结合“三调”成果,新疆借助“遥感云脑”探索草地资源调查监测新技术——用“算法”守护草地资源

草地作为新疆最大的植被类型,是新疆自然资源陆地生态系统的主体,既是我国边疆地区主要的生态屏障,也是新疆各民族赖以生存的主要生产资料。据了解,新疆草原管理数据一直沿用的是20世纪80年代在1∶10万和1∶20万地形图上勾绘的调查成果。30多年来,新疆草地资源已发生了很大变化,草地资源底数不清、动态变化掌握不及时、调查技术手段落后等问题亟待解决。     

助力土壤污染详查支撑土壤污染防治 ——浙江省地质调查院在行动

全国土壤污染状况详查工作是落实国务院《土壤污染防治行动计划》的首要任务,是一项重要的国情调查,是贯彻习近平生态文明思想、全面推进生态文明建设、打好打胜净土保卫战的重要工作.该工作由原环境保护部、财政部、原国土资源部、原农业部、国家卫计委等五部委联合部署,在已有相关调查基础上,以农用地和重点行业企业用地为重点,针对性地推...     

“双碳”战略下废弃露天矿山生态修复模式研究与实践——以山东省废弃露天矿山为例

本文通过研究山东省废弃露天矿山现状,分析存在的矿山地质环境问题。在总结以往废弃露天矿山生态修复情况的基础上,以“双碳”战略目标为引领,对废弃露天矿山生态修复所涉及的对象、技术、修复方向等进行了系统的研究,总结了生态复绿、农业用地、科普教育基地、旅游业用地、建设用地5种废弃露天矿山生态修复模式。以山东省废弃露天矿山生态修复经验为例,说明5种矿山生态修复模式在历史遗留废弃露天矿山生态修复工作中的实践应用。     

烟台市牟平区废弃矿山地质环境问题及生态修复治理措施

本文以烟台市牟平区某废弃矿山为例,介绍了该区域存在的地质环境问题,分析了造成该区域矿山地质环境破坏的原因,以恢复耕地、草地、林地为目的,对区内的现状进行分析,对采坑、残丘、料场提出相应的修复方案。矿山地质环境恢复治理需从科学的角度树立正确的修复理念,落实地貌重塑、土壤重构和植被恢复三大矿山修复核心技术,为矿山地质环境保护与生态恢复治理提供重要的科学依据。     

基于生态系统评价的山东省国土空间生态修复重点区域识别

国土空间生态修复是落实生态文明建设的重要抓手。科学识别国土空间生态修复重点区域,合理布局生态修复空间是当前国土空间生态修复规划面临的难点之一。本研究以山东省国土空间生态系统评价为基础,通过对山东省生态系统服务功能、生态环境敏感性和生态系统恢复力综合评价,研究识别出山东省生态修复重点区域,并对各重点区域提出了生态修复的主导方向,为国土空间生态修复规划编制提供了支撑。     

山东济宁任城区采煤塌陷地治理和生态修复研究

在总结和分析山东济宁任城区采煤塌陷地治理现状和治理模式的基础上,辅以具体案例,分析探讨了任城区采煤塌陷地治理存在的主要问题,提出了有针对性的措施和建议,如：加大国土空间规划统筹力度,建立系统治理机制等,为提升采煤塌陷地综合治理和生态修复提供一定的参考。     

