,人类活动和气候变化在地理-生态过程中的交互作用复杂。② 使用SOM神经网络基于生态安全度将研究区划分为4 个子区域,并进行优化调控讨论。结果说明基于价值量的计算方法可以降低指标权重打分过程产生的不确定性,时空精度高,在实践中可以应用。由于生态估算模型本身还有较大改进空间,因此不确定性仍然存在,多尺度、多方法相互对照评价是后续研究的目标。     

城市生态足迹计算分析--以西安市为例

依据生态足迹计算方法并尝试性地运用了生态服务价值的有关理论,运用西安市2002年统计资料,对西安市2002年生态足迹进行了计算,结果表明,西安市2002年人均生态足迹为1．3402hm^2,可利用的人均生态承载力0．2972hm^22,生态赤字1．0430hm^2,反映了西安市的生产、生活强度超过了生态系统的承载能力,西安市生态系统处于人类的过度开发利用之下。通过分析西安市人类活动对自然生态系统的压力和影响程度,可为城市生态研究、生态建设和可持续发展提供新的思路和方向。     

基于区域地形起伏度模型的陕西农村劳动力时空格局

农村劳动力的流动不仅受经济社会的拉力,而且可能受自然环境推力的影响.地形起伏是农村自然环境状况的重要指标.运用改进的区域地形起伏度模型、成本距离模型、重心模型,定量分析1990-2009年陕西省农村劳动力时空变化格局,结果表明:20 a间农村劳动力并非简单的持续从地形起伏高的地区往起伏低的地区移动,但地形起伏作为农村劳动力分布的重要作用因素其影响正在不断加强,并表现出进一步加强的趋势性;关中地区农村劳动力增幅较慢,体现了其快速城市化进程;陕北与陕南地形起伏度较高,陕北作为能源工业基地,其劳动力增幅快于陕南;经济因素与地形因素在整体上会拉动或推动人口格局变化,但在年尺度上表现出较强的波动性;研究区整体表现为,地形起伏越低、土地集约度越高,则区域非农化进程越快.     

基于GIS的区域植被-土壤生态系统需水定量测评—以陕北延安地区为例

根据延安地区各气象站点连续30年的气象资料和各土肥站点连续10年的土壤含水实测资料,通过经验模型、实地观测和GIS空间分析相结合的方法,提出了干旱半干旱地区植被-土壤复合系统的最小生态需水量、适宜生态需水量和饱和生态需水量三种阈值模式的较为准确的计算方法,并从时空角度定量分析评价区域生态需水量和生态缺水量。结果表明,延安地区植被-土壤复合系统的年最小生态需水量为216.185亿m³,对应的年生态缺水量为23.556亿m³;重度生态缺水的景观类型有针阔混交林-壤土、针叶林-壤土和落阔叶林-粘壤土等,水量供需基本平衡的景观类型有灌草丛-粘壤土、灌丛林-粘壤土和草原-砂壤土等,轻度生态富水的景观类型有农作物-粘壤土、农作物-砂壤土和农作物-砂砾质壤土等;生态缺水较为明显的区域主要位于延安西南部和中部的黄土梁状丘陵沟谷区,时段集中在每年的夏秋两季。     

基于3S的榆林市土地利用/覆盖变化生态效应定量研究

基于遥感数据, 运用3S 技术及多种生态经济学方法测算不同土地利用/覆盖情景下的生 态服务价值, 并分析其影响因素, 构造土地利用变化生态效应指数和土地利用变化生态效应度等 指标定量测评区域土地利用/覆盖变化的生态效应。研究结果表明: (1)榆林市1987、1999 和2002 年生态系统服务总价值分别为237.58 亿元、173.43 亿元和283.69 亿元, 并存在区域差异。整个研 究期间(1987～2002 年), 南、北六县耕地生态服务价值比重不断缩减, 林地、草地生态服务价值比 重不断增加, 但北六县以林地增加为最, 南六县以草地增加为最, 且在1999 年后增速加剧。(2)除 土地利用变化外, 气候波动对榆林市生态服务价值变化的影响更不容忽视。(3)除榆阳、神木、米脂 外, 其余空间尺度的各区域在后一阶段( 1999～2002 年) 的土地利用变化的生态效应高于前一阶 段(1987～1999 年); 在前一阶段, 北六县土地类型间流转导致生态价值变化较南六县强烈; 而后一 阶段正好与之相反。     

区域水土资源平衡与灌溉优化模型研究--以陕西关中灌区为例

区域水土资源的潜力开发利用是提高水土资源利用效率,提高效益,促进农业经济发展的重要途径,其方法过程首先考虑水资源与土地资源的组合与匹配,并根据作物发育过程对水土资源的需求规律,进行优化模型的建立是水土资源开发建立在科学基础上,本文根据这一思想,对陕西关中灌区进行了试验研究,建立主要作物在不同灌区的优化模型。     

基于GIS的人居环境自然适宜性研究——以关中—天水经济区为例

选取地形、气候、水文、植被等自然因子,建立1 km×1 km栅格单元的人居环境基础数据库,构建了基于人居环境指数的关中-天水经济区人居环境自然适宜性评价模型,采用GIS技术,定量评价了该地区的人居环境自然适宜性,揭示了关中-天水经济区人居环境的自然格局与地域特征.研究表明:关中-天水经济区人居环境指数整体呈现由东南向西北递减趋势,人居环境指数可以综合反映区域人居环境的自然适宜程度;关-天地区人口明显集中分布于人居环境适宜程度较高的地区.评价结果显示,关-天地区人居环境-般适宜区和比较适宜区面积最大,接近全区总面积的95.09%,相应人口最多,占全区总人口的96.19%.     

陕北黄土高原城镇体系及城镇化模式

发展小城镇,构建合理的城镇体系,是推动陕北社会经济快速发展的必由之路。通过对陕北城镇体系规模结构和功能结构的定量研究,分析了本区城镇体系及城镇化过程中的主要问题,并提出了本区城镇化及城镇体系建设的模式。