以乡镇、街道为基本空间统计单元,基于地统计方法、GIS和遥感技术绘制和计算了杭州城市人口密度、道路面积比例、建设用地比重、NDVI和地表温度的空间图层,并应用GIS空间数据相关分析和空间叠加方法,定量评价了SO2、NO2、O3的空间分布与城市人口密度、建设用地比重、道路用地比例、地表温度等影响因子的空间相关程度和总体污染水平的分布特征。结果表明:NOX的空间分布受道路比例、地表温度、城镇建设用地、人口密度的影响程度最大,SO2次之,O3最小。SO2受工业用地分布影响较大,O3为二次污染物,其空间分布受其他因素影响相对较小。杭州市室外空气的总体污染程度,主要集中在上城、下城、拱墅,江干区次之,西湖区污染程度较轻。城市空气污染物浓度空间分布及受其他因素影响程度的定量分析可以为不同城市地域有针对性地制定合理的空气污染缓减对策提供科学依据。
血吸虫传播指数可以通过数学模型直接对血吸虫的流行概况进行总体评估和预报。因此基于血吸虫流行传播机理,提出用极端气温对以往"改良Malone血吸虫传播指数"模型进行改进,参照前人洪青标等的研究成果,构建了"再改良Malone血吸虫传播指数"模型;然后引用世界粮农组织(FAO)与中国科学院地理科学与资源研究所的气象资料,用新模型对中国血吸虫病疫区内血吸虫传播指数的空间差异进行了定量计算和分等划区;用流行区与非流行区传播指数界线900为准,新模型将旧模型的河南省南部、安徽省北部、江苏省北部由原来的传播等级"中"转变成了"低"与"很低";还意外地发现了中国东部血吸虫病流行与并非流行区的界线与中国东部1月份-2℃等温线吻合得非常好。最后讨论了本研究作为一个"气象模型"的计算结果与现实血吸虫病疫情之间还有一些因子需要考虑,并提出了模型本身在计算过程中存在的一些问题和今后改进的方向。
应用样方法,通过野外实地调查、数理统计,分析了天柱山黄山松群落特征和物种多样性;采用因子分析法、专家评价法和模糊评价方法,评价了天柱山黄山松群落环境功能及价值。结果表明:天柱山黄山松群落物种组成较复杂,科属分散,共有52科105属,区系成分多样,覆盖了9个种子植物科的分布区类型,具有明显的从北亚热带常绿阔叶林向暖温带落叶阔叶林过渡的特点;物种多样,乔木层、灌木层、草本层的Shannon-Wiener指数分别为1.9814、2.3175、2.1077,但由于人类活动的影响,乔木层黄山松的相对密度和优势度较大,多样性指数相对较低;群落顺行演替,环境服务功能多样,保护价值较重要。
依据尚义县地貌、气候、土壤与植被等自然要素与土地利用等人文要素相互作用和变化表现出的整体分异,选取地貌与土地利用类型为主导标志,划分出了不同的景观生态类型。将全县的景观生态分类系统分为两个级别,第一级分为8类,分别为:Ⅰ河、湖滩地牧农景观、Ⅱ低缓丘陵农牧林景观、Ⅲ高原平地牧农林景观、Ⅳ坝缘山地牧林农景观、Ⅴ河川沟谷农牧林景观、Ⅵ石质低山牧林农景观、Ⅶ黄土台地牧农景观、Ⅷ浅切割中山林牧农景观;第二级对应分为23个亚类。针对各景观生态类的自然条件与生态环境问题,以景观生态学和景观规划的理论与方法为指导,为退化生态环境的恢复与重建寻求切实可行的生态工程途径,并对各景观生态类提出了相应的生态建设方略。
以多时相Landsat MSS、TM和ETM 卫星影像为数据源,提取宁波城市各组团(三江片、镇海片和北仑片) 多时相的用地信息,分析了港口城市用地扩展的时空特征及外部形态演变过程。结果表明: (1) 1979年以来,宁波城市用地面积扩展速度和扩展强度不断提高,但各个组团的表现有较大的差异。(2) 各组团城市用地空间结构分维数的波动与城市用地的空间扩展模式表现出明显的相关性。(3) 3个组团的城市用地扩展强度指数峰区相对城市质心有不断外移趋势,但扩展强度指数峰值的变化在各个片区有一定差异。(4) 3个组团城市用地外部形态演变在不同方向上的差异性与宁波港口迁移及港口经济的发展密切相关。(5) 随着宁波港口从内河港向河口港、海岸港的迁移,宁波城市外部形态演变经历块状单一集中型内河港城市、 "一城一镇"飞地式群组河口港城市、"一城二镇" 飞地式群组海港城市和"一城多镇"不连续带状群组海港城市发展阶段,最后将形成"T"型带状群组现代化国际港口城市。
