基于最大熵模型的城市内涝风险预测:以北京市主城区为例

随着全球气候变化和城市化发展,城市内涝频发且严重影响城市发展,研究内涝影响因素,进行内涝风险评估对防灾减灾具有重要意义。以北京市主城区为研究区域,获取内涝空间数据和影响因子数据,采用MaxEnt模型进行探究,识别内涝潜在风险区和分析影响因子与内涝风险的关系,结果表明:影响内涝风险的主导因子为与立交桥的距离、建筑密度、不透水面比例、人口密度、暴雨持续时间、归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI);研究区内超过24.6%区域范围都处于内涝风险区,高风险区总面积约为40.17 km^(2),中风险区的总面积约为298.09 km^(2);较低风险与低风险区面积分别为423.75 km^(2)和30.53 km^(2)。各区内涝点分布数量大小关系为丰台区>海淀区>朝阳区>石景山区>西城区、东城区;历史内涝点在空间分布上具有“南密北疏,西密东疏”的分布格局与“多核中心,次中心团带连接”的特征。对风险评估结果进行空间自相关分析发现风险概率在丰台区中部,海淀区东北部、南部,石景山区东部地区呈高-高聚集,表明该区域在未来可能会受到周围区域的影响而发生内涝灾害,要高度关注该区域实现精准防控。相关成果为城市进行基础设施完善改造、潜在内涝积水点防治、制定应急减灾预案和应对措施等方面提供一定参考。

洞庭湖流域2000~2021年植被覆盖时空动态特征

植被覆盖变化动态监测是评估环境保护与治理成效的主要手段之一.为了了解洞庭湖流域植被动态变化及其时空格局,利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendal检验和强度分析法分析2000~2021年间洞庭湖流域植被EVI (Enhanced Vegetation Index)的时空演变特征,并利用地理探测器模型探究了自然因素对植被EVI空间分异的驱动力解释.结果表明:1)流域内植被生长季EVI在2000~2021年间整体呈现分阶段波动上升趋势,以上升→下降→上升→下降的趋势逐渐增长,表明流域内植被覆盖状况呈现持续改善的状态;2)流域内以植被EVI的改善为主,整体改善的区域占69.41%,植被退化区域仅占4.65%;3)植被EVI在2000~2010年间的变化较活跃,在2010~2021年间变化较平缓,且不同等级的植被EVI的减少和增加活跃程度不同.2000~2010年间,植被EVI的中高值和低中值区域的增加较活跃而EVI的高值区、中值区和低中值区域的减少较活跃;在2010~2021年间,EVI的高值区、中值区和低中值区域的增加较活跃而EVI中值区和低中值区域的减少较活跃.在整个研究时段内,低等级EVI主要以向高等级EVI转化为主,而高等级EVI则以向低等级EVI转变为主.4)流域内植被EVI的空间分布差异主要受地貌类型、坡度、高程和土壤类型的影响,在气象因素中,温度对植被EVI的解释力大于降水.未来应更多的关注人为活动如生态工程建设对植被覆盖动态变化的影响,该区环境保护应实施因地制宜,分类施策的策略.

完全腹膜外疝修补术治疗腹股沟疝的效果

目的 探讨腹腔镜完全腹膜外疝修补术治疗腹股沟疝的效果(totally extraperitoneal prosthetic, TEP)治疗腹股沟疝的临床效果。方法 开展回顾性研究,研究参与对象为63例腹股沟疝患者,源自2022年1月至2023年8月期间医院所收治,以治疗方法不同分组为对照组和观察组。前组纳入33例实行开放式无张力疝修补术(open tension-free herniorrhaphy, OTFH)治疗,后组纳入30例实行TEP治疗。比较2组围术期相关指标、术后疼痛程度、微炎症因子水平、并发症发生率、复发率。结果 与对照组做对比,观察组术中出血量、术后VAS评分低,住院时间短,手术用时长(P<0.05);2组术后24 h的CRP、TNF-α、IL-6水平均呈升高趋势,且观察组升幅相对小(P<0.05);与对照组做对比,观察组术后并发症率低(P<0.05);术后两组复发率较低,组间对比差异无统计学意义(P>0.05)。结论 在成人腹股沟疝患者治疗中实行OTFH、TEP均可取得确切疗效,其中在减轻术后疼痛和微炎症反应、降低并发症发生率、缩短住院时间等方面更具应用优势,但手术难度相对大,手术用时较长,而两者在术后复发方面效果相当。

