案例任务驱动的线上线下混合教学模式在GIS开发课程中的应用探讨——以新疆农业大学为例

随着互联网信息技术的不断发展和广泛应用,现代化的教学手段和方法逐渐融入高校的课堂教学中,借助一些智慧教学软件及平台,打造线上线下混合式教学成为高等教育改革的必然趋势。该文基于“GIS设计与开发”课程的特点,结合新疆农业大学GIS开发课程教学实际情况,围绕着案例—任务驱动教学方法,探讨了农业高校“GIS设计与开发”课程中线上线下混合式教学的设计及应用,分析其存在的问题,并提出了相应的解决建议,以期提升农业高校“GIS设计与开发”的教学质量,为相关专业教学改革提供借鉴。

克孜勒苏地区草地归一化植被指数时空特征及其对环境因子的响应

【目的】基于2000—2021年克州地区及周边地区的气象数据和同期的归一化植被指数(NDVI)数据,分析克孜勒苏草地NDVI对气温、降水、海拔和坡度等环境因子的响应特征,为克孜勒苏草地植被对环境因子的响应提供参考依据。【方法】利用MODISNDVI数据集通过最小二乘线性回归和相关性分析研究克孜勒苏地区草地植被变化及其对环境因子的响应。【结果】(1)2000—2021年克州地区年平均及生长季平均气温均呈下降趋势,降水和草地NDVI均呈增加趋势。克孜勒苏地区东北部和西南部气温偏低,中部及西北部气温偏高;大部分地区多年平均积计降水量偏低,东北部的阿合奇县和西部乌恰县附近较高。(2)气温和降水与草地NDVI在生长季尺度上的相关性比年尺度上的相关性更强,草地NDVI与降水的正相关性高于草地NDVI与气温的正相关性。(3)中海拔范围(2500~3500 m)内草地NDVI面积比例及其NDVI值均较大,坡度8°~35°范围内的NDVI值比较集中,南坡向NDVI值显示出明显的优势。【结论】克孜勒苏地区草地植被生长向改善趋势发展。

乌鲁木齐市城镇化与耕地保护的协调性评价及预测

分析城镇化与耕地耦合协调性,并预测未来发展情况,为区域经济高质量发展与粮食安全协调发展提供相关决策参考。以乌鲁木齐市为研究对象,基于2008—2019年社会经济统计数据,从城镇化和耕地保护2个方面选择5项指标,采用熵权法确定各指标间的权重,运用耦合协调度模型评价区域城镇化和耕地保护的耦合协调性,选用GM (1,1)灰色系统模型预测探讨2025年耦合协调性发展情况。结果表明,(1)2008—2019年期间,乌鲁木齐市城镇化指数呈递增趋势,耕地保护指数呈“先上升,后下降”的趋势,城镇化和耕地保护耦合协调度相对来说较低,最好时协调性值为0.3,处于中度失调类型。(2)预测2025年,乌鲁木齐市城镇化指数将达到0.97,耕地保护指数为0.08,城镇化和耕地保护耦合协调度为0.54,达到勉强协调类型。构建城镇化与耕地协调发展机制,建立健全耕地保护与监管机制,保证经济高质量发展的同时,确保粮食安全。

干旱地区耕地土壤养分空间变异性及其影响因素研究

[目的]对干旱区土壤养分空间变异性以及研究区域内影响因子进行分析。[方法]研究基于喀什地区野外实地采集的418个表层(0~20 cm)土样,运用GIS空间分析技术和地统计学方法,定量分析土壤有效磷、有效硅以及微量元素有效锰和有效锌的空间变异性,探讨外部环境变量秸秆还田、棉花产量、玉米产量和土壤类型对相应研究元素空间分布的影响。[结果]各元素均符合正态分布,土壤中各元素变异程度均小于50%,该地区研究元素与环境因子之间具有空间相关性,局部差异性较强。[结论]有效硅和有效锰受秸秆还田影响较强,呈现负相关性;有效锰、有效硅随棉花空间分布呈现区域性;有效磷在不同土壤类型中变化较为平稳,波动性较弱,在栗钙土中元素整体变异性较弱。本研究对干旱地区土壤养分空间分布变异性及其影响因素提供相应的参考借鉴。

