基于深度学习的建筑物识别及占用耕地建房自动化监测--以湖南省长沙市X村为例

针对农村普遍存在的占用耕地建房现象,基于深度学习和图像分析提出了一种自动化监测方法,通过对高分辨率遥感影像数据的预处理,构建基于卷积神经网络的自动化监测模型,有效判定目标影像中的每个像元格是否占用耕地建房。以湖南省长沙市X村为例,横向比较U-Net、SegNet、DeepLabV3p模型的识别能力。结果表明,当学习率为0.01、批大小为2、迭代次数为100次时,U-Net模型对建筑物的识别结果最佳;该模型共发现66宗潜在占用耕地建房案例,识别结果准确率高且耗时短;该模型充分运用了现代信息技术及方法,可在一定程度提高土地执法监察的工作效率、节省工作时间及资源。

东南丘陵地区土壤侵蚀时空变化及其驱动因素——以湖南省张家界市为例

[目的]探究东南丘陵地区土壤侵蚀状况和其空间分布,为当地的水土流失和水土保持提供理论依据。[方法]基于修正版通用流失方程(RUSLE)和地理探测器,选取中国东南丘陵地区的湖南省张家界市为研究区域,探究其土壤侵蚀的时空特征变化,并对土壤侵蚀的驱动力因子进行分析。[结果]①张家界市2000,2010,2020年平均土壤侵蚀量为1.03×10^(7),2.05×10^(7),6.74×10^(6)t/a,20a平均土壤侵蚀量呈先增加后减少趋势。②土壤侵蚀以林地侵蚀为主,其他地物类型呈不同程度的侵蚀,其中侵蚀主要集中于8°~35°坡度区域,侵蚀强度随坡度增加而增加。③研究区内土壤侵蚀由植被覆盖度、坡度、土壤属性和高程等共同作用,特别是植被覆盖度的驱动作用最明显,各因子产生交互关系时,以坡度和植被覆盖度交互时影响力最强。[结论]张家界土壤侵蚀分布具有明显的时空差异,后续需要在保障生态安全的前提下,合理开展水土保持工作。

2019年湖南省环境空气质量时空变化特征分析

该文通过空间克里金插值、多元统计分析等方法对2019年湖南省87个地面国控点空气质量监测站的特护期和非特护期空气质量数据进行分析,研究2019年湖南省环境空气质量和主要污染物指标PM_(2.5)、PM_(10)、O_(3)、NO_(2)、SO_(2)和CO的时空变化规律。研究结果表明,2019年湖南省环境空气质量状况整体良好,优良天数比例为83.7%;全省SO_(2)浓度均值全年呈平缓上升趋势,CO、PM_(2.5)、NO_(2)、PM_(10)浓度呈“冬高夏低”,而O3浓度呈“夏高冬低”规律。2019年全省特护期整体空气质量状况比非特护期差,其中PM_(2.5)、PM_(10)、NO_(2)贡献较大,但非特护期的O_(3)污染也值得关注。湘中、湘北城市整体空气质量相对较差,尤其是长株潭等经济发达区域污染更为突出。

湖南浏阳大围山繁殖期鸟类物种多样性的动态分析

繁殖期是鸟类生活史的重要阶段,掌握繁殖期鸟类的物种多样性及其种群动态对鸟类保护具有重要意义。2016—2020年,采用样线法在湖南浏阳大围山于每年5月和7月分别开展1次系统的鸟类物种多样性调查。期间共记录到鸟类100种,隶属于10目38科。其中,留鸟73种、夏候鸟22种、冬候鸟2种、旅鸟3种;国家一级重点保护鸟类有1种,即白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti),国家二级重点保护鸟类有白鹇(Lophura nycthemera)、黑冠鹃隼(Aviceda leuphotes)、红嘴相思鸟(Leiothrix lutea)等12种。2016—2020年依次记录到鸟类64种、68种、63种、56种和57种。鸟类群落的Shannon-Wiener指数在2018年最高(3.421),在2020年最低(3.062)。年际间鸟类物种组成周转率呈逐年上升趋势,依次为77.27%、81.68%、84.87%和94.69%。调查期内5月的鸟类群落各项多样性指数均值略高于7月。常绿-落叶阔叶混交林、针阔混交林、常绿阔叶林和灌丛是大围山繁殖鸟类最主要的生境,其中常绿-落叶阔叶混交林鸟类群落的Shannon-Wiener指数(2.943±0.146)和Pielou指数(0.850±0.020)均最高。结果表明,大围山繁殖鸟类资源丰富且物种多样性较高,但鸟类群落物种组成周转率较高,鸟类物种多样性的动态变化波动较大,并表现出一定的下降趋势,需引起当地野生动物管理部门的重视。

