学科树视角下地理学和建筑学人居环境研究比较

本文从学科树视角比较分析地理学和建筑学的人居环境研究进展。首先,梳理研究脉络,指出两个学科具有相同的“树根”（即五大系统和五大层次）、“树干”（即九大主题和八大尺度）和“树枝”（即33个研究领域）,以及相异的“树叶”（即各领域数量迥异的研究成果）。其次,比较研究成果特点,发现两个学科成果差异明显,表现为在适宜性等6个二级主题上,地理学成果较多,建筑学成果较少;在规划等6个二级主题和建筑尺度上,建筑学成果较多,地理学成果较少;在空间格局等12个二级主题和城市等6个尺度上,两个学科成果均较多,但侧重点不同;在行为二级主题和全球尺度上,两个学科成果均较少,但侧重点不同。最后,剖析学科成果差异的生成逻辑,并展望未来进路。学科成果差异的逻辑起点是学科门类差异,逻辑链条是“学科门类—学科特性—研究主体—研究偏好—研究范式—研究成果”的差异传导机制,其中研究范式差异是链条中的重要环节。未来人居环境研究应促进框架延伸化、主题展拓化、尺度统筹化、数据多源化、方法混合化等范式提升,同时回应全球化、美好人居、突发事件、跨学科等现实需求。     

基于LiDAR点云数据的树冠空隙度指数分析

分形维数法是分析空间结构分布的一种典型方法,但它对于区分不同的分布形式还存在缺陷。针对这一问题,该文介绍了空隙度指数的定义和树冠空隙度的计算方法;以模拟的树冠点云数据为对象,提出了一种基于三维凸包和三维滑动盒算法的激光雷达(Li DAR)点云数据空隙度分析方法,详尽分析了不同冠型产生的空隙度指数差异;并利用4棵实测的树冠点云数据做检验;最后阐述了空隙度指数在树冠空间异质性分析研究中的作用,并对其应用范围和前景作了展望。结果表明:划分尺度相同时,在一定的尺度范围内,锥型树冠、半球型和半椭球型树冠的差别可以通过空隙度指数曲线有效地区分,实测树冠的结果也体现了空隙度指数对于判断树冠空间结构的有效性。     

分类器和时相结合的流域下垫面分类方法

文章探讨提高卫星遥感大范围流域下垫面分类方法:通过集合贝叶斯分类器和决策树分类器的优势,充分利用TM影像覆被信息,结合影像时相动态信息以获得分类准确的土地覆盖/利用类型;再结合DEM生成的坡度信息得到下垫面类型,最终确定水文地理单元.以河南省的东湾流域为例进行验证,结果表明:贝叶斯法和决策树法分类各有优势,两者结合可以获取更准确的土地覆盖/利用分类结果,辅以时相类信息可以进一步修正类别间的混淆.     

人工神经网络和决策树模型在滑坡易发性分析中的性能对比

机器学习模型广泛应用于区域性滑坡易发性分析。模型的选择关系到评价结果的可信度、准确率和稳定性。现有滑坡易发性分析模型对比研究侧重模型的预测精度。模型的稳定性和数据量敏感性对机器学习模型的性能评估同样非常重要。本文以福建省南平市蔡源流域为研究区,以四川省绵阳市北川县为验证区,从预测精度、稳定性和数据量敏感性3个方面深入对比BP（Back Propagation）人工神经网络模型和CART（Classification and Regression Tree）决策树模型在滑坡易发性分析中的效果,主要结论如下:① 在逐渐增加一定数量训练样本的过程中,BP人工神经网络模型预测精度的增长率更高。在蔡源流域内,当训练样本数量增加10 000时,BP人工神经网络模型的预测精度上升5.22%,CART决策树模型的预测精度上升2.11%。② BP人工神经网络的预测精度高于CART决策树模型,且较为稳定。在100组数据集上,BP人工神经网络模型验证集预测精度的均值和验证集滑坡样本预测精度的均值分别为81.60%和84.86%,高于CART决策树模型的72.97%和76.59%。与此同时,BP人工神经网络模型对应预测精度的标准差分别是0.32%和0.37%,小于CART决策树模型的0.35%和0.67%。③ BP人工神经网络模型分析的滑坡易发区相比CART决策树模型,更接近实际滑坡的空间分布。最后,北川县的验证实验也出现了相同的现象。     

Glacial forest refugium in Howard Valley,South Island,New Zealand

Fossils of forest habitat beetles and leaves of Nothofagus menziesii provide evidence of a forest refugium at times between ca. 34 000 and ca. 18 500 cal. a BP at an upland site in Howard Valley, located adjacent to glaciated valleys in South Island, New Zealand. The stratigraphy of the glacial‐aged terrace sequence of organic‐rich silts and fluvial sand/gravels indicates that soil development occurred episodically for around 15 000 a. Fifty‐four beetle taxa represent seven habitat types: forest, forest or scrub, riparian and aquatic, litter, grass/tussock, marshland and moss habitats. Leaf and beetle fossils indicate that forest dominated by N. menziesii persisted at the site for most of the time period represented, and tree line taxa such as Taenarthrus sp. 1 (Carabidae) and Podocarpus sp. (Podocarpaceae) indicate that the site may represent the upper tree limit for full‐glacial time. The finding of forest at this elevated site adds to the growing fossil evidence for multiple forest refugia in New Zealand during the last glaciation and is consistent with the pollen records, which have consistently indicated the presence of forest species during the last glaciations. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Central England temperature since AD 1850: the potential of stable carbon isotopes in British oak trees to reconstruct past summer temperatures

