生态工程背景下西双版纳NDVI时空变化分析

利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)所合成的MOD13Q1数据,从时间变化、空间分异、重心迁移和地形因子4个方面分析了西双版纳生态工程实施前(2004～2010年)和实施后(2011～2017年)NDVI(植被归一化指数)值的变化特征,并探讨夏季NDVI值和气象因子的关系。结果表明:①2004～2010年西双版纳NDVI以-0.176%/a的速率下降,而2011～2017年NDVI以0.221%/a的速率上升。②西双版纳NDVI频度呈"单峰"结构,生态工程实施后NDVI阈值0.9所占面积比例增加最为显著(增加了17.2%),NDVI重心由西南方向(迁移距离7.58 km)转向东南方向(迁移距离4.75 km)。③与2004～2010年相比,2011～2017年NDVI在海拔720～870 m、坡度13°～16°以及东北方向上恢复成效最为显著,增长率分别为2.7%,1.4%和1.2%。④夏季气温过高、降水过多以及日照时数少是导致夏季NDVI值最低的主要因素之一。⑤生态工程的实施对2011～2017年西双版纳NDVI的上升具有重要影响,但西双版纳NDVI下降区域的面积比重仍然较大,部分地区的生态环境建设需要继续加强。     

基于GIS的陕西省工业水污染排放空间分布研究

【目的】陕西省工业基础力量雄厚，工业资源优势突出。鉴于其位于黄河中上游，确定其水污染排放空间布局特点，对于促进陕西省与黄河流域环境污染协同治理，具有重要意义。【方法】根据陕西省2020年环境统计数据，运用GIS中的相关核密度评估空间分析工具，研究陕西省工业源水污染排放空间分布格局。【结果】结果显示：(1)陕西省工业源水污染源排放主要集聚在关中平原地区，渭河水系沿岸1 km以内最为聚集，其工业污染源数量共94家，工业废水COD、工业NH₃-N排放量分别占全省的7.18%、6.67%。(2)陕西省内工业废水COD和工业NH₃-N排放量最高的产业集中在化学原料和化学制品制造业，酒、饮料和精制茶制造业，农副食品加工业，煤炭开采和洗选业等。(3)陕西省工业废水COD排放密度最高的区域主要位于渭南市；工业废水NH₃-N排放密度最高的区域主要位于宝鸡市、西安市及渭南市。【结论】结果表明：陕西省工业源废水污染物排放应重点关注关中地区的渭河流域，同时也需强抓化学原料和化学制品制造业、酒、饮料和精制茶制造业、农副食品加工业、煤炭开采和洗选业...     

甘肃省水资源-经济社会-生态环境耦合协调演变分析

水资源、经济社会和生态环境之间存在复杂的耦合关系，推进三者耦合协调是实现区域可持续发展的重要前提。基于耦合协调度模型测算2010—2019年甘肃省14个市（州）水资源-经济社会-生态环境系统耦合协调度，并结合重心演化模型对耦合协调度演变特征进行分析。结果表明：（1）2010—2019年，甘肃省水资源-经济社会-生态环境综合评价指数整体呈小幅上升趋势，空间分布与各市州水资源禀赋、经济社会发展和生态环境治理分布格局相一致；（2）2010—2019年，甘肃省三大系统耦合协调度处于[0.52,0.54]，属于基本协调类型；空间维度上各市（州）耦合协调类型或持续稳定或有所提升；（3）2010—2019年耦合协调度重心轨迹主要分布在兰州市，年均移动距离为7.19 km。应针对区域特点采取差异化策略以推动水资源-经济社会-生态环境向高级耦合协调方向演进。     

赣江流域土地利用迁移变化分析

土地利用/覆被变化是人类与自然环境相互作用的重要表征，其变化特征深刻影响着区域的生态安全和社会经济可持续发展。基于赣江流域1980—2018年土地利用数据，利用ArcGIS空间分析方法，分析赣江流域土地利用的时空变化特征。结果表明：赣江流域1980—2018年土地类型以林地和耕地为主，林地和耕地面积呈减少趋势，建设用地面积不断增加；流域土地利用综合指数呈增加态势，表明土地利用变化加快；土地利用转换类型以耕地和林地向建设用地转移、林地和草地相互转移以及林地向耕地转移为主，部分耕地转化为水域；草地、水域、建设用地重心变化较明显，草地的重心在向西偏北方向迁移，水域的重心在向西偏南方向迁移，建设用地重心在向东偏南方向移动，移动速度均具有阶段性。可为赣江流域生态环境保护、水土资源规划与管理提供科学依据。     

