Application of multi-criteria decision-making methods to identification of soil moisture monitoring sites in an urban catchment in South Australia

When choosing sites for monitoring of soil moisture for hydrological purposes,a suitable process that considers the factors influencing soil moisture level should be followed.In this study,two multi-criteria decision-making(MCDM)methods,the multi-influencing factor(MIF)method and the analytical hierarchy process(AHP)method,were used to identify the optimal soil moisture monitoring(SMM)sites in the Dry Creek Catchment in South Australia.The most representative areas for nine SMM sites were obtained using the MIF method,considering the factors of rainfall,soil type,land use,catchment slope,elevation,and upslope accumulated area(UAA).The AHP method was used to select the optimal sites using the site-specific criteria.30.3%of the catchment area in the Australian Water Resources Assessment Landscape(AWRA-L)Grid_DC2 can be considered acceptable as representative area with the MIF method.Four potential sites were evaluated for each AWRA-L grid using the relative weights of the site-specific criteria with the AHP method.The Grid_DC2 required two sites that had the highest overall weight chosen with the AHP analysis.The procedure was repeated for the remaining four AWRA-L grids within the study area to select the required SMM sites.

排水模型不同概化方式对模拟结果的影响研究——以MIKE URBAN软件为例

模型概化是模型构建的关键,直接影响模型模拟精度。以广泛应用的MIKE URBAN软件为例,研究排水模型不同概化方式对流量模拟结果的影响。结果表明:在排水分区尺度上,模型不同概化方式不会改变模拟趋势;不同概化方式影响峰现时间、峰值流量,且与降雨强度有关,降雨强度越大,峰值流量差异越大;整体来看,对管线进行简化合并的概化方式模拟精度最高,采用按实际情况划定子汇水区和手动指定排水路径的模型概化方式模拟精度最差。

Temporal Dynamics of Land Use and Water Quality in Three Sub-Catchments of the Rur River, Germany

The Rur catchment has over time undergone land use change which could have affected the biogeochemical processes of the river. Three sub-catchments in the Rur, Upper Rur, Inde and Wurm have different kinds of land use. Upper Rur is more natural catchment;Inde is mixed type and Wurm is highly modified by anthropogenic activities. This study investigated how land use changes from 2000 to 2018 have influenced SO4 and Cl dynamics in the Rur catchment. Land use maps were developed in QGIS environment for land use change calculation. Historical water quality data were collected from the online public source by Ministry of Environment and Nature Conservation in Germany. R-software was used for statistical analysis and graphical presentation. Less land use change was observed in the Upper Rur between 2000 to 2018. But in the Inde and Wurm decrease in agricultural land and associated increase in industrial, commercial and urban land were observed. Increase in mining area inside the catchment has enhanced the level of SO4 and EC in the Inde river. Conversion rates of natural to human dominated land use could be quantified in this study through land use change mapping, which will further help in making water management plan for these and comparable German and European catchments. However, high quality historical data set is a key requirement to maximize the output in process of relating impact of land use change in water quality.

基于就医活动推断的老年人公交就医可达性研究

为准确评估老年人公交就医出行的实际可达性,本文基于老年卡数据构建公交出行链,提出基于公交出行链的老年人就医活动推断方法,获取老年人的实际就医出行需求和出行时间。引入公交实时到站数据以反映公交实际运营水平对就医可达性的影响,构建面向出行全过程的实际出行成本矩阵,包括等候时间、乘车时间、换乘时间。考虑不同医院服务供给能力差异构建综合服务能力指标,引入分级服务半径和高斯距离衰减函数,提出基于改进两步移动搜索法的老年人公交就医可达性计算方法。以北京市六环内区域为例进行实证分析,结果表明:老年人公交就医可达性整体呈现由中心向外围递减的趋势,在城市外围区域其分布也存在空间异质性,五环路外的东部和西部区域可达性较好,而北部、东北部区域的可达性相对较差;各区域高峰时段的平均可达性均明显低于平峰时段的平均可达性。本文可为提升老年人就医出行可达性和公交系统适老化水平提供支撑。

