基于NPP-VIIRS与Landsat-8影像的山东省城市扩张研究

针对城市建成区提取方法中存在"灯光溢出"效应及错分漏分现象的问题,本文以山东省作为研究区域,结合动态阈值二分法和指数法对NPP-VIIRS与Landsat-8影像进行城市建成区提取,同时对山东省2012—2017年城市扩张速度、扩张幅度、扩张动态度以及扩张协调性进行分析。实验结果表明,2012年和2017年山东省各市提取精度良好,最大误差为3.82%,2012—2017年山东省东部城市扩张速度较快,西部各市扩张速度较慢,且城市扩张与人口增长和经济增长均存在不协调现象。该研究对城市建成区提取精度有一定的参考价值。     

生态安全格局视角下中国城市增长边界研究进展

[目的]新型城镇化不断加快,城市所占土地资源扩张程度越发迅速,传统粗放的城市增长过程中呈现出生态系统结构与功能的破坏、城市无序扩张等问题,怎样合理控制城市规模、优化城市生态安全格局已成为当前中国国土资源管理的重点工作之一.探索中国城市增长边界划定的效益及现行方法,讨论未来发展驱动力和城市增长边界协调优化方法可能的研究方向,为中国城镇可持续发展战略提供理论依据及对未来的增长边界实践提供参考.[方法]通过文献研究法及归纳演绎法,从维护城市生态安全的视角对现行城市空间增长边界进行优化调控研究.[结果]在中国大规模城镇化背景下,实施城市增长管制政策是必然选择,城市增长边界具有多元化的内涵,是城市扩张背景下调控土地资源的重要控制手段,对于提升城市空间治理、保护城市生态安全格局、促进城市可持续发展具有重要意义;中国在城市增长边界划定的技术手段取得一定的成效,学术界从不同的价值取向出发形成了不同的划定技术路径,在划定城市增长边界时,应兼顾城市复杂的属性,深入讨论中国的城市增长规律,结合多样化手段,协调城市边界划定下生态安全格局与城市增长的直接矛盾.[结论]城市增长边界是不同发展背景下限定的城市用地动态扩张边界线,不同时期城市用地扩张界限随经济、社会、自然等影响因素而调整,"弹性"与"刚性"增长边界划定可调控性区域范围及永久性禁止建设的战略性开发空间,秉承生态优先思想,与差别化管控、边界调整、配套措施等协调配合,引导生态安全格局为导向的新型城市增长模式.     

基于PSR-TOPSIS模型的哈尔滨市生态安全评价及障碍因子诊断

[目的]评价和诊断生态安全阻碍因子,以促进城市可持续发展.[方法]利用压力-状态-响应模型(PSR)构建三个相应子系统的评价指标体系,运用熵值法、TOPSIS模型和障碍度模型对哈尔滨市2009-2018年生态发展现状进行综合测度.[结果]研究表明:(l) 2009-2018年内哈尔滨市生态安全综合指数呈现上升趋势,生态安全指数由0.305上升到0.689,由较不安全向较安全等级过渡.(2)研究期间内各子系统变化幅度各异,响应子系统整体变化趋势稳定,压力子系统指数呈现先下降后上升的趋势,状态子系统指数呈现先上升后下降的趋势.(3)压力层障碍度对生态安全的影响逐渐减弱,状态层对生态安全的影响逐渐增强,绿化覆盖率、人口密度等障碍度逐渐增加.[结论]巩固生态安全为哈尔滨市绿色发展提供支撑,为地区健康可持续发展提供保障.     

湖南省衡阳市滨水绿地生态效应分析

[目的]研究衡阳市滨水绿地的生态效应,为植物造景和景观质量评价提供理论依据.[方法]以衡阳市典型片状和带状滨水绿地为研究对象,分别按乔-灌-草型、乔-灌型、乔-草型、灌-草型、乔木型、灌木型、草本型等7种种植结构,定点定时测定绿地中心和对照点的光照、温度、湿度和CO2浓度.[结果](1)在片状或带状绿地中,乔-灌-草型...     

汉江生态经济带城镇化与生态环境耦合协调发展时空格局

汉江生态经济带的生态保护屏障主体功能在城镇化进程的快速推进下逐步退化,探究其城镇化建设与生态环境系统的协调发展问题尤为必要.基于汉江生态经济带13个地市2009-2017年的统计数据,利用耦合协调度模型、空间自相关模型等,分析城镇化与生态环境系统耦合协调发展的时空演化规律及空间集聚效应.结果表明:汉江生态经济带城镇化发展指数与生态环境指数呈稳中上升趋势,系统相对发展类型自2011年后表现为"生态环境滞后型";耦合协调等级出现"拮抗—磨合""失调型—过渡型"的转变,区域耦合协调水平呈现"核心—边缘"特征的空间分布差异;各城市系统耦合协调路径呈协同发展态势,区域内空间关联性、集聚性效果显著,HH集聚型城市逐年增加,但是,驻马店市、南阳市与随州市显示不存在空间相关性.     

