松嫩平原西南部土地利用动态变化的分形研究

根据分形理论,采用二维欧氏空间分形维模型的计算方法,以TM卫星影像为主要数据源,在GIS支持下,计算出松嫩平原西南部地区在1989年、1996年和2001年主要土地利用类型的分形维数值、稳定性指数和相关景观指数。并根据分形维数和稳定性指数的物理意义及其与景观指数的关系,综合分析了研究区土地利用的动态变化规律。研究表明,水域、草地和湿地的稳定性相对较差,是较脆弱的土地利用类型;除林地外,其它各土地利用类型的稳定性均呈下降趋势,气候干旱和人类不断强化的经济活动对生态环境系统的影响显著,需加大对研究区生态环境修复和重建工程研究和投资的力度。

吉林省煤矿区景观生态风险分析

为评估煤矿开采对生态环境的破坏和损失程度,制定环境保护与治理方案,运用景观生态风险评价法开展矿区的生态风险评价。以吉林省11个主要煤矿区作为研究对象,以2008年中巴资源卫星遥感影像为数据源,运用景观生态风险分析方法,计算各煤矿区的景观格局指数,绘制生态风险空间分布图,将各矿区生态风险综合指数进行对比。结果表明,吉林省矿区的生态风险总体呈现中部高于南部和东部的规律。就各矿区而言,蛟河和杉松岗矿区生态风险指数值明显高于其他矿区,分别为0.360 2和0.321 0。

长春市城市道路交通CO污染的空间分布模拟研究

在对CALINE4模式进行参数修正和模型验证的基础上,对长春市主要街路的日均ρ(CO)进行了模拟,得出了长春市机动车线源污染的空间分布特征。结果表明,长春市道路交通CO污染严重的区域主要集中在一环路以内。

吉林省辽河流域土地利用对气候变化的响应研究

综合运用遥感技术、GIS空间分析技术,在获取吉林省辽河流域1989—2012年土地利用/土地覆被变化(LUCC)数据及1962—2012年气候数据的基础上,分析了流域气候和土地利用的时空变化特征,并运用SPSS软件的Spearman秩相关分析,研究土地利用对气候变化的响应规律。结果表明:研究区土地利用类型以耕地和林地为主,湿地、水域萎缩、草地退化已成为生态环境恶化的主要表现;近50a来气温呈显著增加趋势,降水量无明显变化;与土地利用变化数据的同期研究时段(1989—2012年)内气温呈下降趋势,其空间分布呈现由西南向东北逐渐降低,降水量呈增加趋势,在空间分布上由东南向西北逐渐减少,表明区域干暖化趋势有所改善;研究区不同土地利用类型对气候变化的响应有显著差异,其中,水田、水域和草地的面积变化受降水量的累积滞后效应显著,而与气温相关性较小。

松嫩平原生态资产遥感测量与生态分区研究

生态资产测量与价值评估以生态系统服务功能效益和自然资源价值为核心,直接反映了生态环境发展变化的状态和结果,进行区域生态资产核算,对于国民经济发展和生态环境保护具有重要意义。本文应用生态学、经济学和生态环境科学等学科的理论,以TM和MODIS卫星遥感影像、气象数据和DEM数据为数据源,在进行松嫩平原腹地土地利用变化遥感解译和生态环境要素定量反演的基础上,建立了区域生态资产遥感测量的概念模型和指标体系,进而进行了松嫩平原生态资产的定量测算与分区对比研究。结果表明,松嫩平原腹地2002年总生态资产价值为659.6818亿元,平均生态资产价值林地最高,达到18432.16元/hm2,其次为湿地和高覆盖草地,盐碱地最低,仅为1447.66元/hm2。在空间分布上,松嫩平原腹地北部的生态资产值明显高于南部,呈现出沿东北向西南逐渐下降的趋势。

一种新的判别预测方法——马田系统(MTS)

马田系统是一种新近发展起来的判别预测方法。它采用 Mahalanobis距离作为特性指标 ,并结合了田口方法在稳健性设计中的思想、技术 ,因而在判别预测中具有较高的准确性 。

基于生物多样性保护的生态空间辨识研究——以吉林省辽河流域为例

吉林省辽河流域是农业种植和畜禽养殖的重点区域,由于生产与生活空间的不断扩张,基于生物多样性保护的生态空间受到侵占,科学地识别和划定生态空间对于维持区域生态平衡、保障区域生态安全具有重要意义。在构建包括植被覆盖指数、植被类型、生境服务质量指数、河流廊道连通性指数等4个指标的生态空间重要性评价体系的基础上,综合运用3S技术(即遥感技术、地理信息系统、全球定位系统),集成多源空间数据,运用空间分析与因子分析法对吉林省辽河流域基于生物多样性保护的生态空间进行评价,辨识出关键性生物多样性保护用地空间。研究结果表明:极重要、重要的生态空间主要分布在研究区东南部的林地和河流廊道两侧,须重点保护、严禁或限制开发;研究区的西北部除城镇外的区域评价等级为较重要,主要为农田生态系统;建设用地的生物多样性程度较低。研究结果可为吉林省辽河流域的生态建设规划与生物多样性保护提供相应理论依据。