城市边缘区空间扩展研究是探讨城市未来空间结构和形态演变的基础。本文基于北京大兴区1994、2001和2006年3期TM遥感影像资料提取城镇用地信息,通过对城市扩展强度、城市扩展梯度、城市边缘区空间扩展模式等建设用地的总体扩张行为进行研究,分析研究区十多年来城市化进程中城镇建设用地扩展的时间过程和空间格局特征,对明确未来城市边缘区土地利用发展方向,提高土地利用效率和城乡建设效益提供基本依据。结果显示,大兴区城市土地利用扩展强度不断增强;中心城区以及中心区面积的不断扩张,导致建设用地在高指数区间集中的趋势明显,农村地区小城镇建设的高速发展使得低指数区间的建设用地面积大幅度增加;根据城市化扩展梯度,大兴区分为城市化高速扩展带、城市化快速扩展带和城市化低速扩展带;紧邻中心区的城市化高速扩展带,以集中连片式扩展为主,该模式在边缘区空间扩展中居于主导地位。城市化快速发展带土地利用以轴向扩展模式为主,轴向扩展稳定地影响着大兴区城市化进程。独立发展模式随着城市经济的快速发展其影响将明显增强,逐渐成为城市边缘区空间扩展的主要形式。
本文以农牧交错带的典型区域——内蒙古翁牛特旗为例,考虑土地利用变化过程的空间变量,建立了不同土地利用变化过程的logistic回归模型。结果表明:模型中转为耕地的主要解释变量是到农村居民点的距离和农业气候区;转为草地的主要解释变量是到农村居民点的距离、土壤表层有机质含量和到乡镇中心的距离;转为林地的主要解释变量是到农村居民点的距离和海拔;空间异质性和土地利用变化过程的时间变量共同影响着使用logistic回归模型来解释土地利用变化驱动力的能力;通过对草地logistic回归模型的检验,得出空间统计模型能较好地揭示不同土地利用变化过程的主要驱动力及其作用机理。
海面变化预测受到建模思路、方法选择、数据长度及数据质量等因素的影响,导致了海面变化预测的不确定性。本文以国内6个验潮站自20世纪50年代以来的月平均潮位序列为基础,采用奇异谱分析(SSA)与均值生成函数(MGF)模型相结合的方案,以各站位最初20余年数据为基础建立预测模型,以后续年份的实测数据进行了多方案对比验证及检验。预测试验显示MGF模型具有较高的预测精度,并表现出较好的长期预测的稳定性特点。以SSA去噪序列为基础,应用MGF模型预测了各站位至2050年的月尺度海面值,年均值计算结果表明至2050年海面波动上升的幅度不超过20cm,海面变化速率同样表现出阶段性和波动性。与前人相关研究成果对比表明,本文所采用的SSA与MGF相结合的预测结果具有可比性,在方法原理和验证结果上看具有较好的长期预测潜力。
灌 (草)丛沙堆形态是由区域植物、风力和沙源相互作用塑造的一种动力平衡形态。本文在对新疆和田河流域灌 (草)丛沙堆野外考察、形态测量和统计分析的基础上,探讨了该区灌 (草)丛沙堆的形态变化规律和不同发育阶段的特征,结果表明:各种灌 (草)丛沙堆的长度、宽度与高度之间存在着较好的相关性,但不同种类灌 (草)丛沙堆以及同一类型沙堆在不同发育阶段的形态特征存在一定差异;基于沙堆形态特征的数学模型分析,并结合区域生态环境和风沙环境特点,可把灌 (草)丛沙堆发育划分为各形态指标协同变化的增长阶段,以植物动力影响为主、长宽尺度均衡发展、坡度较大的稳定阶段,以及沙堆长度相对缩短、各形态指标关系趋于复杂的风蚀衰退阶段。