黄土高原生态退耕的时空分异特征

生态退耕是调整陆地生态系统结构与功能以应对土地利用过度干扰的重要途径之一,因此科学掌握退耕格局与耕地格局演变对黄土高原生态环境治理与生态修复具有深远意义。本文以位于黄土高原的延安市为典型区,从生态退耕的整体特征、地形因素及区域差异等角度,探究生态退耕以来其耕地变化及退耕状况的空间分异特征。结果表明：生态退耕致使延安市耕地面积由2000年的11 752.80 km²减少为2013年的9149.93 km²,退耕面积为2756.85 km²,退耕指数为22.15%,且退耕耕地主要转化为林地、草地,占退耕面积的95.29%;耕地与退耕面积主要分布于6~15°、15~25°坡度及第II级（925~1115 m）、第III级（1115~1275 m）,且2005-2013年的生态退耕速率均高于2000-2005年的生态退耕速率;县域退耕面积及退耕程度均呈现由北向南依次递减的分异特征,而退耕重心与耕地重心均在延安市几何中心以北的安塞县与宝塔区边界,且生态退耕的重心由东北向西南方向迁移,耕地重心则由北向南迁移。本文通过对延安市生态退耕的时空分异特征分析可为黄土高原更加科学合理地推进生态保育与生态文明建设提供参考。     

基于深度学习的区域生态安全时空模拟与预测

区域作为人类、自然、社会共同作用和互相影响的复杂系统,对区域进行生态量化建模与模拟仿真,是实现区域可持续发展战略的关键。传统机器学习方法对区域生态系统建模取得了一定的成果,但难以确定学习特征和实现时空模拟。深度学习不需事先确定训练特征,具有优异的特征学习能力,能够提高模型预测精度,因此利用深度学习进行建模具有显著优势。本文使用植被净初级生产力（NPP）、气溶胶光学厚度（AOD）和人口格网数据,充分利用深度学习的优点,采用最优深度神经网络时空模拟,得到了河南省2007-2014年3 km分辨率的生态赤字空间分布图和河南省2015-2020年的生态赤字时间预测结果并进行分析,为区域生态的科学管理和建设供科学依据和参考。     

不同城市规划的生态质量差异对比研究

为定量分析不同城市规划理念带来的生态质量差异,本文以福州市在不同时期规划建设的2座体育场馆为例,基于Sentinel-2A遥感影像,应用新型遥感生态指数RSEI分析对比了这2座体育场馆的生态效应。在全面分析其主要地表覆盖信息的基础上,探讨了二者之间生态质量差异的原因。研究发现,采用传统理念规划的福建省奥林匹克体育中心的生态指数RSEI均值为0.39,而实行绿色生态规划的海峡奥林匹克体育中心的RSEI均值为0.42,优于福建省奥林匹克体育中心。总的看来,海峡奥体中心在规划中采用透水铺装和不勾缝的铺装形式,加大绿地斑块面积以及预留风道等绿色措施有效地提高了地表湿度、降低了地表温度和干度,从而对该体育中心的生态质量起到积极的作用。     

基于贝叶斯机器学习的生态模型参数优化方法研究

参数优化方法是准确估计生态模型参数、降低其不确定性的有效手段。本文提出一种基于贝叶斯机器学习的No-U-Turn Sampler（NUTS）生态模型参数优化方法。NUTS是一种高效的参数优化方法,每次取样中利用递归算法生成候选参数集（二叉树）推断参数的后验信息,如果满足约束条件“非U型回转”,不断构建子树更新参数;否则,记录本次抽样的“最优”参数集,并开始下一次取样,直到获取足够样本。该算法在每次取样中充分优化参数,避免因随机游走行为产生冗余抽样,提高了参数优化效率。本文以千烟洲亚热带人工针叶林碳通量模拟为例,基于Pymc3框架利用NUTS参数优化方法实现了碳通量（Net Ecosystem Exchange,NEE）模型参数反演,并与Metropolis-Hastings（MH）方法进行对比。结果表明,本文算法的参数值达到稳定波动时的抽样次数减少了85%左右,参数优化效率提升3倍左右。参数优化后,2种NEE模型中7个参数不确定性降低10%~53%。此外,NEE模拟效果明显提升,模拟值与实测值的R²分别提高23%和17%,RMSE分别降低3%和4%。综上所述,本文提出的参数优化方法对生态领域的参数估计或数据同化工作具有一定的借鉴意义。