基于长短期记忆网络-卷积神经网络(LSTM-CNN)的北京市PM2.5浓度预测

准确预测PM_2.5浓度可以有效避免重污染天气对人体带来的危害。现有方法往往重视本地历史信息对PM_2.5浓度预测的影响,而忽略空间传输的作用。提出了一种长短期记忆网络和卷积神经网络(LSTM-CNN)相结合的方法,利用历史PM_2.5浓度数据、历史气象数据和时间数据,对空气质量监测站未来6 h PM_2.5浓度做出预测。该模型主要由2部分组成:1)基于长短期记忆网络的时序预测模型,模拟本地因素对PM_2.5浓度预测的影响;2)基于一维卷积神经网络的特征提取模型,模拟周边地区污染物的传输与扩散对PM_2.5浓度预测的影响。随机选取了北京市市区及郊区7个监测站在2014-05-01—2015-04-30期间的数据,用于研究和评估LSTM-CNN模型。结果表明:提出的LSTM-CNN模型相比于LSTM模型具有更好的预测效果,且对于郊区站点预测效果的改进略优于市区站点。     

基于多通道长短期记忆网络的PM2.5小时浓度预报

PM_2.5作为主要的大气污染物之一,严重影响空气质量和人体健康. 基于深度学习的PM_2.5小时预报研究中,不同输入要素的历史时间序列对PM_2.5预报结果的响应情况存在差异. 因此,基于太原市2019—2020年空气质量监测站、气象观测站的数据,提出一种多通道长短期记忆网络(Multi-Channels Long Short Term Memory,MULTI-LSTM)模型对PM_2.5浓度进行预报. 首先使用独立的长短期记忆网络(LSTM)学习每个输入要素,然后将每个模型的学习结果进行融合,最终获得未来多小时的PM_2.5浓度预报结果. 将单通道LSTM模型(BASE-LSTM)和LSTM扩展模型(LSTME)作为对照模型,与MULTI-LSTM模型的预报精度进行对比. 结果表明:不同观测窗与预报时效下,MULTI-LSTM模型在测试集上的预报精度明显高于其他2个对照模型. 其中,MULTI-LSTM模型在8 h观测窗和6 h预报时效组合下,均方根误差(RMSE)、平均绝对百分误差(MAPE)以及拟合指数(IA)分别为20.26 μg/m3、51%、0.91. 对未来逐6 h的预报中,观测窗宽度从8 h增至32 h,MULTI-LSTM模型的预报精度无明显变化,观测窗宽度为40和48 h时,RMSE比8 h观测窗下分别下降了2%和3%. 此外,增加LSTM层深度不会提升模型的预报精度. 研究显示,利用MULTI-LSTM模型作为PM_2.5浓度小时预报模型,通过选取合适的观测窗宽度与气象要素,可获得精度较高的预报结果.      

基于网络数据的乡村旅游热点识别及成因分析——以江苏省为例

基于旅游网站数据,提出一种乡村旅游热点识别方法,以江苏省为例,运用趋势面、核密度、热点分析等方法探寻乡村旅游冷热格局及演变特征,并借助地理探测器揭示其时空演化的影响因素。结果表明:(1)江苏省乡村旅游热度的时间演化规律明显,年际变化呈"S"型演变轨迹;季节变化呈"三峰四谷"特征。(2)江苏省乡村旅游热度的空间结构在2009—2017年间经历了"单核—双核—三核"的演化过程,但其空间异质性依然显著,整体表现为"南高北低,东高西低"的差异特征。(3)影响因素在不同时段的影响强度各异,交通条件、服务能力一直是主导因素,经济水平对乡村旅游发展早期的热度提升有显著影响,资源禀赋的显著性趋于下降,生态环境和政府导向的影响力逐渐增强。基于网络数据的乡村旅游热点识别为乡村旅游定量研究提供了新的研究视角,对乡村旅游资源开发与区域合作具有重要的指导意义。     

