卫星红外遥感技术在我国环保领域中的应用与发展分析

本文较为系统地分析了卫星红外遥感技术在我国秸秆焚烧、沙尘、气溶胶、颗粒物、灰霾等大气环境遥感监测,水华、水质参数、水表温度、热污染、核电厂温排水等水环境遥感监测,以及土壤含水量、地表温度、干旱、城市热岛效应等生态环境遥感监测的应用。同时,指出目前国产卫星红外载荷业务化应用程度不高、辐射定标能力不足、应用反演算法原创性不强、地面观测和试验验证能力不足等问题;并提出需大力发展国产红外传感器、提高辐射定标能力、发展国内原创监测算法、建设大型环保应用综合试验场等建议,以促进红外遥感技术在环境保护领域的应用和发展。     

CRInSAR与PSInSAR融合探测地表线性变形速率

提出利用CRInSAR与PSInSAR融合解算地表变形参数的算法。将CR点上获取的线性变形速率与高程改正结果作为PS基线网络的起算数据,依据最小二乘原理求解PS点上待求线性变形速率与高程改正值的最优解。这一算法可融合PSInSAR与CRInSAR两种算法的优势,起到很好的互补作用。实验显示,这一算法获取的线性变形速率精度可达±0.37 mm/a,高程改正值精度可达±0.5 m,证实该算法在实际地表变形监测中具备可行性。     

基于星载激光测高估计南极冰盖高程变化

利用NSIDC公布的ICESat运行期间的19个任务期的观测数据, 采用重复轨迹分析方法估计近年来南极冰盖高程的时空变化。结果表明,南极大陆冰盖整体上呈现消融趋势,基于不同的GIA模型和ICESat激光测高数据的南极大陆冰盖高程变化的趋势约为 -1.17~-1 cm/a。     

南水北调总干渠中线工程豫北段基础稳定性的InSAR时序分析

南水北调总干渠中线工程豫北段受矿区开采沉陷、区域地质构造活动及城市地下水开采沉降等多种威胁,区域地质结构稳定性较差。为了评估干渠沿线基础稳定性,为引水工程提供安全评价保障,以南水北调中线豫北段为例,利用2009年全年共9期ENVISAT ASAR雷达数据,采用二通加外部DEM的D-InSAR数据处理算法和"相位累积式"干涉测量甄别大气影响,采用"相邻重访周期式"干涉测量减小时间退相干影响,获得了沿线126km渠段、33个监测点在2009年8个时间段的时序差分形变相位图像;提取了不同时期采矿、地下水开采造成的地面沉降区及沉降幅度信息;评价了区域活动构造及稳定性。研究表明:研究渠段全线有不均匀下沉,350d累积最小下沉量为-33mm,最大下沉量为-73mm。年下沉速率0.34~0.76m/a,年平均下沉速率0.53m/a。监测点下沉总体符合指数分布,平均相关系数R2=0.741 8。根据监测点下沉拟合曲线预测,调水干渠多数段落基础下沉趋稳;南水北调中线工程豫北段受多种因素叠加影响,总体基础稳定性较差,地质构造活动、城市地表沉降为主要影响因素,基础施工为次要影响,矿区开采沉陷对基础失稳未见直接相关性。     

四种南极数字高程模型的精度比较与分析

南极数字高程模型（DEM）是南极冰盖研究的基础数据,目前国际通用的全南极DEM数据主要有JLB97 DEM、RAMPv2 DEM、ICESat DEM以及Bamber 1km DEM. 利用DEM对DEM验证的方式对四种DEM的精度进行比较分析. 结果表明：Bamber 1km DEM和ICESat DEM之间的高程差异最小,平均高程差小于1.8 m,二者均有较高的可靠性. RAMPv2 DEM与Bamber 1km DEM的高程差大于1.9 m,在81.5° S以南和坡度较大的区域,高程差异更为明显,高程可靠性较低. JLB97 DEM与上述三种DEM的偏差超过10 m,高程可靠性最低.     

城市桥梁基桩承载性能时间效应试验研究

岩土的流变性质使建（构）筑物基础的承载性能具有时间相关性,对运营期建筑结构的安全性造成较大的影响。为了进一步探讨城市桥梁桩基础承载性能随时间的变化规律,对某桥梁工程的2根试验桩进行了长效荷载试验研究,得出了桩顶沉降和桩身承载性能随时间的变化规律。利用桩基承载性能时空效应新理论对试验结果进行分析拟合,获得真实的桩土力学参数,得到工程桩桩顶沉降随时间变化的解析解。试验成果进一步揭示了桩在长效荷载作用下自然而真实的发展变化规律,为检验验证理论研究成果提供可靠的依据,可用于指导同等条件下工程桩设计和施工时预测桩的工后沉降变化趋势,控制基础稳定性,同时为解决路桥的工后运营期沉降控制提供科学合理的理论依据。     

