基于遥感与GIS技术的山西省生态脆弱性演变分析

山西省是中国最重要的生态脆弱区之一,科学评估生态脆弱性及其驱动因子是制定生态保护政策和改善生态环境的重要依据。然而,以往对于山西省生态脆弱性的研究往往基于行政单元,以栅格尺度对山西省生态脆弱性分异特征及驱动因子的工作鲜有开展。基于遥感与GIS技术,利用生态敏感性—生态恢复力—生态压力度模型,结合空间主成分分析法和地理加权回归模型研究山西省2000～2019年生态脆弱性的演变特征及其驱动因子。结果表明：山西省多年生态脆弱性以中度生态脆弱性为主,中部盆地和晋西黄土高原的生态脆弱性极差,“多字形”山脉等地生态脆弱性较好。从不同土地利用的生态脆弱性分布来看,草地、水域、耕地以中度生态脆弱性占主导,林地以轻度生态脆弱性为主,建设用地和未利用地则以重度生态脆弱区为主。整体来看,山西省多年生态脆弱性重心向南迁移。各因子对生态脆弱性的影响从大到小依次为：人口密度>GDP>生物丰度>植被覆盖度SHDI>坡向。根据生态脆弱性分布及变化特征,将山西省划分为生态核心保护区、生态综合监测区、生态优化关注区、生态恢复治理区、生态潜在治理区,并对生态脆弱性的优化提出相应策略。     

基于遥感和GIS的中巴经济走廊多发展情景生态风险综合评价

中巴经济走廊沿线地区生态环境复杂、人地矛盾突出,走廊建设在推动区域经济发展的同时,也可能给区域生态环境安全带来潜在风险。借助遥感、地理信息和情景模拟方法,从风险源危险性、生态环境脆弱性、受体损失度三方面构建风险评价模型,结合惯性发展、投资优先和和谐发展三种情景下2030年土地利用情况,对廊道2015~2030年生态风险的时空变化规律进行分析。结果表明：中巴经济走廊高生态风险区主要分布在巴基斯坦北部山区向印度河平原的过渡区。未来情景的差异直接影响着生态风险。投资优先情景高风险区增幅最大,相比于2015年,2030年中度、高度和极高风险区面积占比分别增加了4.75%、4.84%和2.25%。惯性发展情景中度、高度和极高风险区面积占比分别增加了2.79%、2.52%和1.04%。和谐发展情景中,中度和高度风险区呈现增加趋势,极高风险区面积略微下降,增幅分别为1.15%、2.19%和-0.16%。研究表明：能兼顾经济发展和环境保护的和谐发展情景,是未来廊道规划建设的优化选择,合理规划土地利用,提高土地用途管制力度,提升土地资源使用效益,可促进社会经济可持续发展。基于遥感和GIS技术的综合评价方法能够为经济廊道的生态风险评价提供技术支撑。     

海南岛海岸侵蚀脆弱性评价

开展海南岛海岸侵蚀脆弱性评价对于沿海地区生态资源保护和灾害预防有着重要意义。采用生态系统服务和权衡的综合评估模型（Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs,InVEST）中的沿海脆弱性模型合成暴露度指数EI(Exposure Index)对海南岛海岸侵蚀脆弱性开展评价。针对典型研究区建立海岸特征—海岸动力—经济社会指标评价体系,优选海岸带特色评价因子包括海岸侵蚀速率、海岸类型、海岸生境等,进一步利用综合指数法量化脆弱性指数,最终获得海南岛沿海不同情境下的脆弱性,以及重点区域海岸侵蚀速率和侵蚀脆弱性等级。研究结果表明：(1)海南岛侵蚀脆弱性空间分布呈现东低西高,其中西南部市县脆弱性最高,东南部市县脆弱性最低,其余地区脆弱性适中。无生境情境下的沿海脆弱性远高于处于生境保护情境。(2)典型研究区海口东西海岸2016年至2020年砂质海岸受较多侵蚀,最多处超20 m/a。海口市龙华、美兰等主要城区海岸侵蚀脆弱性高,西海岸、东海岸分别次之,东寨港地区脆弱性最低。(3)研究发现在红树林等生境保护下的海岸可以有效得到保护,脆弱性...     