基于镶嵌数据集的海量数据存储管理 ——以青海湖流域为例

如何对多源、多尺度和不同分辨率的海量影像数据进行高效存储与管理已成为当前地理信息数据库建库的关键。镶嵌数据集是当前管理栅格影像数据的新技术。本文详细阐述了镶嵌数据集管理海量数据的处理方法与入库技术流程。同时以青海湖流域为研究区,选择最新的Landsat 8遥感影像数据与Aster DEM两种数据格式为例,应用新的镶嵌数据集数据处理与入库技术,实现了不同格式影像数据的镶嵌处理、数据系列产品的生成以及不同格式栅格数据的标准统一与数据建库工作。实验结果表明,使用镶嵌数据集可以高效地处理不同来源、不同时期以及不同格式的影像数据,可以实现多种类型影像数据及相关数据产品的实时构建、快速查询以及大容量数据的高效存储,说明应用镶嵌数据集在多源数据集成管理、数据显示以及网络并发访问等方面具有巨大的优势。     

基于回归分析方法的城市火灾预测——以天津市为例

城市火灾预测对于火灾预防和消防部署具有一定的指导意义.本文采用回归分析方法建立了幂函数、指数函数等多种火灾预测数学模型,应用所建立的火灾预测模型和SPSS软件对天津市7年的火灾统计数据进行了曲线拟合,并对各种模型进行了显著性检验和比较,结果表明指数模型作为火灾起数随年份变化的曲线模型,预测的下一年火灾情况与实际情况基本...     

基于CA-Markov模型的土壤侵蚀预测分析——以宜昌市为例

本研究介绍了CA-Markov模型预测土地侵蚀的方法,分析了宜昌市2000年、2010年和2020年三期的土壤侵蚀强度空间分布数据,提出以这三期数据作为预测基准年,利用CA-Markov模型进行精度验证后来预测宜昌市2030年土壤侵蚀情况,并在此基础上分析宜昌市2030年土壤侵蚀强度空间分布及土壤侵蚀发展趋势。结果表明：宜昌市2030年土壤侵蚀情势总体向好发展,水土流失面积与强度呈现“双下降”态势,水土流失面积下降至2493.6km²;秭归县、当阳市、兴山县等区域土壤侵蚀情势仍然不容乐观,高强度侵蚀面积出现净增长,仍是未来水土保持的工作重点。     

基于环境容量的水环境承载力评价与预测——以郑州市为例

在现有水环境承载力研究的基础上,辨析了狭义水环境承载力与广义水环境承载力的内涵,提出将环境容量作为评价水环境承载力的重要因素。从指标选取、指标标准值确定、指标权重确定、评价方法等方面构建了基于环境容量的水环境承载力综合评价体系,并采用该评价体系对郑州市现状水环境承载力进行评价。结合郑州市"十三五"相关规划,设制了水环境承载力优化发展情景和强化发展情景,预测了两种情景下郑州市水环境承载力改善情况,提出郑州市水环境承载力提升对策建议。     

基于STIRPAT模型的碳排放峰值预测研究——以甘肃省为例

利用STIRPAT模型对未来甘肃省碳排放达峰时间及峰值进行了预测。基于不同视角选取了不同的碳排放影响因素,对甘肃省2005—2020年的时间序列数据进行回归分析,得出甘肃省碳排放趋势方程,设定基准、低碳及强化低碳3种情景模式,预测出不同情景下甘肃省2021-2035年碳排放量及碳强度指标。研究结果表明：在基准情景下甘肃省二氧化碳排放总量将在2032年达峰,峰值为16248.88万吨;低碳情景下碳排放总量将在2030年达峰,峰值为15560.75万吨,可看齐国家2030年前达峰目标;强化低碳情景下碳排放总量将在2027年实现提前达峰,峰值为15078.07万吨。最后,基于甘肃省省情并结合研究结果,对其碳达峰工作提出对策建议。     

基于大数据的大气污染防治方式优化探究——以西安市为例

随着"大数据"时代的到来,传统的环保方式面临变革。本文结合西安市大气污染防治实际情况以及环保大数据的关键技术,阐述大数据在环境空气质量预测、污染源精准判断、定量化管理与决策等方面的应用探索,为智慧环保提供新思路。     

大数据时代网络视频网站的发展——以“爱奇艺”为例

本文以爱奇艺视频网站为例,从依托百度和PPS、独创"绿镜"功能、创新自制内容,以及实现个性化推荐等方面,简要阐述了爱奇艺是如何在大数据时代背景下锐意创新的,以期对其他网络视频网站有借鉴意义。     