露采金属矿山采坑境界面生态修复技术研究

[目的]研究适宜露采金属矿山采坑境界面的生态修复技术,为同类废弃地的生态修复提供借鉴.[方法]以江西某露采铜矿为例,通过实地调研对其采坑境界面生态环境破坏问题及成因进行识别与分析,并结合工程实例对采坑境界面生态修复工程技术模式进行了研究.[结果]采坑废弃地的生态环境问题主要包括原生态系统和地貌景观损毁、裸露创面自然修复...     

格网尺度下湖南省生态服务价值时空演变研究

[目的]评估近20年土地利用变化与生态服务价值时空变化特征,以期为湖南省国土空间规划编制和生态保护开发方面提供相关依据.[方法]基于中国陆地生态系统单位当量因子表,通过价值系数修正,利用探索性空间统计分析方法在格网尺度下考察湖南省土地利用情况与生态服务价值动态变化特征.[结果]林地是湖南省最主要的自然生态系统,其面积不断萎缩,减幅不断扩大;建设用地面积持续迅猛增加,近20年来增长了1.39％;2000年—2020年,研究区生态服务价值不断递减,且减幅逐渐扩大,共下降了134.35亿元;湖南省ESV明显存在东西部高、中间低的空间分异特征,生态服务价值增益较大的地区与水域分布较为吻合,而损耗较大的区域和建设用地、未利用地等地类分布具有空间一致性;近20年各时期生态服务价值及其变化均呈现较强的空间集聚性,且集聚程度总体上不断递增.[结论]如何在经济飞速发展的同时在地域层面落实生态文明战略、推动生态文明建设,是湖南省进行国土空间规划编制时需要重点解决的难题.     

最严格生态红线视角下我国工业废水排放影响效应研究

执行生态保护红线制度是推进生态文明制度建设最重要的部分。在最严格生态红线视角下,利用投入产出模型计算出2007—2017年全国工业各行业废水完全排放强度,再运用LMDI分解模型将工业废水流量变化分解为技术效应、规模效应和结构效应,探究工业废水流量变化的规律和行业分布特征。研究表明:行业废水直接排放强度和完全排放强度均呈下降趋势,但两者差异显著。研究期内工业减排总量为30 231万吨,其中规模效应、结构效应、技术效应的减排贡献值分别为2 433 833万吨、94 072万吨、2 558 137万吨,可见经济增长是增加工业废水排放量的主要因素,技术创新对减少工业废水排放有重要作用,而结构效应并没有明显的规模性,总体表现出较低的正向减排作用。最后,提出合理调整产业结构、加强环境监管力度等建议。     

基于GIS的生态敏感性评价与山体修复策略——以青海同仁市隆务西山为例

[目的]基于生态环境要素和灾害防治需要构建生态敏感性评价指标体系,并根据综合生态敏感性评价的结果,结合生态学与风景园林学原理,为山体滑坡群的治理提出具有针对性、多学科交互的修复策略.[方法]以青海省同仁市隆务东、西两山为研究区域,依据山地生态系统特征选取地形、水域、植被、土地利用和道路5类生态因子,划分为极敏感、高度敏感、中度敏感、较敏感和非敏感5个等级,利用层次分析法(AHP)确定因子权重,结合GIS空间分析技术,得到研究区的生态敏感性分布图.[结果]生态敏感性综合分析发现,隆务西山与东山极敏感区占比分别为11.21％、2.46％,高敏感区占比分别为27.45％、13.56％,中敏感区占比分别迭22.13％、17.21％,较敏感区占比分别为19.02％、26.94％,非敏感区占比为20.19％、39.83％.[结论]对比两山单一生态因子和综合生态敏感性发现,隆务西山的综合敏感性远高于东山,其差异主要是由地形、水域缓冲区与植被三类生态因子引起的.     

嗜热艾登短芽孢杆菌对聚乙烯醇的降解性能及机制

[目的]探究嗜热菌高效降解聚乙烯醇(PVA)的作用机制,为提升PVA污染治理效率提供理论基础.[方法]采用凝胶渗透色谱、UV光谱和红外光谱研究嗜热菌(Brevibacillus aydinogluensis FAFU 038)对PVA的降解性能,并对降解过程中PVA降解酶进行鉴定分析,建立酶反应动力学方程.[结果]在初...     

