基于多目标决策和CA模型的土地利用变化预测模型及其应用

结合宏观用地总体需求与微观土地利用适宜性, 集成灰色预测模型、多目标决策模型、 元胞自动机模型、地理信息系统技术方法, 建立了GCMG 土地利用变化预测模型。GCMG 模型包括非空间和空间2 个模块, 非空间模块侧重依据宏观社会经济发展趋势预测研究区未 来的总体用地需求变化, 而空间模块集成多目标决策模型、元胞自动机、地理信息系统等技 术方法实现了基于土地适宜性的土地利用空间配置。运用该模型对龙海市2000-2010 年土地 利用变化进行了情景模拟, 结果表明园地和建设用地是该区域内变化最为显著的用地类型, 基本农田保护政策严格实施与否将对龙海市未来土地利用变化产生深远的影响。GCMG 模型 在龙海市的应用实例表明, 该模型将土地利用系统作为一个整体, 兼顾到区域宏观水平上的 土地利用需求与局部尺度上的土地利用适宜性, 能够较好地同时模拟不同土地利用类型以及 不同人类决策情景下的土地利用转换概率, 因而可为理解土地利用多尺度复杂系统提供一定 的帮助。     

舒城县东部地区地下水环境质量评价与污染分析

根据舒城东部地区地下水环境实地调查结果,本文选取78个地下水样,按埋深10m以浅、10m以深进行地下水质量分类评价和污染分析.结果表明:①地下水水质绝大部分为Ⅳ类、Ⅴ类水,地下水污染非常严重,主要污染因素是Fe、Mn、Al、Hg、NO3-和氨氮等.②埋深10m以浅的地下水水质主要是Fe、Mn、Al、Hg、NO3-和氨氮...     

Agricultural lands are hot-spots for annual runoff polluting the southern Great Barrier Reef lagoon

The world’s largest coral reef ecosystem, the Great Barrier Reef (GBR), continues to be degraded from land-based pollution. Information about the source of pollutants is critical for catchment management to improve GBR water quality. We report here on an 11-year source to sea study of pollutant delivery in runoff from the Fitzroy River Basin (FRB), the largest GBR catchment. An innovative technique that relates land use to pollutant generation is presented. Study results indicate that maximum pollutant concentrations at basin and sub-catchment scales are closely related to the percentage area of croplands receiving heavy rain. However, grazing lands contribute the majority of the long-term average annual load of most common pollutants. Findings suggest improved land management targets, rather than water quality targets should be implemented to reduce GBR pollution. This study provides a substantial contribution to the knowledge base for the targeted management of pollution ‘hot-spots’ to improve GBR water quality.     

中国水库生态学研究的回顾与展望

水库是通过人工筑坝形成的水体,其早期功能主要是防洪、发电、灌溉和航运等,但随着全球水资源供需矛盾的加剧,水库供水成为缓解供水压力的最主要途径.水坝是人类影响地球表面水体最重要的工程建筑,筑坝修建水库利用水资源对全球水环境系统产生了巨大的影响.中国是水资源短缺的国家,水库供水在国民经济发展中发挥着重要作用,大量水库的建成也对我国水环境系统产生了多方面的影响.刘建康先生在1955年发表了我国水库生态学研究的第一篇论文,揭开了我国水库生态学研究的序幕.我国水库生态学大致分为三个阶段,1955-1975年的起步阶段、1976-2000年以水库渔业生产为目标的研究阶段和2001年至今以水库水质管理为目标的研究阶段.当前,水质、水质模拟、富营养化、环境容量和生态调度等已成水库生态学研究中的关键词.我国水库研究主要集中在珠江流域和长江流域,以大型供水水库为对象.在水利学科领域,有大量有关水库水文、水动力学和调度的研究论文,这些工作还未能被以生物和化学为研究基础的生态或环境科学的学者所重视.多数以水库为对象的生态学研究还没有很好地体现水库作为人工湖泊的特殊性.近10年来,中国水库生态学经历了从任务导向到学科导向的生态学研究过渡,有不断增加学科交流的趋势.有理由相信,作为水库大国,中国水库生态学和湖沼学今后将会有一很大的发展,并对我国淡水生态学和湖沼学作出重要的贡献.     

Kriging法在区域滑坡危险性评价中的应用

区域滑坡危险性评价是进行区域滑坡风险性研究的基础.由于滑坡演变机制的复杂性,使得目前基于独立分析各因素对滑坡影响的“白箱”型评价模式具有一定风险性,同时这类评价方法要求对滑坡演变和研究区地质地理背景进行非常细致的监测和调查.为了克服这些问题,文章提出了一种基于Kriging插值理论的“黑箱”型评价方法.在利用该方法对历史滑坡点的规模进行评价的基础上,利用Kriging插值法获取研究区的滑坡危险性区划,并以四川省苍溪县为例,验证了运用该方法进行区域滑坡危险性评价的可行性.     

