基于镁铁-超镁铁岩中单斜辉石主量元素含量的决策树集成算法对比

依靠岩浆构造环境的地球化学成分认识岩浆形成过程是岩石地球化学中的重要应用。当前利用岩石地球化学成分判别构造环境的工作还不够深入。用4种基于决策树的机器学习方法对来自全球新生代洋岛玄武岩(OIB)、岛弧玄武岩(IAB)及大洋中脊玄武岩(MORB)等镁铁-超镁铁岩中单斜辉石的13种主量元素构成数据集进行了岩浆构造环境判别和主要特征排序。通过对比4种基于决策树的机器学习方法,验证了树类算法对于地球化学成分识别问题的有效性,并总结出4种方法在处理岩浆构造环境判别问题时的优劣:决策树算法判别过程更易于理解,但是其准确率欠佳;boosting算法中的AdaBoost和GBDT对于岩浆构造环境的鉴别准确度较高,但构造过程复杂;bagging集成算法随机森林在权衡性能和模型可理解性时不失为一个良好的选择。此外,还通过4种算法的特征重要性排序得出Cr_2O_3,TFeO,TiO_2,FeO和Al_2O_3是进行岩浆构造环境判别的重要成分。     

大兴安岭北段索图罕地区碱长花岗岩成因及形成构造背景

本文对大兴安岭北段索图罕地区碱长花岗岩进行了系统的全岩地球化学、锆石U-Pb同位素年代学的研究,并探讨了其成因和构造意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,花岗岩形成于早白垩世,年龄为（139.50±0.56）Ma。岩石地球化学结果显示,索图罕林场碱长花岗岩属于高钾钙碱性的A型花岗岩,岩石具有富硅和碱、贫CaO和MgO的特征,岩石稀土元素质量分数较高,相对富集轻稀土元素,具有明显的负Eu异常,富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素,稀土元素配分图解具有右斜"V"字形的特征。索图罕林场碱长花岗岩为弱过铝质A型花岗岩,来源于地壳物质的部分熔融。样品微量元素构造判别图解落入后碰撞区域,代表伸展环境。结合区域地质特征,认为该碱长花岗岩的形成与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展相关。     

焉耆盆地焉耆隆起区石油地质条件初探

焉耆盆地经历了20多年的勘探开发,取得了一系列认识,但目前急需开辟新的油气勘探领域来缓解增储上产的压力。焉耆隆起区是盆地的油气远景区,通过新焉参1井钻探,初步分析了研究区石油地质条件,明确了其缺失中生界大部分地层,缺乏油源和有效的油气运移通道。讨论后认为应继续探索隆起区油气成藏的可能性,加强焉耆隆起区与博湖坳陷构造演化关系的研究,寻找有效的油气运移通道及隐蔽型油气藏。这些认识对今后焉耆盆地的勘探具有重要意义。     

基于CSA-PLS算法的养殖水体水质快速高光谱预测反演模型研究

养殖水体水质的优劣直接影响养殖对象的成长,准确、快速、全面地掌控养殖水环境的水质参数变化情况具有重要意义。传统的水质指标监测方法都通过人工采样的方式,不仅耗费时间长,且只能体现局部水体情况。针对这些问题,提出了一种乌鸦搜索算法(CSA)结合偏最小二乘回归(PLSR)的高光谱特征波段筛选方法,快速构建回归模型,实现光谱数据的精准预测反演。以连片的养殖小区为研究对象,采集养殖水体样本并拍摄同时期的高光谱影像数据。首先对提取的采样点光谱数据利用多种数据变换方法分别预处理;其次利用这些数据,对水质指标总氮(TN)、氨氮(NH₄⁺-N)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)分别构建全波段的SVR和AdaBoost回归模型,同时与提出的CSA-PLS自动筛选波段方法和传统的连续投影算法(SPA)筛选波段后构建的模型进行比较分析;最后根据决定系数(R²)和均方根误差(REMS)选出适合各水质指标的最优模型。从实验结果可以看出,所提波段筛选方法的AdaBoost模型预测结果优于SVR和传统SPA方法提取特征波段后构建的模型,与全波段最优模...     