工业遗产旅游的欧洲实践及其启示——以“欧洲工业遗产之路”为例

“欧洲工业遗产之路”(European Route of Industrial Heritage, ERIH)是欧洲范围内工业遗产资源通过整体规划、设计、开发,进而组成的一个工业遗产旅游网络。ERIH具有系统化、区域化、品牌化的特点,通过景点、锚点、区域线路、主题线路四部分,将欧洲的工业遗产旅游体系进行系统设计;通过区域化理念,实现欧洲工业旅游的跨区域、跨国家的整合;通过创建协会、建设网站、加入欧洲创意网络等方式,打造欧洲工业遗产旅游的品牌和影响力。湖南作为一个工业大省,在工业遗产旅游方面存在理念重视不足、缺乏统一设计、发展不平衡、知名度与品牌力薄弱、“零散化”“孤岛化”等问题。ERIH给湖南省工业遗产旅游带来如下启示:从理念上加强对工业遗产旅游的重视,从机制上建立湖南省工业遗产旅游网络,从实践上强化湖南工业遗产旅游的品牌建设。

湖南临湘竹产业融合创新发展实践

竹产业是湖南省临湘市的地域特色产业之一,在历届市委、政府的高度重视下,已经成为临湘市传统产业的一张名片。随着“双碳”目标和“以竹代塑”倡议的提出,临湘竹产业发展迎来新的机遇,加速产业绿色转型升级、推动竹产业全面振兴是加快实现共同富裕的重要路径。文章在调研临湘市竹产业发展现状的基础上,针对竹产业发展面临的传统产品市场创新力度不足、配套设施不优、经营理念创新不足、品牌宣传力度不够等困境,提出了临湘市竹产业振兴发展的建议,即重视以竹代塑政策新契机、加强院校合作、完善产业链条、加快竹林下经济建设、加强新型业态升级等举措,以期推动临湘竹产业高质量发展。

基于高质量发展的湖南省县市新型城镇化发展质量评价

湖南省新型城镇化工作贯彻以人为本的发展理念,在高质量发展要求下,立足新发展阶段,本文深入分析2020年湖南省县(市)的新型城镇化发展现状水平,进行定性与定量的评价,并采用多因素综合评价构建评价指标体系,对湖南省的各县(市)进行新型城镇化发展评价,科学分析现状问题,提出针对性对策建议,指导全省新型城镇化高质量发展,对促进湖南省新型城镇化发展具有重要意义。

基于耦合PLUS-SCS模型的城市用地内涝风险预测及优化管控——以湖南省长沙市为例

[目的]预测城市未来土地利用情况及内涝风险强度,并探讨未来城市内涝风险的优化管控措施及实施效果,为提升城市内涝防控水平,优化城市用地布局提供参考依据。[方法]以湖南省长沙市为例,借助PLUS和SCS模型,预测基准情景下城市用地布局及其内涝风险情况,将内涝高风险区域作为PLUS模型中的限制转化因子,耦合PLUS和SCS模型,模拟内涝管控情景下城市用地布局及其内涝风险情况。通过对比两种情景下的内涝风险差异来验证优化管控措施实施的效益。[结果]预测基准情景下2035年长沙市建设用地内涝高风险区面积为96.47 km^(2),在不减少建设用地面积的前提下,内涝管控情景下城市建设用地的内涝风险总面积相比基准情景减少了36.94 km^(2),其中新增建设用地中的高风险区全部被规避。[结论]未来城市用地内涝风险呈现出显著增加的趋势,耦合PLUS-SCS模型的优化管控方法能够帮助城市规避内涝风险。

