基于动态因子的区域生态安全评价——以河北省万全县为例

本文以河北省万全县为例, 探索在GIS 和RS 技术支持下进行区域生态安全综合评价的 方法。数据包括1992 年8 月的TM影像、2002 年8 月的ETM+和SPOT 影像、1∶5 万DEM等; 选取 植被指数变化、土地利用类型变化和土壤有机质含量变化三类动态评价因子; 采用综合指数法构 建了基于生态退化的动态评价模型; 应用最小二乘原理客观地计算出了模型中各指标的权重; 并最终在ArcGIS 9.0/Spatial Analyst 模块中生成了生态安全评价图, 使模型得以实现。结果表明 该县南部河川区生态安全要优于中部丘陵区和北部山区; 相对不安全区域占到全县总面积的 50.1%, 虽然不安全区域总体分布较为散落, 但在北部和中部相对集中; 总体生态安全评价值为 2.3, 标志着本地区的生态安全级别较低, 应引起当地政府的高度重视。另外, 采用动态评价因子, 比采用静态评价因子具有一定优势; 采用最小二乘原理计算模型中权重系数的方法比较实用和 科学, 降低了人为影响因素, 也可以避免主观判断产生的错误, 为评价模型中权重系数的确定提 供了一种新的方法和选择。     

基于CMIP5模式鄱阳湖流域未来参考作物蒸散量预估

预测未来气候情境下鄱阳湖流域参考作物蒸散量(Reference crop Evapotranspiration,ET0)的时空分布可为流域水资源的优化管理,为科学应对气候变化对农业生产的影响提供基础数据支撑.利用鄱阳湖流域14个气象站点1961-2014年逐日气象数据,采用Penman-Monteith公式计算出历史ET0;基于同期美国环境中心(NCEP)再分析数据及2006-2100年CMIP5中CNRM-CM5模式在RCP4. 5和RCP8. 5情景下的预测数据,经统计降尺度模型(statistical downscaling model,SDSM)模拟和偏差校正,预测流域未来ET0;通过Mann-Kendall检验、普通克里金插值和空间自相关法分析了流域1961-2100年ET0的时空演变特征.结果表明:NCEP再分析资料与流域ET0建立的逐步回归降尺度模型模拟效果较好,CNRMCM5模式降尺度模拟结果经偏差校正后,精度明显提高,适宜流域未来ET0的预估.鄱阳湖流域在基准期1961-2010年ET0整体上呈减小趋势,空间分布上呈南北高、中间低的特点,表现出明显的空间差异性.RCP4.5、RCP8.5情景下未来3个时期鄱阳湖流域ET0较基准期均呈不同程度的增加趋势,其空间分布整体表现为东高西低、局地略有突出;无论是在基准期或是未来情景下的3个时期,ET0均具有较强的空间自相关性.在RCP8.5情景下,鄱阳湖1961-2100年干旱指数呈现出较为明显的上升趋势,流域的干旱状况随时间加剧,2011-2100年间流域绝大部分地区由湿润区转为半湿润区,干旱指数自南向北递减,赣江流域将是鄱阳湖流域未来干旱风险的重点防范区.     

“一带一路”区域可持续发展生态环境遥感监测

2013年9月和10月,习近平主席在出访中亚和东南亚国家期间,先后提出了共建"丝绸之路经济带"和"21世纪海上丝绸之路"(简称"一带一路")的重大倡议。要全面保护"一带一路"区域生态环境,实现2030年可持续发展目标,是一个具有挑战性的问题。遥感技术对生态环境监测与评价发挥着十分重要的作用。本研究利用多尺度、多源遥感数据,对2015年"一带一路"区域的生态环境状况进行监测和分析,旨在提供可持续发展目标生态环境遥感监测的本底。本文选取了几个重要的生态环境方面开展监测与分析,主要包括宏观生态系统结构和植被状况、太阳能资源分布、水资源平衡、主要生态环境限制因素对经济走廊建设的影响、主要城市生态环境质量等。监测区域覆盖亚洲、非洲、欧洲和大洋洲的陆上区域。研究结果为生态环境评价与保护提供了有效的决策依据,有助于"一带一路"建设积极推进。     

黄浦江水质指标与反射光谱特征的关系分析

利用地物光谱测量技术及同步配套的常规水质采样分析实验，对上海市黄浦江全河段水体进行调查研究。共选取31个典型站位进行了光谱测量和同步水质取样，每个测点分析了9个水质指标，包括TP，TN，CODMn，CODCr，NH3-N，BOD5，DO，悬浮物浓度和浊度。各水质参数之间存在较大的相关性，以总氮（TN）和悬浮物浓度两个水质指标为例，分析了这两个水质指标与单波段归一化反射率、反射率的一阶微分、不同波段之间反射率的比值以及反射率取对数等之间的相关关系，给出了以上两个水质指标的单波段归一化反射率、一阶微分反射率识别的特征波段，以及两个波段比值的最佳波段组合。建立了常规水质参数与水体光谱反射率之间的关系模型，为利用遥感技术监测水环境提供了基础。     

