煤火释放气体影响区域模拟

选取煤火现象较为严重的乌达煤田火区为研究区,以高斯烟羽模型为气体扩散模拟算法,在ArcGIS平台上采用点源模拟的方式对乌达煤田火区煤火释放主要气体——CO,CO2,CH4,SO2的影响范围和浓度分布进行模拟。结果表明,在西风盛行的乌达区,污染气体沿着下风向扩散,其浓度分布呈现高斯分布特点;乌达城区处于较高浓度的影响区域,居民的生活环境受到了严重威胁。

2001~2010年全球陆地光合有效辐射月最大值数据集

光合有效辐射是区域植被变化和生态变化研究的重要参数之一,是估算全球碳支出以及生物多样性研究的基础。目前全球1 km空间分辨率的光合有效辐射月最大值数据尚无可直接下载源。本文以MODIS L4级别数据产品MOD15A2(1 km/8 days)为基础,通过数据拼接、格式转换、MVC(Maximum value composite)最大值提取等过程获得全球陆地光合有效辐射月最大值数据集,数据涵盖时间范围为2001~2010年。本数据集在评价植被生产力、宏观尺度生物多样性等生态研究中具有重要的应用价值。

基于改进型遥感生态指数的生态系统服务价值评估方法

本文通过构建遥感生态指数(RSEI)与动态栖息地指数相结合的改进型遥感生态指数(DRSEI)作为时空动态调节因子,对国家公园这种具有丰富物种的自然生态系统服务价值评估方法进行了改进。改进型遥感生态指数(DRSEI)作为时空动态调节因子的方法与应用遥感生态指数、净初级生产力指数(NPP)作为时空动态调节因子的方法进行比较分析表明:引入能够表达生态系统生物多样性时空变化特征的动态栖息地指数构建改进型遥感生态指数,由于该指数的空间信息特征更加丰富,且考虑到了区域的生物多样性因子,改进型遥感生态指数(DRSEI)作为时空动态调节因子的生态系统服务价值评估方法可以更加全面客观地反映区域生态系统的结构、功能与过程的时空分异,准确评估生态系统服务时空动态价值,为国家公园生态系统服务价值评估提供了新视角。利用该方法定量评估和分析了武夷山国家公园2017—2021年生态系统服务价值的时空变化状况,2017—2021年武夷山国家公园生态系统服务价值总体呈上升的趋势,呈现较为适当的生态环境保护与资源开发利用状况。

浙江省分布式光伏空间分布驱动因素研究

针对当下分布式光伏发展速度较快,但关于其空间分布驱动因素的研究较少,缺乏驱动因素评价体系理清因子之间相互关系的问题,基于预训练好的ST-UNet网络提取浙江省遥感影像中建筑物屋顶、农业大棚、水体与高速公路沿线四类分布式光伏分布数据,并利用皮尔逊相关系数对预选取的驱动因子进行评估,从地形条件、气候条件、社会经济条件3个方面共选取八个因子构建指标体系,利用地理探测器探讨各因子对4类分布式光伏铺设的影响强度及其相互作用机制。结果表明,分布式光伏的分布受地形、气候和社会经济等方面多个因子共同作用;不同类型分布式光伏分布的主导驱动因素存在明显差异;对于自然条件约束较大的地区,分布式光伏发展可以着重从社会经济条件方面入手。本文研究结果为分布式光伏驱动因素研究提供了思路,并为各省因地制宜开展分布式光伏铺设选址与发展规划提供了科学依据。

城市地表要素的地表能量响应特征及其关系研究

遥感地表能量信息可揭示城市地表要素的地表能量综合响应特征和作用关系特征,客观地反映了城市实体空间、开敞空间及其开放空间网络的格局和变化。本文从重庆城市地表能量响应的基本网格单元和研究区尺度,分析城市地表要素对城市热环境的贡献,并结合与"国际宜居城市"——西雅图的对比,探讨城市化过程中地表要素类型改变对城市热环境的影响及其变化和规律。结果表明:1在基本网格单元和区域尺度层面,城市地表能量的平衡取决于地表要素中实体空间和开敞空间布局的合理性与稳定性;2在城市大规模的硬质化区域,建筑实体的垂直体量相对于其水平体量及其组团格局,对于地表能量的聚集、改变具有较高的敏感性;3地表要素对城市热环境的影响若达到同等贡献指数(绝对值)程度,基本网格单元的开敞空间比例需要高于实体空间;4开敞空间基本网格单元的林地和水体类型所占比例达到20%时,地表能量的减幅明显;5实体空间基本网格单元的在建/工业用地要素类型所占比例超过5%,以及高密度建设用地所占比例达到30%时,地表能量的增幅明显。本研究旨在从城市地物实体地表能量的体量与空间关系角度,为建设基于城市更新的城市规划和城市设计提供科学依据。

基于遥感信息的城市地表能量空间分布及特征研究——以国际宜居城市为例

遥感地表能量信息能够反映城市生态系统成分、作用与影响关系。本研究从城市生态系统的角度,提取能反映城市下垫面地物实体综合特征、作用与影响关系的相对地表能量信息,针对不同区域、规模与类型城市的地表能量空间分布及特征,建立了定量化的城市相对地表能量分级与评价指标。探讨国际"宜居型城市"生态系统结构、功能、形态及其时空变化特征和规律。结果表明:(1)城市实体空间建筑群的形状、体量,街道与建筑的朝向和配置关系,以及硬质化表面开放性的差异影响城市地表能量的分布。(2)建筑物周边的植被覆盖程度、建筑物之间的空间关系、广场和街道的开放性等,是维持城市开敞空间与实体空间的混合区域地表能量平衡的基础。宜居城市中心周围的大规模低密度居住区构成以中等能量分布为主的城市地表能量缓冲与过渡区。(3)城市开敞空间的地表能量变化幅度比实体空间大,宜居城市开敞空间的中、低地表能量分布占有较高比例。(4)宜居城市实体空间的高能量斑块呈现规模较小和分布相对分散的状态。采用相对地表能量分级与评价指标,可为各类城市规划与设计提供科学依据。

