苏南水网地区水域景观破碎化时空演变特征及驱动因子研究——以吴江区为例

以苏州吴江区为对象,选取1990、2000、2010、2020年土地利用数据,利用Fragstats4.2对1990-2020年水域景观破碎化演化特征进行定量分析,并借助地理探测器模型探讨水域景观破碎化时空特征的驱动因子。结果表明:(1)从景观水平破碎化特征分析来看,研究期内吴江区水域景观破碎化程度先增大后减缓:1990-2000年水域景观受到人工建设干扰,空间分布离散;2000-2020年水域景观破碎化程度降低、整体空间格局趋向整合。从类型水平破碎化特征分析,河流、湖泊及内陆滩涂在1990-2000年破碎化程度日益加剧,斑块空间分布离散,2000-2020年水域斑块连接性逐渐增强;水库坑塘斑块类型分布在1990-2010年破碎程度降低,2010年后破碎化程度上升。(2)吴江区水域景观破碎化受到自然、社会等多元因素影响,各因子对水域景观破碎化时空分异的影响明显不同,且各驱动因子间存在显著交互增强效应,其中人类活动强度因子影响最为显著。研究结果可为探明水域景观破碎化形成机理提供思路,对苏南水网地区生态环境保护和可持续发展具有参考意义。

苏南水网地区蓝绿空间格局多情景模拟预测

【目的】模拟预测苏南水网地区蓝绿空间格局多情景发展趋势,探究促进地区可持续发展的情景方案。【方法】以江苏省苏州市吴江南片区为例,设置自然发展、生态保护优先和城镇发展优先等3种情景,借助CA-Markov模型,对2030年蓝绿空间格局变化趋势进行多情景模拟分析,并运用形态学空间格局分析(MSPA)和景观连通性评价解读蓝绿空间景观生态结构与生态格局特征。【结果】不同发展情景下蓝绿空间规模与格局变化差异显著。自然发展和城镇发展优先情景下,蓝绿空间面积呈现加速减少趋势,分别减少了3626.37、7145.74 hm^(2)。蓝绿空间核心区、孔隙等形态类型负向变化剧烈,蓝绿空间破碎度增加,连通性降低。生态保护优先情景与自然发展和城镇发展优先情景相比,蓝绿空间面积分别增加了2904.30、6423.67 hm^(2),蓝绿空间核心区等形态类型增幅明显,孔隙率显著降低,蓝绿空间破碎度降低,连通性增强。【结论】自然发展和城镇发展优先情景对水网地区蓝绿空间呈现负向影响趋势,生态保护优先情景在维持蓝绿空间面积与格局稳定,改善蓝绿空间连通性方面效果显著。

“三生”空间视角下苏南水网乡村景观生态风险评价——以石头潭片区为例

苏南水网乡村是新型城镇化建设的先行区,然而快速经济建设对“三生”空间景观格局造成较大干扰,引发的景观生态风险变化值得关注。研究以苏州市石头潭片区为例,选取1990、2000、2010、2020年4期土地利用数据,基于景观格局指数构建景观生态风险评价模型,定量分析研究区“三生”空间景观生态风险时空分异特征。结果表明,1)1990-2020年石头潭片区“三生”空间面积变化显著。生态空间面积稳步增加;农业生产空间面积逐年缩减;工业生产空间、城镇生活空间与农村生活空间扩张显著。“三生”空间类型转移以农业生产空间转向城镇生活空间与工业生产空间为主。2)研究区“三生”空间与景观生态风险存在关联性,高风险区主要分布于澄湖等水域生态空间,中风险区主要为沿湖荡分布的农业生产空间与农村生活空间,低风险区多为成片聚集分布的城镇生活空间与工业生产空间。1990-2020年石头潭片区景观生态风险等级不断上升,较高、高风险区面积逐步扩张,面积占比分别上升14.43%、7.50%。3)石头潭片区景观生态风险存在显著空间正相关性;生态风险指数空间分布以高-高与低-低聚集为主,空间分异特征明显。