近15年山东省水环境污染与经济发展关系研究

论文采用环境库兹涅茨曲线（EKC）对2003-2017年间山东省水环境质量与经济增长之间的关系进行研究，并结合弹性系数理论评价典型污染物的治理效果。结果表明：山东省水环境污染与经济发展之间存在着显著的相关性，工业化学需氧量（COD）、氨氮排放量的EKC曲线均表现出下降趋势。工业废水排放量的EKC曲线呈明显的倒"U"型，研究时段内，工业废水排放量已过峰值，其后随人均GDP的增长而降低。生活废水及生活COD、氨氮的排放量随着经济的发展持续上涨。此外，在废水排放量的控制效果及污染物的治理效果方面工业均优于生活。由此可见，山东省的工业污染物排放与经济发展之间的关系逐渐趋于协调，生活污染物排放与经济发展之间仍未实现协调发展；生活污染物排放已逐渐成为山东省流域内主要的污染源之一，对未来山东省的经济发展和水生态安全可能构成潜在威胁。     

塔里木河流域的绿洲迁移研究

绿洲是干旱区社会经济发展的根基,是干旱区生态保护的核心。理解和定量表征环境变化下绿洲的演化规律是沙漠治理和绿洲保护的关键科学问题。选用2002—2018年MODIS土地分类数据集MCD12Q1,计算绿洲动态度、绿洲重心、不同土地类型的绿洲化贡献率、林草水域与社会经济用地的转化率四个指标,对塔里木河流域及其四大源流流域的绿洲迁移过程进行分析。结果表明:(1)塔里木河流域的绿洲面积总体呈现扩张趋势,在2002—2018年间,流域内绿洲面积扩张28.3%。(2)在2002—2018年,塔里木河流域的绿洲重心总体向南迁移。和田河、阿克苏河、叶尔羌河以及开都孔雀河四个源流流域的绿洲重心总体上向塔里木河流域的地理中心逼近。(3)流域内林地和耕地对绿洲演化贡献度较弱,而水域和草原对绿洲的增长和衰退的贡献率较强。(4)在2002—2018年,塔里木河全流域及其源流流域均呈现出林草水域向社会经济用地转化的趋势。空间上,社会经济用地的边缘地带表现出林草水域向社会经济用地的转变;在社会经济用地的内部,出现林草水域增加的现象。上述结果定量化的揭示了2002年以来塔里木河绿洲迁移演化的显性化图景,可为塔里木河以及其他干旱流域的治理和规划提供一定参考。     

1985- 2015 年吉林省湖泊资源演化的时空动态特征

利用 Landsat 遥感影像, 采用面向对象分类法, 获取 30 年( 1985- 2015) 序列的吉林省湖泊空间分布图。基于 GIS 通过时间动态度指数、空间分布矢量密度指数以及多个景观指数对湖泊演变的时空动态特征进行系统分析。 结果表明: 30 年间吉林省湖泊面积总体呈萎缩趋势, 面积由2 667.12 km2 减少到2 131. 25 km2 , 湖泊数量减少了 72 个, 减少比例为 13. 74% ; 吉林省湖泊资源以小型湖泊( 0~ < 10 km2 ) 为主, 占比超过 90% , 30 年间不同面积等级的湖泊数量均有所减少, 其中小型湖泊减少了 63 个, 占 13.04% ; 空间分布矢量密度显示吉林省湖泊资源的分布呈现显著的分区特点, 其中东部湖泊资源稀少且密度指数最低, 湖泊数量增加了 10.39% , 但总体面积减少了 10.83 km2 ; 西部湖泊资源丰富, 以小型湖泊为主, 30 年间湖泊数量和面积均显著减少, 面积减少 266.85 km2 , 数量减少 25. 54% , 中部湖泊资源变化波动较大, 面积总体减少 237. 75 km2 , 数量减少 5. 33% 。     