建成环境对共享单车与地铁组合出行的影响关系

为探究建成环境对共享单车与地铁组合出行需求的影响,首先,基于12万次的共享单车出行数据,采用空间置信椭圆技术,刻画地铁站点领域内的共享单车集聚特征;其次,建立自行车—地铁骑行集聚缓冲区的量化方法,从密度、交通设施、土地利用、目的可达性以及地铁客流这5个维度评估地铁站点领域内的建成环境属性;最后,引入梯度提升决策树模型拟合建成环境因素与组合出行需求之间的非线性作用关系。研究发现,地铁客流和工作场所是影响组合出行的核心因素,展示了明显的阈值效应,商业活动的增加在初期可以增强组合出行的需求,但过高的密度会因交通拥堵导致负面效应;公交站点密度的提升表征了共享单车与公交系统之间的相互竞争,突显了城市交通模式间的复杂互动;进一步,土地利用多样性和人口密度对组合出行的非线性影响,反映了城市规划与居民通勤模式的深层次联系。

基于城市排水过程的内涝高效模拟方法

从实际城市排水过程的角度出发,提出了基于汇水单元概念的城市内涝高效模拟方法.该方法以雨篦子作为出水口来划分汇水单元,进而计算城市地表产汇流、积水深度及分布.同时,引入了当量宽度的概念,实现了明渠与有压流2种状态下管道流量和水位计算方法的统一.基于水量平衡原理,利用雨篦子耦合城市地表与地下管网,并结合孔口耦合管道与河道,构建了地表-管道-河道一体化的求解矩阵.本文将所提出的模拟方法植入成熟的太湖流域模型,并应用常州市城市产汇流与内涝试验基地的监测数据,对该方法的有效性和模型的可靠性进行了评估,以期为城市内涝模拟提供新思路.

历史文化名城地铁站域更新策略——基于“节点—场所”拓展模型实证

地铁站域更新涉及面广、针对性强、实施性高,是优化存量空间的重要手段。面向增量开发的TOD模式更为强调经济效益,较难完全彰显历史文化名城更新的多维价值导向,亟待探索更为适配的更新模式与策略。基于“节点—场所”的模型拓展,构建“耦合度—协调度—潜力值”三维更新框架,评估苏州1—5号线154个站点综合更新效能水平,并提出策略:站域分级,引导不同等级站域空间的综合更新方向;时序分段,筛选综合效能高值站域优先更新,制定“一站一策”导则;新老分区,历史城区内及历史要素密集区的站域需前置历史文化保护线要求,严格按照相关法律法规更新;规建分类,加强与城市更新规划、TOD专项规划等衔接,探索苏州在名城保护新阶段的城市更新新试点发展路径。

30分钟社区生活圈视角下的武汉市主城区绿色空间公平性评价

【目的】全球城市化的加速不断带来各种城市病,城市自然环境被认为是改善居民福祉的重要因素,而多数城市中存在城市绿色空间资源分布不均的问题。将城市绿色空间分布与其他建成环境因素结合进行综合评价,可以全面了解自然资源的分布状况,有助于城市规划师和风景园林师提出更有针对性的改善策略。【方法】使用基于高斯方程和网络生活圈阈值改进后的两步移动搜索(two-step floating catchment area,2SFCA)法,对武汉市城市绿色空间资源配比情况进行评价,并结合社区建筑建成年限数据使用K-means聚类进行综合分析。【结果】1)武汉市城市绿色空间资源分布存在显著失衡并呈现明显的空间效应,绿地与水景可达性分别呈现全局由中心向周边递增、局部团状聚集的特征。2)由聚类分析得到“供需匮乏—建筑老化”“供需匮乏—建筑较新”“供需充足—建筑老化”“供需充足—建筑较新”4种分类结果,发现社区建筑建成年限与城市绿色空间可达性整体呈现空间相关性,在局部地区呈现空间错位。3)政府主导的改善城市环境质量和增强居民交通能力的政策可以缓解城市绿色空间资源分配的不均衡。【结论】验证了构建全面系统的可达性分析方法对于提升城市绿地空间公平性方面的重要性,并在老旧社区更新改造和可持续城市生态系统规划方面为城市管理者提供指导。

