美国国会图书馆藏《胶莱河辩议图说汇辑》考释——兼谈明万历年间的胶莱河议案

明万历三十年,灵山卫指挥使谈九畴实地勘查胶莱河流域,编绘了胶莱河图说。后经清康雍年间张谦宜摹绘并增补相关奏议、跋语等,形成今本《胶莱河辩议图说汇辑》。该图说是目前所见时代最早、内容最丰富的胶莱河流域水利专门地图,保存了明后期胶莱河流域的地理环境信息。对图中地物及景观进行考证研究,可以复原胶莱河流域在明代晚期的地理环境,也可为研究其历史时期的发展演变过程提供依据。图中对王献与刘应节先后试凿胶莱河史实的记载,亦可补《明史·河渠志》《明实录》等史料的不足,使今人得以重新检视万历初年曾经聚讼纷纭的胶莱河议案。

场域视角下乡土工艺的传承与创新设计研究

目的民间工艺大都与所处的地域环境相适宜,是天人合一的位育性产物。在传统工艺振兴和生态文明建设并重时期,从场域视角出发,将生态位育思想和文化人类学相结合,通过一定场域内各元素的组合关系进行分析,是探求民间工艺传承与创新的新思路。方法以黄河上游典型传统农耕器具黄河水车为例,通过田野调查和地方县志的查阅,深入分析黄河水车产生之前的场域因素和人地矛盾,重点对黄河水车所在地域中场域元素之间的作用关系进行解析,厘清场域元素之间的各类映射关系,构建基于地域场域元素分析的二维矩阵映射模型。结果将传统工艺的地域二维矩阵映射模型转化为生态设计模型,寻求特定地域场域中传统器具现代生态设计的转型机会,最终提出基于场域理论和文化位育特性的传统工艺创新设计基本方法。结论该案例研究对黄河流域民间工艺的传承创新、乡村振兴乃至黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义,基于地域场域元素的二维矩阵映射分析法对地域性生态设计具有方法论指导价值。

基于自适应混沌精英变异差分进化算法的中长期水资源优化调度

中长期水资源优化调度问题是一类具有非线性、多阶段、高维度和多重约束特性的复杂优化问题。针对经典智能算法在求解此类问题时容易陷入局部最优或者收敛效率较低等问题,应用混沌搜索策略增强算法的探索能力,同时改进传统算法的变异方式,向精英个体学习以提升收敛速度,提出自适应混沌精英变异差分进化(ACEDE)算法。将所提出的算法应用于珠江三角洲水资源配置工程中长期调度进行实例研究,并与经典智能算法进行对比分析。结果表明:①ACEDE算法在全局探索能力、收敛精度与速度上实现了全面提升,并且表现出良好的适应性。相较于传统差分进化(DE)算法,2030年水平年6月份和2040年水平年6月份调度中ACEDE算法所计算的电费成本分别节省了74.23万元和23.55万元,降低了6.68%和1.52%。②在珠江三角洲水资源配置工程中长期调度中,充分利用调蓄水库库容满足高分水量需求,同时放缓月末补水充库过程,能够有效控制泵站的平稳运行,达到降低电费成本的目的。

1999—2022年中国科技创新政策工具的演化过程研究

为将中国不同阶段科技创新政策工具的演化过程研究直观展示出来,以支持政策工具的决策布局,以1999—2022年中国科技创新政策样本为研究对象,研究该时间段内3个阶段国家级科技创新政策工具的演变情况。将供给型科技创新政策工具、需求型科技创新政策工具和环境型科技创新政策工具的演变过程,基于Python软件构建主题河流图(ThemeRiver)模型,以主题河流图实现演变过程的可视化。结论显示,第一阶段以环境型科技创新政策工具为主;第二阶段需求型科技创新政策工具增长迅速;第三阶段各类科技创新政策工具占比趋于平衡。据此提出了政策决策者应客观认识科技创新政策工具的演变阶段;总结剧烈的变革调整阶段的经验,优化布局科技创新政策工具及其组合的投放与使用;持续重视科技创新政策工具的优化和布局,设计科技创新政策工具组合的柔性动态调整机制,不断发挥科技对科技创新的提升作用等政策建议。