三峡水库运行后宜昌-城陵矶河段冲刷重心下移与时空演变

三峡大坝下游河道的冲刷发展影响着长江中下游的防洪、航运及区域经济发展。本文以宜昌至城陵矶河段约400 km长河段为研究对象,基于2002—2018年河道的来水来沙、泥沙粒径和横断面形态观测资料,计算并分析河道垂向冲淤、横向摆动、平滩面积、平滩水深和冲淤量的变化,根据河道平面形态将研究河段划分为32个子河段,对子河段平均平滩面积和平滩水深的变化速率进行分级,引入空间聚类分析方法,对冲刷强度等级最高的河段在时空尺度上分布进行聚类分析,研究河道冲刷重心的时空迁移规律。结果表明,三峡水库运用后下游河道经历了蓄水初期冲刷较强（2003—2007）、175 m正常蓄水运用后冲刷减弱（2008—2012）和上游梯级水库运用后冲刷增强（2013—2018）的三个阶段;空间上,宜昌至枝城及上荆江河段普遍冲刷,以弯曲型为主的下荆江河道以冲为主,但冲淤交替频繁,同时冲淤强度具有随时间衰减的特点;冲刷重心具有向下游迁移的趋势,在三峡水库蓄水初期冲刷重心向下迁移较快,之后减缓,上游梯级水库运用后,冲刷重心下移速率明显加快,之后再次减缓,2003—2018年冲刷重心平均下移速率约7.5 km/a。     

1965—2013年中国用水量的时空演变

气候变暖、人口增加、经济增长过快共同加剧了我国水资源短缺问题。对我国大陆341个行政区综合运用BFAST趋势检验法和空间自相关分析法，探究了1965—2013年用水量的时空演变规律。结果表明:中国用水量不断增加，用水量趋势变化的突变点主要在1990年后，突变后增加与减少并存，使用水量增速减小。中国用水量的分布存在空间集聚特征，基本以胡焕庸线为界，用水量的集聚度东高西低（新疆除外）。中国用水量的集聚区域在1995年前与灌溉用水量相对一致，集聚度高的地区分布在新疆和长三角区域；1995年后与工业用水量较为相近。工业和城乡用水量集聚度高的地区分布在东北、华北和南方，集聚度低的地区分布在西部，其中农村用水量分布的集聚效应最为明显。探究我国用水变化的时空特征可为水资源保护及用水效率的提升提供科学依据。     

长江城汉河段深泓线演变对水沙异变的响应研究

深泓线演变规律对于研究河势与河床地貌的变化具有重要意义。为探明三峡水库蓄水后水沙条件改变对下游城陵矶-汉口河段(城汉河段)深泓线演变的影响,基于1998～2017年城汉河段实测深泓线高程资料,对比分析了此期间深泓线高程和空间分布模式的变化,及其与水沙条件的关系。结果表明：三峡水库蓄水前深泓线总体上冲淤平衡,蓄水后的2003～2008年间河道深泓线剧烈冲刷下切,2008年后冲刷态势有所放缓,且不同高程深泓点分布的多样性增大;蓄水后深泓线的冲刷下切也导致与之相关的聚集性地貌单元的平均间距由30 km左右大幅缩短为20 km;河道水沙条件对深泓线演变相对贡献率高达88.9%,三峡水库蓄水引起的河道汛期水流冲刷强度增大是引起深泓冲刷下切的最主要原因。     

长江经济带城市生态效率时空格局及驱动因子探测

研究区域生态效率的时空格局,并探讨其形成机制,对于引导城市生态文明建设和实现区域可持续发展具有重要意义。利用DEA模型和空间自相关,系统研究了2006～2016年长江经济带108个城市生态效率的时空格局特征和演化规律,并利用地理探测器模型对其驱动因子进行探测。研究表明:①2006～2016年长江经济带城市生态效率一直处于较高水平,呈波动递增趋势,上、中、下游3个地区的城市生态效率差距在逐年缩小。②空间格局上,长江经济带的城市生态效率类型差异显著,由"东高西低"格局向"多中心"格局转变。③从空间集聚变化看,长江经济带的生态效率空间相关性很小,集聚特征不明显。④生态效率受多种因子共同作用,不同年份的主导因素存在显著差异,各因子在上、中、下游地区表现出明显的地域性和差异性。     

三门峡水库“318”试验效益评估与建议

"318"试验已经4年,非汛期90%以上泥沙堆积在距坝75km范围,淤积重心下移38km.潼关河段发生冲刷,潼关高程下降0.99m.潼关以下库区共冲刷1.477亿m3.应当看到,2003-2006年期间,非汛期各年进库沙量不足1.0亿t,淤积量少有利冲刷,尚无大沙年(2.0亿t以上)的考验.非汛期平均水位仍偏高,年度运用方案仍有改进的空间.     