Modeling of the Guagua Pichincha volcano (Ecuador) lahars

Lahars, here defined as debris flows of volcanic origin, are rapid mass movements that pose a serious threat to cities located in the vicinity of many volcanoes. Quito, capital city of Ecuador and placed at the foot of the Pichincha volcano complex, is exposed to serious inundation hazard as part of the city is built on numerous deposits of large lahars that have occurred in the last 10,000 years.The objective of this paper is to model the potential lahars of the Pichincha volcano to predict inundation areas within the city of Quito. For this purpose two models that apply different approaches were utilized and their results were compared.The programs used were LAHARZ, a semi-empirical model conceived by the United States Geological Survey (USGS), and FLO-2D, a hydraulic model distributed by FLO Software Inc. LAHARZ is designed as a rapid, objective and reproducible automated method for mapping areas of potential lahar inundation (Proc. First Int. Conf. on Debris Flow Hazards Mitigation, San Francisco, USA, ASCE, 1998, p. 176). FLO-2D is a two-dimensional flood routing model for simulating overland flow on complex surfaces such as floodplains, alluvial fans or urbanized areas (FLO-2D Users manual, version 99.2). Both models run within geographical information systems (GIS).Fieldwork was focused on collecting all available information involved in lahar modeling. A total of 49 channel cross-sections were measured along the two main streams and stratigraphic investigations were carried out on the fans to estimate the volume of previous events. A global positioning system was utilized to determine the coordinates of each cross-section. Further data collection concerned topography, rainfall characteristics and ashfall thicknesses. All fieldwork was carried out in cooperation with the Instituto Geofisico of the Escuela Politecnica Nacional.Modeling in a GIS environment greatly aided the exportation of results for the creation of thematic maps and facilitated model comparison. Evaluation of the models was performed by comparing simulation results against each other and against the geometry of existing lahar deposits.     

荒漠生态质量科学框架:概念、指标、监测及评估（英文）

荒漠生态系统是地球上最大的陆地生态系统,全球四分之一的人口生活在这一区域。清晰地定义荒漠生态系统生态质量,制定反映生态质量优劣的关键监测指标,集成"星–空–地"一体化监测技术、构建综合评价模型可为干旱区生态质量监测、促进区域可持续发展提供技术支撑。荒漠生态质量是指一定时空范围内荒漠生态系统要素、结构和功能的综合特征。该研究通过集成卫星、无人机和地面传感器网络的"星–空–地"一体化监测技术,在区域和站点两个尺度上对荒漠生态系统的生态要素、生物多样性和生态功能进行连续监测,通过标准化生态质量指标数值、厘定其阈值范围,构造判断矩阵建立生态质量综合评价模型,评价荒漠生态系统质量状况。本论文阐明了构建荒漠生态质量动态综合监测技术规范与评价方法的概念框架,为实现我国荒漠生态系统生态质量综合监测、科学诊断和定量评估提供理论基础。     

基于GIS的伊犁河流域生态环境质量评价与动态分析

生态环境质量评价是一项综合性、系统性研究工作,是合理开发利用资源、制定经济社会可持续发展规划和生态环境建设与保护对策的前提和基础。借助GIS技术,以县级行政区划为单元,利用2002和2004年遥感监测数据,运用综合指数评价法,从生物丰度、植被盖度、水网密度、土地退化和污染负荷5个方面,对伊犁河流域8县1市的环境质量现状进行了评价,结果表明:各县级行政区生态环境质量总体较为均衡,均处于一般等级水平,其中流域上游的新源县、巩留县和特克斯县相对较好。在此基础上探讨了生态环境质量综合评价指标体系在干旱区的适用性,比较分析2年期间不同生态环境质量等级的土地覆盖变化,数据表明伊犁河流域生态环境质量呈现"局部有所改善、总体缓慢退化"的趋势,并分析了研究区生态环境质量变化的内在原因。     

基于图模犁和拓扑约束的管网数据一致性检测

正确可靠的数据是GIS系统的核心。针对管网数据的复杂性，提出利用圈数据模型描述管网拓扑关系．并使用拓扑约束方法对管网数据一致性进行检测，以确保数据的正确性。该方法吸收了基于连接规则以及基于拓扑关系约束的方法的优点，能够更好的描述管网系统的整体结构并对其进行拓扑约束，使得一致性检测更加全面。     

银川市空气质量动力预测系统及预测结果分析

在介绍银川市空气质量动力预测模型的基础上,重点对该模型的预测结果及误差进行分析。结果表明:该系统能较好地对24 h污染气象条件进行预测,污染气象条件的预测结果与监测结果比较吻合,预报准确率PM10为61%、SO2为92%;春季各月PM10预测值的平均绝对误差较大,其它3个季节相对较小,SO2的情况与PM10正好相反;考虑风沙条件对模式预测准确性的影响,可根据不同时间、不同季节,逐步调整模式中的扬沙系数,能有效地提高该模式对银川市多风沙季节以PM10为首要污染物的空气质量预测准确率,以适应银川市特殊的气候及环境条件。