基于AHP-SPCA熵权模型的松花江流域生态脆弱性时空演变及预测

[目的]科学评估松花江流域生态脆弱性动态变化和发展规律,为该区内的生态保护和修复提供科学依据。[方法]从自然和人文角度构建指标体系,运用AHP-SPCA熵权模型、最小相对信息熵以及地学信息图谱等方法,对2005—2020年松花江流域生态脆弱性进行动态评价及时空演变分析,并结合CA-Markov模型对2025年研究区的状况进行预测模拟。[结果]①2005—2015年研究区生态脆弱性自东向西呈现逐渐降低的趋势,而在2020年,西部生态脆弱程度有所升高;2005—2020年研究区生态脆弱性综合指数的均值为3.0068,整体处于中等脆弱状态;②研究期间,微度—潜在、微度—轻度、轻度—中度、中度—轻度图谱类型最为显著;③2020年预测值的kappa系数为0.81,表明CA-Markov模型适用于该模拟预测研究,2025年综合指数为3.2659,整体脆弱程度呈上升趋势。[结论]松花江流域生态脆弱性呈上升趋势,面临着生态恶化的风险,需加强对生态环境的保护治理。

长三角城市群生境质量与城市化耦合研究

城市化是人类活动对自然造成影响的具象化表现,过度城市化会对生态环境造成不可逆损害,造成生境质量下降,调节生境质量与城市化之间的耦合协调性迫在眉睫。以长三角城市群为例,采用InVEST模型分析2000~2020年长三角城市群生境质量并探究其时空分布及变化趋势;在区县尺度上对生境质量与城市化程度进行冷热点分析,最后通过耦合与解耦模型对生境质量与城市化程度之间的交互耦合关系进行探究。结果表明:①2000~2020年长三角城市群生境质量由北至南呈现中—低—高的分布并有恶化趋势,但整体生境质量仍处于一般水平,其中在变化的类型中,占比最大的是较差—差,占比7.429%;②区县尺度上,生境质量热点在南部,冷点分布在中部,生境质量下降的区县由54个增加为127个,生境质量恶化趋势明显,2000~2020年城市化热点数量快速增加,整体城市化水平快速提高,区域差异逐渐增强;③长三角城市群平均耦合协调度均在0.7~0.8之间,虽然有所波动,但仍为基本协调状态,解耦程度逐渐增加,以强负解耦和弱解耦为主,生境质量恶化趋势严峻。

不同手术对老年胆囊合并胆总管结石术后凝血功能及肝功能的影响

目的 比较分析腹腔镜胆囊切除术(LC)+内镜逆行胰胆管造影术(ERCP)与腹腔镜胆囊切除术(LC)+腹腔镜胆总管探查取石术(LCBDE)对老年胆囊结石(GS)合并胆总管结石(CBDS)患者术后凝血功能、肝功能及应激反应的影响。方法 回顾性分析2018年10月至2023年10月本院收治的老年GS合并CBDS患者共44例,按手术方法不同,将44例患者分为两组,其中观察组21例、行LC+ERCP治疗,对照组23例,行LC+LCBDE治疗。结果 观察组的手术时间略短于对照组,且术后结石残余率小于对照组(P<0.05);手术治疗后1 d,观察组的Cor、NE及ACTH水平均略低于对照组(P<0.05);手术治疗后1 d,观察组的PT、APTT均略短于对照组,FIB和D-二聚体水平略低于对照组患者(P<0.05);手术治疗后3 d,观察组的GOT、GPT、GGT水平均明显低于对照组(P<0.05)。结论 LC+ERCP和LC+LCBDE均可有效治疗老年GS合并CBDS,但LC+ERCP术后的结石残余率更低,可更好的改善缓解老年患者肝功能、凝血功能,应激反应更小,适合临床选择应用。

