基于关键功能组的河道内生态需水计算

河道内生态需水是目前生态学、水文学和水资源学研究的热点领域,现有计算方法中从生态系统功能完整性的角度出发计算生态需水的较少。首先利用Ecopath模型对小清河流域2014年5月、8月、11月生态系统内群落间营养关系进行了模拟,分析得到了小清河流域生态系统关键功能组;然后,利用栖息地适应性指数(HSI)确定了各关键鱼类生存和繁殖的适宜流速及水位;最后,耦合多物种的适宜流速及水位,利用改进后的AEHRA法计算生态需水量。结果显示,小清河流域鱼类非产卵期(1月-3月、8月-12月)上、中、下游生态需水量分别为4.28m3/s、0.74m3/s、3.47m3/s;产卵期上、中、下游生态需水量分别为23.52m3/s、5.96m3/s(8.65m3/s)、37.38m3/s。与Tennant法比较,本方法计算结果可以将生态系统健康状况维持在"一般"水平以上,即可以满足流域内大多数水生物需水量,同时,该方法计算结果显示出鱼类产卵期与非产卵期的生态需水量差异,为流域内跨季节调水提供依据。     

灞河流域气候变化及其对径流的影响研究

根据1961—2010年的灞河流域内的逐月水文气象数据,采用Mann-Kendall法对水文气象要素进行变化趋势分析,采用双累积曲线和复回归模型进行径流量的气候变化响应研究。结果表明:流域内年径流量显著减少,年平均气温和年降水量均无显著的变化趋势,仅仅表现为气温略升高、降水稍减少;气温变化和降水变化对径流量的影响各自存在3个突变点,突变点前后径流量增加或减少的变化明显,由回归分析可知,气温升高、降水减少是径流量减少的主要原因。     

水循环多元综合模拟系统(HIMS)的研究进展

面向半湿润半干旱区水循环多要素、多过程、多尺度综合模拟的难题,通过多元水循环要素的理论分析,采用遥感定量反演、多过程集成,研发了水循环多元综合模拟技术系统HIMS(Hydro-Informatic Modeling System),包括水文函数子系统(HydroLib)和生态水文子系统(EcoHAT)等。本文分别介绍了HIMS系统的原理、结构、功能以及验证和应用,包括用于揭示气候变化、人类活动、土地利用变化与水文循环的相互作用,支撑与水相关的生态与环境问题研究;经与国外的水循环模拟技术相比,HIMS更适合我国现有的数据与环境条件,具有较高的模拟精度、计算速度,以及操作友好的图形化界面系统。HIMS可望为资料缺乏地区水文模拟提供技术支撑工具,并将为我国水文模拟领域的技术进步和半湿润半干旱区水资源管理的研究发展提供支持。     

准东地区土壤重金属污染特征及来源分析

以准东地区不同区域为研究对象,共采集168个表层土壤样品测定了Zn、Cu、Cr、Hg、Pb和As等6种重金属含量,运用内梅罗综合污染指数和污染负荷指数法对该地区进行了总体污染评价,并利用多元统计学方法解析了其污染来源。研究表明：Cr、Pb、Hg和As等元素均值都超出了新疆土壤背景值,超标率在30%~100%之间,存在较严重的污染,主要受自然和人为因子的共同影响;Zn和Cu元素污染处在警戒水平,而As、Cr、Pb和Hg元素污染贡献较大,不同区域污染程度依次为A区＞B区＞C区;多元统计分析可知,Zn、Cu、Cr和As元素存在较高的相关性,Pb与其他元素均没有显著相关关系,Zn和Cu元素污染来自成土母质,Pb元素污染源可能与交通尾气排放和轮胎磨损有关,Cr和As元素受到了煤炭开采、工业生产和农业活动等人为污染的影响,应需引起重视。     

中国风电装备制造业的空间格局及影响因素分析

文章应用Arcgis、SPSS等方法对我国风电装备制造业的空间分布和影响因子进行分析,以探讨产业布局特征及其影响因素,为其有序布局提供科学依据。结论如下:1)我国风电装备制造业已形成了一个较为完整的产业链,整机制造业在空间上呈分散式布局,但是全国性和区域性风机制造中心正在形成、大型整机制造企业呈现多点布局态势,而零部件制造业采取了不同的布局策略;2)政策和技术是影响风电装备制造业空间布局的主要因素?区域经济开放度在产业发展初期对外资企业布局的影响较大?市场?劳动力素质和产业基础也是影响空间布局的重要因素。     

