鄂尔多斯盆地中生代晚期以来大地热流的变化及其对生态环境格局和演变的影响

鄂尔多斯盆地的西北部、东北部和南部三个区域现今大地热流平均值分别为56．3、67．3和65．3mW／m^2，对应的生态环境格局也有明显的差异。研究表明，大地热流每增加4～5mW／m^2可使年均地表温度升高约l℃，使最低月均地表温度升高2。C以上。鄂尔多斯盆地东北部的平均大地热流比西北部高出11mW／m^2，东北部年均地表温度可能比西北部高出2～3℃，其最低月均地表温度可能比西北部高出4～6℃。西北部的大地热流平均值已经低于维持地表生态系统延续所需大地热流的临界值(57mW／m^2)，其自然生态系统整体上已经处于脆弱境地；东北部和南部的大地热流均大于57mW／m^2，自然生态系统均尚较稳健。东北部的沙漠化可能是风沙侵入的结果，其生态应该是可以恢复的。整个西北部作为一个整体看，72万年以前大地热流就已衰减到临界值以下，区域生态系统渐趋脆弱，开始整体上向荒漠化演变。     

基于自然区块的城市热环境空间分异性研究

通过有效解决建设用地子类划分,实现定量评价城市热环境的空间分异性,对改善城市生态环境、实现城市化的健康发展具有重要的意义和科学价值。论文以广州市为例,参考自然城市的概念,基于5类兴趣点(Point Of Interest,POI)开放数据,结合城市建设用地分类标准,构建5类自然区块;在Landsat 8遥感影像地表温度反演的基础上,计算分析自然区块下地表热场等级分布格局、热场平均值及热环境足迹范围,以对城市热环境空间分异性进行评价。研究表明：① 自然区块的构建,能准确地反映各类POI数据空间分布情况,能够实现对建设用地子类型的划分;② 5类自然区块内部地表热场等级均以高温像元为主,但等级分布具有显著差异。同时,自然区块的热场平均值由高到低的排序为：工业区块>商业服务业区块>交通与道路区块>居住区块>公共管理与服务区块;③ 自然区块形成的高温集聚区,存在热量扩散现象,实际影响范围大于其物理边界,5类自然区块的热环境足迹范围具有分异性。热环境足迹影响范围由大到小排序为：工业区块>商业服务业区块>居住区块>道路与交通区块>公共管理与服务区块。研究结果可为微观尺度上分析城市热环境、改善城市生态环境、实现城市化的健康发展提供科学依据。     

地铁站点多时间维度客流影响因素的精细建模——以广州市中心城区为例

当前我国地铁规划建设进入了快速发展阶段,地铁站点客流影响因素的精细建模与分析对站点的规划、管理具有重要意义。该文基于地铁刷卡数据、高分辨率影像及网络爬虫获取的POIs数据、互联网房产数据和建筑物轮廓高度数据等多源空间数据,采用向后逐步回归分析法对广州市中心城区地铁站点多时间维度上客流的影响因素进行精细建模与分析。研究发现:1)整体上,地铁1号线早进晚出客流较其他线路大;站点早出晚进客流集聚效应显著,主要集中在以体育西路为中心的天河中心圈和以公园前为中心的老城区中心圈。2)在所构建的8种客流回归模型中,CBD虚拟变量、商业用地、三类居住用地、进出站口数量和站点吸引范围内平均小区容积率5种因素对站点客流具有显著正向影响,其中CBD虚拟变量影响最大,而房价、水体对客流具有显著负向影响。3)工作日和休息日客流影响因素存在明显差异,二类居住用地、教育科研用地和医疗卫生用地只在工作日客流中具有显著正向影响,用地多样性只在休息日客流中具有显著的负向影响。4)二类居住用地与工作日早进晚出客流关系密切;站点吸引范围内平均建筑层数只在工作日早出晚进客流回归模型中保留并起显著作用。     

耦合土地利用回归与人口加权模型的PM2.5暴露风险评估

PM_2.5已成为人群健康的重要威胁之一,科学精准的暴露评估是PM_2.5风险防控的前提,为提升PM_2.5暴露精准评估,本文利用土地利用数据、道路数据、气象数据等构建PM_2.5土地利用回归反演模型,实现了2013年12月1日-2014年2月8日（冬季）广佛都市区PM_2.5时空动态演变监测,在此基础上将PM_2.5反演结果与人口密度数据耦合,分别从PM_2.5污染浓度与人口加权PM_2.5浓度2个方面,评估广佛都市区PM_2.5污染暴露风险。研究结果表明：① 土地利用回归模型能够较好的反映研究区域内PM_2.5的空间分布特征,R²大于0.78;② 2013年12月1日-2014年2月8日,广佛都市区PM_2.5浓度平均值呈现波动变化趋势,研究时段内,最高平均浓度为97.91 μg/m³ （12月29日-1月11日）,最低平均浓度为53.40 μg/m³ （1月26日-2月8日）,全时段PM_2.5浓度超WHO健康标准的面积占比达99.8%;③ 广佛都市区PM_2.5的空间分布具有异质性规律,其高值区分别位于广州市天河区、越秀区、番禺区北部、花都区北部及佛山市禅城区、南海区中部、三水区中部,低值区主要位于广州市白云区、番禺区东南部及佛山市顺德区南部。人口加权暴露风险存在2个高值中心,分别位于广州市和佛山市的主城区;④ 耦合人口加权模型前后,广佛都市区PM_2.5暴露风险高风险区空间分布发生变化,未考虑人口加权模型时,广佛深高值区较为分散,主要位于南海区、天河区、越秀区、禅城区,考虑人口加权模型后,高值区更加集中于广州市和佛山市的主城区。     