新疆开孔河流域地下水依赖型植被生态系统的遥感识别

在干旱-半干旱地区,识别地下水依赖型植被生态系统(GDVEs)的位置和范围,对水资源和生态环境保护至关重要。针对传统识别方法的不足,以新疆开孔河流域为研究区,探索基于遥感技术的GDVEs识别方法。选取相对干旱年为研究期,基于植被指数、土壤湿度和潜在蒸散发,利用叠加分析和自然间断点分级法,确定开孔河流域GDVEs的空间分布,利用湿地分布、河流影响带及野外实地调查数据对识别结果进行验证。结果表明:开孔河流域GDVEs较高和高潜力区主要位于博斯腾湖周围和孔雀河下游荒漠平原区,主要为湿地生态系统和荒漠河岸林植被生态系统,约占天然植被区面积的10.3%;验证表明,本文提出的GDVEs识别方法可在西北干旱内陆河流域推广。

长江源尕恰迪如岗冰川变化高分七号等多源卫星遥感监测

冰川波动对局地气候具有重要的指示意义,对下游水资源量变化也有重要影响,同时极易引发冰川灾害。格拉丹冬地区冰川作为长江正源沱沱河的发源地,同时也是跃动型冰川集中分布的一个区域,开展该地区长时相的冰川监测非常必要。本文采用GF-7立体影像提取了长江源格拉丹冬地区尕恰迪如岗冰川分布区高程信息,结合SRTM GL1进行冰川高程变化与物质平衡估算,同时利用Landsat系列、高分系列、资源系列卫星影像进行长时间序列冰川边界提取,获取了研究区冰川2000—2021年高程和物质平衡变化及1986—2021年面积变化。结果表明,GF-7卫星用于冰川三维监测是可行性的,研究区冰川面积从1986年的193.85 km^(2)减少至2021年的176.98 km^(2),35年间冰川面积减少18.87 km^(2)(9.73%),年均面积萎缩速率为0.54 km^(2)·a^(-1);2000—2021年间(GF-7 DEM覆盖区)冰川厚度平均减薄6.10 m(0.29 m·a^(-1)),冰川体积减少1.02 km^(3),储量累计亏损(0.87±0.06)Gt[(5.19±0.37)m w.e.];4条跃动型冰川虽存在跃动,但储量仍在减少;长江源头江源点冰川平均减薄程度最大,21年平均减薄11.34 m,减薄速率为0.54 m·a^(-1)。

洪潮影响下潭江流域安全行洪阈值研究

为研究洪潮叠加影响下潭江流域下游感潮河段河道洪水演进动态与行洪能力,构建了一维水动力模型,通过多组洪潮组合工况模拟计算,量化了不同潮位、控制水位、持续泄流时间下潭江流域控制性节点安全行洪阈值以及涨落潮情形下的行洪能力,揭示了洪潮影响下潭江流域水文变化规律,并结合随机森林模型,绘制了高精度安全行洪阈值图谱。结果表明:以潮动力为主的潭江流域下游感潮河段,干流水位主要受下游潮位影响,高潮位的洪潮顶托效应更为强烈,安全行洪阈值受潮位和泄流时间影响;落潮时段行洪能力较涨潮时段明显增强,且落潮时段行洪能力与控制断面水位基本呈线性变化。

广东省沿海平原中小河流淹没图编制方法初探

广东省沿海平原中小河流具有比降缓、潮汐影响大、淹没范围广和堤围密集等特点,其淹没图编制至今无统一方法。该文通过Mike21和Arcgis软件,结合河流特性,参考《山丘区中小河流洪水淹没图编制技术指引》,以乌坎河为例探求出一种适用于广东省沿海平原中小河流的淹没图编制方法。该方法具有可操作性强、准确性较高和适用范围较广等特点,为后续广东省沿海平原中小河流淹没图制作提供参考。

基于自组织映射神经网络的淮河流域生态系统服务簇时空变化特征

生态系统服务簇的识别是区域生态系统服务管理与优化的关键。量化了2000、2010、2020年淮河流域产水量(WY),水源涵养(WC),土壤保持(SC),生境质量(HQ),水质净化(WP),净初级生产力(NPP)和碳储量(CS)7种生态系统服务。并基于自组织映射神经网络(SOFM)识别了生态系统服务簇,探讨了生态系统服务簇的时空变化特征。结果表明:(1)2000—2020年,WP,NPP与WC呈上升趋势,WC的增幅最大;CS与HQ呈下降趋势。淮河流域各生态系统服务具有时空异质性,生态系统服务高值区多位于西南部山区与东北部丘陵山地地区。(2)识别了5个生态系统服务簇:核心生态服务簇,WP服务簇,WY服务簇,NPP服务簇与生态过渡服务簇。核心生态服务簇与生态过渡服务簇的面积总体增加,流域西南部山区与东北部丘陵山地地区生态系统服务提升,2000—2020年,WY服务簇与NPP服务簇间的转移面积较大,WY服务簇面积减少达60.09%,NPP服务簇面积显著增加,2020年占整个流域面积的57.02%。研究结果不仅有助于清晰认识淮河流域生态系统服务簇的空间分布格局及动态变化,也为探索淮河流域可持续的生态系统管理与规划决策奠定了基础。