回肠插管造口术对低位直肠癌术后并发症的影响

目的探索回肠插管造口术与传统末端回肠造口术对患者术后并发症发生率的影响。方法回顾性纳入2020年8月至2023年7月期间本院收治的78例低位直肠癌患者资料,按照不同的造口方式划分为观察组(回肠插管造口术)和对照组(传统末端回肠造口术)各39例,分析对比其临床资料。结果观察组造口手术时间(17.58±2.54)min、初次排气时间(3.67±0.57)d及住院时间(9.34±2.11)d均较对照组短[(24.87±3.27)min、(4.73±0.68)d、(12.71±2.31)d],差异有统计学意义(P<0.05);观察组术中出血量(62.43±5.94)mL低于对照组(75.81±6.53)mL,差异有统计学意义(P<0.05);观察组术后CRP(43.45±8.75)mg/mL、IL-6(98.81±12.53)ng/mL及TNF-α(9.87±1.02)pg/mL均低于对照组[(52.84±9.67)mg/mL、(105.92±13.07)ng/mL、(11.08±1.22)pg/mL],差异有统计学意义(P<0.05);观察组术后造口狭窄1例,造口周围感染1例,对照组术后吻合口瘘2例、造口回缩3例、造口狭窄2例、皮炎4例、造口周围感染1例,观察组术后并发症发生率(5.13%)显著低于对照组(30.77%),差异有统计学意义(P<0.05)。结论回肠插管造口术在低位直肠癌手术中相较于传统末端造口术具有明显优势,显著缩短了手术时间和住院周期,减少了术后并发症,并且该技术降低了术中出血量和炎症反应指标,有助于加快患者的术后恢复。

1982—2016年东北黑土区植被NDVI动态及其对气候变化的响应

植被是陆地生态系统的重要组成部分,在调节气候、水土保持等方面具有重要作用,因此,监测植被生长变化并探讨其与气候变化之间的关系,在全球变化研究中具有重要意义。基于MODIS NDVI和GIMMS NDVI数据集,并通过一致性检验,在区域和像元两个空间尺度上,利用一元线性回归模型,研究东北黑土区1982—2016年植被生长动态,分析植被生长对气温和降水量的响应程度。结果表明:区域尺度上,1982—2016年东北黑土区植被生长季NDVI变化分为3个阶段(先增加继而减少最后再增加),区域植被的生长在气温、降水量的共同作用下,呈现出明显季节差异;像元尺度上,1982—2016年东北黑土区NDVI总体趋势为改善状态,主要改善植被类型为草原、森林和农业植被,鹤岗市、绥化市和长春市改善面积较大;多年平均NDVI值与同期气温和降水量具有一定的相关关系,平原地区植被NDVI与气温主要呈显著正相关关系,植被类型主要为耕地;平原地区边缘和山地地区的植被NDVI与降水量以显著正相关关系为主,主要植被类型为森林和草地。

土地利用格局景观指数算法与应用

土地利用斑块的形态和空间格局是人类与自然长期相互作用的结果,图形特征的时空演化可以看作是土地利用变化的一种外在表现。该文以吉林省长岭县为研究区,综合运用遥感影像和其他相关资料得到研究区1991年、1995年和2000年的土地利用数据;借助GIS的空间分析功能,获得多时期的土地利用变化信息,并基于景观生态学原理,提取土地利用斑块形态和格局信息,分析近圆指数、方形指数、分维数、分离度等指标及其地学机制。研究表明,受人类干扰强的斑块,近圆指数和方形指数较大,分维数较小,分离度较大;而受人类干扰弱的斑块,近圆指数和方形指数较小,分维数较大,分离度较小。通过图形信息角度进一步发掘土地利用格局及其动态变化的驱动机制,对完善土地利用/土地覆被时空演化过程描述与分析是一种新的尝试。