1961—2022年娄底市各级降水气候变化特征

根据1961—2022年娄底市5个地面气象观测站的降水量实测数据,对湖南省湘中地区的降水量分级别、分季节、分年代进行了线性回归及M-K突变分析,对其空间分布、时间变化气候趋势特征及显著性进行讨论。结果表明,1979—2022年娄底市夏季与秋季降水量呈西部高于东部的趋势,春季、冬季降水量差异较小。1961—2022年春季中雨降水量占比最大,其次为大雨、小雨、暴雨;夏季暴雨降水量占比最大,其次为大雨、中雨、小雨;秋季中雨降水量占比最大,其次为小雨、大雨、暴雨;冬季小雨降水量占比最大,其次为中雨、大雨、暴雨。从变化趋势显著性来看,1979—2022年娄底市夏季暴雨增加趋势显著,新化站在夏季暴雨增加趋势显著、大雨减少趋势显著,涟源站秋季中雨增加趋势显著、大雨减少趋势显著,双峰站春季中雨增加趋势显著、秋季小雨减小趋势显著。

湖南资兴石宝村石英质玉石矿床地质特征

石宝村矿床位于湖南省资兴市,是一处新发现的石英质玉石矿床。为了查清石宝村石英质玉石矿的资源特征,有效进行玉石品质评价,本研究通过地质普查,基本查明了矿体的地质特征、矿石特征及加工技术性能等,并总结了矿床的成因及找矿标志。矿床内玉石类型丰富,分为腊黄色石英岩玉、胭脂白色石英岩玉、青白色石英岩玉和朱红色石英岩玉4种。地球化学分析表明矿体从上向下有益组分SiO_(2)含量逐渐降低(94.46%→88.90%),体现出玉石品质逐渐变差的特征。本研究可为玉石矿床地质勘查提供借鉴意义。

武陵源风景名胜区珙桐群落主要树种特征光谱研究

为探明湖南省张家界市武陵源风景名胜区珍稀植物珙桐(Davidia involucrata Baill.)及其群落主要树种的特征光谱,借助ASD FieldSpec 4型便携地物光谱仪,运用微分法和去包络线法分析了珙桐、野鸦椿[Euscaphis japonica(Thunb.)Dippel]、红枫(Acer palmatum‘Atropurpureum’)、香樟[Cinnamomum camphora(Linn)Presl]、木荷(Schima superba Gardn.et Champ.)5类树种的反射光谱。结果表明,原始光谱曲线位于近红外波段处,珙桐群落主要树种反射率差异明显,可用于识别的最优波段为780~920 nm、1000~1349 nm、1427~1590 nm、1590~1785 nm、1981~2459 nm;490~530 nm、550~582 nm、680~760 nm、1110~1190 nm是一阶微分数据结合“三边”参数分析得出的最佳区分波段;基于去包络线曲线分析,曲线突出显示的4个吸收谷和1个反射峰,其特征波段是440~500 nm、520~640 nm、640~690 nm。光谱吸收特征参数基于曲线去包络线540~760 nm波段数据分析得出,可以通过该波段的吸收峰面积和光谱吸收系数对该5类树种进行区分。

紫色土丘陵坡地植被恢复过程中土壤微生物生物量碳、微生物熵的变化

采用空间序列代替时间序列的方法,对河南省衡阳市紫色土丘陵坡地植被恢复过程中的土壤微生物生物量碳(SMBC)、微生物熵(qSMBC)的变化特征进行了研究。结果表明:(1)随着植被恢复的进行,SMBC和qSMBC均显著增加;(2)随着土层深度的增加,SMBC显著减小,而qSMBC显著增加;(3)草本群落阶段(Ⅱ)→灌木群落阶段(Ⅲ)→乔木群落阶段(Ⅳ),根际和非根际的SMBC显著增加,表现出根际>非根际的特点,阶段Ⅱ的根际与非根际SMBC比值明显高于Ⅲ与Ⅳ。根际和非根际的qSMBC均显著增加,表现出根际<非根际的特点,根际和非根际的qSMBC比值差异不显著;(4)相关分析表明,SMBC与qSMBC均与土壤有机碳、阳离子交换量呈极显著或显著正相关关系,与土壤容重呈显著负相关关系。

