近十年鄱阳湖枯季湿地信息提取及变化监测分析

基于环境卫星影像利用支持向量机法提取鄱阳湖近十年枯季湿地信息,并结合各湿地类型的时空变化分析其影响因素,得出结论:①支持向量机法总体分类精度为97.52%,相比于最大似然法、决策树法在鄱阳湖湿地信息提取中有更好的提取效果;②十年间水域面积平均为1209.45 km~2,天然水域主要分布于湖区东部和北部,圩堤湖水域面积几乎不变;枯季以草洲为主,广泛分布于南矶乡地区和入湖河道两侧洲滩;裸滩变化幅度较大,总体与水域呈负相关性;沙地面积最少,最大面积不足50 km~2,大部分分布于松门山岛;③气候、地形地势及城镇建设、人工水利、围垦、采砂、捕捞、排污等人类干预活动均在不同程度上影响鄱阳湖湿地类型的演变.     

基于城市地表参数变化的蚌埠市热岛效应研究

通过Landsat TM/OLI TIRS遥感影像反演获取蚌埠市2007年、2009年、2013年、2017年的地表温度和热岛强度,并提取建筑指数、植被、水体等主要地表参数信息。通过正规化、等级划分处理、空间叠加分析和回归统计定量分析方法,分析蚌埠市2007—2017主要地表参数变化及其对城市热岛效应的影响。研究表明:2007—2017期间,建成区面积增加120.86km~2(占总面积30.43%),植被面积减少115.40km~2(占总面积29.05%),城市热岛面积从95.76km~2增长到196.51km~2;地表温度与建筑指数总体呈正相关,与植被、水体总体呈负相关;地表参数信息对地表温度的影响分别是建筑指数最大、植被次之、水体最小,城市建成区面积增加、植被和水体面积的减少以及通风不畅是造成蚌埠市热岛效应的主要因素。     

淮南市水域面积变化遥感监测

随着煤炭的持续开采,煤矿塌陷区积水造成水域面积大幅增加的问题逐渐引起重视。以2005年、2009年Landsat TM影像和2013年、2017年Landsat8OLI影像作为数据源,对淮南市丰水期水域面积进行遥感监测。使用改进的归一化差异水体指数MNDWI(Modified NDWI)提取水体,监测淮南市水域分布的动态变化,得到以下结论:淮南市在2005年、2009年、2013年、2017年水域面积分别为189km~2、207km~2、220km~2、256km~2。2009年、2013年和2017年相对于2005年增加水域面积分别为24km~2、45km~2、81km~2,其中,2013—2017水域面积增加最快,水域面积增加区域主要集中在潘集区和凤台县境内。     

濂江流域稀土矿区土地利用变化驱动力分析

赣南流域受稀土矿山开采影响,水土污染较为严重,局部生态环境有恶化的趋势,文中利用1995年TM影像、2000年TM影像、2006年TM影像和2013年Landsat8 OLI影像进行解译分析,以濂江流域为例进行土地利用变化分析.选取合适的研究区影像分类方法,通过4期影像的分类成果解译出流域内不同时期的土地分布利用,分析濂江流域土地利用类型面积随时间变化情况,并通过土地变化转移矩阵,研究各种土地利用类型变化去向,实现土地的动态监测,提供濂江流域内土地的利用变化信息,有助于实现资源的合理利用.结果表明:研究区矿区开采范围趋势是先增后减,在2006年前后研究区采矿用地面积达到最大峰值,2013年采矿用地面积有所降低,而林地的面积变化趋势刚好与采矿用地的面积变化趋势相反,其原因与当地的经济发展与政府的相关政策有直接联系.     