基于复杂网络的全球海运网络脆弱性分析

全球海运网络在世界进出口贸易中具有重要的作用,其脆弱性直接影响到各国间航运贸易,对海运网络和港口的脆弱度进行研究具有重要的意义。首先,运用复杂网络的理论和方法探究了全球海运网络的拓扑结构特征;然后,结合全球海运网络的结构特性从关键节点识别和全局脆弱性两个方面分析了海运网络的脆弱性。利用MATLAB编程分析、计算了各港口脆弱度和在两种不同攻击模式下的全球海运网络脆弱度变化。结果表明,蓄意攻击的网络效率下降速度更快,即全球集装箱海运网络在面对蓄意攻击时表现出的脆弱性较大,对脆弱度较高的港口应加强预防。     

分布式电源接入对系统脆弱性影响分析

微电网脆弱性评估即是找出电网自身的薄弱环节,以增强其安全稳定性,但传统的脆弱性评估忽略了电网本身结构特性以及分布式电源的接入对微电网脆弱性的影响。基于此,对分布式电源（Distributed Generation,DG）加入系统前后节点的脆弱性进行了比较分析。有针对性的提出加权的综合脆弱性指标,其中结构脆弱性指标是基于节点度数和线路电抗值对节点重要度进行评估;运行脆弱性指标包括各节点的电压质量和线路的有功功率平衡度。对加入不同类型DG的IEEE33节点系统进行仿真计算,得出不同类型DG以及不同并网点的系统脆弱度,充分评估分布式电源加入对系统脆弱性的影响。仿真算例验证了所提指标的有效性,且不同类型分布式电源的接入能够有效降低系统脆弱性,提高系统的安全性能。     

入侵检测系统IDS的安全性研究

通过对IDS系统的安全性和脆弱性的分析，提出了IDS系统安全度、入侵度以及脆弱度等安全评价指标，并在总结目前存在的攻击和躲避IDS系统的工具及技术的基础上，设计了一个新型的IDS安全体系结构实用配置模型。     

基于攻击图和安全度量的网络脆弱性评价

研究计算机网络安全领域的网络脆弱性评价,提出一种基于攻击图和安全度量的网络脆弱性评价方法。该方法对可能存在的网络攻击行为建模并构造攻击图,并以此为分析模型,借助风险评估技术确定安全度量的指标和计算方法,实现对网络脆弱性的评价。     

辽宁省农业生态环境脆弱性相关分析

以辽宁省14个地区作为研究对象,通过层次分析法计算各项指标权重,对各地区的生态环境脆弱度计算结果表明,大连、抚顺、本溪、丹东、铁岭地区农业生态环境脆弱度在0.43～0.48之间,属于中度,这些地区生态环境最好;盘锦、鞍山、沈阳地区农业生态环境脆弱度在0.57～0.60之间,属于中强度,这些地区生态环境较好,营口、锦州、葫芦岛、朝阳、阜新地区农业生态环境脆弱度在0.61～0.69之间,生态环境较差;辽阳地区农业生态环境脆弱度最高,达0.7l;属于极强度,说明该地区生态环境极其脆弱.因此,在辽宁地区应该开展绿色生态屏障体系建设,辽东山区大力营造水源涵养林,辽西北继续强化"三北"防护林体系建设.辽宁西部和南部地区继续加强沿海防护林体系建设,辽宁中部地区加强农田防护林体系建设,辽河流域应开展综合防护林体系建设等重点工程.农村开展点面治理污染为主的攻坚工程,城市以创建园林城市为载体的绿色城市工程.     

基于因子分析法和聚类分析法的副省级城市宜居情况聚类评价

重点选取了15个副省级城市的第一产业比重、人口密度、人均绿地、园林面积、医院数目,市政建设面积、地方财政税收等42个指标,使用SPSS作为计算工具,使用因子分析方法简化评价指标,计算相关系数矩阵,判别因子分析可行性,利用主成分分析法求因子载荷,将因子进行旋转得出更有实际意义的因子解释,并计算因子得分,利用该结果计算Mi...     