基于GIS的“一带一路”地区气温插值方法比较研究

“一带一路”倡议是新时期中国为加强对外开放提出的全球化合作倡议,资源环境的优化配置对全球化发展意义重大。气温作为重要的基础数据和输入要素,对其进行空间化处理是实现大尺度区域资源环境优化配置的前提。本文基于地理信息技术（GIS）,运用距离平方反比法（IDS）、协同克里格法（CK）、回归距离平方反比法（RIDS）和回归协同克里格法（RCK）,对“一带一路”地区1980—2017年的2679个气象站点的月平均气温和年平均气温数据进行插值,获得了“一带一路”地区10 km分辨率的气温空间分布数据。交叉验证结果表明：① IDS、CK、RIDS和RCK插值法在整体上均较好地展示了“一带一路”地区气温的地理空间分布规律,4种插值方法的月均气温的均方根误差分别在1.93~2.43、1.78~2.14、1.31~2.23和1.23~1.92 ℃之间;年均气温的均方根误差分别为1.94、1.83、1.37和1.27 ℃;② 在“一带一路”地区,加入协变量分析的CK插值精度整体优于IDS,并且削弱了IDS的极值现象;③ RIDS和RCK对年均气温的插值精度分别较IDS和CK提高了29.4%和30.6%,表明加入地理要素并进行残差修正的插值精度得到了进一步提高。总体来看,RCK插值法对气温数据的插值精度最高,可以考虑将此方法作为“一带一路”地区温度等气象要素的插值方法。     

Prediction of vegetation anomalies over an inland river basin in north‐western China

Vegetation cover plays an important role in linking the atmosphere, water, and land and is deemed as a key indicator in the terrestrial ecological system. Therefore, it is of great importance to monitor vegetation dynamics and understand the mechanisms of vegetation change, including that driven by climate change. This study examines (a) the evolution of vegetation dynamics over the Heihe River Basin in the typical arid zone in north‐western China using nonparametric Mann–Kendall test and Thiel Sen's slope; (b) the relationships between remotely sensed vegetation indices (normalized difference vegetation index [NDVI] and enhanced vegetation index [EVI]) and hydroclimatic variables based on correlation analysis; and (c) the prediction of vegetation anomalies using a multiple linear regression model. For the analysis, the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer NDVI/EVI product and the gridded daily meteorological data at a spatial resolution of 0.125° over the period 2001–2010 are considered. The results indicate that vegetation cover improved over a large proportion during 2001–2010, with a significant trend towards warm and wet, characterized by an increase in average annual temperature and precipitation by 0.042 °C/year and 5.8 mm/year, respectively. We test the feasibility of NDVI and EVI in quantifying the responses of vegetation anomaly to climate change and develop a statistical model to predict vegetation dynamics in the basin. The NDVI‐based model is found to be more reliable than the EVI‐based model, partly due to the vegetation characteristics and geomorphologic properties of the study region. The proposed model performs well when there is no lag time between meteorological factors and vegetation indices for grassland and cropland, whereas 1‐month lead time prediction is found to be best for forest. The soil water content is introduced as an extra explanatory variable, which effectively improves the prediction accuracy for different land use types. In general, the predictive ability of the proposed model is stable and satisfactory, and the model can provide useful early warning information for regional water resources management under changing climate.     

基于滨海环境资源特点的大连旅游承载状态评价

旅游环境承载力涉及多维度属性相互制约影响,而传统方法中对于各属性间影响程度及游客偏好选择的判定则较多依赖于个体的主观感知。因此,针对处理多属性综合评价中存在的模糊性及主观性,提出基于蒙特卡罗模拟修正的模糊综合评价模型。结果表明,借助上述模糊综合评价修正模型针对大连滨海旅游环境承载力进行解释与分析,成功缓解了在模型度量与数据分析环节所出现的主观偏误缺陷,从而有效提升了大连市滨海旅游景区有关阈值综合评价体系的科学性与稳健性。评价结果表明,当前大连市滨海旅游环境承载力状态可以判定为“适载”;在影响滨海旅游环境承载力的6项要素中,游憩环境要素与气候要素的评价分数较高,最低评分数值指标为景区游客管理状态。     