近40年安徽省生境质量时空变化特征

生境质量是生态环境质量综合评价的重要指标,分析区域生境质量时空变化格局,对于维持生态系统服务、构建与维护区域生态安全格局、促进区域经济持续发展具有重要作用。文中以安徽省为研究区,基于InVEST模型分析安徽省1980—2020年生境质量时空变化。结果表明：1) 1980—2020年安徽省生境质量时空分布格局整体不变,呈下降趋势。生境质量转换类型数目先减少后增加,变化面积从最大到最小再扩大,转化趋势由优化转向恶化。生境退化度低度和中度面积占比较大,空间分布格局呈现“南低北中”的分布模式,高度退化区镶嵌其中。2)安徽省海拔主要处于-163～113 km,较低等级生境质量占主要位置,年际变化呈下降趋势。平坡为研究区主要坡度范围,生境质量坡度圈层分布与海拔圈层分布相似。3)水域各距离圈层生境等级的面积占比分布相似,以较低等级为主,高级其次,随着与水域距离的增加,单位生境质量先升高后降低,在6～9 km圈层整体生境质量达到最高。4) 1980—2020年安徽省县级行政区划生境质量分布格局基本不变,从南到北生境质量逐渐降低,104个县级行政区中有15个区县生境质量等级产生变化,皆为下降趋势,主要分...     

2000—2015年赣州市植被NPP时空分布特征分析

植被NPP时空分布特征不仅能在一定程度上反映出城市土地利用现状,而且还能影响城市生态系统服务价值。文中基于江西省赣州市2000—2015年NPP数据、DEM数据和土地利用变化数据,借助最小二乘法和GIS空间回归方法定量分析了研究区近16年植被NPP时空变化特征,并进一步揭示了地形因子(高程、坡度)和土地利用与植被NPP变化的相关性。研究表明:(1)赣州市NPP值空间分布特征明显,整体上呈现南高北低,西高东低,沿东南向西北逐渐增加的分布态势;(2)16年间赣州市年植被NPP年平均值整体呈现增加趋势,但城市主城区呈现负增长;(3)在不同地形因子条件下,赣州市植被NPP随海拔升高呈现"升高—稳定—降低"的特点,在海拔500～1000 m的区域NPP达到峰值,在0～70°坡度范围内,植被NPP呈现增长趋势;(4)土地利用变化是影响植被NPP的重要因数,2000—2015年赣州市林地转出251.08 km~2,城乡建设用地转入130.07 km~2,耕地和草地各转入49.14 km~2和93.15 km~2,年均NPP增加了173.12 gC/(m~2·a),呈现出林地面积减少,植被密度有所增加。结果显示:2000—2015年间赣州市在城市发展和生态环境保护之间取得了较好的平衡点,全市碳循环系统状况总体好转。     

基于ANN_CA模型的安徽省淮北市土地利用变化模拟

以安徽省淮北市为研究区,选取2005年、2010年、2015年土地利用数据,基于GIS、GeoSOS for ArcGIS平台,探究2005—2015两个时段土地利用变化及转化方向,并使用ANN_CA模型对研究区2015年的土地利用空间布局进行模拟。结果表明:1)淮北市土地利用以耕地为主,占研究区61%。2005—2010,耕地转变为建设用地面积为29.68km~2;水域流出量为3.14km~2,转向建设用地;水域流入量为5.21km~2,来自耕地。其他土地利用类型转化不明显。2010—2015,耕地转变为建设用地面积为45.33km~2,草地向耕地和林地转移14.22km~2、10.47km~2。水域转为耕地和建设用地面积为10.76km~2、8.36km~2。2)运用ANN_CA模型进行模拟,模拟结果总体精度为78.46%,满足预期目标。     

宁夏盐池县地表覆盖时空监测分析

搜集并整理了宁夏盐池县2008—2015年正射影像数据及矢量数据,对其地表覆盖进行了时间和空间变化分析。结果表明,盐池县耕地逐年减少,净减218.74km~2;草地与林地逐年增加,草地净增99.13 km~2,林地净增66.07 km~2;园地变化不明显,园地净增3.51 km~2;2008—2015年期间盐池县地表覆盖总面积净减50.03 km~2。     

丹江口水库水域变化遥感监测研究

基于2013—2020年的Landsat8遥感数据,利用PIE-Engine遥感大数据平台,以改进的归一化水体指数(modified Normalized Difference Water Index,m NDWI)和植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)为指标,采用决策树法获得丹江口水库月度水域数据集,从月度、季度和年尺度上对丹江口水库的水域面积时间变化进行研究,并探讨其原因,同时研究了库区消落带的空间分布和时间演化特征。结果表明:整体上,2013—2020年丹江口水库的水域面积总体呈上升趋势,最大水域面积为751.36 km²(2017年10月),最小水域面积为294.93 km²(2014年4月);在季度尺度上,无论通水前后,库区秋冬季的水域面积最大,春季的水域面积最小;丹江口水库的消落带大部分分布在丹江库区,南水北调中线一期工程通水后,消落带面积较通水前增加,且主要分布在丹江库区中部和北部地区。     

