中国南方丘陵区非点源污染过程模拟研究进展

随着南方丘陵区开发利用强度的增大,氮、磷非点源污染和水体富营养化问题日益突出。由于流域尺度非点源污染过程的复杂性,难以建立大范围、重复可控的观测和实验环境,模型模拟成为非点源污染治理辅助决策的必要手段。已有学者对南方丘陵区非点源污染过程模拟开展了相关研究,但缺乏对已有成果及其存在问题的系统总结以及对下一步研究方向的分析探讨。本文首先分析了南方丘陵区非点源污染过程的机理,认为该地区的非点源污染过程模拟应满足多过程耦合、空间全分布式及考虑区域特点等要求;然后,对南方丘陵区非点源污染过程模拟研究现状以及存在问题进行了分析,总结了现有研究在描述非点源污染物迁移路径和反映区域特点等方面的不足;最后,从适合南方丘陵区特点的流域空间离散化方法、全分布式非点源污染物迁移路径的构建、特殊地物和人为活动在全分布式非点源污染模型中的综合表达等方面探讨了下一步研究方向,旨在为南方丘陵区非点源污染过程模拟研究提供参考和借鉴。     

区域人类活动强度定量模型的建立与应用

区域人类活动是生态系统演变发展的重要驱动因子,定量评价区域人类活动强度是分析区域人类活动对生态系统影响的基础。本文提出了一套将区域人类活动强度定量化的方法:首先,通过选取人口密度、经济密度、人均国民生产总值、农业产值和普通中学在校中学生数等17个代表性指标,构建了在社会、经济和文化三方面反映区域人类活动强度的评价指标体系;然后,采用层次分析法获取各指标的权重;最后,利用加权法将各指标综合获取区域人类活动定量化指数。将本方法应用于中国武川县、蒙古达尔汗乌拉省和俄罗斯扎卡缅斯克地区,并验证了其有效性。经计算,2000年前述三地的区域人类活动指数,依次为0.78,0.54,0.16,即,自南向北区域人类活动强度逐渐降低;武川县20世纪80年代中期、1995年及2000年的区域人类活动指数,分别为0.37,0.50,0.78,即,区域人类活动强度随时间逐渐增加。通过对三个研究区的自然环境和区域人类活动的梯度分析,以及武川县区域人类活动的发展过程分析表明,该方法可有效地定量评价区域人类活动强度,为区域人类活动强度定量化相关研究提供技术支持。     

基于SLEUTH模型的城市空间增长模拟研究--以焦作市为例

利用1988,1992,2001,2008年4个时相的遥感影像和GIS技术获取历史数据,采用SLEUTH模型,对焦作市未来城市空间演变进行研究。结果显示：SLEUTH模型重现了焦作市1988~2008年城市空间演变形态,模拟结果与实际情况比较吻合,充分证明SLEUTH模型具有普适性,通过校正能较好地描述城市增长的自然规律;预测模拟了2009~2020年城市空间增长,城市扩展趋势是新扩展中心出现边缘式扩展,向周围地区蔓延,在交通轴线连接下,形成组团式布局。研究结果为研究区城市发展及政府制定规划提供了科学决策依据。     

转换型边缘盆地转换边缘类型识别与特征分析: 以非洲科特迪瓦盆地为例

转换型边缘盆地是一类特殊的大陆边缘盆地,前人对其研究较少,随着近十几年在转换型边缘盆地的一系列重大油气发现,该类型盆地越来越受到重视。但在盆地边缘转换断层的识别解释、转换断层对盆地构造格局的影响以及转换断层相关的火山活动对盆地的影响方面等研究仍相对较少。以典型的转换型边缘盆地——科特迪瓦盆地为研究对象,从盆地的转换边缘入手,利用多种数据综合分析,识别出转换型边缘盆地的两类转换边缘——转换型边缘和过渡离散型边缘,并分别总结了其各自特征;对比了两类转换型边缘在地层发育、断裂体系、火山活动以及应力场等方面存在的差异及其对盆地造成的影响。研究结果表明,典型的转换型边缘盆地具有转换型边缘和过渡离散型边缘两种不同类型的洋陆过渡边缘;两类边缘在接触关系、火山活动强度、对早期地层的改造作用等方面具有显著差异;转换型边缘盆地结构受早期断裂和转换断裂的双重控制,受多期构造运动改造,拉张与走滑应力叠加,使早期断裂具有走滑和拉张双重性质,多期的改造作用对油气运聚及保存具有显著影响。转换断层附近早期断裂可能会发生反转作用,断裂性质发生改变,形成挤压构造或地层反转。      