基于GIS/AHP集成的洪水灾害综合风险评价——以淮河流域为例

根据影响洪水灾害风险的致灾因子危险性、孕灾环境稳定性与承灾体易损性,以淮河流域为示范研究区,以县为行政单元,综合考虑降雨、径流量、河流、地形、人口、经济等指标,基于GIS与AHP集成方法得到了淮河流域洪水灾害危险性评价图和淮河流域洪水灾害脆弱性评价图,并采用"加"模型计算公式得到了洪水灾害综合风险评价图,进行了相应的结果分析。

SCS模型及其研究进展

流域水文模型主要用于模拟流域上发生的水文过程,美国水土保持局提出的SCS模型是目前广泛应用的地表径流模型之一。SCS模型具有结构简单、所需参数少、对观测数据的要求不严格等特点,能够客观描述不同土地利用方式、土壤类型、前期土壤含水量及降水条件下的地表径流过程,对于小面积集水区径流预报具有较强的能力。介绍了SCS模型的基本原理,从模型应用、发展与改进等角度对SCS模型的研究进行了回顾与总结。指出了SCS模型在时空尺度、预报精度等方面尚存的问题。最后,对SCS模型的发展趋势进行了展望,以期为我国的地表径流研究提供借鉴。

亚洲典型区域暴雨洪灾风险评价研究

基于洪灾风险基本原理,从暴雨致灾因子危险性、孕灾环境稳定性、承灾体易损性出发,以亚洲东南沿海区域为示范研究区,综合考虑降水、地形、土地利用、植被、河网密度、人口、经济等主要指标,利用定性及定量综合分析方法,对亚洲洪灾进行风险综合评价研究。首先利用地理信息系统的数据处理功能,对相关指标进行归一化数据处理,得到标准化的多源栅格数据;然后基于层次分析法确定各相关指标影响因子权重,构建洪灾综合风险评估模型,最后利用GIS的地图代数功能,得出亚洲典型地区洪灾综合风险等级评价图。结果表明,暴雨洪灾等级高值区主要分布在中国东南部、中国东北部分地区及沿海一带,紧邻孟加拉的印度东部,孟加拉东部及缅甸的东北部地区;中等、较高风险区域主要分布在日本、韩国以及印度北部及西南大部分地区,菲律宾的吕宋岛地区;而在中国西北部大部分地区为中低风险区。

基于Markov模型的长岭县土地利用时空变化研究

以吉林省西部长岭县为研究区,在RS和GIS技术支持下,对长岭县1995年和2000年两时期遥感图像数据进行处理,获得研究区土地利用/覆盖现状图,在分析土地利用现状的基础上,求得土地利用变化转移矩阵;应用马尔柯夫随机模型对长岭县未来几十年土地时空变化过程进行了模拟分析和定量预测。结果表明:2000-2050年,长岭县的土地利用变化趋势是耕地面积增加1.77%,草地面积逐渐减少1.1%,未利用地面积大约减少0.91%,林地、水域、居工用地变化不大。

P-Ⅲ型分布与信息扩散理论的风险估算模型比较研究

在国际灾害数据库支持下,获取了中国1988—2007年发生的洪水灾害次数、人口死亡数和洪水灾害经济损失3项统计指标;利用P-Ⅲ型分布估算模型和信息扩散模型进行洪水灾害风险分析,并对二者方法进行结果对比分析.结果表明:在样本数据量较少的情况下,当风险水平在6或8时,P-Ⅲ型分布的重现期估计值变化迅速,这与实际灾害发生情况不符,不能很好地拟合洪水灾情情况;而信息扩散变幅不大,能够很好地拟合洪水灾情情况;说明信息扩散方法在小样本数据量情况下明显优于P-Ⅲ型分布估算模型,可以解决样本资料短缺的问题,是一种有效的处理小样本的方法.信息扩散理论对洪灾风险研究具有一定的理论参考价值.