田口方法和双重曲面响应(DRSM)法

田口参数设计在理论界遭到较多批评 ,也提出一些替代方法。双曲面响应 ( DRSM)法是结合田口参数设计的思想和统计回归模型发展起来的。本文通过正交旋转设计和计算机模拟噪声因子变化来提高双曲面响应法的精度并对两种方法应用结果进行比较 。

基于MODIS遥感定量反演的松嫩平原生态环境要素

以MODIS遥感影像为基础,在各种气象参数和遥感空间建模的支持下,应用定量遥感反演技术,获取了松嫩平原植被覆盖度、土壤湿度、陆面温度和植被净初级生产力四种生态环境要素的空间分布栅格影像。通过应用GIS空间分析功能,总结了各种生态环境要素的空间分布规律,并对植被覆盖度与土壤湿度、陆面温度和植被净初级生产力之间的相关性分别进行了定量研究。

基于多源数据集成的松嫩平原土地资源空间数据仓的设计

以数字地球科学和数据仓理论为指导,以3S技术、环境模拟技术和计算机编程技术为手段,根据空间信息与非空间信息在地理单元和空间上的存储特征,建立了基于域和对象的公共数据模型,继而构建了不同专属性的空间数据库。以此为基础,通过应用空间数据引擎和空间数据操作对象,首次对面向应用的松嫩平原土地资源空间数据仓进行了分析与设计。

试论田口参数设计与试验设计的区别

田口玄一的参数设计与一般试验设计在形式上有着许多共同之处，但更本质的是它们的差异。本文试图对它们在以下一些方面进行比较：二者的出发点和目标的讨论；对Ｆ检验的看法；因素的认识；正交表的使用；特性指标的选择；验证试验；对交互作用的看法。从这几方面比较的角度对田口的参数设计的思想和方法进行了阐述。

吉林省中部地区畜禽养殖温室气体排放特征

为了解吉林省中部地区畜禽养殖温室气体的排放量和空间分布特征,根据联合国政府间气候变化化专门委员会(intergovernmental panel on climate change,简称IPCC)(2006)提供的方法,通过获取2005—2015年吉林省中部地区畜禽产量和排放因子,估算农业畜禽养殖温室气体排放量。结果表明,2005—2014年平均甲烷排放总量为1 175.70万t CO2-eq/年,氧化亚氮排放总量243.66万t CO2-eq/年;2005—2015年期间畜禽温室气体排放量呈先上升后下降趋于平缓趋势,2007—2010年排放量高于11年平均值(1 419.36万t CO2-eq/年),这与吉林省其他牛、猪、奶牛和山羊养殖数量变化有着明显关系;2005—2015年四平市、吉林市、榆树市、农安县和德惠市平均温室气体排放量为6 719.9万t CO2-eq,占吉林省中部温室气体排放量的44.21%。

关于最佳鉴别特征维数问题的讨论

该文对最佳鉴别特征的最佳维数问题进行了详细的讨论 .文章首先对最佳维数问题进行了界定 ,然后指出了两种最佳特征维数为c- 1维的情况即以某些基于矩的可分性判据 (准则函数 )为优化目标的最优特征和以某些特殊的分类器错误率为优化目标的最优特征 .最后该文运用方差分析法对最佳鉴别特征进行特征选择使之代入最小距离分类器后识别率最大 .

东北农牧交错带土地生态环境安全指标体系的建立与综合评价——以镇赉县为例

本文以吉林省镇赉县为例,探讨了土地生态环境安全评价的方法。依据区域生态安全评价一般性指标体系,结合镇赉县土地利用结构及特点,从土地资源生态压力、生态环境状态和生态环境响应三方面入手,建立了由19项指标组成的土地生态环境安全评价指标体系。运用层次分析原理和综合评分法,计算该地区土地生态环境安全综合指数。研究表明,该地区在1985年和2001年土地生态环境安全状况均处于“很不安全”状态,且有不断恶化的趋势。滥垦、滥伐、过度放牧以及粗放经营的生产方式是导致该地区土地生态环境安全状况不断下降的主要原因。

哈尔滨市城区大气重金属沉降特征和来源研究

鉴于大气重金属降尘对城市居民健康存在一定的威胁,针对哈尔滨市从未开展过重金属沉降特征研究的现状,采用被动采样技术共收集大气降尘样品46份,用AFS-230E原子荧光光度计和ICP-AES全谱直读电感耦合等离子发射光谱法测量样品中的重金属元素含量,计算各元素年沉降通量,利用Pearson系数法、主成分分析法、富集因子法进行重金属沉降特征和来源分析。结果表明,Mn和Co元素主要来自于自然源,其余各元素沉降主要由人为源构成,且人为源中占主导地位的是燃煤尘、汽车尘和金属冶金尘。