对影响森林植被净第一性生产力的主要因子进行敏感性分析是准确估计NPP的需要。本文以长白山自然保护区为例,利用敏感性矩阵,对北部生态系统生产力模拟模型的三个主要输入因子——叶面积指数、温度和降水量,分别分析了各单一因子对森林植被NPP的敏感性,并建立敏感性分析矩阵。分析结果表明,在长白山自然保护区,森林植被的NPP与叶面积指数呈正相关 ,与温度呈负相关,与降水量无明显相关关系。同时,还统计了不同森林植被类型的NPP对输入参数的敏感性,得出了针叶林对环境的适应性最强、生长最稳定的结论。
河流含沙量的变化是流域自然与人文因子变化的反映。以长江上游干支流1956~2000年的水沙和降水资料为基础,运用时间系列分析和统计分析方法进行研究。研究发现,干流宜昌站和4条主要支流含沙量的变化不是同步的,4条主要支流含沙量的变化呈现出复杂变化图形。流域面平均年降水量的变化,仅能解释含沙量变化的15.86%~37.21%,说明气候因素的变化不是长江干支流含沙量变化的主要原因。运用双累积曲线分析方法,研究了人类活动 (如水库修建,交通、矿山和城市建设,水土保持,植被破坏和恢复等 )对含沙量变化的影响。人类活动影响在不同的流域有较大差异。与4条主要支流相比,长江干流宜昌站含沙量的变化较小,反映了尺度效应的影响。多元回归分析表明,屏山 、高场、北碚、武隆4站的年均含沙量变化对宜昌站年均含沙量变化的贡献率分别为28.5%、12.6%、44.2%和14.7%。
水文模型的不确定性研究是水文科学研究的重要课题。模型参数的不确定性分析是水文模型不确定性研究的重要内容之一。本文采用GLUE方法分析新安江模型参数的不确定性,结论基于对不同水文特征流域的长时间径流模拟,研究发现大量"等效性"参数组存在。据此将参数总结为三类:第一类为非敏感参数,如上层张力水容量UM等。它们对似然判据,及确定性系数(R2)影响小。第二类为敏感性参数,如河网蓄水消退系数CS等,其特点是对R2的影响大。第三类为区域性敏感参数,如张力水蓄水容量曲线的方次B等,它们对R2的影响力跟流域特征密切相关。这些结论有助于理解新安江模型参数,为今后流域水文模拟提供参考。文中还展望了未来水文模型不确定性研究的发展方向。
本文采用Morlet小波对1956~2000年雅鲁藏布江流域6个站点的径流序列进行了分析,揭示了不同时间尺度下四个季节以及年平均径流量的丰枯交替特性、突变性和周期性,通过小波方差确定各序列存在的主要周期。结果表明:在15年时间尺度上,雅江流域四个季节的径流变化趋势基本一致;发生突变的年份主要在1957、1967、1976、1983、1992年;径流序列第一主周期主要以15年长周期和2年短周期为主,第二主周期以15、6、2~3年的长、中、短周期为主;秋季和冬季径流序列的周期空间分布基本一致,年平均径流序列的周期分布与夏季最为接近;除拉萨河子流域春季在2~3年尺度上处于枯水期外,其他子流域其他时段在任何时间尺度上未来几年里都将处于丰水期。
都市农业是跳出农业、农村框架,从城乡统筹发展观看农业的新型理念。本文对美国、欧洲、日本、韩国和新加坡,以及拉美和非洲一些国家都市农业发展的历程和经验进行了总结;对其不同的发展特征、组织形式、生产特点、营销与物流、功能作用和扶植政策进行了梳理。从城市进程和社会发展角度,认为都市农业是我国当前和未来社会主义新农村建设的重要内容和实施方式。结合我国发展现状,都市农业的着力点在大城市地区和粮食主产区要有所不同;功能体现城市近、中、远郊区的需要;建设中需要鼓励发展都市农业企业和农业协会;加深产业现代化和专业化;疏通物流渠道;在城市规划、土地制度、产权制度、经营形式和科技推广等政策上需要给予支持和规范。