博斯腾湖湖岸线时空变化特征

利用2006-2016年内的5期landsat遥感数据影像来初步研究博斯腾湖湖岸线在时间和空间两个维度的变化特征以及博斯腾湖湖岸线的变化趋势。通过运用水体指数找出博斯腾湖的水体,提取这5期遥感数据中博斯腾湖的面积和周长,进而计算岸线发育系数、形状复杂程度和圆形度来表征岸线的变化特征。研究结果表明:博斯腾湖湖岸线呈阶段性的变化趋势,2006-2013年间博斯腾湖湖岸线的面积从990. 78 km~2减少到902. 25 km~2,2013-2016年期间博斯腾湖湖岸线面积从902. 25 km~2增加到963. 48 km~2。博斯腾湖湖岸线的面积呈现先减少后增加的过程;博斯腾湖湖岸线的周长也呈现阶段性变化,从2006年的325. 32 km减小到2013年269. 33 km,而2013-2016年为增加趋势,从2013年269. 33 km增加到2016年的331. 93 km。在空间上博斯腾湖的西北角的湿地在2006-2011年向东南变化剧烈,2011-2016年表现稳定,在博斯腾湖的南岸和东南角也出现了周期性的变化,岸线2006-2013年呈现向北部缩小的特征,2013-2016年则向南变化,且变化幅度较大。     

中国大陆降水时空格局演变新事实

基于1961年-2014年54年的降水格点数据,利用反距离权重法插值计算分析了中国大陆年降水时空分布,对年降水量进行分类,统计出54年的各个降水分区所占面积变化特征。引进降水重心概念,以年降水量为权重,计算出中国大陆54年的年降水重心并分析其移动特征。结果表明,各个降水分区面积变化与重心移动整体上为随机性序列,波动性明显。其中年降水量在400~600mm的面积占比最大,趋势性最明显,波动幅度最大;受东北和华北地区的降水变异特征显著的影响,年降水重心在东北-西南方向的离散度较大,具有指示局部气候异常的作用。降水重心的纬度与1 400mm的分类降水面积相关性最大,经度方向相关性不明显。在54年时间尺度和中国大陆空间尺度下,气候变化中的整体降水格局未发生重大改变。     

2000～2020年丹江口库区人类活动干扰强度时空特征

丹江口水库是我国南水北调中线工程的水源地,揭示库区人类活动干扰的时空特征对于该区域生态环境的恢复与改善具有重要的科学意义。基于"自然-经济-社会"模型构建了丹江口库区人类活动干扰评价指标体系,利用模糊层次分析法和TOPSIS综合评价模型对人类活动干扰强度进行了量化,分析了库区人类活动干扰强度的时空分异和空间集聚特征。结果表明:2000～2020年间丹江口库区的人类活动干扰强度逐渐降低。然而,库区人类活动干扰强度的空间差异性明显,整体呈现出东北部伏牛山区、西部秦岭山区和西南部武当山区低,水库沿线及周边低海拔丘陵、冲积平原区高的分布特征。同时,人类活动干扰强度具有显著的空间集聚性,并呈现高值集聚区(热点区)由水库沿线及周围地区大幅缩减,城镇地区小范围扩展的集聚特征。这表明了近年来库区移民、封山育林等政策对库区的生态环境恢复起到了重要的促进作用。研究结果可为进一步改善库区的生态环境质量、促进可持续发展提供理论依据。     

贵州省水资源脆弱性时空变化特征分析

对水资源脆弱性的时空变化分析可为水资源的规划管理、缓解水资源脆弱程度提供重要依据。通过压力－状态－响应模型,用组合权重法分析贵州省2004-2017年的水资源脆弱状况。结果表明：2004-2017年间贵州省水资源脆弱指数总体呈波动下降的趋势,全省脆弱指数平均值为0.486,属于中度脆弱;基于PSR模型计算结果为：压力指数＞状态指数＞响应指数;脆弱指数存在明显的空间差异性,各市（州）面临的水资源脆弱性问题仍十分严峻;导致全省脆弱指数部分地区偏高的原因主要是水资源面临的压力过大,现阶段水环境状况较差;废污水排放总量、农用化肥施用量、降雨量和水资源总量是影响全省水资源脆弱性的重要因素。总体而言,贵州省水资源属于中度脆弱,脆弱性空间差异明显,水资源脆弱性的形势较为严峻。因此,研究贵州省水资源脆弱性可为贵州水资源的保护和管理提供理论依据,也为喀斯特地区水资源脆弱性的探索提供参考。     