苏州市南星湖片区水网乡村景观生态风险时空动态变化与分区管控研究

苏南地区是中国城镇发展的先行区,具有复杂的水网空间特征,呈现出一定的地域特殊性。伴随快速化城镇发展,水网乡村景观格局破碎化、生态风险增加等问题突显,基于景观生态风险评价提出分区管控策略是维护地区生态系统稳定性的有效方法。以苏州市南星湖片区为例,运用景观格局指数构建景观生态风险评价模型,分析研究区2010–2020年景观生态风险的时空分布特征,并运用CA-Markov模型对2030年景观生态风险空间分布进行模拟预测,提出时空动态变化下的空间分区管控策略。研究表明2010–2020年南星湖片区景观生态风险呈上升趋势,高、较高风险面积占比分别增加7.77%、4.58%,中、较低风险面积有所下降,多向更高一级风险转移,其中荷花荡、甫港村等建设用地扩张区域风险等级上升较显著。2030年情景模拟下景观生态风险等级不断上升,高、较高、中风险范围逐步扩张,面积占比分别增加3.3%、0.23%、2.16%,较低、低风险面积则逐步缩减,相较于现状,2030年情景模拟下风险等级上升区主要集中于南星湖、汾湖周边等建设用地与水域镶嵌分布区域。将2020年与2030年土地利用模拟下的景观生态风险空间分布进行叠置分析,基于现状与潜在风险区识别结果并提出时空动态演变下的空间分区管控策略,为实现苏南水网乡村生态保护和合理开发提供科学指导。

基于VORC模型的水网乡村生态系统健康评价及管控策略——以吴江区为例

健康的生态系统能够维持生态活力及组织力,抵御和适应外界压力,发挥生态系统服务功能。文章以苏州市吴江区为例,基于“活力(V)—组织力(O)—恢复力(R)—贡献力(C)”模型,定量评价水网乡村生态系统健康水平,分析生态系统健康空间分异特征,为生态空间分区管控提供科学依据。研究结果表明:吴江区生态系统健康综合指数在空间分布上呈正相关性,表现出“高值区较离散,低值区较集聚”的特征。健康高值区多聚集于乡村水网密布区域,生态环境质量较好,生态功能较完善;健康低值区主要集中于乡村工业产业建设集聚区域,受建设用地扩张影响,水网乡村景观生态健康水平下降。结合健康等级将吴江区划分为核心保护区、生态缓冲区、协调发展区和开发管控区等4类空间管控分区,并针对性地提出差异化管控策略。生态系统健康评价可为生态空间分区管控提供依据和参考,促进水网乡村生态系统持续、健康发展。

苏南水网地区景观格局演变分析及其驱动因素探究——以七都镇为例

景观格局指数是反映景观结构与空间特征的量化指标,通过景观特征的指数化来描述景观格局现状。选取苏州市吴江区七都镇2000、2010、2020年3期土地利用数据,借助ArcGIS、FRAGSTATS、SPSS等软件,对其景观格局演变特征进行分析比较,并对该地区景观格局演变的驱动因素进行探究。结果表明,1)通过土地利用转移矩阵发现,耕地和林地面积呈减少趋势,分别减少了872.28 km^(2)(-13.85%)和7.92 km^(2)(-15.94%),部分耕地和林地转化为了建设用地,相应的建设用地面积占比由10.35%提升至19.45%,农用地被侵占的现象显著。2)通过景观格局演变分析发现,水域、草地以及林地破碎化程度增强、边界被割裂的程度加剧,景观复杂程度增加;建设用地破碎化程度有所减弱,空间分布上趋向集中,斑块类型复杂程度下降,边界变得更加简单和规则。2000-2020年,七都镇景观多样性增强,景观整体向着均衡化发展。3)通过驱动力分析发现,城镇建设经济发展以及产业结构调整等因素累积贡献率达到96.74%,是导致七都镇景观格局变化的主要因素。

水网乡村生态系统服务供需评价与空间格局优化——以澄湖西北片区为例

生态系统服务供需分析可为区域生态规划提供客观依据。苏南水网乡村受城镇化影响目前面临水网生态功能衰退、生态斑块破碎等问题,以具有典型苏南水网乡村特征的苏州市澄湖西北片区为研究案例,运用当量因子法、土地开发指数定量评价生态系统供给与需求,并分析其生态系统服务供需关系。基于生态系统服务供需关系分异特征,从景观生态安全格局构建、生态功能分区管控规划、生态技术运用实施三个方面提出空间格局优化策略。

基于“重要性-敏感性”综合评价的苏南水网乡村生态规划

在快速城镇化建设背景下,苏南水网乡村景观格局面临着生境质量下降、生态格局破碎化等问题,对生态系统服务重要性与生态敏感性进行综合评价并提出生态规划策略,对于提升区域生态系统稳定性和承载力具有一定指导意义。文章以苏州市吴江区长漾片区为例,运用InVEST模型和层次分析法分别进行生态系统服务重要性和生态敏感性评价,两者结果通过ArcGIS平台进行归一化处理后叠加计算得到“重要性-敏感性”综合评价结果。结果表明:1)长漾片区生态系统服务重要性高值区分布较广且斑块形态较为完整,呈现整体生态效益良好的特征;2)长漾片区生态极度敏感区和高度敏感区占比较大,该区域受人工建设干扰较大,乡村生态安全面临较大挑战;3)长漾片区“重要性-敏感性”综合评价高值区域占比较大,该区域整体生态系统服务功能效益良好,但受外界干扰生态敏感性较强,需要进行生态保护和修复。在此基础上,从生态安全格局构建、生态管控分区、生态技术运用3个方面提出水网乡村生态规划策略,以期为国土空间规划背景下苏南水网乡村生态保护与可持续发展提供研究新思路。