中国东部海陆热力差异与华南冬季雾霾的气候学关联

根据中国东部冬季海陆热力分异和耦合作用关系,构建了纬向海陆热力差异指标。从大气环流和降水角度,揭示了局地海陆热力差异对中国东部相对湿度变化的影响。基于此,探讨了局地海陆热力差异与华南地区冬季雾霾形成、转化和趋势变化的气候学关联。结果表明：冬季海陆热力对比显著的耦合区位于华南地区和菲律宾海东部海域,形成的局地海陆热力差异具有约17 a左右的年代际变化,20世纪80年代初其由强转弱的趋势突变明显。局地海陆热力差异增强时,华南地区冬季东北风异常加强,由东中国海（渤海、黄海和东海）及日本海向华南地区的水汽输送和降水也呈现增强趋势,这有利于华南地区相对湿度的异常增加。受局地海陆热力差异调控,华南地区偏湿期和偏干期约以17 a的周期交替出现。20世纪80年代之前的偏湿期,华南地区雾日条件湿度基本保持不变,之后环境相对湿度逐渐降低,引起雾日偏少。由于华南地区本底（平均）相对湿度更利于霾的形成,在污染物排放或迁移累积增强的情形下,相对湿度的降低抑制霾向雾的转化,使得雾日持续减少,而霾日趋于增加,特别在21世纪初的偏干峰值期霾日增加速率达到最高。21世纪20年代华南地区相继进入偏干期,气候变暖导致饱和比湿加大,未来霾天气趋多趋强、持续时间长等极端特性和高危险性特点将更为突显。     

居民城市公共安全感知与社区环境——基于北京大规模调查问卷的分析

新型冠状病毒肺炎疫情的爆发使得民众对公共安全问题的关注到了前所未有的程度,社区作为社会治理基本单元,在防疫减灾中所发挥的作用尤为突出。本文基于北京2019年城市体检问卷调查数据,采用多层线性模型检验个体属性及社区环境指标对公共安全感知的影响。研究发现,公共安全感知的差异主要来自个体属性的不同,老年人及健康状况一般或较差的群体,以及低收入、低学历、待业人群的安全感相对较低;安全感的社区差异显著,人口稠密、公交线路密集的社区居民安全感较低,道路交叉口较多的社区安全感较高;社区离Ⅰ型应急避难设施和医院的距离越近,居民安全感越高,但中小型设施影响不显著;良好的社区社会环境对居民安全感具有非常明显的正向影响,但租户很难从物业管理水平的提高中获益。据此本文提出了建设安全韧性社区的若干建议。     

基于“三生”系统的典型旅游城市人居环境演变过程及机制研究——以张家界市为例

从“三生”系统切入,结合熵值法和HP滤波分析,按照“演化轨迹描述-周期阶段划分-演化路径及驱动机制剖析”的逻辑主线,探索1989年以来以张家界为代表的典型旅游城市人居环境演变过程及驱动机制。研究表明：① 基于“三生”系统内涵、关系及形成机理,分析得到旅游城市“三生”系统由自然生态、旅游生产和城市生活子系统构成,其人居环境由“原住民居环境”和“旅游者居环境”构成,两者在功能、目标、特征等方面具有较强契合性。② 结合熵值法,测度了1989—2018年张家界人居环境及子系统的发展水平,总体上,人居环境质量持续提升,向旅游城市复合空间转变;生态系统逐步优化,雨涝灾害较频繁;生产系统向旅游业转型,易受重大事件影响;生活系统全面升级,生活水平及基础设施改善明显。③ 依据HP滤波分析,将张家界人居环境演变划分为“介入-分化-调控-共生”阶段,并梳理了三大系统的演化路径。④ 从内外驱动角度,提炼了包含市场需求、旅游资源、宏观环境、政策推动及自组织反应行为在内的五大驱动因素的作用机理,结合VAR模型,从长短期两个方面,量化各因素与人居环境质量之间的动态关系。最后,针对张家界人居环境现有情况,从“三生”视角提出几点普适性建议。