煤田火区特征的土地覆盖分类方法——以乌达煤田火区为例

土地覆盖变化是土地分析与评价和生态环境变化预测的重要科学基础,通过精确的土地覆盖分类方法获取高精度的土地覆盖图是研究煤田火区生态环境变化的必要手段。本文以最大似然法、光谱角度法、面向对象分类法和基于复合分区的分层分类法进行乌达煤田火区土地覆盖分类的方法研究。研究结果表明,基于复合分区的分层分类方法分类精度较高,总体分类精度为92.97%,kappa系数为0.9155。该方法通过基于地表热辐射特征、热异常状况、地貌类型,以及对生态系统扰动状况等的划分,减少了地物信息的混淆度,即通过提高单一地物的分类精度来提高总体分类精度,突出位于戈壁区的煤田火区土地覆盖的地带性和规律性特征,增加土地覆盖类型的可分性,使得土地覆盖的分类方法具有针对性,有效提高了分类精度。

三亚热带雨林环境植被和地表能量空间分布特征

遥感地表能量信息通过空间分布及变化趋势体现生态系统要素的格局、状态、质量,客观反映城市生态系统的状态,是度量区域生态系统要素生态过程的重要内容。本文以三亚市热带雨林植被环境的地表能量综合响应特征和作用、影响关系特征为基础,采用植被指数分级、地表能量分级和植被-能量关系等指标,结合雨林垂直分带和植被分布信息,探讨近30年(1987-2016年)不同时期热带雨林环境的水平地带性、垂直地带性及其时空变化特征。结果表明:(1)近30年三亚市域植被覆盖比例维持在90%左右,植被指数分级构成以高、中数值分布为主,并呈现整体趋高态势。(2)各级地表能量分布比例的波动幅度在10%之内,中等地表能量级别范围呈现向低地表能量区域扩展趋势。(3)随着海拔高度的提升,植被指数高数值的热带雨林分布比例增加,地表能量值降低。(4)热带雨林的地表能量和植被指数的时空分布稳定性均高于人工植被。本文基于遥感地表能量综合响应特征和作用、影响关系特征建立的指标评价体系,可以为热带雨林生态系统的量化评价提供支持。

城市化背景下建成区扩展及其对河网变化的影响——以苏州市为例

根据苏州快速城市化与水网密布的典型地域特征,利用不同空间分辨率卫星遥感信息,通过标准化处理流程,获取2002~2018年期间多期苏州建成区与水网专题信息,采用垂直类比的定量化方法,在区域和地理空间格网单元的层面,对城市建设用地与河网水系进行空间叠加分析。探讨城市化进程中建成区建设用地与河网水系分布的格局,以及河网的密度、河链数、节点数、连接率和分形维数等特征参数动态变化与相互影响关系。结果表明:(1)苏州城市空间扩展特征已经从区域中心建成区放射型蔓延向多中心建成区放射型+网络化的蔓延方式改变。(2)苏州河网水系伴随建设用地扩展,密度持续降低,建成区以外的农田植被区河网水系分布格局未发生根本性改变。河网连接率未发生变化,连通性维持稳定,分形维数稍有降低,河网结构复杂性略有下降。(3)河网变化受建成区扩展影响显著。前期各建成区格网单元内水网密度降低空间分布较为均匀,后期主要集中于建成区增量所占比例较低的网格单元即主要发生在建成区边缘扩展区域。本文的方法可为遥感信息在城市生态系统的空间规划决策和遥感尺度效应研究提供科学依据。

基于网格的街区尺度城市绿度度量方法

本文提出一种基于网格的街区尺度城市绿度度量方法。其以900 m×900 m的网格单元作为以城市主干道划分所形成街区尺度的表征,根据网格单元内植被覆盖度与植被构成之间的关系构建绿度指标。通过与传统的基于植被面积占比的格网法所计算的绿度指数进行比较。发现本文方法建立的绿度指标能在街区尺度上提供更加丰富的城市绿度信息,有效地解决了传统方法难以反映的植被覆盖度近似区域因其内部植被构成不同所带来的绿度差异问题。为城市规划、设计以及管理提供了一种新视角。基于该绿度指标,利用Landsat TM/OLI 2009、2015和2019年不同季节的遥感数据分析北京市城市绿化的时空变化特征。结果表明:北京市主城区城市绿化的面积和质量在2009—2019年显著提升,且秋季最为明显。绿化的变化在四环内外呈现出不同的模式。四环内主要为绿化面积的增加,四环外则在绿化面积和绿化质量上都有明显的增长。

城市开敞空间的地表能量响应初探——以国际宜居城市为例

城市开敞空间是城市的重要组成部分,其构成与分布影响城市遥感地表能量的平衡。本研究从城市生态系统层面,通过相对地表能量信息的定量分级方法,探讨宜居城市开敞空间地表能量的综合响应特征、作用与影响关系特征。从开敞空间的属性、体量、结构方面,分析其对城市地表能量空间分布的格局、状态、质量及其时空变化的作用与影响。结果表明:(1)在城市生态系统层面,城市开敞空间构成的属性、体量和结构是影响城市地表能量变化的基础;(2)相对于城市的实体空间,城市开敞空间的地表能量阈值较宽,数值波动幅度和频率的改变受环境影响更明显;(3)城市生态系统内部及其与环境架构的地表能量关系的平衡取决于一座城市开敞空间的格局、状态和质量。