灞河流域气候变化及其对径流的影响研究

根据1961—2010年的灞河流域内的逐月水文气象数据,采用Mann-Kendall法对水文气象要素进行变化趋势分析,采用双累积曲线和复回归模型进行径流量的气候变化响应研究。结果表明:流域内年径流量显著减少,年平均气温和年降水量均无显著的变化趋势,仅仅表现为气温略升高、降水稍减少;气温变化和降水变化对径流量的影响各自存在3个突变点,突变点前后径流量增加或减少的变化明显,由回归分析可知,气温升高、降水减少是径流量减少的主要原因。     

基于Java拓扑模型和RCP的GIS平台研究

基于传统地理信息系统开发周期长、拓展不灵活、应用平台单一等问题,给出使用Java拓扑模型与Eclipse富客户端平台整合开发的实例,同时研究利用Java拓扑模型提供的空间分析算法和空间对象的处理功能,简化系统的复杂程度并且规范化开发流程,并且通过Eclipse富客户端平台组织和管理各部分组件,快速构建易于拓展的产品,以及如何充分发挥两者优势进行系统开发,构建结构清晰、具备强大扩展性和稳定性的跨平台地理信息系统。     

中低分冬小麦分布提取模型效率的样本特征分析

中空间分辨率样本（简称中分样本）的数量、质量是决定中低分辨率复合识别模型效率的关键因素。以冬小麦为研究对象,中低分辨率影像结合构建支撑向量回归模型（Support Vector Regression,SVR）实现冬小麦的混合像元分解,提取出冬小麦的空间分布,定量分析中分样本数量、质量对识别精度的影响。结果表明：从样本数量上看,样本量为10%即可保证稳定的冬小麦精度,在典型冬小麦区的区域精度、像元精度达到98%、92%以上;从样本质量上看,识别精度随样本质量（达到60%即可获得较好的识别结果）增加而升高;对于非中分样本区的冬小麦,区域精度、像元精度也是随样本数量的增加而提高,在20%样本量下,区域精度和像元精度稳定在97%、92%以上,表明该模型具有较强的空间泛化性能力,弥补了从低分影像上难以获取有效样本的不足。     

信江流域土地利用变化的径流响应研究

针对信江流域土地利用变化的径流响应,基于分布式水文模型（SWAT）及SUFI 2算法,利用流域DEM、土地利用、土壤、气象等时空数据并结合GIS和RS技术,对流域土地利用变化的径流响应进行定量研究。结果表明,率定期和验证期的模拟值与实测流量过程拟合程度较优,相关系数（R2）和纳西效率系数ENS均高于0.90、相对误差|Re|均小于2%,表明SWAT模型应用于该流域径流模拟的精度较高;在相同气候条件下,径流年内分配规律为2000年土地利用情景较1990年土地利用条件下月径流增加,年际分配规律为两期土地利用情景下的年际径流量变化趋势较为一致,2000年略大于1990年。     

基于孤立森林的水体异常快速发现与识别北大核心CSCD

现有异常水体的检测研究通常针对特定区域、特定数据源和特定时相开展,且往往是事后的检测而非实时的监测,不能很好地服务于水体异常快速发现与识别的业务需求。为此,提出了一种基于无监督的孤立森林加决策规则(U-IForest-SD)的水体异常信息提取方法,并以Landsat与Sentinel的数据作为测试数据,以青岛浒苔、松雅湖黑臭水、墨西哥湾溢油为案例,对比了支持向量机、监督孤立森林以及U-IForest-SD 3种方法识别浒苔、黑臭水和溢油的精度。研究结果显示:该方法对于3种异常类型的总体识别精度都在90%以上、Kppa系数都在0.8以上,整体精度高于监督孤立森林但略低于SVM。该算法只需要输入单期影像,无需训练样本,具有可移植性好、普适性强、自动化程度高的优点。此外,该方法可以有效地避免“假警”和“虚警”的发生,在异常水体的快速发现和识别业务中有很好的应用前景。