湖南市域化石能源消费碳排放时空格局及驱动因素

研究碳排放时空格局演变及其影响因素对指导碳减排具有重要意义。利用2008—2013年湖南省14地市规模以上工业企业终端能源消费数据,运用IPCC提供的参考方法和对数平均迪氏指标分解模型(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)对湖南市域碳排放量、人均碳排放量、碳排放强度的时空格局及碳排放量变化的影响因素进行了研究。结果表明:1)2008—2013年湖南市域碳排放量随时间变化趋势不一,大致呈3种类型变化;累积碳排放量居前3位的市域依次是娄底、岳阳和湘潭,三者累积碳排放量占全省同期的48.92%,而吉首、张家界和怀化3市的累积碳排放量合计仅占全省的2.59%。2)湖南市域能源消费碳排放量、人均碳排放量存在相似的空间差异,二者均表现为东高西低的格局,且具有较强的相关性,碳排放量高的市域,人均碳排放量也较高;2008—2013年湖南市域碳排放强度呈下降趋势,属于低强度区的市域由2008年的4个增加到2013年的7个,碳排放强度的空间分布与市域产业类型有关。3)能源结构、能源强度对碳排放的增长主要起抑制作用,但能源结构的贡献很小,碳排放量的降低主要是由能源强度引起的;经济发展是碳排放增长的最主要因素,在2008—2010年和2011—2013年两个时段其累积贡献值分别为74.285和27.579;人口规模对碳排放的驱动较小,在2011—2013年对碳排放增加产生的累积贡献值仅为2.252。湖南当前及未来碳减排的重点是加快发展清洁能源与提高能效并重,优化能源结构和促进产业结构升级,从战略层面促进湖南"四大区域"协调发展。

湖南常宁水口山Pb-Zn矿区花岗闪长岩元素地球化学,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

在野外地质工作的基础上,本文通过显微观察、岩石化学、锆石U-Pb定年、锆石原位Hf同位素分析研究,深入探讨水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩的岩石化学性质、形成时代和物质来源。研究表明:花岗闪长岩以高钾、富碱,富集轻稀土元素、大离子亲石元素(Rb、Th、U、La)和Pb,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)和Ba、Sr等元素为特征。锆石U-Pb加权平均年龄为156.0±1.0Ma(MSWD=0.33,2σ,N=20),属于燕山早期产物。锆石原位Hf同位素初始比值εHf(t)为-10.80^-8.71,平均-9.71;Hf同位素二阶段模式年龄TCDM为1.75~1.88Ga,平均1.82Ga,指示花岗闪长岩的岩浆源区主要来自古元古界下地壳物质。燕山早期湘南地区岩石圈处于全面的拉张—减薄期,导致地幔物质上涌,岩浆底侵,引发大规模的地壳熔融,熔融形成的岩浆沿深大断裂上侵,形成水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩。

湖南省城市空间关联研究

文章从空间关联的角度出发,应用威尔逊模型、空间统计学意义上的空间关联模型以及非线性科学中的分形理论,对湖南省29个城市的空间联系进行了研究。首先采取威尔逊模型计算了各城市的交通吸引强度、人口吸引强度,发现城市之间的联系在交通与人口规模之间存在矛盾;进一步选取工业总产值、人均GDP两个指标,采用全局MoranI指数、局部G统计揭示各城市的空间关联程度及各城市的发展趋势、空间要素在各城市的集聚特征;最后,引入了分形理论中的空间分布的探讨方法,研究该省各城市在空间相互作用下的分布格局。

湖南衡阳关帝庙花岗岩岩基形成时代及物质来源探讨

在详细的野外地质调查基础上,本文通过对湖南省衡阳市关帝庙花岗岩岩基的岩石地球化学、LAICP-MS锆石U-Pb定年和全岩Sr-Nd-Pb同位素地球化学等综合研究,参照前人研究成果,探讨关帝庙花岗岩岩基的岩石地球化学性质、形成时代、物质来源以及形成机制。LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为223.4±1.9Ma。岩石以富硅、富碱、高钾钙碱性、准铝质,轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Th、U、K)富集,重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)和Ba、Sr等元素亏损为特征。全岩Sr-Nd-Pb同位素显示较高的Sr初始比值((87Sr/86 Sr)i=0.712005~0.713631),低的Nd初始比值(εNd(t)=-9.95^-9.59),老的二阶段模式年龄(TDM2=1.78~1.81Ga)以及相对均一的Pb同位素组成,(206Pb/204 Pb)i、(207 Pb/204 Pb)i和(208 Pb/204 Pb)i值分别介于18.161~18.316、15.686~15.743、38.622~38.772之间。印支晚期,华南地区处于造山阶段的后碰撞构造环境挤压峰期之后的伸展环境,应力减弱或挤压松弛体制之下,幔源基性岩浆底侵,诱发古元古界地壳部分熔融形成花岗质岩浆,沿着断裂构造运移侵位,形成了关帝庙花岗岩岩基。