城市空气污染脆弱性评价模型及实证研究

利用中国74个样本城市的微观监测数据,通过构建概率模型和分解模型,以三阶段可行广义最小二乘法估计的参数测度城市空气污染脆弱性.研究发现:超过80%的样本城市具有空气污染脆弱性,且呈地域性特征;脆弱性不仅在相邻两级之间转移,还存在跨级间突变.空气污染的差异性表现为近20%的样本城市中度及以上空气污染可能性较高,46%的城市发生空气轻度污染是大概率事件,仅有12%的城市无污染脆弱性;而由于“污染避难所”效应的存在,空气污染“热点”城市趋向于欠发达地区.根据实证结果,对城市空气污染程度分类并提出了差异化的应对措施,以期为有关部门空气治理政策的制定提供科学依据,从而达到突出重点、分类指导、多管齐下、科学施策的目的.     

Inter-digit co-ordination and object-digit interaction when holding an object with five digits

The current study investigated inter-digit co-ordination and object-digit interaction during sustained object holding tasks by using five, six-component force/torque sensors. The sum of the individual finger normal forces and the thumb normal force showed a parallel variation with a mean median correlation coefficient of 0.941. The normal force traces demonstrated the lowest coefficient of variation (about 9% as averaged across digits) as compared with other force/torque traces. The sum for the variances of the normal forces of the index, middle, ring, and little fingers was about 50% of the variance of the summed normal force of the four fingers. Of the five digits, the thumb, index, middle, ring and little fingers accounted for 50.0, 15.4, 14.6, 11.7 and 7.3% of the total normal force; and 39.4, 9.9, 19.3, 14.0 and 17.5% of the total vertical shear force (i.e. the load), respectively. The ratios of the normal force to the resultant shear force were 2.6, 4.5, 1.8, 2.2 and 1.3 for the thumb, index, middle, ring and little finger, respectively. The centre of pressure migration area of a single digit at the object-digit surface during object holding ranged from 0.30 to 1.21 mm². The current study reveals a number of detailed object-digit mechanics and multiple digits co-ordination principle. The results of this study may help to improve ergonomic designs that involve the usage of multiple digits.     

Inter-digit co-ordination and object-digit interaction when holding an object with five digits

The current study investigated inter-digit co-ordination and object-digit interaction during sustained object holding tasks by using five, six-component force/torque sensors. The sum of the individual finger normal forces and the thumb normal force showed a parallel variation with a mean median correlation coefficient of 0.941. The normal force traces demonstrated the lowest coefficient of variation (about 9% as averaged across digits) as compared with other force/torque traces. The sum for the variances of the normal forces of the index, middle, ring, and little fingers was about 50% of the variance of the summed normal force of the four fingers. Of the five digits, the thumb, index, middle, ring and little fingers accounted for 50.0, 15.4, 14.6, 11.7 and 7.3% of the total normal force; and 39.4, 9.9, 19.3, 14.0 and 17.5% of the total vertical shear force (i.e. the load), respectively. The ratios of the normal force to the resultant shear force were 2.6, 4.5, 1.8, 2.2 and 1.3 for the thumb, index, middle, ring and little finger, respectively. The centre of pressure migration area of a single digit at the object-digit surface during object holding ranged from 0.30 to 1.21 mm(2). The current study reveals a number of detailed object-digit mechanics and multiple digits co-ordination principle. The results of this study may help to improve ergonomic designs that involve the usage of multiple digits.     

黄土高原丘陵沟壑区坡耕地3S技术调查

黄土高原丘陵沟壑区是黄河中游水土流失严重、农业垦殖过度和生态环境恶化的典型地区 ,其生态环境建设的主要工程项目是恢复植被、退耕还林 (草 )。区内地方政府提出 ,15°以上的坡耕地必须退耕还林 (草 )。符合退耕条件的耕地有多少 ,它们的分布情况如何 ,是实施生态环境建设工程的首要问题。本文以延安市宝塔区为例 ,利用陆地卫星 TM影像和数字地形图 ,在 ARC/ INFO和 ERDAS IMAGINE的支持下 ,进行了土地利用类型的遥感解译和坡度计算 ,并通过土地利用类型图和坡度图的复合分析 ,编制了坡耕地专题图     