基于泊松-对数正态复合极值模型的洪水灾害损失分析

在国际紧急灾害数据库的支持下,得到了中国在1980-2008年间发生的年洪水灾害发生次数、年单次洪水灾害经济损失极大值和年洪水灾害经济总损失3个统计指标;根据复合极值理论,利用泊松-对数正态复合极值模型对洪水灾害经济损失进行了分析。研究结果表明:(1)洪水灾害经济损失遵从对数正态分布;(2)单次极值经济损失与年经济总损失具有高度相关性;(3)复合极值方法可有效地用于洪水极值重现期的重建;(4)与传统的经验频率计算方法相比,该方法能克服因资料年限短、数据不足而造成的洪灾重现周期估算困难。

基于CA-Markov与InVEST模型的吉林省生态系统服务价值模拟及预测

[目的]分析与预测吉林省土地利用演变过程,衡量其对生态系统服务价值的影响程度,为吉林省生态环境保护与改善方针策略的制定提供理论依据。[方法]基于吉林省2000,2010和2017年3期土地利用数据,采用CA-Markov模型对2024年的土地利用格局进行模拟预测,利用InVEST模型分析吉林省2000-2024年生态系统服务价值变化及生境质量时空演变特征。[结果]①2000-2024年吉林省耕地、草地、建设用地面积持续增长,林地、水域和未利用土地面积有所减少。②2000-2024年生态系统服务总价值呈下降趋势,其中森林的生态系统服务价值量最大,水文和气候调节是主要的生态服务功能。③吉林省生境质量在空间分布上呈中西部低,东部高的特征,质量在不断退化,城市周边和各大水系流域沿岸退化严重。[结论]吉林省中部及西部地区生境质量下降较为严重,应注重城市周边及水系的保护与合理利用。

暴雨洪灾风险评估研究进展

洪灾风险评估是洪灾风险管理的首要步骤,作为非工程性防洪措施的一种,要及时、准确地把握洪水灾害的多方面特征。首先对洪灾风险形成机理、洪灾风险评估与区划、洪灾风险评估方法3个方面进行国内外研究现状及分析,指出当前洪灾风险评估中在评估指标体系、评估方法及模型、风险演变驱动机制等方面尚存在的问题,最后,对洪灾风险评估中的发展趋势进行了展望。

长江三角洲地区生态资产变化驱动力分析

利用遥感定量测量,采用Landsat-5的NDVI数据和TM数据及其他辅助数据,结合生态学方法,对长江三角洲地区的4个省市1995年和2005年的生态资产进行了测量,并对生态资产分布格局及其驱动因素进行了分析。结果表明:该地区的生态资产分布不均衡,表现为由南向北逐渐递减的趋势。1995—2005年,生态资产减少量达1 273.35亿元,减少率达23.37%。从生态资产构成来说,湿地和水体的生态资产减少的幅度最大,分别为58.42%和41.78%;耕地、灌丛和林地的减少量也在20%左右。长三角地区生态资产发生变化既是自然因素作用的结果,也是人为活动直接作用的结果。在这一地区城市化不断扩大的情况下,应大力提倡生态环境的保护,构建人与自然的和谐发展。

我国雾霾天气气候特征及影响因素分析

根据2013年我国部分城市夏季、秋季、冬季的细颗粒物(PM2.5)质量浓度数据,基于半变异函数理论,利用克里格插值方法对雾霾天气各类主要大气污染物进行空间特征分析,分析夏季、秋季、冬季PM2.5空气质量分指数。结果表明,6—12月,大气中的PM2.5质量分指数与能见度呈明显负相关关系,PM2.5空间浓度分布均值差异明显,我国大范围雾霾天气期间,大部分城市PM2.5浓度均严重超标。由结果可知,治理雾霾不能单纯从一方面进行治理,要采取综合治理措施。

中美典型水文模型比较研究

流域水文模型是以一个流域作为基本研究单元,以流域水文循环的整体过程作为模拟对象的模型。流域水文模型在进行水文规律的探讨和解决水文及生产实际问题中起着重要的作用。分别介绍中国新安江模型、河北雨洪模型和垂向混合模型这三种典型模型以及美国的三种典型模型:萨克拉门托模型、VIC模型和SWAT模型,并对中国与美国流域水文模型的功能、结构、时间尺度、水源划分、产流机制、汇流计算、模型特点等不同方面进行了比较分析。总结了这6种模型存在的问题并对模型进一步的改进作了分析及展望,将有助于推动流域水文模型的进一步发展及广泛应用。