基于CBERS-02卫星数据的地震滑坡识别——以青川县为例

以5.12地震后四川省青川县为研究区域,以该区域CBERS-02 CCD数据及DEM数据为基础数据,结合国内外滑坡遥感识别数据处理方法,通过九个特征指标(CBERS-02 CCD五个波段、亮度、绿度、湿度及坡度)组合对青川县进行滑坡识别。首先经过镶嵌裁剪得到研究区影像图,用1、2、3波段合成真彩色图像,对该区域遥感影像滤波增强处理,减少图像斑点,改善图像质量,同时应用穗帽变换生成研究区的亮度、绿度、湿度指标;然后结合地震滑坡分布的地质地貌、构造岩性、形状纹理特点,对九个特征指标进行最大似然法监督分类;最后利用青川县的现场调查资料,对该滑坡识别结果进行了验证,同时结合滑坡发生的机理对滑坡分布进行了分析。研究区域的滑坡分布具有以下特点:1)分布范围广泛,且河谷两岸较多;2)地震产生的滑坡大多发生在坡度40°～50°、海拔700～1 100 m的山坡上。研究结果表明,利用中巴卫星进行滑坡识别的分类精度为76.4676%,Kappa系数为0.7130,抽取初步识别的96个滑坡进行野外校验,正确率为89%。证明中巴卫星适应于山区地震滑坡的识别。     

富砷地热废水排放的水环境效应——以西藏羊八井热田为例

西藏羊八井热田是我国目前唯一用于地热发电的高温热田,地热电厂产生的高砷废水直接排入了藏布曲(河)——热田内最主要的地表水体。通过地热废水、藏布曲(河)河水、羊八井河水和藏布曲南溪水的砷含量的对比,阐明了地热废水排放与其他水体汇入对藏布曲河水砷含量变化的影响。地热废水中的砷在排入藏布曲后受到了河水稀释作用与河床沉积物吸附作用的影响。计算了藏布曲不同河段内砷的综合衰减系数,并与河床沉积物对砷的吸附分配系数进行了对比,发现二者的拟合曲线符合指数关系。这表明随着河床沉积物吸附作用的加强,河水中砷的天然衰减将相应呈指数形式增加。     

基于InVEST-PLUS模型的碳储量空间关联性及预测——以广东省为例

构建土地利用碳储量数据库,基于InVEST模型Carbon模块,得到广东省1990~2020年碳储量时空分布情况.用Moran’s I指数和Getis-Ord Gi^*分析格网尺度下碳储量时空分布特征,用Anselin Local Moran’s I得到LISA集聚图.然后运用PLUS模型和14个土地利用驱动因子预测2050年土地利用及其碳储量分布.结果表明,土地利用变化直接影响区域碳储量高低,林地、草地等具有生态服务功能地类碳密度最高,分别是188.44,329.34Mg/hm².碳储量空间格局整体呈现出中部低、北部高、东西中等的特点.碳储量空间分布特征与土地利用特征一致,碳储量显著高值集聚区域分布在建设用地少、生态用地多且连片的粤北地区,显著低值区域分布在国土开发强度和生态用地破碎化程度高的珠三角地带.在自然发展情景下,到2050年广东省土地利用碳储量将减少4327.21万Mg,随着国土空间进一步开发,环珠江口沿岸城市碳储量持续下降.增加植被生态系统碳储量,是实现碳中和的重要手段之一.要继续维持粤北山区生态保护屏障的重要地位,减缓珠三角城市土地开发强度,提高建设用地集约节约能力,形成平衡协调的土地利用和碳储量格局.     

基于多模型的区域气候变化预测方法比较研究——以厦门市为例

研究表明,气候变化对流域水资源以及生态环境造成一定影响,找到预测区域气候变化的适宜方法,可以为厦门市应对气候变化带来的影响起到积极的推动作用。文章采用英国气象局Hadley气候预测研究中心的HadCM3模式在B1情景下的输出结果,利用Delta方法对大尺度数据进行降尺度处理,得到厦门站气温和降水预测数据,与天气发生器以及统计学ARMA模型分析得到的预测结果进行比较,分析三种方式对厦门站气温和降水模拟及预测的效果,探讨各自的优点及存在的局限性。     

基于BP神经网络的城市生活垃圾产生量预测研究——以上海市为例

文章总结分析了影响城市生活垃圾产生量的因素,并根据相关性分析结果确定了主要影响因素,然后建立了上海市生活垃圾产生量的BP神经网络预测模型,并将预测值与实际值进行比较,表明该模型具有较好的适用性和准确性,最后对上海市未来几年的生活垃圾产量进行了预测.     