基于地理空间分析的城镇绿地空间供需评价和布局优化

基于地理空间模型,采用改进两步移动搜索法对包头市达茂旗百灵庙镇城镇绿地空间进行供需评价。在此基础上,借助K-均值聚类算法和粒子群优化算法构建空间选址优化模型,优化了该镇的绿地空间布局。研究结果表明:包头市达茂旗百灵庙镇有39个小区绿地评价值低于规划标准,通过空间选址优化模型对研究区19个可行性地块进行搜寻,最终确定6个地块建设公园绿地,使得31个小区的绿地供给得到改善。研究提出的地理空间分析模型,可以为绿地资源选址与布局的相关决策提供参考,促进绿地空间资源均等化。

基于两步移动搜索法的公共交通设施可达性评价

公共交通设施是城市基础设施的重要组成部分和居民日常出行的重要工具。公共交通设施的合理配置可以为居民出行提供便利。将公共交通设施分为轨道交通站点与常规公交站点,利用POI数据、人口数据等多源数据,通过公共资源集聚度、高斯两步移动搜索法、基尼系数评估天津市公共交通设施的空间分布格局与可达性水平。结果如下:(1)交通设施空间分布呈现出明显的“中心—外围”的单中心圈层结构。(2)相同时间阈值下,不同的交通模式到达最近的交通设施的可达性存在差异。可达性分布呈现出中部高,四周低的整体空间特征。(3)两种交通模式下,市内六区的交通可达公平性优于环城四区,天津市内六区交通服务能力整体上偏强,环城四区的交通服务能力整体上偏弱。为实现天津市公共交通资源的空间优化配置和构建更公平的交通设施分配格局提供决策建议。

澳门城市小流域地表径流污染特征分析

摘要：在澳门半岛选取土地利用为公园绿地和商住混合的2个分流制城市小流域．于2005—08～2005-11借助自动采样器进行流域出口5场降雨地表径流水质水量监测。结果表明，商住混合分流制小流域TN、TP、COD多场降雨平均浓度值分别超出国家地表水环境V类标准4倍以上，公园绿地小流域TN、TP均超出V类水标准2倍多，从降雨-径流过程污染物浓度历时变化看，2个小流域TN和TP呈现一定的初始冲刷现象TSS与TN、TP的判定系数尺。都在0．95以上，地表径流中水土流失与总氮总磷输出显著相关，TSS、浊度。COD与径流量的变化过程呈明显的正相关性．TN和TP营养盐浓度变化与流量的相关性不明显，重金属受降雨过程中交通流量的影响通常呈锯齿状波动，干期长度与降雨强度对地表径流水质参数TSS、TN、COD的影响较显著。

高度城市化区域汇水域尺度LUCC的降雨径流调蓄效应--以上海城市绿地系统为例

快速城市化进程导致的土地利用/土地覆被变化(LUCC),对城市地表水文过程影响显著。城市绿地作为主要的城市透水型下垫面类型,具有良好的降雨径流调蓄效应。利用2000、2003年上海中心城区小尺度城市汇水域的LUCC、降雨和径流资料,以绿地系统为例,分析了高度城市化区域内,面积分别为2.60km2和2.77km2的相邻汇水域LUCC的水文过程。结果表明,高度城市化区域内小尺度城市汇水域的城市绿地系统具有良好的削减城市雨水径流总量和延缓雨水径流洪峰现时的调蓄效应。案例研究显示,在绿地系统面积比例分别为39.13%和27.36%,边界条件相近的对比城市汇水域内,10%绿地系统面积比例差,及其绿地结构、覆被植物和土壤类型的差异共同造成:①对比汇水域年径流系数存在约0.3的差别;②对24h降雨量为42.8mm的大雨径流过程,延后径流峰值出现时间约20min;③对24h降雨量超过270mm的特大暴雨径流过程,削减地表径流系数约0.1。