基于GIS平台下的上海市城市公园可达性分析

[目的]进一步提高城市公园服务效率和人口承载力.[方法]通过大数据挖掘出上海市166个星级公园进而运用缓冲分析法进行可达性分析.[结果](1)公园可达性整体分析发现,步行10 min、20 min、30 min公园可达性面积分别为146.94 km2、429.79 km2、697.23 km2,分别占上海市居住区面积的6.61％、19.35％、31.38％;自行车骑行5 min、10 min、15 min公园可达性面积分别为349.22 km2、780.14 km2、1175.78 km2,分别占上海市居住区面积的15.72％、35.12％、52.93％,整体可达性不高.(2)公园可达性区间均衡研究发现,16个区之间差异较大,各时段步行和自行车骑行的可达性黄浦区均最高,崇明区均最差;30 min步行可达性高于90％的有黄浦、长宁、静安、普陀、虹口、徐汇六个中心城区,低于10％的有奉贤、崇明、青浦、金山、嘉定五个郊区,15 min自行车可达性高于90％的有黄浦、长宁、静安、普陀、虹口、徐汇、杨浦七个中心城区;自行车骑行可达性低于10％的有奉贤、崇明、青浦三个郊区.(3)公园服务人口和人口承载力分析发现:步行和自行车服务人口比和人口承载力比高于90％的有长宁区、徐汇区二个中心区,低于20％的有崇明区、金山区、青浦区三个郊区.[结论]通过可达性分析上海城市星级公园规划布局未达到理想状态,公园服务便捷功能仍有较大提升空间.     

基于“源-汇”理论和生态阻力面(UEER)模型的新疆和田地区沙源扩散路径

厘清沙源扩散路径是荒漠化防治的重要方面。基于“源-汇”景观生态学理论,以新疆和田地区为研究对象,应用生态阻力面(UEER)模型提取沙源地、构建沙源扩散生态阻力面,共提取了和田地区128条沙源潜在扩散路径,并通过重力模型筛选出71条沙源扩散重要路径,识别出48个沙源扩散节点,其中Ⅰ类沙源扩散节点31个,Ⅱ类沙源扩散节点17个。结果表明:新疆和田地区沙源高度扩散风险区域面积为11 267.8 km²,占研究区总面积的5.54%,主要分布于和田县中部、墨玉县北部、民丰县中部及南部,其中一级源地面积为8 290.18 km²,二级源地面积为1 955.76 km²,三级源地面积为1 021.93 km²; 沙源扩散路径密度较高的区域集中分布于和田地区西北部,该区域沙源扩散作用最强,东南部沙源扩散作用较集中,中部沙源扩散路径较少,沙源扩散作用最弱; Ⅰ类沙源扩散节点位于绿洲、荒漠交错区域,是防沙治沙的关键节点。上述研究结果可为新疆和田地区荒漠化防治决策提供依据,同时作为对“源-汇”理论应用于沙源扩散路径的探索,为今后类似研究提供参考。     

基于面向对象分类方法的查干湖地区生态环境变化遥感分析

利用遥感技术结合高精度GPS野外定位技术,应用面向对象分类方法,利用1988年和2004年两期遥感数据对生态敏感区域——查干湖自然保护区的生态环境进行了土地利用类型遥感提取、GPS野外验证,结果表明,查干湖地区16年来水体面积减少了139.36km²,盐碱地增加了106.83km²,碱斑面积增加了107.21km²,环境恶化现象严重。初步分析了环境变化的原因并提出了治理建议,探讨了基于多特征的面向对象分类方法的具体应用。     

基于GIS评价活动断裂对公路的影响——以宁夏地区为例

为了查清活动断裂对公路的影响,总结了宁夏地区9条全新世活动断裂的基本特征和活动性,确定了评价和预测活动断裂对公路工程影响的指标体系,并建立了分级标准。采用优先排序法对指标进行筛选和优化,运用主成分分析法确定权重,选用多级模糊综合评判法建立了评价模型。以ARCGIS9为平台,建立了宁夏地区活动断裂空间数据库,运用矢量叠加运算实现了宁夏地区活动断裂对公路影响的现状评价,运用栅格叠加运算实现了宁夏地区海原活动断裂带对公路影响的预测评价。预测结果表明,宁夏地区对公路影响大的海原活动断裂面积为12.34km²,占全区总面积的1.0%;影响较大的为271.28km²,占总面积的21.4%;影响中等的为400.05km²,占总面积的31.6%;影响小的为585.04km²,占总面积的46.0%。     

