中国碳强度关键影响因子的机器学习识别及其演进

碳强度影响因子数量众多,通过在众多因子中评估其重要性以识别出关键影响因子进而解析碳强度关键因子的变化规律,是中国2030年碳强度能否实现比2005年下降60%~65%目标的科学基础。传统的回归分析方法对于评估众多因子的重要性存在多重共线性等问题,而机器学习处理海量数据则具有较好的稳健性等优点。本文从能源结构、产业结构、技术进步和居民消费等方面选取了56个中国碳强度影响因子指标,采用随机森林算法基于信息熵评估了1980-2014年逐年各项因子的重要性,通过指标数量与信息熵的对应关系统一筛选出每年重要性最大的前22个指标作为相应年度关键影响因子,最终依据关键影响因子的变化趋势划分了3个阶段作了演进分析。结果发现：1980-1991年,碳强度的关键因子主要以高耗能产业规模及占比、化石能源占比和技术进步为主;1992-2007年,中国经济进入快车道增长时期,服务业占比和化石能源价格对碳强度的影响作用开始显现,居民传统消费的影响作用在增大;2008年全球金融危机后,中国进入经济结构深化调整时期,节能减排力度大大增强,新能源占比和居民新兴消费的影响作用迅速显现。为实现2030年碳强度下降60%~65%目标,优化能源结构和产业结构,促进技术进步,提倡绿色消费,强化政策调控是未来需要采取的主要措施。     

基于卫星遥感数据的森林病虫害监测与评价

森林病虫害由于在森林资源中造成的重大破坏而被人们称为“不冒烟的火灾”,其对生态系统的研究具有重要意义。现有基于遥感数据的病虫害研究多集中在森林病虫害的监测、爆发原因以及发病区域内生产力的变化情况,而对于森林病虫害发生后森林中植被指数与叶面积指数之间的相关性的变化情况还相对较少,处于需要持续性深入探讨的阶段。以加拿大不列颠哥伦比亚地区2002—2012年森林病虫害数据为基础,分析不同严重程度的病虫害对叶面积指数（LAI）与归一化植被指数（NDVI）和增强型植被指数（EVI）的影响。结果表明：① 受病虫害感染的像元在轻度（Light）、中度（Moderate）和重度（Severe）三个严重级别中,NDVI与LAI之间的相关性由弱变强,又由强变弱;② EVI与LAI之间的相关性,在轻度（Light）、中度（Moderate）和重度（Severe）三个严重级别的像元中则依次变强。这一研究将为今后利用遥感数据识别病虫害、评价生态系统影响提供基础。     

不同森林经营方式下幼林地水土流失对降雨增强的响应

研究自然降雨梯度下不同经营方式森林的径流和泥沙量有助于预测未来气候变化背景下水土流失模式。选择次生林以及由其转换而来的米槠人工幼林(人工幼林)和人工促进天然更新幼林(人促幼林)为研究对象,选取47场自然降雨事件构成一个降雨梯度,探讨不同森林类型水土流失对降雨增强的响应差异及其内在机制。结果发现:人促幼林和次生林因其植被垂直结构发育,降雨侵蚀力施加的侵蚀动能被植物体抵消,水土流失量低,其产量主要受到降雨量的调控,且随降雨的加强而缓慢增加;人工幼林覆盖度低,林下裸露,水土流失受到降雨侵蚀力的直接影响,产流和输沙量大,而且随着降雨强度的增加而快速增加.未来应多提倡人工促进更新的方式,人工林的经营要加强林下管理,增加覆盖。     