基于BP神经网络的城市总生态足迹预测研究——以武汉市为例

鉴于BP网络在处理非线性复杂系统的优势,以武汉市为研究对象,构建一个10-4-1结构的BP神经网络预测模型,将1978-2002年和2003年的相关数据作为模型的训练和测试样本,以2004年的社会、经济、环境数据作为网络的预测输入,对该年的总生态足迹进行预测。结果表明,BP神经网络预测结果与实际足迹值的相对误差为0.69%,预测精度优于传统的多元回归统计模型。     

基于多源数据的干旱监测指数对比研究——以西南地区为例

干旱作为一种时常发生的自然灾害,影响范围广,对农业和粮食安全、人类生活等有深远影响。目前常用的干旱监测指数,都有各自的优缺点,无法适用于所有类型的干旱。论文利用基于气象要素驱动数据集的SPI(Standardized Precipitation Index)、基于MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)的ESI(Evaporative Stress Index)、ETI(Evapotranspiration Index)和基于GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)观测数据的水储量变化TWSC(Terrestrial Water Storage Changes),对西南地区2005—2014年间的干旱情况进行分析,对比了几种不同数据源下的干旱监测指标的监测效果。结果表明:1)4种干旱监测指标对西南地区的干旱都较为敏感,其中6个月尺度的SPI(即SPI-6)与3个月尺度的ESI(即ESI-3)相关性相对最强(R2=0.431,P0.01);2)基于GRACE的水储量变化受全局性大干旱的影响较大,且秋冬比夏天的影响大;3)SPI-6、ESI-3、ETI-3能够较为准确地监测出干旱的空间分布及干旱过程中重心的移动,ETI-3在2009—2010年的干旱中有明显滞后,SPI-6则在干旱末期夸大干旱严重程度。     

基于位置大数据的村域尺度多功能性评价——以苏州市为例

村域尺度的多功能性评价对于揭示乡村空间由同质性向异质性分化发展具有重要意义。研究将探索乡村空间行为主体的活动变化作为多功能性评价的新思路,基于位置大数据反映的人类活动规律,构建了乡村空间居住、就业和消费三大功能指数,并就苏州市以农业和生态用地为主的陆巷村和众安桥村、建设用地为主的集善村和周泾村进行了实证分析。结果显示：具有相似区位条件和地域特征的乡村空间在工作日、双休日、节假日表现出不同的主导功能,可进一步划分为农旅结合型、兼业竞争型,以及现代园区型、城镇生活型。作为大数据方法在乡村地理学领域的一次有益尝试,研究结论可为乡村振兴战略提出的分类推进乡村发展提供科学借鉴。     

基于HJ-1 CCD数据的海冰时空特征分析——以渤海辽东湾为例

基于环境减灾卫星(HJ-1)CCD数据,对比分析了CCD数据4个波段的不同地物波谱特征,构建了海冰遥感信息提取指数(SII),并将该指数作为一个特征参量与CCD数据的其他4个波段进行支持向量机分类,提取了2012/2013年海冰发展关键期的海冰时空变化信息,在此基础上,结合气象数据分析了2012/2013年冬季渤海辽东湾海冰灾害的时空分布特征。结果表明:海冰的冻结、融化、增长和减弱与冬季气候时空变化特征有密切关系;HJ-1CCD数据能有效提取海冰信息,是海冰监测的一种有效的数据源;基于SII指数的支持向量机遥感图像海冰分类方法对海冰的识别具有较高的精度,能够为海冰监测提供新的技术支撑。     

浅析网络写作碎片化——以微小说为例

社会传播的碎片化影响了人们交流的方式,网络媒介的发展更是加速了碎片化的进程,网络写作作为网络文体的制作方式,碎片化特点明显。本文以微小说为例,对网络写作碎片化这一现象进行分析。