赣南柑橘果园面积动态变化分析——以寻乌县为例

江西省赣州市是全国最大的柑橘生产地.为详细掌握赣南柑橘种植面积变化情况,以赣州寻乌县为例,采用Landsat TM/OLI三期遥感影像,运用面向对象的分类方法提取果园信息并结合GIS空间分析对2010—2016年间的果园面积变化进行遥感动态监测.研究结果表明:(1)2010年至2016年间,寻乌柑橘果园面积经历了明显的动态变化.2010—2013年农田、林区、裸地主要转变成果园,2013—2016年则刚好相反;(2)2010年至2016年柑橘果园种植面积呈先增加后减少的变化趋势,2010—2013年间果园面积增长了近8.21 km~2,2013—2016年果园面积减少了近30.05 km~2;(3)自2013年以来,柑橘果园面积大幅度减少可能与柑橘黄龙病有关,其中寻乌县吉潭镇2013—2016年果园面积变化率最大,年变化率约为0.64%.研究结果与寻乌同期统计年鉴中柑橘种植情况基本一致,能为中短期赣南柑橘产量预测提供科学依据.     

煤炭开采形成的碳源/碳汇分析——以徐州贾汪矿区为例

建立煤矿瓦斯碳源温室效应潜能及区域生态系统碳汇的计算模型;依据煤矿瓦斯涌出数据估算出我国开采吨煤瓦斯碳源温室效应潜能值及徐州贾汪矿区瓦斯碳源温室效应潜能值;结合土地利用数据对贾汪区1990—2010年期间煤炭开采形成的碳源/碳汇效应进行了研究,认为煤炭开采过程中瓦斯碳源温室效应明显,研究区植被-土壤碳汇量逐年降低,水域负碳汇量逐年增加,这两种变化趋势随煤矿产量减少仍持续存在.研究结果表明:1)煤矿瓦斯是研究区域的主要碳源之一,我国吨煤瓦斯碳源温室效应潜能值为108.11kg CO_2当量,研究期贾汪区瓦斯碳源温室效应潜能总值为CO_2当量126.79万t,是其同期植被-土壤碳汇总量187.49万t的67.66%;2)煤炭开采活动削弱了区域生态系统的碳汇能力,贾汪区2010年植被-碳汇能力比1990年下降了10.23%,而同期徐州整体植被碳汇能力相对稳定;3)煤炭开采活动影响区域生态类型,水域负碳汇影响大幅度增强,贾汪区水域负碳汇量以3.51%的速度逐年递增,累计增幅达73.79%,而同期徐州水域负碳汇则整体减少;4)水域面积和建设面积在开采期单调增加,在大量煤矿闭矿后碳汇衰减趋势并未减弱,水域负碳汇量仍然呈上升趋势.在1990—2000年的贾汪区煤矿扩产阶段及2000—2010年的煤矿陆续闭矿阶段,贾汪区年植被-土壤碳汇量分别减少4.10%和6.39%,年水域负碳汇量分别增加55.33%和11.89%.     

基于数值模拟的鄱阳湖水利枢纽工程对湖泊水面的影响研究

为研究拟建的鄱阳湖水利枢纽工程对鄱阳湖水面变化的影响,利用构建的鄱阳湖二维水动力模型,按照规划中的鄱阳湖水利枢纽工程调度方案,通过丰平枯典型年份的情景模拟,分别从湖泊丰水期和枯水期两个时间段,选择鄱阳湖丰、平、枯3种典型年型,在无枢纽与有枢纽两种情景模拟的基础上,定量分析了3种典型年枢纽工程的不同水位调度阶段对湖泊淹水频率、水位和水面面积的可能影响。结果显示:(1)鄱阳湖水利枢纽工程建立后淹水频率无变化的区域都是常年有水的地方,湖泊淹水频率变化大于0的地方多为浅湖区和湖滩草洲;(2)枢纽抬升水位作用明显的区域主要集中在入江水道,棠荫附近和湖滩草洲,无水位抬升的区域主要在一些小湖区和湖滩草洲,无水位抬升范围最大的时期为枢纽蓄水期的丰水年型;(3)在鄱阳湖淹水频率、水位和水面面积方面,鄱阳湖水利枢纽工程对其增加幅度在枯水年型最大,对其有增加作用的湖泊范围在丰水期最大。     

