黄土高原祖厉河流域潜在植被分布模拟研究

植被空间分布格局深受环境影响, 分析植被与环境之间的关系一直是植物生态学的中心问题。论文从黄土高原自然植被恢复问题出发, 引出植被恢复的参照标准- 潜在自然植被。 依据气象站和雨量站观测资料, 建立气温降水与海拔高度和地理位置的统计方程, 以GIS 为技术支撑, 对两大环境变量进行空间化。通过野外观测取样, 结合气温降水的空间分布, 界定祖厉河流域不同草地覆盖度的生境空间。根据生境空间边界函数, 对整个流域内的潜在草地植被分布进行模拟。草地分布现状与潜在草地分布对比发现, 低覆盖草地由北向南扩展, 占潜在中覆盖草地面积的37.39%, 占潜在高覆盖草地面积的34.98%。中覆盖草地也在此向南部区域和北部山地扩展, 占潜在高覆盖草面积的11.51%。高覆盖草地收缩到南部和北部山地狭小地带, 仅占其应有区域的4.84%。     

基于IMOP的流域环境-经济系统规划

流域是涵盖众多因素的复杂巨系统,其健康持续的发展需要科学的综合规划。作者采用不确定性多目标规划 (IMOP) 模型来研究这一复杂系统。该模型是传统多目标规划法的一种拓展,它将多种系统组分纳入一个框架综合考虑,较好地协调多个目标,尤其能有效处理系统中的不确定性信息。基于此模型,针对流域环境-经济系统特点,建立了流域环境-经济系统不确定性多目标规划模型 (IMOPWEES)。同时,将模型运用于四川省邛海流域规划,得到2种情景不同阶段下的优化方案,以种植结构、旅游服务业结构、水资源配置、污染物排放、森林扩展及水土流失为例予以结果说明和情景比较。研究表明,IMOPWEES用于流域环境-经济系统规划,具有科学性,实用性和可操作性,其为流域相关研究工作提供了一种有效工具。     

近20年烟台主城区土地利用变化特征与驱动分析

以TM影像为基本数据源,结合土地利用现状图和土地详查数据,分析了烟台主城区1992年以来土地利用空间扩张特征与机制,以能够更好地对城市进行科学规划控制,促进城市经济协调发展。通过对1992年及2013年TM遥感影像进行处理分析,结合烟台市的社会经济统计数据,得出结论：烟台市1992年到2013年城市空间扩张向西面及沿海方向发展;城市建筑用地面积增加较多,耕地和水域面积则呈减小趋势。影响城市土地利用空间扩张的驱动因子主要是经济发展、人口增长、产业结构、交通发展及国家政策等,其中经济发展和人口增长是促进烟台城市土地利用空间扩张的主要因素。     

潭江流域林业结构地域差异与调整对策

在社会经济快速发展的珠江三角洲地区,人类活动日益强烈,森林生态系统在平衡人类影响中的作用日益显著,但人工森林结构与分布差异越来越成为影响森林生态系统功能发挥的瓶颈.研究发现:(1)潭江流域林业用地结构失衡,作为潭江上游的恩平有林地面积仅占23.99%,潭江下游江门市区仅占13.93%,而未成林地,恩平却高达41.66%,这种森林分布结构不利于上游水源涵养功能与下游生态补偿功能的发挥;(2)无林地地域差异较大,人工造林仍有很大的潜力,台山、恩平、开平及江门市区无林地分别占全市域无林地面积的49.96%、14     

石羊河流域及其典型绿洲景观动态变化研究

根据1986年和2000年的TM影像数据,利用GIS技术和景观结构分析软件FRAGSTATS,分别在类型和景观两个水平上分析了石羊河流域及武威和民勤两个典型绿洲近15a来的景观结构变化.结果表明:在整个流域水平上,虽然发生了景观结构的空间变化,但总体上相对稳定.在典型绿洲区,特别是民勤绿洲景观格局的变化较大,表现为景观的破碎化,形状的简单化和景观多样性的降低,以及耕地、沙地的增加和林地、草地的显著减少,沙漠化趋势加剧.     