生态与游憩双重导向下的水网乡村绿道网络构建

随着乡村的发展建设,日益突出的生态问题与不断增长的游憩需求日渐失衡,从生态与游憩双重导向下构建乡村绿道网络对乡村可持续发展具有参考意义。以苏州吴江区同里镇为例,首先,通过MSPA、InVEST模型与MCR模型识别生态源地、提取生态廊道构建生态型绿道;然后,通过POI数据、游憩资源适宜性评价识别游憩节点、提取游憩廊道构建游憩型绿道;最后,从结构耦合和功能整合层面提出复合型绿道网络的规划布局和优化路径。结果表明:5条生态-游憩复合型绿道可有机串联同里镇的重要自然、人文景观;通过空间融合、功能复合和特色发展3方面建设整合生态与游憩双重功能,对于镇域尺度的复合型绿道网络构建具有可行性与优势性,有助于引导乡村资源合理配置。

智能化检查预约平台在综合医院妇科门诊的应用研究

目的评价智能化检查预约平台在综合医院妇科门诊的应用效果。方法构建智能化检查预约平台,并应用在妇科门诊宫腔镜、阴道镜及妇科超声检查项目,比较平台应用前后患者检查预约环节耗时、工作人员预约花费时间及门诊患者满意度。结果智能化检查预约平台应用后患者检查预约环节耗时、工作人员预约花费时间均显著少于应用前,差异均有统计学意义(P<0.05)。患者的满意度显著高于应用前,差异有统计学意义(95.43%vs.48.80%,P<0.05)。结论智能化检查预约平台能显著优化门诊就诊流程,改善患者就医体验,提高患者满意度。

苏南水网地区水域景观格局演变特征研究——以吴江区为例

研究通过定量揭示苏南水网地区水域景观格局时空演变特征,为进一步优化景观格局和保护苏南水网地区生态环境提供依据。以苏州市吴江区为研究对象,1990、2000、2010和2020年土地利用数据为数据源,采用景观动态度、转移矩阵和景观格局指数法分析水网地区水域景观格局变化。结果表明:1990—2000年景观破碎化程度较强,景观之间分散程度增大,连通性逐渐减弱;2000—2020年破碎化程度有所减缓,整体趋向于整合,连通性有所增强。景观复杂性在1990—2020年持续增强。研究成果可为苏南水网地区的生态安全格局构建以及维持水域景观完整性与安全性提供参考。

基于多场耦合数值分析的膨胀土边坡浅层膨胀变形破坏机制研究

膨胀土地区大量工程实践表明,发生在膨胀土边坡浅表层一定深度范围内的牵引式滑坡现象非常普遍,对于该种渐进性边坡破坏模式,传统极限平衡分析无法反映其失稳状态和破坏机制。借鉴温度场中温度膨胀系数的定义和数值处理方法,以室内无荷/有荷膨胀率试验成果为依据,对膨胀土的湿度膨胀系数进行了反演拟合,得到低荷载条件下含水率-膨胀系数近似符合线性关系。基于降雨作用下膨胀土边坡破坏的大型静力物理模型试验成果,采用FLAC非饱和二相流模型模拟降雨引起的边坡湿度场分布变化状态,引入含水率-膨胀系数的线性关系,提出一种适用于膨胀土边坡的湿度场-膨胀变形场-应力场的多场耦合数值分析方法,并藉此对物理模型试验进行仿真。结合模型试验和多场耦合数值分析,阐述膨胀土边坡浅层渐进性破坏机制的本质是水力边界条件变化引起的膨胀土膨胀变形作用。

环境因素对土工格栅蠕变特性的影响

针对高密度聚乙烯单向拉伸土工格栅进行了一系列不同环境因素条件下的蠕变试验,研究了应力水平、温度、化学作用、施工损伤以及砂土侧限约束等对格栅蠕变性能的影响。结果表明,温度或应力水平越高,格栅蠕变量越大,蠕变速率也越快;常规条件下单向拉伸土工格栅的蠕变临界应力水平不宜大于40%;化学作用可导致格栅蠕变量增大约10%,施工损伤对蠕变的影响非常显著;另一方面,砂土侧限约束下的蠕变特性与格栅的受力状态有关,填料约束以及上覆荷载作用可大幅降低格栅的蠕变量。