大地热流对中国西部环境与生态演变的影响及其研究意义

中国西部地区生态环境的优劣与大地热流的高低有良好的对应关系。大地热流较高的西南地区生态环境优良,孕育了我国最好的生物多样性;而大地热流较低的西北地区环境恶劣,生态脆弱,荒漠化严重。大地热流的脉动影响区域大气系统下垫面的热力背景和气流运动,从而影响降水的分布和区域气候的干湿程度;大地热流的高低决定了一个地区地表生态系统能量供给的下限,是生态系统演变过程中一个重要的物种限制因子,制约了一些地区生态系统物种的多样性,进而影响到区域生态系统的稳健性。对大地热流影响生态系统发育和演变机理的研究将为人类科学干预地表生态系统的演化、恢复与重建退化生态系统提供科学依据与技术方案。提出了西部生态环境整治的一些新的思路。     

基于CA-Markov模型的土地利用格局变化研究

以广州市1990年、2000年TM影像为数据源，通过分析宽块和景观两个层次的格局指数变化，研究了20世纪90年代广州市土地利用格局的时空特征。利用马尔柯夫模型和元胞自动机模型，对广州市2010年土地利用空间格局进行了预测。     

深度学习支持下的丘陵山区耕地高分辨率遥感信息分区分层提取方法

耕地是丘陵山区稀缺的土地资源,具有地形条件复杂、种植结构多样的特点,导致了山地耕地信息难以快速、准确获取,并且基于传统的遥感数据及遥感监测方法开展山区耕地信息快速自动提取比较困难。针对这一问题,本文以西南山区贵州省息烽县作为试验区,根据地理空间异质性特征,提出分区控制、分层提取的耕地形态信息提取思路,构建了一种地貌单元约束条件下的分区分层耕地形态信息的提取方法。该方法首先根据地貌-植被特征将试验区划分为平坝区、山坡区、林草区3类地理分区;然后在每类分区基础上,根据耕地所呈现的视觉特征划分为不同的类型,对不同类型的耕地分别设计不同的深度学习模型进行分层提取。试验结果证明,该方法对山区复杂地形背景噪声具有较好的抑制作用,所提取的耕地地块信息相比于传统方法更符合实际耕地的实际分布形态,有效地减少了漏提率和错提率。     

"人居环境健康与GIS"专栏导言

当前蔓延全球的尚未得到完全阻控的新冠疫情再一次警醒我们,人类正面临着全球化、工业化、城镇化、人口老龄化以及疾病谱、生态环境、生活方式不断变化等带来的新挑战,这也迫使我们再一次对"健康"进行反思与新的探索.中国古代就对"健康"有着非常深刻、辩证的理解.《易经》里"天行健,君子以自强不息"这句话中的"健"字偏重于指精神和意志方面的坚强,"康"字初见于《尚书·洪范》:"五福:一曰寿,二曰富,三曰康宁,四曰攸好德,五曰考终命","康"字的意思偏重于指身体的健康无疾(谭华:中国古代的健康观,https://culture.ifeng.com/c/7tzsxCfhMww).2016年10月25日,中共中央、国务院印发了《"健康中国2030"规划纲要》,明确指出,健康是指一个人在身体、精神和社会等方面都处于良好的状态.传统的健康观是"无病即健康",现代人的健康观是整体健康,世界卫生组织提出"健康不仅是躯体没有疾病,还要具备心理健康、社会适应良好和有道德".     

地理图斑智能计算及模式挖掘方法研究

在大数据时代,高分辨率对地观测技术实现了对地球表层地理现象和地理过程最为真实、量化、全面覆盖又快速更新的数据化记录,可为地理空间认知研究的新发展奠定时空信息聚合与挖掘计算的基准。地理图斑是影像空间映射到地理空间中对于地理实体的抽象化表达,是构建地理场景和承载地理空间各类信息进而开展模式挖掘的最小单元。本文以地理图斑为基本对象,通过分析其中视觉模拟、符号推测等几类机器学习的协同计算机制,从空间、时间与属性等维度构建了集“分区分层感知”、“时空协同反演”、“多粒度决策”三者于一体的地理图斑智能计算模型,并以在贵州息烽县、广西江州区开展的农业种植结构制图与规划决策为应用案例,探索了地理图斑分布、生长以及功能3种模式的挖掘方法,并进一步设计了动态视角下开展图斑动力模式挖掘的研究思路。     

中国沙漠科学与风沙地貌研究先行者吴正先生

2021年5月17日,我国著名的沙漠科学与风沙地貌学家、中国沙漠与沙漠化研究的创始人和奠基人之一,吴正先生在北京逝世,享年87岁.吴先生1935年7月出生,浙江省浦江县人,1953年考入南京大学,专修地貌学.1957年8月大学毕业后到中国科学院地理研究所地貌室与朱震达先生等一起从事风沙地貌研究,1959年中国科学院治沙队成立后全身心地投入了中国沙漠的科学研究.1966年,吴正先生只身一人来到甘肃兰州工作,1971年举家迁往兰州,从此立足祖国大西北,开展中国沙漠的考察与研究.一个受江南水乡阳光雨露滋润的南方青年、清瘦的书生,毅然决然地将个人和家庭献身于中国的沙漠研究事业!