城市人口空间分布模拟与格局分析——以沈阳市为例

人口分布空间结构是城市空间结构的重要组成部分。为准确地模拟城市人口分布,清晰地反映城市人口分布格局,本文利用沈阳市第五次人口普查资料,采用网格计算方法空间化人口数据、地统计学的空间插值方法模拟人口分布。同时,用DEM模型方法识别城市人口分布格局,分析人口分布特征。结果是:沈阳城市内部人口分布具有较高的不均衡性和聚集性;城市人口密度分布不符合单核心圈层式范式,具有11个明显的人口分布核心;在城市中心区域,人口分布的区域化特征更为显著;人口分布主要受到相近的两个人口核心的影响。该研究同时表明中国市场经济体制背景下,城市人口分布特征具有较高的复杂性。对于城市人口分布规律及影响人口分布的动力机制,需进一步研究。     

低山丘陵区土地资源质量的影响因素分析——以朝阳地区为例

我国低山丘陵区具有丰富的土地资源和较大发展潜力,但也存在着经济发展水平落后、生态环境脆弱以及土地荒漠化、水土流失造成土地资源退化等不利因素, 直接威胁经济可持续发展。朝阳地区为较典型的低山丘陵区, 气候、地质背景、植被、水文以及社会历史背景、区域经济发展水平等自然和社会经济因素对该区土地资源质量具有不同程度的影响。正确认识并科学分析这类地区土地资源质量的各类影响因素, 对于合理利用并有效保护珍贵的土地资源、改善其日趋恶化的生态环境具有重要意义。     

夜间灯光数据支持下西藏人类活动强度变化对生态系统调节服务的影响

西藏自治区特殊的高寒生态系统对人类活动具有高度敏感性,定量评估系列政策实施下西藏生态系统调节服务对人类活动强度变化的响应有助于西藏生态政策和空间规划的调整完善。本研究基于西藏1980年和2015年土地利用现状数据及1992—2013年DMSP/OLS夜间灯光指数数据,借助GIS空间分析功能分析了居民点用地和夜间灯光强度的变化;并结合生态系统调节服务空间数据,利用相关分析对居民点用地和夜间灯光变化所反映的人类活动强度变化对西藏生态系统水土保持和防风固沙服务的影响进行研究。结果表明：① 1980—2015年,西藏新增居民点用地212.06 km²,减少居民点用地44.99 km²,其中,新增居民点用地中62%为城镇用地,减少的居民点用地中95.88%为农村居民点;居民点用地变化主要发生在藏南河谷区;② 自治区内居民点用地扩张一定程度上直接导致夜间灯光强度增加,“一江两河”流域土地整治工程和农牧民安居工程等促进了当地人类活动强度增加,区内部分乡镇因进城务工和易地扶贫搬迁造成了当地人类活动强度的下降;③ 西藏2015年防风固沙服务较1990年有整体增强趋势,水土保持服务除藏东高山峡谷区外均有大幅度退化趋势;④ 对居民点用地进行的还林、还草整治工程等人类活动有利于促进生态系统防风固沙服务的恢复;人类活动强度的增加极易导致水土保持服务的退化,“一江两河”流域体现最为明显。研究能为西藏国土空间规划和生态政策的制定和调整提供参考。     

中国东部典型裂谷盆地构造活动特征及演化:以松辽盆地孤店断陷为例

孤店断陷为松辽盆地南部深层天然气勘探的有利区带,同时也记录了中国东部中-新生代板块运动和盆地演化的丰富信息。利用钻测井资料及高分辨率三维地震资料,并结合区域构造背景,对孤店断陷的地质结构及构造演化特征进行分析。结果表明孤店断陷在纵向上可以划分为基底构造层、下构造层、中构造层及上构造层。由于受到晚中生代以来太平洋板块向东亚板块的俯冲作用及区域构造应力场的影响,孤店断陷的构造演化过程可以划分为断陷期、断坳转换期、稳定坳陷期及构造反转期。孤店断陷的边界大断层(孤店断层)在断陷初始发育期(火石岭组-沙河子沉积期)表现为6段走向各不相同的小型孤立断层,在断陷晚期(营城组沉积期)经过生长、连接而形成统一的断陷边界,并在断坳转换期(登娄库组-泉头组沉积期)和坳陷期(青山口组-嫩江组沉积期)发生广泛而强烈的张扭活动,以及在构造反转期(嫩江组沉积末期)发生强烈反转和分段差异逆冲活动。研究结果可以为松辽盆地以及中国东部地区的构造活动及演化研究提供参考,并进一步指导油气勘探。     

