基于KanqGIS的河南省林业资源综合管理系统设计与应用

针对目前我国林业资源管理分散、数据格式不统一、现有系统无法兼容等现象,在国家林业信息化政策的推动下,本文以河南省林业信息化建设为研究对象,采用KanqGIS平台建设河南省林业资源综合管理系统,实现林业数据处理自动化、林业办公网上自动化和林业信息共享发布。     

基于GPS数据的城市居民通勤弹性研究——以北京市郊区巨型社区为例

通勤是居民出行行为的重要组成部分,受到地理、规划、交通等领域的广泛关注,已有对通勤的研究多利用问卷调查数据,定位技术与信息通信技术为个体行为时空数据的采集带来了新的契机。本研究关注个体在不同工作日中通勤的可变性,将活动弹性的概念引入对通勤行为的研究中,提出通勤弹性的概念,并界定了时间、空间、方式、路径4 个通勤弹性维度,通过探讨4 种弹性之间的相互作用关系,提出7 种基于弹性的理论通勤模式。研究以北京市天通苑与亦庄两个郊区巨型社区为案例,基于活动日志与GPS 定位数据相结合的为期一周的居民时空行为数据,分别利用传统方法和通勤弹性视角研究居民的通勤特征,验证通勤弹性现象的存在以及该视角透视城市居民通勤行为的合理性,并利用GIS 三维可视化技术对7 种理论通勤模式居民的活动—移动时空特征进行刻画,从而透视北京市郊区巨型社区居民的通勤特征及复杂模式,为北京市城市与交通问题的解决提供了独特的视角。     

城市紧凑性测度指标研究及典型城市分析——以南京、苏州建设用地紧凑度为例

量化表征城市紧凑性是当前地理学界和规划领域共同关注的热点问题,明确紧凑性指标反映的实际意义与适用范围,成为构建测度体系的关键.当前已有众多研究提出数量相当可观的量化指标,本文结合国内外城市紧凑性定量研究进展,根据表征紧凑内涵的不同将其归纳为形状、规模、密度、结构、功能和过程6 类,分析了不同类型指标的适用范围,并以结构类指标为例,采用南京和苏州的实际建设用地数据,根据指标自身稳定特性识别的实用性和局限性,达到评判和筛选指标的目的.结果显示：指标能有效指示建设用地的实际空间结构特征;4 个指标受尺度变化的影响不强烈,具有良好的应用性能,其中Gini 系数和Moran’s I 在应用中,前提条件局限小,适用广泛;而连续度和向心度较直观,但在进行城市比较研究时限制条件较多.该研究结果能够为城市紧凑性量化研究提供一定的借鉴,并指导城市规划与管理政策制定.     

1980-2010 年和田绿洲土地利用变化空间耦合及其环境效应

在气候变暖、西部大开发及2009 年以来实施的19 省市对口援疆建设背景下,和田绿洲面临着全方位经济发展所引发的水土资源需求的巨大挑战。为此,基于研究区3 期18 景TM/ETM+遥感影像目视解译,从空间耦合角度分析了和田绿洲1980-2010 年土地利用变化及其环境效应。研究表明:① 1980-2010 年,和田绿洲土地利用时空变化显著。耕地、城乡工矿居民地面积分别增加了32.32%、142.23%,灌丛与荒漠草地面积分别减少了23.12%、18.82%。新增耕地主要源于草地、未利用地开垦及毁林开荒。绿洲耕地向西北方向逆盛行风向扩张,其质心年平均偏移16.5 m。② 中游绿洲区与下游荒漠区的绿洲面积、土地利用程度综合指数、信息熵与均衡度等分别呈现上升与下降相反趋势。这种以耗水量为纽带的空间耦合源于中游耕地扩张导致的下游径流量逐年减少而造成的下游土地退化。③ 耕地扩张提高土地利用综合水平的同时,林地与草地遭受破坏,土地利用结构信息熵上升,过渡带植被受损严重,系统不稳定性增强,威胁到和田绿洲稳定,进而危及塔里木河下游生态安全。故建议进一步调整农业内部产业结构,缩减高耗水量作物种植面积,严禁以各种名义的开荒;制定塔里木河流域地表水分配法案,立法保障关于地表水分配、增加生态用水等规定严格实施,同时严禁地下水过量开采。     

基于GPS数据的北京市郊区巨型社区居民日常活动空间

在城市快速郊区化的过程中,北京市兴建了大规模的郊区经济适用房居住区和郊区新城,形成了特有的郊区居住和日常生活空间。由于这些郊区巨型社区周边配套设施和就业岗位的不足,造成了社区居民的长距离通勤,激化了北京市交通拥堵、职住空间错位等城市问题,也降低了居民的生活质量。伴随着人文地理学中的行为转向,时空间行为已成为透视城市空间的重要视角,行为论方法中的活动空间作为城市社会空间研究的重要测度,受到国内外学者的关注,而国内已有的活动空间研究往往基于传统问卷调查数据利用密度插值法从汇总的角度进行分析,忽略了居民的个体差异性。本研究利用2010 年基于GPS的北京市活动与出行调查数据,以天通苑和亦庄两个郊区巨型社区为例,采用GIS 空间分析和标准置信椭圆法,从非汇总角度对郊区居民的整日活动空间进行测度,并在居民活动空间叠加分析的基础上,研究北京市郊区巨型社区居民工作日和休息日的日常活动空间及其对城区空间和案例社区附近空间的利用情况,挖掘工作日居民对城区空间利用的影响因素,从而透视中国大城市郊区化存在的问题。     