Uranium in rivers and estuaries of globally diverse, smaller watersheds

Data for uranium concentrations in 29 rivers and eight estuaries are presented. The river data expands the existing database on riverine uranium transport to include more smaller watersheds which collectively account for a large portion of material transport from the continent to the oceans. Riverine concentrations for these smaller watershed range from less than 50 to 660 pM. The results for these systems, when combined with previously published data on mostly larger rivers, do not change significantly the calculated global riverine flux and thus earlier estimates by Palmer and Edmond [Palmer, M.R., Edmond, J.M., 1993. Uranium in river water. Geochim. Cosmochim. Acta, 57, pp. 4947–4955] are substantiated. Uranium transport through eight diverse estuaries was studied to assess the importance of estuarine removal in the global marine uranium budget. Results indicate that uranium is conservatively transported in most systems studied. Results reported here for the Savannah estuary, however, indicate significant uranium removal. Our results suggest that uranium is removed in salt marsh estuaries at a rate of ca. 70 μmol/m². This compares to a rate of 15 μmol/m² for Delaware salt marshes [Church, T.M., Sarin, M.M., Fleisher, M.Q., Ferchlman, T.G., 1996. Salt marshes: an important sink for dissolved uranium. Geochim. Cosmochim. Acta, 60, pp. 3879–3887]. We suggest that uranium removal to salt marsh sediments is due to anaerobic microbially mediated processes. We use these results to estimate the global significance of the salt marsh sink in the oceanic budget of uranium. We estimate that 2.7×10⁷ mol of uranium are removed to salt marshes annually as compared to an annual global riverine input of 3–6×10⁷ mol estimated by Palmer and Edmond [Palmer, M.R., Edmond, J.M., 1993. Uranium in river water. Geochim. Cosmochim. Acta, 57, pp. 4947–4955].     

流域降雨径流路径的数字模拟技术

流域内降雨径流流动过程的水文分析具有重要意义。此文基于地理信息系统的栅格系统,利用数字高程模型(DEM)提供地形特征的能力,通过一系列相连的数据集,用计算机对流域降雨径流路径进行了数字模拟,其可以实现以正确的水文顺序跟踪地表径流在流域空间范围内的流动路径,并确定地表径流在流域空间内流动路径的水文计算等级,为基于流域降雨径流关系的建模研究提供了空间分析基础。最后把该项研究成果应用于黄家二岔小流域,证实该模拟技术具有一定的可靠性和实用性。     

基于地图代数的数字地表流线模拟研究

降雨在地表上随地形流动自然形成沟谷线、汇流区、分水岭等流域形态,研究地表流水线的数字模拟对数字流域水文分析具有重要意义.提出数字地表流线模型的概念,只考虑地形因素,利用等高线图建立一个能获得区域内每滴雨水沿地表流动的轨迹模型.并运用地图代数的距离变换对等高线及所在空间进行全方位的距离度量,研究了数字地表流线模型的建立方法.实验表明,该模型利用距离变换信息而不是高程计算流向,可避免DEM高程误差对流向、流线的影响,且不需要在DEM上进行复杂的洼地、平地的识别与处理.该模型对原始数据要求不高,能有效应用于沟谷线的自动提取、汇流区自动分割和分水线网络的自动提取.     

滕州荆泉水源地水文地质条件分析及防污性能评价

荆泉水源地是滕州市城区的重要供水水源地,近年来随着国民经济的发展,水源地及其上游补给区人类活动的增多,其地下水质有逐渐变差的趋势,查明水源地水文地质条件、评价其防污性能,对开展水源地地下水环境保护、保障滕州市城区供水安全具有重要的意义。本文在充分分析水源地及其所在的水文地质单元——滕县东部丘陵谷地水文地质条件的基础上,分析了水源地水文地质条件的多年变化特征,采用COP法对荆泉水源地进行了防污性能评价并进行了防污性能分区,为水源地地下水的保护和动态监测提供依据。地下水防污性能高的区域位于水文地质单元北部岩浆岩变质岩山区,防污性能中等地区主要分布于水文地质单元的南部山区冲洪积平原,防污性能低区位于水文地质单元的东南部碳酸盐岩山区及其山麓一带。     

基于DEM小流域复杂网络的黄土高原地貌自动识别研究

地貌识别,对于人类建设,地质构造研究,环境治理等相关领域都有着重要意义。传统的基于像素单元或面向对象的地貌识别方法存在局限性。由于流域小单元具有表面形态的完整性,在地貌演化中具有明确的地理意义,基于流域小单元的地貌识别成为了该领域的一个新热点。然而,基于传统地形因子的地貌识别方法使用的因子往往较为单一或者在地学描述上存在重复性,目前尚无针对流域小单元进行空间结构描述和拓扑关系特征量化的地貌识别研究。基于此,本文基于DEM进行水文分析并通过坡谱方法解决了小流域稳定面积难以确定的问题,在黄土高原样区提取了181个稳定小流域。根据复杂网络理论和地貌学原理提出了流域加权复杂网络的概念和相应的8个定量指标用于流域空间结构的模拟和量化描述。最后采用了基于决策树的XGBoost机器学习算法进行地貌识别,实验对于黄土高原主要地貌类型的识别显现出较好的效果,Kappa系数为86.00%,总体精度达到了88.33%。对于地貌形态特征明显的地貌,复杂网络方法其顾及空间结构和拓扑特征的特性导致了其较高的识别性能,精度和召回率都在90%～100%之间。通过与前人的研究进行对比,其识别结果亦呈现出较高的精度,这些...