基于土地利用强度的城市道路增长模拟模型与案例分析

城市交通与土地利用相互作用、相互影响。传统的城市空间模拟研究多关注交通对土地利用变化影响,缺少土地利用对路网空间形态影响的模拟。已有研究通常使用静态路网,不能表达土地利用与交通间的动态相互作用关系。本文以城市土地利用强度与城市道路网络空间分布间的正向关系,提出了基于城市土地利用强度的城市路网增长模拟模型。以唐山市为例,对其城市环路内的道路增长进行了模拟。结果表明,该模型能以城市土地利用强度的空间分布特征快速生成路网,反映城市土地利用对道路网络扩张的影响。模拟结果与实际路网具有高度的空间分布相似性。该模型可进一步与土地利用模拟模型结合,模拟城市土地利用与交通的动态相互作用。     

基于南方CASS的土地复垦中梯田设计——以宁武县采矿废弃地为例

本文以宁武县采矿废弃地的土地复垦为例,介绍了南方CASS软件在土地复垦中土方量的计算中的应用,旨在为进行土地复垦项目提供技术支持和指导作用。通过使用南方CASS可以提高绘图和计算的精度,同时大大节省了制图和土方量计算的时间。     

基于空间句法的古镇空间形态研究 ——以湖南浦市为例

本文基于空间句法理论,以湖南浦市古镇为研究对象,采用轴线分析法对2020年整体镇区的空间形态与明清古镇进行对比研究.通过整合度、选择度以及可理解度等变量数据的定量分析,评估古镇空间发展过程中存在的问题.结果表明:现状镇区与明清古镇整合度核心不重合,新中心的转移造成传统特色商业的没落;选择度高的道路与主要游览路线及历史遗...     

城市空间形态与特征的定量分析——以重庆市主城区为例

本文梳理了城市空间形态研究的理论与方法,系统分析了城市空间形态研究的趋势。鉴此,构建了城市形态定量化研究的测度指标体系,并以RS和GIS技术制定了城市形态定量化分析方法框架,对重庆市主城区空间形态进行了系统的定量分析。在城市用地扩展的时空特征上采用了面积增长量、城市用地扩展速度、扩展强度,及各方位用地扩展强度等指标;在城市外部空间形态特征方面采用了紧凑度、分形维数和形状指数等指标。结果表明:主城区空间形态演变受其重大事件影响较大,呈"突变"和"整合"相结合的演化过程;重庆市主城区空间扩展呈现明显的阶段性,以集约式和内涵式扩展为主;由于受主城区扩展的各向异性影响,主城区扩展以北向和西向扩展为主。本研究为城市空间形态的定量分析提供了参考。     

学科科研产出主题与空间分布规律研究 ——以地理学与测绘学为例

为探究学科领域科研产出的主题与空间分布规律,发掘科研产出主题社群分布与空间聚集的影响因素,基于中国知网下自然地理学与测绘学分类核心期刊,选择2000—2019年的题录数据,分别提取关键词与机构信息,对其主题与空间分布情况进行可视化展示,探索其分布规律.结果显示:学科内形成了4个彼此区别但内部联系密切的研究社群,主题间的...     

基于土地利用类型的村级人口空间分布模拟——以湖北鹤峰县为例

在人口分布及其相关研究中,常常会遇到小尺度人口数据部分缺失的问题。本文以湖北省鹤峰县为例,在分析土地利用与人口分布关系的基础上,从全局与局部、线性回归与非线性回归考虑,基于土地利用类型,分别利用地理加权回归(GWR)方法、格网方法、BP神经网络方法对缺失数据的行政村人口数据进行模拟,并进行了多角度精度对比验证。研究结果表明:(1)各种土地利用类型中,耕地、林地、城镇村及工矿用地、交通用地是影响研究区村级人口分布的主要因素;(2)30个调查村中,3种方法模拟的人口总数误差小于3%,通过每个村的模拟值与实际值相比,BP神经网络方法能更好地模拟研究区村级人口的分布,格网方法次之,GWR方法最差;(3)研究区各村人口分布呈现较高的空间正相关性,各乡镇的人口密度在空间上并不独立,而是呈现紧密的集聚特征。     

基于降雨强度-历时评价边坡稳定性——以安徽省3个边坡为例

为了探究降雨条件对边坡稳定性的影响,确定降雨阈值曲线,利用FLAC^2D 7.0数值模拟软件对安徽省3个小型边坡进行饱和-非饱和渗流及稳定性分析,获取了边坡安全系数随降雨强度和历时的变化趋势。边坡监测位置处孔隙水压力与饱和度的变化结果显示：降雨对边坡的影响是有限的,降雨历时越长,极限降雨强度越小并趋于稳定,边坡趋于饱和,此时安全系数达到最小值,后续降雨对边坡安全系数影响很小;为确保安全,假设临界安全系数为1.15,对应降雨强度为临界降雨强度,降雨历时越长,临界降雨强度越小并趋于稳定,3个边坡临界降雨强度趋于稳定时分别为13、12和16 mm·d^-1,对应的降雨历时分别为5、9和12 d,表明前期降雨对边坡稳定性影响很大。利用这3个边坡的临界降雨强度数据进行降雨阈值曲线拟合,并以435组安徽省2008～2022年历史灾害降雨数据验证该降雨阈值曲线。结果表明：95%以上的灾害数据点可以被该降雨阈值曲线预测。     