漓江流域沿岸风光带植被覆盖度的遥感动态监测与估算

以1990、2008年TM影像和2001年ETM＋影像为数据源,研究漓江精华段沿岸风光带植被覆盖度的动态变化规律,采用归一化植被指数（NDVI）像元二分模型,半定量估算了研究区的植被覆盖度,生成了不同时相的植被覆盖度等级图及面积转移矩阵,并结合植被覆盖度的监测结果对研究区植被覆盖度的变化趋势进行建模分析.结果表明,研究区1990、2001和2008年均以高植被覆盖度等级为主,估算的面积分别为207.058、216.538和232.795 km2.1990-2008年间,研究区内植被覆盖度稳定不变的区域占总面积的44.887％,减少和增加的区域分别占总面积的22.077％和33.036％,说明植被覆盖度总体上呈现增加的趋势;结合1990-2001年和2001-2008年的变化分析结果,植被覆盖度变化趋势是先略微增加,后显著增加,与植被覆盖度均值走势一致,从定量遥感的角度证明了漓江精华段沿岸风光带的绿色生态环境得到了快速的改善.     

利用改进的CASA模型分析三江源区净植被生产力

利用改进CASA模型计算了三江源地区植被净初级生产力(NPP).NPP值在区域上呈现由东南向西北递减的趋势,黄河源区东南部地区的植被NPP值较高,而长江源西北部的植被生长稀疏;2004—2008年三江源区NPP值呈略下降趋势,2006年该区植被的NPP年总量最大为62.93Tg·a-1,2005年NPP总量最小为60.9Tg·a-1;从季节分布来看,NPP值从5月开始增加,到7月达到最大,随后又逐渐降低.三江源地区草甸植被NPP值最大为188.95g·m-2·a-1;高寒草原为129.41g·m-2·a-1.其中,草原植被受气候年际变化影响相对较大,高寒草原年际变化表现为2004—2006持续上升.NPP的波动主要是由于该地区的温度、年降水量以及年太阳总辐射量等因素的变化造成的.在海拔较高的地区,温度与NPP的呈极显著相关,相关系数为0.8,而降水量与NPP的相关系数为0.7.     

铁水氧化程度对其冷却曲线形态的影响

铁水的氧化程度对铸件凝固组织有较大影响,球墨铸铁对氧化程度变化尤其敏感.为了探寻应用冷却曲线快速评价铸铁凝固组织的可行性,研究了铁水氧化程度对其冷却曲线形态的影响.研究结果表明:增加氧化程度会使铸铁的初晶温度提高,初晶平台的斜率出现极大值,从加0.09%Al脱氧到加0.026%Fe2O3增氧,碳当量的差值为0.075%~0.117%,各成分下最大斜率在0.9~1.3之间;同时,大量共晶开始温度与再辉温度呈现先增加后减小,各成分下大量共晶开始温度最大值在1 141~1 144℃之间,共晶反应时间出现先减少后增加的变化趋势.     

采砂区布置对分汊河道的影响分析

以长江天兴洲河段为例,应用平面二维水沙数学模型,采用实测水沙数据进行率定与验证,模拟了不同流量级下采砂区相对分汊口距离不同采砂后分流比、水位和流速变化规律,模拟结果表明,在相同水流条件下,随着采砂区距分汊口距离的增加,采砂后主汊分流比与河段水位和流速变化都呈先增后减的规律.进一步选取2004年作为典型水沙年预测采砂后河段冲淤变化和回淤率,预测结果表明,河段总的冲淤量随着采砂区相对分汊口距离的增加呈先减后增的规律,而采砂区回淤率呈先增后减的规律.模型成果可为本河段采砂的可行性和采砂规划控制提供科学依据.     