In regions with seasonal temperate climatic regimes, tree growth is rarely controlled by any single environmental factor. As a consequence, the development of robust palaeoclimate reconstructions has proved challenging. Tree‐ring stable carbon isotope ratios (δ¹³C), however, are controlled primarily by photosynthetic rate, not by net growth. Therefore, at sites where climatic controls on tree‐ring growth are not strongly expressed, a robust (isotopic) palaeoclimate signal may still potentially be preserved. This hypothesis was tested using a 160‐year record of δ¹³C measured from the pooled latewood cellulose of six Quercus petraea L. (sessile oak) trees from Allt Lan‐las in West Wales, UK. Raw δ¹³C values were corrected for changes in the isotopic ratio of atmospheric carbon dioxide and for changes in the behaviour of trees due to the increasing availability of atmospheric CO₂ since AD 1850. Strong correlations with local summer temperature and sunshine are reported, and also with the Central England Temperature record over the full length of the isotopic chronology (AD 1850–2010) (r = 0.69, P < 0.001). We conclude that tree‐ring stable isotopes can be used to extract strong palaeoclimate signals even from oak trees growing in a temperate maritime climate. This demonstrates the potential for extracting robust palaeoclimatic information from the very long and well‐replicated oak chronologies which have been developed in western and central Europe primarily for dating rather than palaeoclimatic research purposes. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于GIS与SDM技术的可视化空间数据分类研究

提出将GIS与可视化空间数据挖掘技术之集成的基本框架。在此基础上,基于VisualC++6.0和Ma-pObject2.0组件技术设计和开发了一个可视化交互空间数据挖掘分类系统,系统采用决策树方法和贝叶斯网络作为数据挖掘方法的基本算法,采用训练与学习相结合实现空间数据的分类。文中用实例数据对系统性能、算法和规则有效性进行了验证。结果表明,该系统是一个适用的、可扩展的可视化交互空间数据挖掘工具,系统能够实现数据挖掘实时动态的交互控制,实现了数据挖掘过程的可视化、挖掘模型的可视化和结果的可视化显示、可视化思考、可视化分析与评价。     

新疆东帕米尔高原慕士塔格峰洋布拉克冰川雪冰及融水中可培养细菌多样性分析

采用LB和PYGV两种培养基分离培养慕士塔格峰洋布拉克冰川雪冰及融水中可培养细菌,通过分离菌株16S rDNA的PCR-RFLP图谱和基于基因序列相似性的系统发育分析揭示细菌多样性。结果从样品中共分离到178株菌,分属于变形菌门（Proteobacteria）中的α-Proteobacteria、β-Proteobac-teria、γ-Proteobacteria纲,厚壁菌门（Firmicutes）,放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）6个类群,以假单胞菌Pseudomonas、黄杆菌Flavobacterium、紫色杆菌Janthinobacterium为优势菌群。 LB和PYGV两种培养基在分离的细菌数量及种群多样性、优势菌属、特有菌属方面呈现一定差异。结果表明,慕士塔格峰洋布拉克冰川地区可培养细菌多样性丰富,且存在一定的地方特异性菌属,寡营养培养基更利于极端微生物的恢复生长。     

基于决策树的洪泽湖湿地信息提取

湿地是地球的重要组成部分,快速而准确地提取湿地信息,是湿地动态监测和可持续发展的一项基础而重要的工作.以洪泽湖淡水湿地为研究对象,采用2006年8月19日的Landsat5 TM遥感影像为数据源,采用经K-T变换光谱增强后的数据及利用灰度共生矩阵分析影像第一主成分的纹理统计量作辅助分类变量,基于地物光谱特征、纹理特征和形状特征,运用决策树分类法提取洪泽湖湿地植被信息,将其分类结果与最大似然法的分类结果进行比较.结果表明:1)洪泽湖地区的湿地植被比较丰富,面积约占全湖的10.74％,其中以浮水植物为主.2)基于决策树的分类结果的精度有了明显的提高,总精度由77.33％提高到86.33％,Kappa系数由0.7292提高到0.8354,证明基于决策树分类方法是提取淡水湿地植被信息的有效手段.     

胡杨树轮δ13C记录的艾比湖地区夏季最高温度变化

摘要：艾比湖是新疆北部生态环境最为敏感和脆弱的地区,这里分布的大片长龄胡杨是过去气候变化良好的记录体。本文利用艾比湖东岸的胡杨树轮资料,分析其宽度和稳定碳同位素组成,建立了树轮宽度年表和δ^13C序列,并对δ^13C序列进行了校正处理。树轮参数的气候意义分析表明胡杨树轮宽度所含的气候信息较少,而树轮δ^13C校正序列与精河夏季高温显著负相关,为荒漠平原区树轮气候研究提供了新的资料。研究区夏季的高温超过了光合作用的适宜温度,降低光合作用速率（A）,而地下水埋深较浅,叶片气候导度（g）并没有因受到水分条件限制而减小,在以上两个因素的共同作用下,叶片内部二氧化碳浓度（Ci）升高,导致胡杨δ^13C与夏季高温负相关关系。建立了胡杨树轮δ^13C校正序列与精河夏季高温的转换方程,方差解释量为33．0％。重建的精河145a来夏季高温序列反映了这一地区气候变暖的趋势,其升温的幅度高于北半球夏季升温幅度,但二者冷暖阶段变化并不完全一致。