间歇性输水影响下的2001-2011 年塔里木河下游生态环境变化

采用2001-2011 年野外调查资料和卫星遥感影像数据,对生态输水影响下的塔里木河下游地下水、植被变化特征进行分析,并探讨了典型断面植被对地下水埋深变化的响应关系。结果表明:(1) 各断面地下水位变化过程与河道来水过程密切相关,近10 年来经历了显著抬升(2000-2005 年)—缓慢降低(2006-2009 年)—小幅抬升(2010 至今) 的过程,主要表现为随生态输水量的改变呈波动变化;地下水位抬升幅度与生态放水量的相关系数达0.78,与生态放水持续时间的相关系数为0.70。(2) 2001-2011 年塔河下游植被覆盖面积总体上呈增加趋势,其中灌木林地和草地变化显著,林地和耕地面积呈小幅度变化;植被覆盖度的变化主要表现为2001-2006 年显著提高和2006-2011 年小幅变化。(3) 植被覆盖度随地下水位的抬升呈现出增加的趋势;垂直河道的方向上,同时期植被覆盖度与地下水埋深空间分布特征一致,均以输水河道为轴向两侧植被覆盖度(地下水埋深) 逐渐降低(增大);平行河道的方向,植被覆盖度对地下水埋深的响应幅度随着离大西海子水库距离的增加而减小。     

应用岩性统计方法判别沉积相*——以珠江口盆地三角洲沉积为例

传统的沉积相分析方法人为影响因素较大,对于相同的沉积构造、曲线形态及地震反射特征,不同人可能会有不同的认识,而岩性相对比较容易识别,并且能通过精密的仪器准确获得,因此,利用岩性数据进行沉积相判别,可以避免沉积相分析过程中人为认识相标志不同造成的差异。作者以珠江口盆地三角洲沉积的岩性数据为基础,通过对能够反映沉积速率、沉积物供给量及沉积水动力条件的不同岩性地层的厚度和层数的统计,选取单层厚度、地层厚度比、出现频率及层数比等统计参数,以交汇图、岩性百分含量三角图及箱线图为依托,最终建立各沉积亚相的定量判别标准。通过检验,其准确率在75％左右,可见该方法基本可行,为沉积相定量化研究提供了一种可供借鉴的方法。     

城市雨水地下回灌过程中悬浮物表面堵塞规律

雨洪资源地下回灌是缓解城市供水压力、解决地下水过量开采引起环境负效应的有效途径之一,但堵塞问题却是制约回灌技术推广的关键问题。基于前人理论,研究了入渗介质与悬浮物粒径中值之比(D₅₀/d₅₀)对堵塞层空间分布的影响。以建立表面堵塞预测模型为目的,利用城市雨水回灌细粒石英砂介质开展室内实验,观测雨水回灌的表面堵塞过程并获取渗透性变化的观测数据。根据物理、化学与生物堵塞的产生条件及堵塞特点,判断雨水回灌产生的堵塞性质为物理堵塞。引入过滤模型描述堵塞的发展过程,确定了模型用于模拟细砂表面堵塞的参数值：孔隙堵塞系数（α）为0.15 m²/kg,阻力增长系数（f′R′）为20 000 m/kg。在不改变以上2个参数值的条件下,用该模型模拟不同悬浮物粒径悬浊水回灌细粒石英砂的堵塞过程,取得了较好的拟合效果。此过滤模型可以用于模拟入渗介质与悬浮物粒径D₅₀/d₅₀值小于5的表面堵塞的发展过程,可定量预测堵塞对回灌速率的影响。     

地震安全示范社区建设标准研究

根据中国地震局的统一部署,近几年多个省份开展了地震安全示范社区建设,从加强抗震设防到应急预案编制、志愿者队伍建设、宣传教育等各个方面都不同程度地开展了工作。但现有的地震安全示范社区建设还没有统一建设和评价标准,建设水平也有较大的差距,对于推进这一工作的开展十分不利。本文通过系统的资料收集和调研,结合在大连市开展的具体实践,对地震安全示范社区建设与研究现状进行了分析,综合各省市实践经验和行业管理办法,参考安全社区建设方面的标准和管理规定,给出了地震安全社区的定义、建设标准应包含的要素及主要内容,讨论了应用前景和可能存在的问题,为今后全国范围内进一步开展此项工作提供了依据,也为制定行业标准奠定了基础。     

Simultaneous estimation of surface soil moisture and soil properties with a dual ensemble Kalman smoother

In this paper, a new state-parameter estimation approach is presented based on the dual ensemble Kalman smoother(DEn KS) and simple biosphere model(Si B2) to sequentially estimate both the soil properties and soil moisture profile by assimilating surface soil moisture observations. The Arou observation station, located in the upper reaches of the Heihe River in northwestern China, was selected to test the proposed method. Three numeric experiments were designed and performed to analyze the influence of uncertainties in model parameters, atmospheric forcing, and the model's physical mechanics on soil moisture estimates. Several assimilation schemes based on the ensemble Kalman filter(En KF), ensemble Kalman smoother(En KS), and dual En KF(DEn KF) were also compared in this study. The results demonstrate that soil moisture and soil properties can be simultaneously estimated by state-parameter estimation methods, which can provide more accurate estimation of soil moisture than traditional filter methods such as En KF and En KS. The estimation accuracy of the model parameters decreased with increasing error sources. DEn KS outperformed DEn KF in estimating soil moisture in most cases, especially where few observations were available. This study demonstrates that the DEn KS approach is a useful and practical way to improve soil moisture estimation.