基于Landsat影像的采煤对地表植被覆盖度时空变化的影响研究

研究地下采煤扰动下地表植被覆盖度的时空变化及驱动因素,可为煤炭资源合理开发和地表植被生态管理提供科学指导。以阳泉市大阳泉煤炭有限责任公司不同开采年份工作面为研究区,基于2009年和2019年的Landsat遥感影像,采用像元二分模型估算植被覆盖度,研究植被覆盖度的空间格局及其时空变化规律,并运用地理探测器模型探究植被覆盖度变化的主要驱动因素。结果表明:研究区近10年来植被覆盖总体情况良好,中高植被覆盖度和高植被覆盖度面积呈增加趋势;地形因子中,植被覆盖度随高程和坡度的增加呈现先增加后减小的趋势,在坡向上呈现出西北坡的最高,而东坡、南坡和东南坡的相对较低的趋势。对比2009—2019年植被覆盖度的时空变化特征发现:2007年前开采的大多数工作面的植被覆盖度明显改善,而2007年后开采的工作面植被覆盖状况呈退化趋势,表明生态系统的自我调节恢复能力会使生态系统逐渐向良性循环方向发展。因子探测结果表明:开采时间是影响植被覆盖度时空变化的最主要因素;交互作用探测中,以开采时间和高程的共同作用最强,表明人为因素与自然因素的协同增加了对植被覆盖度变化的影响。     

A2B7型La0.75Mg0.25Ni3.5-xCrx(x=0～0.3)贮氢合金相结构及电化学性能研究

采用感应熔炼方法制备了La0.75Mg0.25Ni3.5-xCrx(x=0,0.05,0.1,0.2,0.3)四元贮氢合金,系统地研究了合金B端Cr元素对Ni部分替代对合金相结构及电化学性能的影响.X衍射(XRD)分析表明,La0.75Mg0.25Ni3.5合金是由La2Ni7相组成.随着Cr元素的加入,该类合金中出现LaNi5相及LaNi3相,且随着Cr含量的增加而增多.电化学测试表明,随Cr含量的增加,合金电极活化次数变化不大,最大放电容量逐步降低,合金的最大放电容量由x=0.05时的383.43 mAh/g下降到x=0.3时的348.40 mAh/g;而合金的高倍率放电性能呈现先增后减的趋势,当电流密度为900 mA/g时,合金的高倍率放电性能由83.66%(x=0)增加到92.57%(x=0.05)然后减小到83.9%(x=0.3);循环稳定性先增加后下降,当x=0.1时合金电极的循环寿命达到最大(S100=74.71%).     

鄱阳湖湿地面临的主要问题及原因分析

根据长系列监测数据和现有研究成果,总结梳理了鄱阳湖湿地生态系统在水文节律、水环境和水生态方面面临的主要问题,并分析了引发这些问题的主要驱动因素。研究结果表明,鄱阳湖水文节律在过去十几年发生了重大变化,特别是秋季退水期(10-11月)的变化最为明显;江湖关系的变化是导致鄱阳湖秋季水位快速变化的主要原因,鄱阳湖地形结构的变化加剧了鄱阳湖的枯水情势;鄱阳湖水文节律的变化直接影响了湿地植被的分布、生长和演替;受湖泊水文特征变化和入湖污染物负荷的影响,鄱阳湖水环境质量在局部出现了恶化的趋势。研究成果对于系统认识鄱阳湖湿地面临的主要生态环境问题,更好地制定相应的修复措施提供一定的参考意义。     

In_2O_3和ZnO混合薄膜的化学腐蚀特性研究

利用直流磁控溅射在未加热的BK-7玻璃基片上沉积In2O3与ZnO混合(IZO)薄膜,通过原子力显微镜(AFM)、分光光度计和四探针法研究IZO薄膜在HCl溶液中不同腐蚀时间前后的表面形貌以及光电性质的变化。结果表明:随着腐蚀时间的增加,薄膜的表面均方根粗糙度(RMS)和方块电阻(Rs)都呈现先增后减再增的现象;而薄膜的光学透射率则是先减后增再减。由于ZnO比In2O3更容易在HCl溶液中进行腐蚀,使得样品经腐蚀后出现孔洞结构,孔宽与孔深都随着腐蚀时间的增加而增大,这种具有纳米孔洞结构的透明导电薄膜在未来的光电子器件有潜在应用。