产业区位的形成受经济、社会、人文等因素的多重影响。20世纪90年代初以来,影响我国产业布局的资源、交通条件等传统因素作用逐渐下降,外商投资、产业集群、创新网络建设等新因素明显地改变着我国的产业布局。本文分析了我国彩电制造业30余年的产业空间转移,阐述了我国在由计划经济向市场经济转轨、从开放度低的配给制经济向承接全球制造业转移的国际化经济的转型过程中,影响彩电制造业空间分布因素的变化。
本文基于1991、1996、2000和2005年4个时间断面的注册FDI企业数据,分析了四川FDI对不同行业投资及区位选择的时空发展特征。研究表明:FDI投资区域从20世纪80年代末期的"遍在性",到90年代末转变为强烈的"成都指向"性。在行业空间结构上,FDI对制造业、建筑业、农林牧渔业及除旅游业外的其他第三产业的投资基本都集中在成都主城区,对农林牧渔业、制造业、批发和零售贸易,以及房地产业的投资在成都市郊区都有较大量分布,但除制造业在成都市郊区有明显的集聚趋势外,其他行业的投资都在降低。绵阳市在制造业和批发零售贸易FDI的投资有较明显的增长趋势,乐山的旅游业是FDI重点投资的行业。
城市群形成与发展过程就是其空间结构优化与整合的演变过程,也是产业不断重组和优化的过程。武汉城市群处在中国"中部之中"的经济腹地,是中国东西部产业梯度转移的桥梁和纽带,也是中部崛起的重要战略支点。本文在分析武汉城市群建设战略地位的基础上,提出了建设生态型城市群的总体思路,发展方向与建设重点;提出了武汉城市群空间整合的由"一核、两环、两带、四轴"组成的点轴结构方案,由"核心圈、紧密圈、辐射圈"组成的圈层结构方案,由黄-鄂-黄东部组团、仙-潜-天西部组团、孝-汉-应西北部组团和咸-赤-嘉南部组团组成的组团结构方案和由"一主一副七节点"组成的形态结构方案;提出了延伸10大优势产业链,建设具有区际意义的15个产业集群和7大特色产业带的产业发展与布局思路,提出了武汉城市群九大城市之间产业合理分工与协作方案。本研究对武汉城市群的建设与发展、对湖北省和中部崛起等都具有重要的战略意义和现实意义。
城市群已成为我国城镇化发展的主体形态,城市群的空间整合是我国城镇化过程中必须解决的重大战略性问题。目前,中原城市群发展形势良好,被认为是我国将形成的十大城市群之一。本文运用分形、城镇化不平衡指数、城市网络、城市空间相互作用等理论和方法,对中原城市群城镇的空间组合状况进行分析;构建促进中原城市群9城市协调组合发展的空间整合机制;依据中原城市群自身发展特色,对其空间整合模式进行选择,并由此提出其空间整合的总体概念模型。
文章以广州市为例,揭示了大城市边缘区人居环境系统的演变规律:首先,人居环境系统演变过程可以划分为初期、中期、后期三个阶段,各阶段在城市化水平、经济发展状况、基础设施建设、社区形态、景观类型、土地利用等方面都呈现出显著的特征;其次,提出了人居环境容量概念,并借助于GIS空间分析方法,发现边缘区人口密度不断地增加,人居环境容量逐步趋于饱和;第三,大城市边缘区人居环境演变呈现出不均衡的周期性变化。在此基础上,借鉴Verhulst逻辑斯蒂方程与复合生态系统的动力学机制,构建了大城市边缘区人居环境演变的阶段性、生命周期与可持续发展模型。揭示大城市边缘区人居环境系统演变的规律,可为大城市边缘区人居环境系统优化调控提供理论依据,充实人居环境科学理论体系。
超级机制或超机体概念是人类学家提出的概念,后被美国伯克莱地理学派引入到文化地理学研究中。尽管该概念自引入之初起,就伴随着学术讨论,但是它在上个世纪的英美地理学中有着重要的影响。新文化地理学与传统文化地理学的分歧之一也在此概念上。本文列举了在美国和中国文化地理学研究中,超级机制的适用性和局限性,并探讨了超级机制指导下,文化地理学的研究方法在何种情况下是因果分析,何种情况下是非因果分析。进而指出,超级机制概念在分析宏观区域文化一致性上具有解释性,在分析微观尺度区域内的人地关系上也具有一定适用性。新超级机制理论在学术界的讨论过程中提出了一些修正,在分析社会文化时超级机制不适用。