陆相层序界面的物质表现及成因类型——以鄂尔多斯盆地中生界为例

根据野外露头、钻井岩性剖面和地球物理资料等,在鄂尔多斯盆地中生界可识别出的层序界面有古暴露剥蚀面、不整合界面、河流回春作用面、冲刷侵蚀面、岩性与岩相转换面、上超面、最大湖泛面。在详细讨论各类型界面特征的基础上,将成因划分为:构造运动造山侵蚀不整合界面、升隆侵蚀不整合界面、暴露不整合界面、冲刷侵蚀不整合界面、最大湖泛沉积界面5种类型。     

地理设计视角下的空间管制规划与应用——以张家界市为例

地理设计作为城乡规划的前沿领域,体现了信息化技术对传统规划领域的革新。空间管制规划是城乡规划的重要组成部分,因其与地理环境结合紧密、涉及要素多、管理难度大的特点,更需借助地理设计,实现规划策略的合理制定和实施。本文在梳理国内外地理设计和空间管制相关研究的基础上,首先界定了本文的核心概念——综合地理单元,理清其与生态功能区划、生态单元等相关概念之间的关系,并阐明了这一概念与地理设计之间的内在联系。同时,分析了我国城乡空间管制规划中传统技术所面临的困境和挑战,论证在这一领域引入综合地理单元的必要性;进而在传统空间管制规划的基础上,以张家界市的实践为例,应用地理设计思维,提出以综合地理单元为基本载体的空间管制系统。并从综合地理单元的划分、管制要素的单元化和综合地理单元的空间管制系统编制等方面出发,构建了一个完整的体系。另从总体功能布局、产业发展、人口调控、交通设施建设等方面,分析该系统对张家界市城乡一体化发展规划编制的支撑作用。     

空间抽样的理论方法与应用分析——以厦门岛问卷调查为例

在社会问卷调查中,面临调查样本点如何布局的问题,传统的空间抽样理论主要针对单目标抽样,而社会调查问卷往往涉及到多个调查目标,并且可能是类别数据,例如涉及到被调查对象的年龄、受教育程度等,因此需要在传统的抽样方法上进行适当的改进。本文从多目标空间变异的思想出发,针对社会多目标抽样调查,利用三明治空间抽样模型软件,以厦门岛住区问卷调查的需求为目标,平衡抽样精度和抽样成本,采用简单随机抽样、空间分层抽样和三明治空间抽样方法进行抽样。通过对比分析,结果表明:(1)先验知识不丰富的情况下,简单随机抽样的结果较合理,当有足够先验知识的情况下,进行空间分层抽样能使抽样的样点更具有代表性,提高抽样的精度。(2)空间抽样样点的分布主要与分层相关,分层等级越高,也就是复杂程度越高的区域分布的样点也就越多。(3)通过综合因素分层抽样和专家分层抽样的对比,分层的合理与否,与抽样结果的合理与否有直接的关联,在抽样过程中对分层的把握非常重要。本研究的目的是为厦门岛住区问卷调查选点提供依据,同时,通过复杂程度来描述各个区域的差异,也为建立多目标空间抽样模型提供了思路。     

基于CA模型的城镇空间扩展预测 ——以昆明市为例

城市空间扩展一直以来都受到多重因素的影响。文章以昆明市主城区为例,利用CA模型分别从单一坡度因子以及经济、人口、坡向、坡度等多因子两个方面分析昆明市主城区历年的土地利用数据,探讨城镇空间扩展模型建立所存在的问题,并提出解决办法。     

国有商业银行与股份制商业银行的空间布局特征分析——以南京市江南8区为例

以南京市江南8区380家国有商业银行网点,211家股份制商业银行网点为研究样本数据,综合运用缓冲区分析、Ripley’s K函数和空间热点探测方法,分析了国有商业银行和股份制商业银行网点的空间布局特征。结果表明:两类商业银行均呈现出一定的中心集聚态势,但"向心"程度、集聚的广度与强度存在差异。缓冲区分析表明,股份制商业银行由市中心向外呈现明显递减的特点,但国有商业银行在前3个缓冲圈层内分布比较均匀;Ripley’s K函数方法表明,两类商业银行均呈现先增后减的倒"U"型空间集聚特征,但股份制商业银行集聚范围小于国有商业银行;空间热点探测方法表明,两类商业银行热点区域集聚强度相异,国有商业银行低于股份制商业银行。分析空间热点重叠部位,将国有商业银行与股份制商业银行空间布局导向分为商业中心导向、高新技术-商业中心导向和人力资本-政府机构-商业中心导向。