Analysis of the factors affecting LiDAR DTM accuracy in a steep shrub area

The creation of a quality Digital Terrain Model (DTM) is essential for representing and analyzing the Earth in a digital form. The continuous improvements in the acquisition and the potential of airborne Light Detection and Ranging (LiDAR) data are increasing the range of applications of this technique to the study of the Earth surface. The aim of this study was to determine the optimal parameters for calculating a DTM by using an iterative algorithm to select minimum elevations from LiDAR data in a steep mountain area with shrub vegetation. The parameters were: input data type, analysis window size, and height thresholds. The effects of slope, point density, and vegetation on DTM accuracy were also analyzed. The results showed that the lowest root mean square error (RMSE) was obtained with an analysis window size of 10 m, 5 m, and 2.5 m, rasterized data as input data, and height thresholds equal to or greater than 1.5 m. These parameters showed a RMSE of 0.19 m. When terrain slope varied from 0–10% to 50–60%, the RMSE increased by 0.11 m. The RMSE decreased by 0.06 m when point density was increased from 4 to 8 points/m², and increased by 0.05 m in dense vegetation areas.     

Sustainable groundwater management of the stressed Coastal aquifer in the Gaza region

Abstract

This study proposes an empirical approach that can lead to the sustainable management of groundwater resources. This approach enables a comprehensive understanding of an aquifer, delineates distinct hydrological scenarios, and recommends a set of operational activities for each sub-region of the aquifer. The paper focuses on the Coastal aquifer of the Gaza Strip region which has been divided into three sub-regions. The southern sub-region (WSW) is classified as scenario “+a2”, which indicates that it can be used as a multi-annual groundwater reservoir. The northern sub-region (NW-E) is designated scenario “-a2”, where the recommended operational measures include injection of freshwater in wells and cleaning of the surface environment. The third sub-region (CSE), is classified as scenario “-b2”, which requires severe management measures to correct both a negative hydrological and environmental situation. The approach also involves on-going monitoring of the aquifer, and can be considered as an empirical tool to provide preliminary guidelines for long-term groundwater management.     

A decade of Predictions in Ungauged Basins (PUB)—a review

Abstract

The Prediction in Ungauged Basins (PUB) initiative of the International Association of Hydrological Sciences (IAHS), launched in 2003 and concluded by the PUB Symposium 2012 held in Delft (23–25 October 2012), set out to shift the scientific culture of hydrology towards improved scientific understanding of hydrological processes, as well as associated uncertainties and the development of models with increasing realism and predictive power. This paper reviews the work that has been done under the six science themes of the PUB Decade and outlines the challenges ahead for the hydrological sciences community.

Editor D. Koutsoyiannis

Citation Hrachowitz, M., Savenije, H.H.G., Blöschl, G., McDonnell, J.J., Sivapalan, M., Pomeroy, J.W., Arheimer, B., Blume, T., Clark, M.P., Ehret, U., Fenicia, F., Freer, J.E., Gelfan, A., Gupta, H.V., Hughes, D.A., Hut, R.W., Montanari, A., Pande, S., Tetzlaff, D., Troch, P.A., Uhlenbrook, S., Wagener, T., Winsemius, H.C., Woods, R.A., Zehe, E., and Cudennec, C., 2013. A decade of Predictions in Ungauged Basins (PUB)—a review. Hydrological Sciences Journal, 58 (6), 1198–1255.     

城市政府驻地搬迁对经济增长的影响研究

城市政府驻地搬迁是政府重新配置空间资源以达到优化空间结构并推动地区经济发展的行政手段。然而,当前中央政府对城市政府搬迁的谨慎态度与地方政府热衷搬迁的现实行为产生了矛盾,增强了对该政策评估研究的强烈需求。同时,以往研究较少关注城市政府驻地搬迁对整体经济的影响,且缺乏大样本实证证据。本文选取1996—2016年城市面板数据,采用倾向得分匹配倍差法检验城市政府驻地搬迁对经济增长的影响。结果表明,城市政府驻地搬迁对城市经济增长起到了显著的促进作用,而城市发展因素会调节搬迁带来的经济增长效应,产生异质性结果。其中,搬迁距离、经济发展水平、固定资产投资率、政府干预等城市发展因素会放大搬迁产生的经济增长效应,建设用地增长率会缩减这一效应,而城市规模对搬迁带来的经济增长没有显著的调节作用。从时间效应上来看,城市政府驻地搬迁对城市经济增长具有长期促进作用,并在搬迁约7年后随时间推移逐渐增强。本研究不仅直接检验了城市政府驻地搬迁对城市整体经济增长的促进效应,为优化行政区划调整提供学术依据,也对评估地方政府驻地搬迁效果具有重要参考价值。     