文化创意产业成为21世纪中国经济的重要增长点。本文以北京南锣鼓巷的案例,展示了在文化体制改革的背景下,自发形成的地方创意环境和实体空间对城市文化创意活动的影响。近十年来,作为老城中心休闲场所的南锣鼓巷,已经成为演员、导演、编剧和其他艺术者集中的文化创意地。质性访谈和小样本的问卷调查显示,丰富的历史文化遗产、周边高等级的艺术和演出机构提供了创意活动的有力支持,有形的历史文化空间则形成创意过程的催化剂;而酒吧和咖啡店等的出现使创意人才得以聚集,其中的创意交流活动则促进创意成果的产生。本文认为,打造文化创意园区并非唯一的发展之路。是否能吸引具有创意潜质的人才,将其有机地组织并提升集体创造力,进而促进创意活动更密集地发生才是关键。
从人地关系安全、旅游生态伦理以及全球气候变化的视角,提出广义与狭义的旅游地生态安全概念,建立基于生态足迹的旅游地生态安全测度与评价模型,并以九寨沟为例,探讨旅游消费对旅游地区内与区际生态安全影响的特性。结果表明:(1)2004年九寨沟游客的旅游生态足迹总值为163514.0248hm2,人均旅游生态足迹为0.105190274hm2,居民的人均本底生态足迹为0.994925 hm2,同2002年比较,旅游生态足迹总值增加115.10%,人均旅游生态足迹增加72.44%,居民人均本底生态足迹增加3.47%。(2)2004年九寨沟旅游废弃物生态足迹总量为46960.5678hm2,约占旅游生态足迹总值的42.35%,其中旅游业的CO2排放量高达309455.66t,占旅游废弃物生态足迹的99.84%,加强旅游业发展对区域乃至全球气候变化影响的研究十分紧要。(3)2004年九寨沟的生态安全系数处于1.093158~1.159388之间,处于可持续发展的生态安全状态,九寨沟自然保护区发展旅游业对自身生态安全的影响小于对区际(全球)的生态安全影响。(4)未来游客量的增加、旅行市场半径的拓展、受旅游消费示范效应的影响而引起的居民消费方式的转变以及居民对自然环境资源依赖程度的加强态势,是影响九寨沟生态安全的主要因素。
我国传统地貌基本形态类型分类强调地貌单元的完整性,界线划分沿地貌实体边界而非规则统计单元,目前尚缺乏地貌实体单元的有效自动提取方法。针对这一难点,本文提出一种基于DEM的地貌实体单元数字提取方法。利用坡度分级,并搜索相邻栅格单元、计算坡度级别内相互连通栅格的面积,建立坡度、面积阈值综合判别规则进行山地平原的自动划分;利用地形倒置、水文淹没分析,将山体划分的二维判别规则扩展到实际三维地形中,并结合地形结构线提取算法进行山体界线自动提取、确定山地地貌实体单元。结果表明,该方法符合我国传统地貌分类体系,能够较好实现山地/平原的自动划分和山体界线的数字提取。
地形校正作为复杂地形区遥感影像预处理的重要步骤,对提高地表参数遥感定量化精度具有重要意义。为此,在简述地形校正含义与目标的基础上,回顾并总结了国内外各种地形校正方法并将其划分为基于波段比、DEM和超球面3类方法,以期为地形校正及相关研究提供参考。在DEM的支持下,采用11种地形校正方法对ETM+影像进行了校正比较实验,研究表明:(1)VECA、b、C、Teillet-回归、SCS+C、Minnaert和Minnaert-SCS校正7种地形校正效果较好,可用于遥感影像的地形校正;而Cosine-T、Cosine-C、SCS和Cosine-b校正存在过度校正现象,不宜选择。(2)VECA与b校正模型校正效果最好,且VECA校正比b校正可操作性更强。在此基础上,从地形效应的理论诠释与数学表达、DEM数据、地形校正应用研究3个方面探讨了目前该领域存在的一些问题和难点,并对今后可能的工作重点和研究方向提出了建议。
