基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法的创建——以小秦岭金矿区农田土壤为例

Hakanson潜在生态风险指数法是土壤重金属潜在生态风险评价的一种常用方法,研究与实践证明其有效性的同时,也发现了其不足之处:忽略了土壤重金属不同形态之间潜在生态风险的差异,且只重视重金属含量高于参考值时的生态风险,而对低于参考值时的情况没有给予考虑,以致特定情况下的评价结果不能很好地反映实际生态风险,因而有必要创建适用性更广的Hakanson潜在生态风险指数法。为此,基于全过程控制优化的思想,引入了生物可利用性毒性系数,并将修正浓度与参考值差值引入计算公式,创建了基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法,实现了对重金属不同形态风险贡献的差异及重金属浓度低于参考值情况下潜在生态风险的准确把握。以小秦岭金矿区为典型区域,辅以对采集土样重金属总量及5种形态含量的分析,开展案例研究。结果表明,基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法能客观地揭示土壤重金属的潜在生态风险,具有更大的适应性,是一种有效的潜在生态风险评价方法。     

面向地学应用的遥感影像分割评价

影像分割是面向地理对象影像分析(GEOBIA)中的一个关键环节。分割评价有助于为影像选择合适的分割方法和最佳分割尺度。本文提出一种以遥感地学应用面向的对象为依据的分割方法分类及评价体系。首先将影像分割方法分为面向局部特征监测的典型目标识别和面向全局特征监测的面向GEOBIA的分割方法两组,进而针对这两组分割方法提出了两套分割评价测度指标及相应的综合评价方法。在面向典型目标识别的分割方法评价中,使用区域内部非均质度、区域间灰度对比度、区域间散度对比度、边界点梯度和单位像素运行时间作为评价测度,并针对由于评价测度间的相关性而无法直接确定各测度权重分配的问题,提出利用熵权法为各个评价测度分配权重以获得综合评价结果的分割评价方法,该评价方法可用于选择合适的分割方法。用于面向GOEBIA的分割方法中使用分割区域内均质性和区域间异质性作为评价测度,这种评价方法适用于选择最优分割尺度参数。本文通过定量试验论证了这两种评价方法的有效性,试验结果表明其在遥感应用中具有实际意义。最后本文分析了影像分割评价方法的不足及未来的发展方向。     

尺度效应的叶面积指数产品真实性检验方法

真实性检验是评价遥感反演产品质量和验证遥感应用产品是否准确、真实地反映实际情况的重要途径。叶面积指数(LAI)是表征陆地植被结构和长势的关键参数,全面准确评价和验证LAI产品是产品用于陆面过程模型的前提。本文以MODIS LAI与GLASS LAI产品为研究对象,在尺度效应和尺度转换的基础上,建立了针对非均匀像元的低分辨率LAI产品真实性检验方法。在考虑空间异质性和植被长势差异的情况下,借助中分辨率的遥感影像,分别利用1 km像元平均叶面积指数和反演表观叶面积指数实现了对LAI算法和产品的真实性检验。为了比较作物长势差异和地表非均匀度对产品的影响,本文选择有代表性的河南鹤壁和甘肃张掖两个地区进行两种LAI产品真实性检验研究。研究结果表明,GLASS LAI和MODIS LAI产品均存在明显的低估现象。这并不是产品算法的问题,而是由于地表异质性和非均匀度的影响。在异质性更显著的张掖盈科灌区,低估现象更明显。GLASS LAI产品是多种LAI产品的融合,它的平均LAI比MODIS更接近真实情况,但是LAI的动态范围比MODIS窄。     

Land quality index assessment for agricultural purpose using multi-criteria decision analysis (MCDA)

In this study, an attempt has been made to apply Remote Sensing (RS) and geographic information system (GIS) to determine land quality for agriculture purpose using analytic hierarchy process technique. In this study, various thematic layers were used like organic matter content, soil texture, soil depth, soil pH, soil P, soil K, geomorphology, run-off potential, slope and land use/land cover to assess the land quality index of the study area for the agriculture purpose which were generated in the RS and GIS environment. The study area can be divided into four zones, viz. high quality, moderately quality, marginally quality and low quality according to their suitability of land quality for agriculture purpose. It was found that about 39.09, 31.24, 20.41 and 9.26% of the study area falls under high quality zone, moderately quality, marginally quality and low quality zone, respectively, for agricultural purpose.     

景观格局在地理国情综合统计中的应用研究

在地理国情综合统计分析的研究中,利用景观格局能够进行生态协调性和地表覆盖景观格局分析。在景观格局分析中,常用的方法是景观格局指数。本文对景观格局指数在黑龙江省地理国情普查的两个实验区的应用进行了研究与分析。     

基于引力可达性的公共服务设施公平性分析模型——以福建长汀为例

公共服务设施的完善配套已成为社会文明进步的标志,其空间分布的公平程度深刻影响着城市居民的居住环境和生活质量。本文引入了威布尔的引力模型,借助Arc GIS软件平台,尝试构建基于引力可达性指数的公共服务设施公平性分析模型,并以福建长汀为例进行了实证研究,以期为公共服务设施规划提供实用的分析方法和技术支撑。     

基于主成分分析的植被指数与叶面积指数相关性研究

综合分析了玉米叶面积指数与几种常见光谱植被指数相关性,确定主成分分析方法在反演叶面积指数中的作用。首先,借助MATLAB编程软件,以植被指数与玉米叶面积指数相关性最高为原则,选出遥感影像上各种植被指数,其波段组合为NDVI(752.4/701.5),RVI(752.4/701.5),MSR(752.4/701.5),SAVI(823.7/701.5),MSAVI(823.7/701.5),然后,对这5种植被指数进行主成分分析,建立LAI-VI多元逐步回归模型,并对模型精度进行验证,总体估测精度为96.237%。经实验验证,利用主成分分析方法在反演植被叶面积指数时能够起到较好的效果,具有广泛的应用前景。     

基于MODIS的植被指数变化研究及其与气候因子的关系分析

以2012年1~12月的MODIS 13Q1数据产品为基础,提取四川西南地区7市植被指数进行相关分析。基于各月植被指数,采用对比分析法,研究植被指数时空变化规律。同时,结合研究区内2012年月降水量和气温月平均值,选择多项式拟合法,对EVI,NDVI月平均值进行相关性分析,研究植被指数与气候因子的相关性。     

基于综合指数法的矿山地质环境评价——以攀西矿区为例

以GIS空间数据处理为平台,在层次分析法的基础上对攀西矿区的矿山地质环境构建了评价指标体系,综合各评价指标所占权重对攀西矿区的地质环境作了评价分级,该评价分级结果反映出研究区的矿山地质环境状况并分析了问题原因,为攀西矿区的地质环境管理和恢复治理提供了依据。     

基于DEA和Malmquist的中国城市代谢效率研究

运用物质流、数据包络分析(DEA)及Malmquist指数对中国31个案例城市进行了城市代谢效率的研究。通过将城市代谢系统社会经济产出、环境非期望产出及水、电、化石能源、金属矿物、建筑材料、食物等投入部分纳入进DEA和Malmquist指数中,测得了案例城市的2000年、2010年代谢效率及变化趋势。研究结果发现,中国城市代谢系统效率总体相对较高,尤其是东中部地区城市的综合效率、纯技术效率和规模效率要高于西部地区城市,大城市的代谢综合效率高于巨型、超大和特大城市。2000~2010年,城市代谢综合效率、纯技术效率等所有效率指标的均值均呈现出下降趋势,但是中、西部地区城市的综合效率和纯技术效率却呈改善趋势,并且特大和超大城市的综合效率高于巨型城市。