陇东黄土高原土地覆被变化的驱动力及生态环境效应

通过G IS空间分析,揭示了黄土高原生态脆弱区土地覆被和水土流失的时空分异特征。陇东地区土地覆被动态变化表现为丘陵区耕地、林地与草地的大互换,和在塬区建设用地大量占用优质耕地、林草地等土地覆被类型,这种变化使区域生态环境系统的功能发生退化。分析发现,该区土地覆被变化的驱动力主要有:脆弱的生态环境是生态环境恶化的自然环境背景;人口压力和经济发展落后是生态环境系统安全状态恶化的社会经济背景因素;对自然资源的不合理利用是生态环境恶化的直接人为因素。     

基于遥感与GIS 技术的福建省生态环境质量评价

利用ETM 遥感数据提取反映生态环境的植被、土壤亮度、湿度、热度指数, 结合气象和其它地学辅助信息, 经过对因子进行相关性分析从每类因子中选取与遥感本底值相关系数最大的指数作为评价指标。以遥感本底值为因变量和所筛选的评价指标为自变量建立多元线性回归方程。利用该模型对福建省2001 年生态环境质量进行评价, 结果表明福建省生态环境质量总体较好, 在空间分布上内陆山区优于沿海地区, 西部和北部山区生态环境质量较好, 城市、裸露山地、遭砍伐的林地及海岸带地区次之。同时, 借鉴中国环境监测总站环境质量优劣度评价方法对福建省生态环境质量进行评价, 将两种方法的评价结果进行比较, 结果显示, 两种方法评价结果大体吻合。     

流域重金属生态风险评估WebGIS系统设计

针对流域重金属生态风险评价缺乏实时、有效的方法和监测技术的现状,利用遥感和气象数据构建合理、准确的评估模型监控决策流域环境状况,采集和收集研究区域流域内的气象遥感以及土壤重金属数据,并结合Hakanson潜在生态风险指数,构建流域重金属生态风险评估系统模型.运用Microsoft Visual Studio 2013、ArcGIS等开发平台以及WebGIS技术完成B/S架构系统开发,实现对流域生态环境的远程评估管理.应用结果表明,该系统实现了研究区域重金属含量分析、生态风险等级划分及评价等功能,能够提高研究区生态风险评价的实时性和数据积累结果分析的准确性.     

基于多源遥感数据协同反演森林地表土壤水分研究

土壤水分在土壤监测中是一项重要的指标,对于农业生产、生态环境以及水资源管理有着重要的影响.随着遥感建模与反演理论的不断成熟,其逐渐成为分析土壤指标的重要技术与手段.因此,利用光学影像与雷达影像数据,以大兴安岭地区漠河市为研究区域,分别建立以Landsat 8为数据源的土壤水分反演模型和由Landsat 8影像数据与GF...     

基于GF-1遥感数据的若尔盖高寒沼泽湿地地上生物量与土壤有机碳密度估算

随着我国遥感技术迅速的发展,国产系列卫星数据越来越多的应用到各个行业中.在湿地遥感监测方面,湿地生物量和碳储量的遥感估算研究是研究人员非常关注的研究问题,我国自主研制的高分(GF)系列卫星为湿地生态系统的资源监测提供新的途径和方法.提出了基于GF-1卫星的若尔盖高寒沼泽湿地地上生物量与土壤有机碳密度估算方法,通过选取G...     

CBERS影像数据在土壤盐渍化评价中的应用——以焉耆盆地为例

采用CBERS遥感影像数据,对焉耆盆地不同类型典型地物进行光谱分析。根据不同地物在不同波段的光谱特征曲线,分别选取第一、第三波段与BI指数合成并进行监督分类。结合土样分析结果,评价了焉耆盆地内土壤盐渍化程度。结果表明,盐渍土主要分布于开都河沿岸和博斯腾湖北岸地区,其中30%为轻度盐渍地,9.1%为中度盐渍地,5.5%为重度盐渍地。