基于机载LiDAR技术的河道测绘应用研究

为消除传统河道测绘方法效率低、难度大、危险系数高等弊端,利用穿透性较强的机载激光扫描测量技术,对某河道洲滩较多、环境复杂的盘山河段进行地形图及断面测绘作业。通过梳理机载LiDAR河道测绘技术流程,利用大疆智图和Terrasolid软件对外业高密度原始点云进行分析处理,提取项目需要的河道点云成果,与RTK实地测量数据进行对比分析,结果表明:采用机载LiDAR技术获取的研究区河道点云数据成果精度相对较高,裸露地表、草地、林地点云成果均能够满足1∶5000地形图平原地区精度要求,河道断面面积较差相对较小,符合规范及使用要求,且测速快、覆盖面广,为大区域范围内河道基础数据测绘生产提供了可靠有效的技术方法。

无人机在河道地形测量中参数最优方案研究

无人机航测作为目前主流测绘手段被广泛应用于多比例尺地形图测量中,航测施测过程中一些参数的选取对整个工程的质量等级、工作进度起着决定性作用,本文针对免像控型固定翼无人机在带状测量中的参数最优化选取作出实验研究。

连江流域中小河流洪峰模数分布规律初探

以连江流域中小河流(200~3000 km^(2))实测洪水资料为基础,无资料地区由设计暴雨推求设计洪水,统筹考虑上下游、干支流和下垫面条件等因素,并结合历史洪水调查资料、已有工程规划和设计洪水成果、基础地理信息数据等,绘制连江流域中小河流不同重现期下洪峰模数等值线图,探索洪峰模数分布规律。结果表明:连江中下游的乳源南部、英德西北部、阳山南部、连南中部和南部等区域洪峰模数较大,防御洪水过程中应当加以重视。本次研究成果可为防御连江流域中小河流洪水提供参考和决策依据,对连江流域水文分析计算、水利水电工程规划与设计具有一定的参考意义。

基于黄河一张图的水利工程项目库管理系统研究和应用

为统筹黄河流域工程布局和项目实施,强化流域统一治理管理,基于黄河一张图建设水利工程项目库管理系统,实现项目用户填报项目、审核用户审核项目、管理用户对项目赋码授权、查询用户查看项目信息等功能,有力支撑黄河流域(片)重大水利工程项目库管理工作。

河北省河湖智能视频监控体系关键技术研究与实现

针对河北省河湖视频监控系统现状与问题,研究省级河湖智能视频监控体系的关键技术与具体实现。依托物联网、人工智能、云计算等先进技术,探讨河湖视频监控一张图、空间分析、多源数据融合、AI视频智能分析、视频取流等关键技术,采用基础设施层、数据服务层、平台服务层、应用层4层架构构建省级河湖智能视频监控体系,分析全省河湖视频资源传输专网、智能分析中心、视频监控一张图及河湖智能视频监控系统的具体实现成果。经过1年多的应用实践,证明该体系合理,能够有效推送疑似河湖违法事件,为视频监控在智慧水利中的应用提供思路框架和技术参考。

联合无人机数据与Sentinel-2影像的流域制图研究

沱江流域是长江上游重点生态屏障建设区,是四川省境内生态资源最丰富的区域,其在地理位置、水文特征、区域气候等方面具有重要生态意义。由于流域范围大、地理情况复杂,使得利用卫星遥感进行流域制图过程中,采集训练样本费时费力,而训练样本的采集在遥感制图监督分类过程中至关重要。基于此,研究一种联合无人机数据与Sentinel-2影像的流域制图方法,将无人机数据作为卫星影像流域制图的训练样本区和验证样本区数据源,以解决实地调查采集样本费时费力的问题。首先将无人机采集的样本区数据,通过影像镶嵌、面向对象的分类、坐标转换和降采样处理流程,得到用于卫星影像制图的训练样本和验证样本;其次将无人机样本的降采样结果作为Sentinel-2卫星影像的训练样本;最后采用面向对象分类得到流域制图结果,研究发现将无人机获得的小区域训练样本用于卫星影像分类,总体精度达92.68%,Kappa系数为0.8668,能够满足大范围流域制图精度要求。