低碳旅游需求视角下的乡村景观更新规划——以黎里镇朱家湾村为例

低碳景观建设是21世纪城乡建设的主要内容之一,也是新农村建设背景下乡村经济和环境可持续发展的重要保障。低碳旅游是一种倡导低碳消费、减少资源消耗,以获得更大的旅游经济、社会和环境效益的旅游方式。随着生态文明建设的推进,从低碳的视角进行乡村景观更新规划以顺应低碳旅游的发展需求,具有十分重要的意义。文章以黎里镇朱家湾村为例,在低碳理念的指导下,从自然景观、聚居空间和行为模式三方面梳理低碳旅游与乡村景观更新的关系,提出乡村景观更新的低碳化策略,以期为乡村景观更新规划提供新思路。

三维虚拟现实机电设备控制仿真系统

三维虚拟现实机电设备控制仿真系统由上、下位机构成,上位机PC与下位机嵌入式系统采用RS232相连,基于MODBUS协议通信。上位机的虚拟机电设备采用Unity3D软件设计,其测控信号通过下位机I/O口映射模块与学生设计的单片机或PLC控制系统相连。以典型的XY数控工作台为例,说明控制仿真系统的设计方法。该仿真系统形成与实际设备相同或相似的编程与调试环境,改善了实验实训条件。

虚实结合的机电设备控制仿真平台

机电设备控制仿真平台由上下位机构成,上位机触摸屏(或PC机)与下位机嵌入式系统采用RS485相连,基于MODBUS协议通信。上位机触摸屏(或PC机)上的虚拟机电设备检测控制端口通过下位机嵌入式系统的实际端子与学生实际设计的PLC或单片机控制系统上的IO口端子相连,构成了虚实结合的机电设备控制仿真平台。下位机嵌入式系统由一个主模块和多个级联副模块构成。上位机的虚拟机电设备采用可视化组态软件MCGS完成,下位机采用Keil C语言进行设计。举例说明了典型机电一体化产品XY数控工作台和压蜡机的虚拟设计。

弹性理念下的水网乡村景观更新规划

文章在研究苏南地区水网乡村弹性特征的基础上,分析了乡村景观更新的迫切性及其面临的挑战,并结合苏州小陶村案例,提出弹性理念下水网乡村景观更新规划策略,从乡村生态弹性、工程弹性和社会管理弹性三方面入手,结合整合性规划思想、复合情境思维和适应性技术等手段对乡村景观更新规划展开探讨,以期为复杂社会环境下乡村景观更新规划提供新的思路。

产学结合的机械电子实验室建设创新实践

机械电子工程学科属于应用技术学科,实践能力的培养显得更为重要。具有创新实践、产学结合的机械电子实验室,为动手能力的培养创造了良好的环境。在机械电子实验室的建设过程中,实现了大学生课外科技作品制作竞赛活动与实验室建设的互补;利用教师的机电项目产品,产学结合,提高机械电子综合性实验的实践内涵,同时加强机械电子实验室资料的电子文档建设,提高学生撰写参赛作品报告和实验报告水平。实验室建设表明,提高了实践教学水平,加强了对学生综合素质的培养。

软基和吹填土上加筋堤的离心模型试验及有限元分析

介绍软粘土地基及吹填土上土工织物加筋堤的离心模型试验，研究了不同排水条件、不同织物布置方式对堤坝稳定和变形的影响，并通过非线性有限元分析得到了加筋后堤坝侧向变形、沉降及应力的分布规律。

新型多功能土-土工合成材料试验机在筋土相互作用研究中的应用

土-土工合成材料的相互作用是加筋机理研究中的重要问题,筋材性质是加筋土结构设计中的关键参数。为了真实模拟筋材在土中的受力条件,获得更符合实际的材料特性参数,深入探讨筋土相互作用规律,在原土-土工合成材料界面直剪试验仪的基础上,研制了新型的土-土工合成材料多功能试验机。该机采用双伺服电机控制及全自动数据采集系统,通过不同辅助手段和控制模式,可完成土-土工合成材料的界面直剪、拉拔、侧限约束拉伸以及侧限约束蠕变试验。采用不同类型的土工格栅和砂土进行了多项试验,对筋材与土的界面特性、以及筋材在约束作用下的拉伸特性和蠕变特性及其影响因素进行了探讨。试验成果充分验证了该机性能的稳定性和可靠性,为深入掌握筋土相互作用特性提供重要试验依据。