荒漠生态质量科学框架:概念、指标、监测及评估（英文）

荒漠生态系统是地球上最大的陆地生态系统,全球四分之一的人口生活在这一区域。清晰地定义荒漠生态系统生态质量,制定反映生态质量优劣的关键监测指标,集成"星–空–地"一体化监测技术、构建综合评价模型可为干旱区生态质量监测、促进区域可持续发展提供技术支撑。荒漠生态质量是指一定时空范围内荒漠生态系统要素、结构和功能的综合特征。该研究通过集成卫星、无人机和地面传感器网络的"星–空–地"一体化监测技术,在区域和站点两个尺度上对荒漠生态系统的生态要素、生物多样性和生态功能进行连续监测,通过标准化生态质量指标数值、厘定其阈值范围,构造判断矩阵建立生态质量综合评价模型,评价荒漠生态系统质量状况。本论文阐明了构建荒漠生态质量动态综合监测技术规范与评价方法的概念框架,为实现我国荒漠生态系统生态质量综合监测、科学诊断和定量评估提供理论基础。     

围垦区地下水位的控制及计算方法

利用抽水井群和注水井群可以控制生态围垦区的地下水位.研究了潜水抽-注水井(群)耦合作用下浸润线的求解方法,利用势流理论和镜像原理,在假定含水层水平及土层渗透系数各向同性的条件下,推导出完整抽-注水井(群)耦合作用时浸润线的计算公式及非完整抽-注水井(群)耦合作用时浸润线的计算公式,还对潜水单个非完整抽水井及非完整抽-注水井群耦合作用时的解析解和数值解作了比较,结果表明,两者吻合得较好.同时还给出该理论用于地下水位控制中求解抽水量和注水量的方法等,对工程设计有实用价值.     

紫外线模式预报方法的研究和试验

文章介绍了在T106全球谱模式中应用大气辐射传输模式预报紫外线辐射(UVR)的方法,给出了试验运行的结果.UVR强度的划分考虑了到达地表的UVR通量.参考国内、外紫外线(UV)预报服务的经验,制定了5个日光暴露的级别、相应的紫外线指数(UVI)及防护措施.1999年9月起,国家气象中心已在NOTES网上每月不定期地展示UVR预报的一些结果,2000年9月起,在Cray-C92业务操作系统上实施了连续的试验运行.     

流域综合管理方法与技术

流域作为一个具有明确边界的地理单元,流域以水为纽带,将上、中、下游组成一个普遍具有因果联系的复合生态系统,是实现资源和环境管理的最佳单元.流域综合管理已经被认为是实现资源利用和环境保护相协调的最佳途径.然而,由于流域综合管理涉及多学科,多部门,内容非常广泛.近年的流域管理还主要停留在一个目标.本文在流域模拟管理研究及实践的相关经验基础上,系统地讨论了流域综合管理实施方法、关键技术以及主要技术问题.     

黄土高原农户可持续生计评估及未来生计策略——基于陕西延安市和宁夏固原市1076 户农户调查

农户可持续生计问题是黄土高原自实施生态退耕政策以来备受关注的关键科学问题之一。通过构建可持续生计效益评价模型, 对农户可持续生计效益进行了分级评价, 并分析了不同类型农户的可持续生计效益差异。结果表明:① 具有较高可持续生计效益指数的农户生计收入构成趋向于多元化, 不同生计策略收入所占比重也趋向平均化, 而生计效益指数较低的农户主要依赖于外出打工、卖粮菜等个别生计策略;② 各类型农户的人均生计效益指数和人均年收入排序呈现出:发展果园型>做小生意型>外出打工型>大棚种植型>舍饲养殖型。基于可持续生计效益评价并结合主体功能区战略, 提出4 种黄土高原未来生计策略:① 推进人口城镇化, 有序引导生态脆弱地区人口外迁;② 促进农地流转, 扩大农业生产规模;③ 拓展生计策略, 增强收入来源多样性;④ 加强技术培训, 提高农户非农生计可持续性。     

人居环境气候舒适度对城市创新的影响分析

以中国创新水平较高的91个地级及以上城市为研究对象,探讨人居环境气候舒适度对城市创新的影响程度。以城市发明专利申请数代表城市创新水平,采用温湿指数和风效指数的组合模型,参照相应的分级标准计算各城市年气候舒适期,分析城市人居环境气候舒适度与城市创新的关系。结果表明:气候舒适期每增加1%,发明专利申请数仅平均增加0.012%,相对于GDP、R&D人员全时当量、R&D经费等影响城市创新的关键因素,城市人居环境气候舒适度对城市创新有一定影响,但影响并不十分显著。因此,创新政策的着眼点在于关注城市创新投入、人力资本、经济规模等影响城市创新的关键因素。在此基础上,创新布局也应考虑人居环境气候舒适度因素。