水口山铅锌矿成因探讨

本文在详细的野外地质工作基础上,运用流体地球化学和同位素地球化学方法,通过流体包裹体和S、Pb、C-O同位素研究,探讨水口山铅锌矿床形成的物理化学条件和物质来源.显微测温表明:水口山铅锌矿床含矿方解石流体包裹体均一温度介于92℃~345℃之间,盐度介于0.35%~19.84%NaCl eq.之间;流体密度介于0.668~1.083g/cm3之间,均值为0.929g/cm3;估算流体压力约18.3MPa,推测成矿深度约1.8km.矿石δ34S介于-2.42‰^-0.23‰之间,均值为-1.10‰,说明矿石中的硫主要来源于岩浆,并可能受到地壳物质混染.矿石206 Pb/204 Pb介于18.444~18.538之间,均值为18.150;207Pb/204Pb介于15.654~15.783之间,均值为15.726;208Pb/204Pb介于38.627~39.066之间,均值为38.872,表明矿石中的铅主要来源于地壳.地层中灰岩的δ13CVPDB介于-0.50‰~0.30‰之间,均值为0‰,δ18OSMOW介于14.10‰~16.80‰之间,均值为15.50‰;含矿方解石δ13CVPDB介于-1.80‰^-0.70‰之间,均值为-1.30‰,δ18OSMOW介于15.00‰~16.50‰之间,均值为16.00‰.矿石碳、氧同位素与地层灰岩中碳、氧同位素值大致相近,表明矿石中碳主要来源于上古生代的灰岩.综合流体包裹体研究和同位素示踪结果,并参照前人研究成果,认为水口山铅锌矿床形成于浅成低温环境,成矿物质主要来源于地壳.

湖南城市社区体育的现状与发展对策

依据湖南城市社区体育发展现状和特点、湖南经济与小康社会时期“全民健身计划”总目标,找出了影响湖南社区体育发展的因素:城市的经济发展水平、体育发展规划、体育社会化程度、社会环境和地方传统习惯、居民的文化水平、个人收入水平等。提出了湖南城市社区体育发展的对策:改善社区公共健身设施、培育社区组织、拓宽融资渠道、倡导科学健身、引导健康理念、加强社会体育指导员培训及加强组织管理等。

油茶果实生长高峰期养分分配特征

以6年生油茶林为研究对象,研究了油茶果实生长高峰期油茶各器官养分分配特征规律。结果表明:1)油茶N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn、Mn等元素含量均受不同器官和不同时间的影响,并呈现极显著(P <0.01)的差异。2)5月与8月油茶各器官的N、P、Ca含量均以叶片最高;5月K含量以叶片最高,8月则以果实最高;Mg的含量均以根最高。3)与5月相比,8月各器官P、K以及N(果、叶、枝、干)、Mg(果、叶、根)、Ca(干、根)含量减少了2.08%～59.58%,而根系的N含量、枝与干的Mg含量以及果、叶与枝的Ca含量则增加了3.19%～90.60%。4)Cu、Zn含量均以枝最高,Fe含量以根最高,Mn含量以叶最高。5)与5月相比,8月各器官Mn含量、叶Fe含量, Zn含量(枝、干、根)增加了1.36%～171.15%;而各器官Cu、Fe(果、根、枝、干)、Zn(果、叶)含量则下降了10.44%～88.99%。6)本研究发现在果实生长高峰期油茶叶片具有很高N∶P,各主要器官的N、P、K、Cu含量较大幅度降低,大量K向果实转移。

《湘绮楼日记》记录的湖南长沙1877—1878年寒冬

在对清代王运所著的《湘绮楼日记》中长达40余年(1869—1916)的冬季(12月—2月)天气记录进行整理之后,从王运在湖南长沙、衡阳一带记录的30多个完整冬季之中,提取了一个特殊的寒冬——1877—1878年冬天(记录于长沙境内)。将这年的天气记录与日记中其他年份进行比较,其寒冷程度可以明显地体现在以下几个方面(1)降雪——降雪日数14天,为最多的年份之一,且降雪次数最多;(2)积雪——积雪日数在27天以上,为历年之最;(3)冰冻——根据该年日记记录,冰冻的严重程度和持续时间均超过其他年份;(4)《日记》作者感受——王运留下了大量对“寒”、“暖”的感应记录,这一年有历年最多的“寒”记录(15条)和最少的“暖”记录(0)。由此可以得出结论1877—1878年冬天是《湘绮楼日记》中所仅见的、异常寒冷的严冬。文中对这年当地冬季严寒的天气过程和气候特点进行了初步分析。