农田景观空间异质性分析及遥感监测最优尺度选择——以三江平原为例

农情遥感监测需要高时间分辨率的遥感数据,目前这些数据大都为中低空间分辨率影像。在这些尺度下,像元内部往往是异质的,从而影响农情参数反演精度。因此分析和表达农田景观空间异质性和最优尺度选择对遥感农情监测质量的提高具有重要的应用价值。选取建三江农垦区四种典型农田景观为研究点,Landsat/TM NDVI为实验数据,利用实验变异函数对四种景观类型的各向空间异质性进行了分析, 而后通过变异函数模型拟合,定量分析了各个研究点的整体空间异质性,并在此基础上进行了研究区遥感监测最优尺度选择。研究表明:(1) 基于实验变异函数的结构分析方法,可定性地认识空间异质性的大小和方向,进而挖掘出其背后的自然和人为驱动因素。(2) 对实验变异函数进行拟合分析,可定量地刻画不同景观格局各自的空间异质性特性。此外,基于变异函数对空间异质性的定量表达,讨论了利用积分变程A结合Nyquist-Shannon采样定理进行最优尺度选择的方法。     

基于分形理论的灌溉水有效利用系数空间尺度变异

基于2010 年度广东省75 处样点灌区的实测资料和遥感图像, 应用分形理论, 采用网格盒维数法计算了各样点灌区盒维数, 结果表明:广东省灌区具有明显的分形特征, 盒维数介于1.0004~1.675 之间, 分维数均值为1.308, 形状指数均值为0.335, 都随灌区规模呈同步减小趋势。不同规模灌区盒维数大型灌区(1.442) > 中型灌区(1.287) > 小型灌区(1.195)。灌溉水有效利用系数与空间分形特征诸因子中以非空网格对数值最高, 相关性达到0.941。基于此, 建立了不同网格尺度下的灌区面积与灌溉水有效利用系数和盒维数空间尺度变异函数。同时, 从影响灌溉水有效利用系数的众多因素中, 选取了工程评价值、盒子维数、灌区形状指数、参考作物蒸发蒸腾量ET0 和当年降水量5 项指标进行了空间格局影响因素分析, 结合灰关联计算结果表明:空间各影响因素中以工程评价因子的关联度最高, 达到0.8478, 其次为形态特征因子, 自然气象因子影响最小。尝试利用分形理论为不同面积尺度灌区灌溉水有效利用系数的空间变异规律分析和尺度转换提供一种新的思路, 该结果对于指导灌区投资改造和规划建设, 具有较强的理论和应用价值。     

基于水热平衡原理的塔里木河下游绿洲适宜规模分析

结合近40 a水文气象资料,基于水热平衡原理,构建模型,分析和讨论了20世纪70、80、90年代以及2000年以来塔里木河下游绿洲适宜规模与耕地面积,并结合相应不同时期的遥感影像,对各时期实际绿洲规模进行了比较。结果表明：近40 a来,塔里木河下游绿洲适宜规模和耕地规模趋于收缩,但2000年以后有所扩大;20世纪80年代的绿洲耕地面积与计算得出的适宜耕地规模基本平衡,之后严重超出绿洲承载能力,2009年超出幅度达1.22×10⁴ hm²;耕地面积过大已导致塔里木河下游绿洲进入了不稳定状态,当前应采取措施适度缩小绿洲规模,并及时有效地控制耕地面积。     

中国省域犯罪率影响因素的空间非平稳性分析

收入差距和流动人口是影响犯罪率的两个重要因素, 以往研究基于OLS模型, 在假设地域空间为均质的前提下分析其对犯罪率的影响, 但现实世界的空间单元往往难以满足“均质”的假设, 多数表现为“空间异质”。以OLS计量空间异质会造成计量结果出现偏差, 同时无法了解不同空间单元的不同影响。而地理加权回归模型通过将空间结构嵌入线性回归模型中, 很好的解决了空间异质的计量问题。利用地理加权回归模型研究2008 年中国大陆省域单元犯罪率的影响因素, 结果表明:① 犯罪率的影响因素表现出空间非平稳性, 流动人口与犯罪率显著相关, 但各个省份相关程度并不相同, 影响关系随空间位置变化而变化;② 地理加权回归模型的计量精度和拟合度比OLS模型有大幅提高     