基于物联网和WebGIS的空气质量监测平台设计与实现

环境的持续恶化让公众的环保意识不断提高,人们迫切希望从更多渠道获取更加详细的信息。针对这一需求,提出了利用物联网和WebGIS技术相结合的新的监测方式,设计了从数据采集、数据存储到数据应用的技术实现流程,介绍了平台的开发与运行环境、主要功能模块设计和实现方法,实现了采集设备部署灵活、空气质量实时动态监测、数据统计、数据查询与报警等功能。系统部署方便,数据更新实时,能够为城市大气环境质量的监控与治理提供良好的技术支撑与可靠的数据支持,并为居民日常出行提供参考。

“乌昌石”城市群大气重污染演变趋势及新冠疫情对其变化的影响

利用2015—2022年“乌昌石”城市群(乌鲁木齐市、昌吉州、石河子市、五家渠市)逐时大气污染物监测数据,分析了该区域大气重污染和6项常规污染物时空演变趋势及新冠疫情对其变化的影响.结果表明:(1)“乌昌石”城市群大气重污染天数的占比由2015年的6.6%上升到2022年的9.9%,增长率为50.0%,均出现在采暖期;优良天数的占比从72.6%上升到74.5%,但轻度-中度污染天数占比从20.8%下降到15.6%.研究期间,昌吉州、石河子市和五家渠市的大气重污染天数呈上升趋势,其中,五家渠市的大气重污染情况最为严重,其上升幅度为145.5%,只有乌鲁木齐市的大气重污染天数出现较大的下降幅度(54.5%).研究区域重污染过程次数呈上升趋势,总持续天数由2015年的21 d上升到2022年的27d,上升率为28.6%.(2)研究区域SO_(2)、CO、NO_(2)、PM_(10)和PM_(2.5)等5项污染物在研究期间的日均和年均浓度整体呈下降趋势,但O_(3)的年均浓度整体处于上升趋势,研究期间上升了23.6%.研究区域占比较高的首要污染物是PM_(2.5)和PM_(10),每年在采暖期1/3以上时间内PM_(2.5)日均浓度超过国家二级标准(75μg·m^(-3)),而在非采暖期则以PM_(10)污染为主.除乌鲁木齐市外,其他城市颗粒物重污染天数在研究区间内呈波动上升趋势,其中,五家渠市颗粒物重污染天数最多(2016年达到64 d).(3)新冠疫情严格防控期间,大气重污染现象得到了明显的控制,2020年(第1次)疫情严格防控期与2019年同期和2021年同期对比,大气重污染天数分别下降了58.8%和50.0%;2022年(第2次)疫情严格防控期,大气重污染天仅出现在昌吉州(1d)和五家渠市(2d).第1次和第2次严格防控期的AQI值、PM_(2.5)、PM_(10)浓度相对于2019年同期分别下降31.3%、34.6%、35.0%和18.0%、21.5%、24.3%.两次疫情严格防控期间大气污染特征均显示为偏粗颗粒型,其中,PM_(10)的特征值较高,表明污染特征受扬尘和沙尘过程等自然因素影响显著.

基于WebGIS的新疆绿洲农田土壤信息集成与共享系统设计

土壤信息系统的构建与应用有助于加强土壤数据的信息化管理,提高土壤信息的共享性。目前土壤信息系统主要为单一专题系统,在多专题分析或与其他系统进行数据交互的实际应用中存在较多阻碍。针对这一问题,本文收集整理新疆农田土壤信息数据并建库,设计开发出基于WebGIS技术的新疆绿洲农田土壤信息集成与共享系统,系统集成了耕地地力评价、土壤改良利用分区、作物适宜性评价及测土配方施肥等四个专题功能并使之相互衔接,实现了土壤信息的在线查询与高效共享。运行结果表明,该系统降低了数据冗余,提高了数据利用效率,具有较高的稳定性和实用性,对促进新疆农业的信息化、规模化及可持续发展具有重要意义。