广州陆海统一测绘基准研究与深度基准面计算

为建立广州市陆海统一测绘基准做基础,本文主要结合国内外现有建立陆海统一测绘基准方法和关键,介绍广州市建立陆海统一测绘基准的技术思路,并选取珠江入海口处为试验区域,展开建立陆海统一测绘基准的关键步骤——深度基准面的计算。实验结果表明:珠江入海口处位置越近的验潮站的深度基准面越接近,同时,深度基准面在距离内陆的位置由远及近发生变化,验潮站位置越靠近内陆,深度基准面越高。以此得出结论:珠江入海口处的深度基准面计算结果可靠,可以此为基础进行广州市陆海统一测绘基准的建立研究。

遥感测绘技术下平原河道淤积断面智能监测

在平原河道淤积断面智能监测过程中,一般采用测绘数据构建河道水体模型,从而分析得出监测结果,但该过程忽略了测绘数据噪声对监测结果的影响,导致监测结果准确度不高。因此,本文提出基于遥感测绘技术的平原河道淤积断面智能监测方法。首先根据平原河道的走向布设遥感测绘的监测点位,并通过判决合并同一测点内的一致光谱波段区域。然后采用两次一维傅里叶变换去除测绘数据噪声。最后结合去噪后的测绘数据,计算平原河道水流挟沙力系数,并利用相关的平衡方程得出河道淤积断面高程的监测结果。实验结果表明,使用本文方法得到的平原河道淤积断面高程监测结果与真实结果高度一致,监测到的淤积量与实际淤积量高度一致,监测结果准确度较高,能够充分满足平原河道淤积状况管理工作的实际需求。

基于ArcGIS及Mike的山东省山丘区中小河流洪水淹没图编制

以山东省黄垒河为例,通过利用ArcGIS将河道实测数据嵌入区域数字高程模型(DEM)中,利用Mike11、Mike21分别建立河道一维、平面二维模型,并利用Mike Flood将一二维模型进行耦合连接。通过Mike软件计算分析河道的设计洪水水面线及洪水淹没范围数据,采用ArcGIS构建淹没范围内的高程模型,最终与研究区域地面高程模型通过栅格计算得到不同频率下的淹没信息,并结合高分卫星影像地图统计淹没对象。

“一张图”在广西河长制湖长制信息管理系统中的应用

本文旨在探讨“一张图”理论在广西河长制湖长制信息管理系统的应用,以提升河流管理和保护的效率。通过分析广西河长制湖长制信息管理系统的建设现状及面临的挑战,指出引入“一张图”理念的迫切需求。在河长制湖长制信息管理系统中应用“一张图”促进数据融合与共享,提高决策的可视化支持,同时增强移动监管的灵活性和应用效果,并提出了优化建议。

澜沧江—湄公河跨境流域土地利用变化及生态环境质量演变

【目的】研究澜沧江—湄公河跨境流域土地利用变化及生态环境质量地域分异。【方法】运用动态度模型和地学信息图谱理论,基于Global Land 30、全球30 m精细地表覆盖数据集等,分析澜沧江—湄公河跨境流域在2000—2010年和2010—2020年2个时序单元的土地利用变化;构建生态环境质量评价体系,采用探索性空间数据分析方法探究其分异。【结果】澜沧江—湄公河跨境流域土地利用类型变动速率差异明显;在图谱空间中,长期稳定型的分布最广,图谱变化类型呈片状零散分布;2000—2020年,研究区土地利用类型转移呈多样性和不均衡性,林地为主要转出类型,贡献了总转出面积的46%以上。2000—2010年,研究区不同土地利用类型空间呈南北弱、中间强的散点分散格局;2010—2020年,则呈南北强、中间弱的片状集中格局,且不同类型的涨落势具有显著的相似性。生态环境质量空间格局总体呈南高北低的片状分布,具有较弱的空间正相关性,生态环境发展水平的空间俱乐部收敛特征显著性较低。【结论】澜沧江—湄公河跨境流域土地利用具有图谱变化稳定性、地域分异国别性和生态质量差异性,耕地和草地转变为林地有助于改善生态环境,但林地转为耕地以及城镇化导致了生态环境恶化。