京津冀地区工业适水发展评价

以优化京津冀地区工业适水发展为目标，在深化解析工业适水发展概念和内涵的基础上，构建工业适水发 展评价指标体系及评价模型，剖析水资源与工业发展布局的协调程度，探究工业适水发展的时空变化特征及其障 碍因素。结果表明：京津冀地区的复合系统综合评价指数呈现出以京津为核心空间分布格局；水资源系统发展水 平较高且呈波动增长趋势，但增幅小于工业发展系统。2008—2018 年，京津冀地区由濒临不适水逐渐演变为初级 适水发展状态；工业适水发展水平呈现出以京津为核心的“中部高、四周低”的分布特征。京津冀地区工业适水 发展主要受到人均水资源量、工业增加值、工业增加值比重和工业废水排放强度等因素的影响。研究结果可为 优化京津冀地区工业发展布局、促进水资源与工业的协调可持续发展提供参考。     

环渤海低平原土壤盐化特征及基于DEM的Co-Kriging插值研究

针对环渤海低平原土壤盐化特征,通过选取0～20 cm深度内的127个代表性土样进行土壤全盐量测定,结合DEM,综合运用地质统计学方法与GIS技术研究土壤盐分的空间分布状况.结果表明,土壤盐分空间变异强度属于中等,土壤盐分单变量和交互变量的空间相关程度均属于中等,空间自相关距离分别为40.60 km 和135.60 km.环渤海低平原土壤盐分含量在不同高程上存在分布差异,并随着高程的降低土壤盐分含量呈增加的趋势.自内陆平原向东部滨海平原土壤盐分含量逐渐增加,盐分含量较高的地区出现在唐山-天津-沧州-东营-滨州一线.非盐化土以内陆平原为主,分布在保定-衡水-邢台-邯郸一线.通过协同克立格插值的均方根误差与普通克立格插值相比减少了0.29%,而预测值与实测值的相关系数提高了20.58%.     

云南高原岩溶区极端降水变化规律研究

利用云南高原岩溶区9个气象站1960-2017年逐日降水量数据,通过MATLAB软件计算了6个极端降水指数,基于反距离加权插值、线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验以及Morlet连续小波变换等技术方法,探讨了云南高原岩溶区极端降水的演化规律。结果表明:云南高原岩溶区1960-2017年各极端降水指数中,CDD、RX1day、RX5day、SDII主要呈缓慢的上升趋势,CWD呈显著的下降趋势,PRCPTOT整体减少趋势不显著;1960-2017年间仅有CDD和PRCPTOT发生了显著突变,突变年份分别为2006年以及2000年,其余4个指数CWD、RX1day、RX5day、SDII无明显突变现象;各极端降水指数周期性震荡较为明显,CDD、CWD、RX1day、RX5day分别存在28~30a、26~30a、27~30a、27~30a的主周期,SDII与PRCPTOT在27~30a时间尺度上周期最为明显;1960-2017年云南高原岩溶区各极端降水指数空间差异较为明显,除CDD表现为由南向北逐渐递增趋势外,其余5个指数表现为由北向南逐渐递增的相反趋势;1960-2017年间,CDD、CWD、RX1day、RX5day以及SDII均与PRCPTOT呈一致的极显著正相关,相关系数均达0.98以上。极端降水的这些变化可为未来岩溶水资源管理、生态环境建设等方面提供参考。     

广州市复合洪水及衍生滑坡灾害风险评估及空间迁移规律研究

河口地区受高强度局部暴雨和潮位顶托作用的影响，复合洪水及衍生滑坡灾害频发。提出了一种复合洪水及衍生滑坡灾害风险评估及空间迁移规律研究的综合方法，以广州市为研究区，构建了广州市复合洪水及衍生滑坡灾害风险评估指标体系，采用加权综合评价法对多源复合灾害进行风险评估，并基于标准差椭圆法探究上述3种灾害的风险空间分布格局及灾害风险迁移规律。结果表明：(1)广州市有52.81%的地区属于中高风险及高风险区域，复合洪水及衍生滑坡灾害风险整体上呈现东北高西南低的特点，其中从化区和增城区风险较高，因此，应对以上区域采取防灾减灾措施降低灾害风险；(2)暴雨洪水-复合洪水-复合洪水及衍生滑坡灾害的风险重心先向西南方向移动后向东北，灾害风险呈现西南—东北分布格局，灾害风险的聚集效应先增强后逐渐减弱。研究结果可为复合灾害的风险决策及防灾规划提供科学依据。