能源消费碳排放的影响因素特征及研究展望

碳排放影响因素是学术圈密切关注的重要研究方向,国内外学者开展了诸多案例研究并取得了丰富成果。因研究区社会经济发展水平、资源禀赋差异,不同学者在不同区域的研究结论不尽一致,缺少系统梳理和总结。有鉴于此,梳理国内外碳排放影响因素相关文献,基于文献综述,归纳碳排放影响因素特征。结果发现：① 碳排放影响因素具有时间效应、空间效应和空间尺度效应,即碳排放影响因素的影响程度、作用方向,随时间演变、区域差异和研究单元的空间尺度升降而发生规律性变化。② 碳排放影响因素的时间效应、空间效应和空间尺度效应,与中国短时间尺度内经济快速发展、经济发展水平存在区域差异、以及时间和空间尺度上经济发展水平的耦合相关。③ 碳排放影响因素特征对碳排放研究需立足区域发展方向、区域分类管控和空间降尺度提出客观要求。地域功能是自然承载力、社会经济水平和发展潜力的集成表达,城市、农业、生态功能区因在国土空间开发和保护格局中功能定位不同,其产业集聚和人口分布各有其特点,带来能源消费碳排放差异。以主体功能区为抓手、开展碳排放分类管控是重要的理论和实践尝试。     

小农户融入农业产业链的选择偏好及异质性研究——以河南省为例

为更好地揭示小农户融入农业产业链的行为逻辑,基于河南省463户小农户的调查数据,运用选择实验法和混合Logit模型分析小农户融入农业产业链的选择偏好。结果表明:相对于龙头企业,小农户更倾向于以加入农民专业合作社的方式融入农业产业链,紧密的利益联结机制和政策扶持会显著提升小农户对农业产业链的融入意愿。小农户对龙头企业、农资供应服务、农业信贷服务、农业补贴的行为存在异质性。兼业情况、家庭年纯收入以及收入在村中所处水平是小农户行为异质性的重要来源,对小农户融入农业产业链具有显著的负向影响。     

中国农村普惠金融对多维贫困的影响

减贫是联合国2030年可持续发展目标的首位目标,厘清普惠金融对农村贫困的作用机理与成效,可为乡村扶贫开发提供新视角、新路径。论文基于可持续生计分析框架探究农村普惠金融的减贫机理,并集成多源数据与多元方法对农村普惠金融的减贫效应、作用路径与影响的异质性进行了系统性实证检验。研究发现：农村普惠金融的减贫作用存在直接与间接双重路径。三维贫困标准下农村普惠金融指数对多维贫困发生率的减缓边际效应为67.5%,且减贫效应稳健。农村普惠金融的减贫效应存在群体差异,因贫困群体的贫困程度、受教育水平与贫困类型不同而呈分异特征,对深度贫困群体和低受教育水平贫困群体的减贫效应相对较小,对收入贫困、就业贫困、健康贫困与生活贫困均具减缓效应。需要科学识别农村普惠金融与贫困群体/地区的耦合过程,实现普惠金融的差异化供给及其与农村教育的深入关联以提升农村普惠金融减贫的深度、广度与可持续性。     

面向属性空间分布特征的空间聚类

空间聚类应当同时满足空间位置邻近和属性相似,在此背景下,为满足空间邻近实体之间趋势性和不均匀性的属性聚类需求,提出一种基于图论和信息熵的空间聚类算法。该算法主要是在Delaunay三角网空间位置聚类基础上,通过引入信息熵,采用多元相似性度量方法以解决二元关系在属性聚类中的缺陷,同时基于"等概率最大熵"原则提出了一种局部参数度量方法,用于表达邻近目标间属性分布的局部变化信息。将本文方法与多约束聚类方法和DDBSC聚类方法进行对比分析,结果表明:(1)在属性空间分布不均的情况下,本文方法的聚类精度要高于多约束方法和DDBSC方法,尤其是当属性空间分布不均程度不断扩大时,DDBSC和多约束算法会将空间簇内的实体误判为噪声;(2)在对异常值的敏感性问题上,3类方法都能识别出异常值的位置,但DDBSC和多约束算法对异常值具有一定的敏感性,聚类结果会掩盖属性分布的趋势性,本文方法受异常值影响很小。通过模拟实验和实际算例可以发现,在保证空间邻近的基础上本文方法具有如下优势:第一,能反映实体属性在空间分布中的趋势性特征;第二,能满足属性空间分布不均匀;第三,对异常值具有良好的稳健性。     

引入松弛因子的高分辨率遥感影像自动多层次分割

针对当前高分辨率遥感影像多层次分割尺度参数设置缺少理论框架支持、人为因素影响较多等缺点,提出一种引入松弛因子的高分辨率遥感影像自动多层次分割方法。该方法利用1个松弛因子调节引导区域对象合并的异质性值大小,通过控制每次递归合并区域的对象个数,提高了整体分割的速度;以区域对象间异质性平均值作为基数,引入另一个松弛因子控制分割过程中层次输出的尺度参数,使整个分割过程自动得到不同尺度的多层次分割结果。实验结果表明,该方法具有较高的分割质量,能够满足遥感影像分析及地物提取的精度要求,并且减少了人为因素影响,提高了自动化程度。但是,对于复杂图像内容的地物目标边界处理和减少狭长区域对象的出现还需要进一步深入研究和实践。     

应用最小二乘支持向量机识别广利油田沙四段储层岩性

广利油田沙四段储层岩性以为粉砂岩、细砂岩和不等粒砂岩为主,岩性非均质性较强,应用常规测井交会图识别岩性难度大.本文介绍了最小二乘支持向量机的原理及实现流程,利用网格搜索法确定的参数对δ2(C,δ)=(2000,0.707)开展了广利油田沙四段储层岩性的测井识别.应用效果表明,测井识别岩性与岩心分析资料的符合率达到了86％,可满足广利油田沙四段储层岩性识别的需要.