基于CA-Markov模型的吉林省西部土地利用景观格局变化趋势预测

Markov模型与CA模型均为时间离散、状态离散的动力学模型,CA模型具有模拟复杂系统空间变化的能力,Markov模型具有长期预测的优势。CA-Markov耦合模型既可进行长期预测,又可有效地模拟空间变化。以吉林西部为例,以RS-GIS技术为支撑进行土地利用遥感解译,得出1989年和2004年两期土地利用景观格局分布图;在此基础上利用CA-Markov耦合模型,进行了土地利用景观格局变化趋势预测。结果表明:与1989—2004年的变化趋势一样,到2019年,水田、旱田、居民地和盐碱地面积分别比2004年增加,高、中、低覆盖草地、水域和湿地面积分别比2004年减少。增加的盐碱地主要是在原盐碱地的基础上扩张,侵占草地、水域和湿地,其分布主要集中在中部的地势低洼地带,大安市、通榆县、长岭县和乾安县的盐碱地将连成片,生态环境被严重破坏。修正的Lee-Sallee指数为0.64,表明CA-Markov模型模拟精度较高,该模型预测土地利用景观格局变化是可行的。

中国饮水型砷中毒区的水化学环境与砷中毒关系

中国各饮水型砷中毒区的水化学特点受沉积环境和气候因素所控制,砷中毒的流行和发病程度与其地下水的水化学环境、水中砷的形态和价态有密切联系。在实地考察监测和对台湾、新疆、内蒙古、山西、吉林饮水型砷中毒病区环境和地下水水化学特征总结的基础上,系统分析了饮水水源中总As、As(III)、甲基胂、腐植酸与砷中毒的关系,揭示了不同病区病情差异的原因。研究表明,除台湾外,各砷中毒区均分布在干旱半干旱区;各病区多分布在沉积盆地中心或平原内相对低洼的地带,饮用的地下水均取自中新生代地层;砷中毒病情不仅与总砷含量有明显的剂量-效应关系,还与As(III)和甲基胂的浓度直接相关。台湾、内蒙古和山西病区地下水为富含有机质的复杂还原环境,水中不仅As(III)含量高,且检出有机物、腐植酸和甲基胂,新疆和吉林病区地下水为以无机砷中As(V)为主的氧化环境,吉林病区未检测出甲基胂,这是新疆与吉林病区患病率较低的主要原因。研究成果可为区域防病改水、砷中毒的预报提供重要技术支撑。

松嫩平原氟中毒区地下水氟分布规律和成因研究

自中新生代以来,在松嫩平原巨大的断陷盆地内沉积了巨厚的古近-新近系和第四系沉积物,形成了由潜水和承压水组成的大型蓄水构造。该区潜水和第四系承压水氟含量较高,在194个样品中,氟的均值为3.45mg/L,范围值为0.25～14mg/L。饮用高氟地下水导致氟中毒大规范流行。研究表明高氟地下水主要分布在山前补给区-蒸发排泄区的过渡带和盆地中部地下水强烈蒸发带,地下水化学类型为HCO3-Na·Mg和HCO3-Cl·Na型,总溶解性固体含量为689.84～2005.6mg/L。高氟水的形成与气候、水文、地质构造、岩石与土壤、水文地质和水化学条件等自然因素有关,同时受不合理开采地下水等人为因素的影响。开展氟病区地下水环境特征和高氟水成因研究对于有效实施安全供水有重要意义。

大庆市大气干湿沉降重金属元素通量及来源

大庆市是我国最大的陆上油田和重要的石油化工基地,开展重金属沉降通量及来源研究对于评估土壤重金属的来源及人类活动对土壤环境的影响具有重要意义。于2008年4月至次年4月采用被动采样技术共收集大气干湿沉降样品17份,配套土壤17份。通过AFS-230E原子荧光光度计法和ICP-AES全谱直读电感耦合等离子发射光谱法测试与分析了样品中的重金属含量,计算了沉降通量和富集因子。元素沉降通量与配套土壤的相关分析结果表明:Hg、Cd、As、Cr、Ni、Pb的沉降通量较低,而主要来源于人为污染源的Zn、Pb、As、Cd表现出较强或极强度的富集;土壤Zn、Cd的积累与大气沉降之间具有显著的相关关系。其他元素来源较为复杂,不同地区元素沉降通量之间差异显著。沉降量主要与城市地理位置、气候条件、人口数、工业结构、城市化水平等因素有关。

种植黄花草木樨对盐碱地土壤水、盐状况的影响

在吉林省大安市试验样地,采集不同地段、不同时期的盐碱土样,分别进行了土壤容重、田间持水量及全盐量等的测定,并利用试验获得的数据,分析了黄花草木樨种植前后土壤含水量、田间持水量及土壤容重等方面的变化,通过比较10月份和6月份种植区和未种植区各项指标的变化,对比了种植黄花草木樨后盐碱地土壤改良的效果。结果表明:同一季节,种植区与未种植区比较土壤容重减小、含水量及田间持水量提高,土壤的保水持水能力增强;种植区10月份较6月份全盐量和pH均值分别减少了260.61 mg/100g和0.3,有机质含量增加了0.002 8 g/kg,土壤的性质和结构得到改善;种植区10月份相对于6月份土壤全盐量、有机质含量的变化幅度明显高于未种植区,说明黄花草木樨具有明显的改良盐碱土结构的功能,这为盐碱土改良提供了一种较为有效的生物改良技术。