城中村有序改造的群决策——以广州市城中村改造为例

公众参与已成为城市规划过程中的法定程序之一,因此研究公众参与下的城中村有序改造,对于探索中国城中村改造实施机制有着重大的理论意义和应用价值。公民个体由于信息的缺乏以及受到自身知识、阅历等的限制,通常只能对一定范围内的部分空间环境进行有效地观察,形成一定的感知,即仅仅能给出各自偏好下的对部分方案的评估序列,而传统的群决策方法不能很好地处理较大比例数据的缺失问题。采用基于马尔科夫链的MC 4 启发式算法,对多个部分序进行融合,得到一个初始序列,然后对该初始序列进行Kemeny 局部优化形成群决策结果。以广州市52 个全面改造的城中村改造为例,首先构造三种不同类型的城中村居民决策者和一类环境保护决策者;其次四类决策者个体分别从各自不同的利益角度出发,对其感知空间内的部分城中村改造的迫切程度进行评估并排序;然后采用Python 编程实现了Kemeny局部优化算法对四类决策者的评估序列进行融合,得到52 个城中村改造的群决策结果;群决策结果与个体决策方案之间的Kendall tau 距离为0.2873,说明该方法得到的群决策结果与个体决策者之间的决策具有较好的一致性。研究表明,该方法摒弃传统的个案剔除法以及各种各样的数据插补方法,充分利用隐藏在这些数据中的信息,保证数据的客观性和结果的正确性,可以为公众参与的民主决策提供定量化的方法,为公共政策的制定提供科学的决策支持。     

转型期省际城镇土地利用绩效格局演变与机理

以中国省域单元为例,在界定城镇土地利用绩效内涵基础之上,从结构、效益、效率及管理四维度构建城镇土地利用绩效评价体系,利用改进熵值法测度省际城镇土地利用绩效;并运用空间统计模型、R/S分析法及PCA模型,对2000-2012年中国省际城镇土地利用绩效格局时空演变及机理进行了初步的探讨。研究表明：① 2000年以来省际城镇土地利用绩效水平不断提升,区域差异较显著;绩效演变呈现出东西方向递增,南北方向倒“U”型分布格局。② 省际城镇土地利用绩效全局空间上表现出显著的正自相关,呈现绩效高(低)—高(低)集聚模式;局部Ⅰ绩效热点区主要集聚在东部沿海的京津及江浙沪,且不断向珠三角演化,Ⅱ绩效次热区主要集中在中原城市群、华北、华中及华南地区,Ⅲ绩效次冷区主要分布在西南地区及东北地区,而Ⅳ绩效冷点区主要集中在西部的藏疆蒙甘青地区,形成稳定“L”型塌陷形态;省际城镇土地利用绩效具有明显的分形特征,未来绩效值将呈现出继续增长的演化态势,且增长显著区分布在京津及长三角地区。③ 城镇化、产业升级、科技发展及市场化综合驱动转型期省际城镇土地利用绩效格局演变。     

城市边缘带识别研究进展与展望

城市边缘带作为城市与乡村相交接的特殊地带,是城市化进程中最为敏感的区域;城市边缘带的定量识别是研究边缘带社会结构、景观格局和发展梯度的基础工作,也是城市化生态环境效应定量分析的前提条件。但边缘带识别的理论与方法未受到足够重视,缺乏系统梳理。本文在对比分析城市边缘带及相关概念的基础上,明确了城市边缘带识别的实质与内涵;提出了基于指示要素—空间单元—判别模型的城市边缘带识别概念框架,并从上述三方面系统回顾了国内外城市边缘带识别研究进展;对未来研究进行了展望,认为城乡作用机理探析、多要素综合识别、非参数化模型融合、多尺度转换以及长时间序列动态监测等将是下一步重点研究方向。     

广东省城镇建设用地经济密度差异时空特征及影响机理

基于广东省21个地级市的城镇建设用地经济密度数据,利用ArcGIS空间分析、泰尔指数、重心模型等方法分析了1996―2008年广东省城镇建设用地经济密度差异的时空特征,并构建面板数据模型对其影响机理进行了探讨。结果表明：1）1996―2008年,广东省城镇建设用地经济密度总体差异波动增大,城镇建设用地经济密度重心向西北偏移;2）广东省各城市之间城镇建设用地经济密度差异显著,空间格局上存在较明显的集聚和峰值效应;3）广东省各城市之间城镇建设用地经济密度的相对发展速度差别较大,按基础水平和提高速度的差异划分为4种类型区,其中基础高密度提高较慢类型区和基础低密度提高较慢类型区涉及城市数量较多;4）随着产业结构的优化、资本与劳动力投入规模的增大、交通区位的改善和科技水平的提升,广东省城镇建设用地的经济效益将会得到不断提高。