基于多模型的西宁市人口规模预测

人口是反映国情、国力基本情况的重要指标,是区域研究所必须考虑的重要因素之一。合理、准确地预测城市人口规模,是城市与区域规划中首先要考虑的基本问题,也是保证规划科学性与可实施性的关键性前提。以西宁市2000-2011年历年总人口为样本数据,分别构建了一元线性回归模型、马尔萨斯模型、logistic模型及GM（1,1）模型,并进行模型检验。结果表明：（1）模型均通过模型精度检验且精度较高,GM（1,1）模型拟合度最高,均误差达到0.004%,马尔萨斯模型拟合度最低,为-1.440 8%;（2）分析模型预测精度差异产生原因及适用性,表明深入、准确地分析样本数据特征,恰当选择分析方法对于控制人口预测精度尤为重要。由于西宁市2000-2011年人口样本数据在2005及2009年数据存在波动性,破坏了其与一元线性回归模型及马尔萨斯模型的拟合度,导致在4种模型中,Logistic及GM（1,1）模型预测精度较高,而GM（1,1）模预测精度最高,所以采用GM（1,1）模型进行西宁市人口预测,得到西宁市人口预测的最终结果：2012年西宁市总人口将达到225.89×10⁴人,2015年将达到233.39×10⁴人,2020年将达到246.37×10⁴人。从结果看,未来9 a西宁市人口将呈现持续平稳增长的态势,但随着时间推进人口增长速度将逐渐下降。     

多水平/尺度的驱动力变化与沙漠化之间的关系——以内蒙古乌审旗为例

沙漠化是土地退化形式之一,它是自然因素和人类活动相互作用的结果。本文以内蒙古乌审旗为研究区,在多种空间数据基础上,基于等级理论,使用多水平统计模型构建了从局地到区域的模型,揭示不同尺度的影响因素与该地区沙漠化的关系。对遥感影像的分析表明该地区1977—2007年沙漠化扩展的趋势减缓并逆转;多水平统计模型分析表明,多尺度的驱动因素可以解释该地区近30年的沙漠化变化,特别是政策因素对该地区沙漠化逆转影响较大。本研究可为乌审旗及类似地区沙漠化变化机理研究提供参考。     

芜湖市就业与居住空间匹配研究

借助偏离度指数分析法从宏观层面研究了芜湖市辖区的就业—居住空间匹配状况的变化特点,利用问卷调查数据,从微观角度分析了市区居民通勤的时间、距离、方式及费用。研究结果表明:芜湖市就业—居住空间匹配度趋于下降,核心区为服务业就业主导区,北部以制造业就业为主导功能,南部居住功能占主导,带来各区居住人口和就业人口的空间流动。居民通勤平均距离约为4km,平均时间约为25min,通勤方式以电动车、公交车为主。目前,居民对就业—居住地匹配状况的满意程度总体尚好,还需要采取措施以进一步提高满意度。     

当代非洲城市化的动因与困境

非洲的城市人口已经正在以年均超过4%的增长率增长,居世界首位,其中个别城市甚至还要高。对文献的回顾显示,贫困、非正规经济或类似经济的增长与发展已经成为撒哈拉以南非洲国家城市化的一个不可分割的部分。结论是快速城市化是非洲政府所面临的最紧迫的管理挑战。并且,要在致力于解决当前问题的同时,创造使城市成为经济增长和发展的更有效中心的政策环境。城市必须是可控制的、适于居住的、以及经济上可望成功的。     

景观格局与生态过程相互关系研究进展

景观格局的形成反映了不同的景观生态过程,与此同时景观格局又在一定程度上影响着景观的演变过程。 空间格局、生态过程与尺度之间的相互关系是景观生态学研究的核心内容。本文对景观格局与生态过程的研究方 法、景观格局与生态过程相互关系等方面的国内外研究进展进行了综述。最后分析了目前景观格局与生态过程相 互关系研究中存在的问题与不足、未来的研究热点及发展趋势。     

考虑空间相关尺度特征的细观力学模型及其应用

天然岩石材料内部存在各种缺陷,在微、细观尺度表现出高度的非均质特性。基于连续介质力学框架,采用非线性标量损伤本构关系描述岩石材料的变形与破坏行为,建立了岩石细观损伤本构模型,并在常规Weibull随机分布模型基础上,引入空间相关尺度因子以模拟实际岩石材料各项物理力学指标具有的空间相关特征。选取典型岩石单轴拉伸试验算例,分析随机场内空间相关尺度因子的变化对试样荷载-加口张开度关系曲线以及破坏行为的影响。结果表明,考虑岩石材料各项物理力学指标的空间相关尺度特征对评价其力学指标的离散性以及破坏形态特征有着较显著的影响。