基于RS和GIS的松辽平原黑土流失研究

基于RS和GIS技术,利用1986年TM数据和2001年ETM数据,对松辽平原黑土分布现状与动态变化进行监测研究,分析了黑土流失特点及其时空分布规律,并引入冲沟线密度概念量化黑土流失趋势。结果表明:松辽平原典型黑土面积54989.92km²,沿京哈铁路线呈弧形条带状展布;1986～2001年间,黑土区水土流失面积达3765.21km²,减少速度为251.01km²/a,集中在河流两岸、较大建筑用地附近和与盐碱土接壤的地区;仅考虑冲沟的有效作用域,预计到2016年黑土面积平均会有1411.0km²/a转变为冲沟,黑土流失状况不容乐观。     

基于生态足迹的珲春市生态承载力分析

以吉林省珲春市为研究区,运用生态足迹理论对珲春市2006年和2017年的生态足迹、生态承载力及生态压力指数进行了定量计算,并对生物资源消费和能源消费的变化进行了分析.结果显示:珲春市的人均生态足迹呈增加趋势,即由2006年的10.116 hm²/人增加到2017年的11.667 hm²/人; 人均生态承载力呈下降趋势,即由2006年的2.89 hm²/人降到2017年的2.76 hm²/人; 生态压力指数由2006年的1.23降到2017年的0.63,即土地生态安全由较不安全变为较安全.本研究结果可为珲春市的生态发展提供科学依据和决策支持.     

基于GIS的滑坡灾害危险性区划研究——以重庆市万州区为例

为了弥补滑坡灾害危险性区划研究中影响因子和等级划分的不确定性,结合前人研究成果,依据斜坡几何形态、岩性、地质构造、河流侵蚀、土地利用类型、人类工程活动、降水条件等影响因子与研究区实际已发生的滑坡灾害数之间的关系,编制重庆市万州区滑坡灾害危险性评价标准,并基于GIS技术和信息量模型法,计算滑坡评价因子的信息量,就万州区滑坡危险性进行区划,最后基于乡镇行政区对该区滑坡危险性区划进行细化。结果表明:建设用地、坡高为90～200m的地形、1024～1060mm的年降雨量以及侏罗系中统上沙溪庙组岩层等因素对万州区滑坡发生影响较大;根据滑坡灾害危险性评价标准,万州区滑坡灾害被划分为高、中、低、极低等4个危险区;应用信息量模型法得到的万州区滑坡危险性区划与实际情况比较吻合;高危险区和中危险区面积分别为564.4km²和848.6km²,分别占万州区总面积的16.3%和24.5%,主要分布于长江干流及支流两岸的居民相对集中区以及公路干线地段;高危险和中危险乡镇主要分布在万州区经济较为发达的长江干流两岸,尤其是左岸的黄柏乡、太龙镇、天城镇、李河镇等以及万州主城区。     

银川平原主要水环境问题及其对策

基于野外调查、取样分析以及遥感影像等,介绍了银川平原水文地质条件及水资源利用概况,探讨了土壤盐渍化、湖泊湿地萎缩、地下水盐化、地下水超采以及土地荒漠化等水环境问题及其演化成因。结果表明:银川平原地下水主要接受渠系渗漏及灌溉入渗、大气降水入渗、平原周边地下侧向径流、洪水散失、黄河水等补给,地下水排泄方式主要是排水沟排泄、蒸发和人工开采等,大部分地区潜水埋深在3m以内;地表水主要来源于黄河引水,水资源利用效率不高;土壤盐渍化总面积8.17×10⁴hm²,呈逐年缩减的趋势,主要分布于银川平原北部,平原南部仅分布在邵岗东部、灵武东部秦渠和东干渠等;湖泊湿地总体呈逐渐减少趋势,主要分布在银川平原北部,永宁以北、平罗以南区域比较集中,滩涂沿黄河两岸分布;潜水总含盐量自西向东、自南向北不断增大;银川和石嘴山深层地下水超采严重,地下水降落漏斗面积已超过500km²;沙漠化土地分布在银川平原的东西两侧;土壤盐渍化及地下水盐化主要由潜水位埋深过浅,蒸发强烈造成的。最后,提出了防治上述水环境问题的对策:进一步加强水资源管理以及地表水与地下水联合调配;提高农业水资源利用效率;完善田间工程配套,实现渠道防渗管道化;改进田间灌溉技术;严格污水排放,积极开展污水净化处理,实行污水资源化;加强对水土环境质量的系统监测。     

天津子牙河浮游植物群落结构特征及水质评价

[目的]研究天津子牙河浮游植物群落结构特征与环境因子关系、丰富水质管理等方面的基础资料.[方法]显微镜下对2020年天津子牙河4个采样点开展冬、春、夏、秋季样品的浮游植物进行定性鉴定和定量计数,计算其生物密度、优势种、生物多样性指数等,并对其水质进行理化分析.[结果]发现浮游植物共7门43种,优势种以硅藻门和蓝藻门为主...