基于LUCC的生态系统服务空间化研究——以张掖市甘州区为例

生态系统服务(ES)评价为减缓或阻止人类活动导致的各种复杂生态问题提供了一种可能的方法,同时也有助于解决日益增加的各种土地利用冲突。以张掖市甘州区为例,运用一种新的空间化方法开展生态系统服务研究,并注重实现与土地利用研究的集成分析。首先根据研究区不同的群落生境和土地利用类型划分生态系统服务类型,然后检验不同土地利用类型和方式对各类生态系统服务供给的影响,最后分析该方法和数据的不确定性。结果表明:1)在灌区和甘州区两个尺度上,4类ES生产能力值均表现为:文化服务>支持服务>调节服务>供给服务;2)2000—2009年,4类ES供给都呈递减趋势,同时,城镇用地、路网建设等人类活动驱动的土地利用方式迅速增加,整个绿洲农业区处于过度开发状态;3)该方法可操作性强,多学科的数据和知识分析是ES研究的难点。

生态补偿中有关筛选贫困参与者的研究进展

随着生态和环境问题的日益严峻,生态补偿现已成为解决此问题的有效手段之一。本文从贫困参与者的资格、意愿、能力和竞争力等4个方面,回顾并分析国外生态补偿对贫困参与者的筛选过程及其阻碍因素,由此提出了国外筛选贫困参与者的研究对我国生态补偿政策制定和实施的启示。

基于系统动力学的黑河中游地区FAO Penman-Monteith模型评价研究

研究利用系统动力学软件STELLA构建FAO Penman—Monteith模型，进行系统动力学建模与生态建模相结合的尝试。研究发现，实际太阳辐射模拟值与GIS空间插值结果基本吻合，变化趋势一致；潜在蒸散发量估算值与SEBS模型估算值接近，基于时间序列的变化趋势基本相同，较好地反映了逐日蒸散发量的时间异质性；敏感性分析发现潜在蒸散发量对反照率、回归常数、辐射系数和研究区纬度值（取值范围为37°～39°）变化不敏感；系统动力学在分析复杂系统动态、模拟不同条件下系统N子之间相互作用以及响应过程中具有明显优势；STEL—LA本身强大的建模功能及友好图形界面在生态学及相关研究领域中有广阔前景；多学科方法、多时空尺度、多物理过程相耦合的研究将是以后该领域研究的重点和趋势之一。

基于IPAT模型识别的人文因素空间化方法研究

人文因素与自然因素的耦合是人地关系探讨中的一个热点和难点问题.基于行政单元获取的人文因素存在着诸多缺陷,与基于自然单元获取的自然要素的耦合存在着困难.人文因素空间化是解决二者耦合研究的一种有效途径,提出从IPAT(IPACT)模型出发识别可空间化的人文因素,从面插值与统计建模两个方面对空间化方法进行了梳理,对比分析了各种方法的优缺点及其适用领域,并提出今后人文因素空间化研究的主要方向.

基于RS和GIS的张掖市土地利用景观格局变化及驱动力

以张掖市2000,2005年Landsat TM影像为源数据,运用景观生态学方法研究土地利用景观格局动态变化,并从自然和人文角度探讨驱动力.结果表明:研究区呈现以草地景观为基质,未利用土地、林地和耕地景观为主体的交错分布格局;各类景观均有变化,2005年草地景观面积21 189.12 km^2,较2000年下降1.39%,林地3818.13 km^2,较2000年增加11.40%,未利用土地景观面积和缀块数增加明显;自然条件是土地利用景观格局变化的前提,指导人类对区域土地利用;人文因素是主因,表现为黑河分水政策、区域人口增长和人地矛盾加剧,主导景观类型的改变.在社会经济发展的同时,对土地利用和开发应做到科学合理.

基于夜间灯光辐射数据的张掖市甘州区GDP空间分布建模

尽管近年来统计数据的生成技术有了很大提高,但可用的详细GDP空间分布数据始终难以得到满足.以夜间灯光辐射数据、官方统计数据和已有空间化人口分布数据构建了一种GDP空间化建模方法,得到张掖市甘州区2000年的GDP空间分布.首先,分析基于乡镇单元的GDP与对应的夜间灯光辐射数据DN值之间的关系,得到GDP模拟模型;然后结合人口空间分布数据和三次产业的比例,得到基于500m×500m栅格的GDP空间分布图.各乡镇的GDP平均值为372×104元,标准差为34×104元.

基于LUCC和夜间灯光辐射数据的张掖市甘州区人口空间分布建模

尽管近年来统计数据的生成技术有了很大提高,但可用的详细人口数据始终难以得到满足.在一些自然-人文要素耦合的建模研究中,如生态经济集成建模、环境和健康分析等都需要基于区域尺度的栅格人口分布建模方法.随着GIS和RS技术的发展,上述建模方法已有较大进步.利用GIS技术,基于夜间灯光辐射数据和LUCC在象元栅格水平上构建张掖市甘州区人口空间分布.首先对DM-SP夜间灯光辐射数据进行重采样,通过普通克里金插值获得灯光数据;然后与LUCC叠加分析,利用回归分析的方法获取研究区土地利用、灯光辐射指标和人口统计数据之间的定量关系,完成空间化.并在乡镇尺度上进行模型检验,模型总体的调整R2为0.88,标准误差为400,为下一步开展时空变化分析提供支持.

基于SPOT-5卫星影像的灌区作物识别

高分辨率卫星影像是作物精确分类和评估的重要数据源,在农作物种植规划、估产等领域具有重要的应用价值。本研究利用分辨率为2.5m的SPOT-5影像分析张掖市盈科灌区的作物分布状况,同时分别生成分辨率为10和30m的影像,用于尺度验证。最终得到研究区作物分类图,所用方法主要有最小距离法、马氏距离、最大似然法、光谱角制图仪(SAM)和支持向量机(SVM)。Kappa系数分析表明,最大似然法和SVM的分类效果好于其它分类器,分别为0.871 9和0.862 5,但这两种方法的统计量无明显区别;分类图精度评价表明,基于最大似然法的分类图总体精度最高,为90.6%;随像元空间尺度的增加,分类精度未产生明显变化。研究结果表明,最大似然法和SVM技术可以与SPOT-5影像结合,用于作物类型识别和作物面积估算。

水资源CGE模型的构建及其应用

在调整水价之前,必须明确其对国民经济的影响。本文以黑河中游张掖市为例,将水资源作为一种生产要素纳入CGE模型中,利用模型对提高现行水价的影响进行了模拟。计算结果表明,提高水价会对经济系统产生不利影响,但影响幅度不大;更重要的是水价的提高能促进水资源的利用效率。同时,水价改革还必须重视对劳动力市场的冲击,应该在提高水价的同时努力拓宽就业渠道,促进就业,从而减少水价改革对社会经济产生的负面影响。