湖南省涉水生态敏感区数据库的构建与分析

通过资料收集和野外实地调查湖南省重要涉水生态敏感区的类型、面积、河长和空间分布等基本情况,基于Arcgis软件构建湖南省涉水生态敏感区数据库,对湖南省涉水生态敏感区进行统计分析。结果表明:湖南省涉水生态敏感区共166个,其中国家级水产种质保护区和国家级湿地公园数量分别占全省涉水生态敏感区总数的20%和17%;湘江、沅江和澧水涉水生态敏感区河长分别为2053.8 km、1542.84 km、1301.27 km,分别占全省涉水生态敏感区总河长的33.38%、25.07%和21.15%。国家级水产种质资源保护区总面积3126.65 km2,涉及河长2108.8 km,主要保护对象33种,其中沅江特有鱼类国家级水产种质资源保护区(沅水鲮)、澧水源特有鱼类国家级水产种资源保护区(大眼鳜、长吻鳜、鲁氏鳜、长须黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼、光泽黄颡鱼等)和浏阳河特有鱼类国家级水产种质资源保护区(花䱻)具有地域特有性。目前,湖南省已形成多类型、多层次的生态敏感区保护体系,对长江流域乃至我国生态资源保护具有重要独特作用。     

湄公河淡水鱼类保护区

泰国西部的Ngao河与缅甸边境接壤,虽然这条河流穿越了一片充满争议的地区,但却是50多种鱼类生活的天堂Ban Luiy是这条河流蜿蜒穿过的众多村庄之一,一群蓝色的鲤鱼聚集在清澈的河水中,一群孩子在附近戏水.     

法恩群岛

法恩群岛是北海的小岛和礁石群。最大岛豪斯岛被辟为鸟类保护区,这里大量栖息着三趾鸥。三趾鸥是典型的海洋鸟类,繁殖期主要栖息于北极海洋岸边和岛屿上,非繁殖期主要栖息于海洋上。     

保护鱼类的最佳方式:是海洋公园还是渔业管理?

澳大利亚联邦政府正在研究澳大利亚的海洋保护区,以计划实施国家管理体系。不久前本国的The Conversation网站研究了海洋保护区背后的科学以及如何保护我们的海洋等问题。虽然澳大利亚的学者们经常关注海洋公园的生物多样性目标,但是公众和政治辩论往往会关注另一件事情,这就是渔业。     

机载多光谱LiDAR的随机森林地物分类

机载多光谱LiDAR技术利用激光进行探测和测距,不仅可以快速获取地面物体的三维坐标,还可以获得多个波段的地物光谱信息,可广泛用于地形测绘、土地覆盖分类、环境建模、森林资源调查等。本文提出了多光谱LiDAR的随机森林地物分类方法。该方法通过对LiDAR强度数据和高程数据提取分类特征,完成多光谱LiDAR的随机森林地物分类;并分析随机森林的特征贡献度特性,采用后向特征选择方法实现分类特征选择。通过对加拿大Optech Titan多光谱LiDAR数据的试验表明：随机森林方法可以获得较好的地物分类精度,而且可以适当地去除部分冗余和相关的特征,从而有效提高分类精度。     

基于Sentinel-1B SAR数据的洪水提取和监测

洪涝灾害是我国最严重的气象灾害之一,及时准确的洪灾监测是防灾减灾的重要前期工作和基础。本文利用sentinel-1B雷达数据,以黑瞎子岛为研究区,联合使用OSTU阈值分割法和随机森林面向对象分类法针对像素统计单波形、双波形、多波形SAR影像提取洪水要素,实现对洪灾淹没面积的时序监测,为灾情监测提供数据和技术支撑。     

齐长城土壤电导率的高光谱定量估测模型

建立夯土齐长城黄岛段土壤电导率高光谱估测模型。由采集的夯土齐长城黄岛段的土壤样本提取光谱数据,利用SG平滑和光谱微分技术,通过相关系数法筛选敏感波长,并以敏感波长作为自变量建立土壤电导率的高光谱定量估测模型,对比分析所建立的主成分回归、支持向量机和随机森林模型的精度,选择最优模型并验证。结果表明:839 nm、975 nm、1 279 nm和1 284 nm为敏感波长,经过对比分析所建立的模型,以随机森林模型为最优估测模型。随机森林模型能较好地估测夯土齐长城黄岛段的土壤电导率。