城市降雨径流负荷计算的统计分析法

鉴于统计分析法的实用性和可操作性 ,结合一具体城市小区的地面径流特征 ,阐述了城市径流污染物负荷计算的主要内容和方法。所得结果不仅可以用于受纳水体水质变化的动态分析 。

武汉市城区降雨径流污染负荷对受纳水体的贡献

通过连续3年对武汉市汉阳城区降雨径流污染的监测研究,考察了降雨径流污染对受纳水体的贡献.结果表明,城市降雨径流向受纳水体输入的污染负荷占有很大的比例,是引起城市水环境质量恶化的主要原因之一.在城市集水区尺度上,3个没有实施截污工程的雨、污合流制集水区降雨径流输出的TSS、COD、TN和TP分别占集水区总污染负荷的59.4%、26.3%、11.2%和10.1%.采取截流措施,控制初期径流污染是合流制城区降雨径流污染控制的关键.

北京市轨道站点吸引范围研究

合理划分站点吸引范围,是开展轨道站点客流预测、接驳措施布设等研究的基础.现有研究未充分考虑当地路网特性,同时在解决吸引范围重合问题、潜在吸引范围划分等方面存在不足.基于轨道交通出行特性调查,结合北京市方格型路网特性分析,提出了站点合理吸引范围划分方法;通过引入泰森多边形,解决了合理吸引范围重合问题,提出了站点潜在吸引范围划分方法.最后,利用地理信息系统划分北京市现有轨道站点的吸引范围,并结合不同站点的吸引范围特性提出接驳措施布设建议.研究成果能够为轨道站点影响区用地分析、轨道交通客流预测、站点接驳措施布设等工作提供理论依据,促进城市公共交通体系运营效率的提高.

城市雨水汇水区的静态分区与动态分区研究

首先基于城市雨水汇流特征提出了城市雨水汇水区的静态分区和动态分区两个概念。其中,静态城市雨水汇水区包括雨水口汇水区、检查井汇水区、管段汇水区、排水口汇水区与河道汇水区五类。在数据收集与标准化处理、管网连通性分析、地表分水岭提取等准备工作基础上,给出五类静态概念雨水汇水区的常规划分方法。基于边界控制技术和虚拟检查井技术,进一步提出了雨水汇水区划分的优化方法。最后,分别基于瞬时积水贡献和累计积水贡献概念提出了具有动态概念的地表任意点雨水汇水区划分方法,在具有物理机制城市洪涝精细化模型辅助下,实现了不同降水情景下地表任意点汇水区提取,对城市内涝诊断、管网改造等业务具有指导意义。

基于“海绵城市”理念的城市绿地优化途径

[目的]分析城市绿地、汇水区与积水点的关系,需优化绿地与汇水区的关系,以期能够缓解城市雨水径流问题。[方法]融合"海绵城市"与国内外最新的生态雨洪管理理念,以郑州市为例,采用ArcGIS10.0软件将其划分为93个汇水区,通过水量平衡法理论计算需优化绿地面积的参数。[结果]在现状绿地与汇水区面积比值不同和单次降雨分别为50,100,200mm的情况下,得出需优化绿地与汇水区面积的不同比值,并建立相应的回归方程,且得出在绿地率为30%左右时绿地调蓄效果较好。[结论]城市绿地可以从增加城市绿地规模、合理布局城市绿地以及具体实施途径方面进行优化。

子汇水区划分精度对SWMM模拟城市非点源的影响

SWMM作为动态模拟的城市非点源污染模型,被广泛应用于城市非点源负荷估算研究,并在很多小尺度研究中取得了很好的效果。随着中国城市发展不断加快,城市非点源污染研究的空间尺度也随之变大,如何科学合理选择建模时子汇水区划分精度成为研究中一个重要问题。文章主要分析SWMM应用于城市区域非点源污染模拟时,不同子汇水区划分精度对水质模拟结果的影响,并在此基础上,以降低SWMM建模工作量并保证模拟结果的准确度为原则,对如何选择子汇水区的精度进行了深入的探讨。结果表明事件降雨为降雨输入时,子汇水区划分精度对水质模拟结果影响较大,宜采用高精度或高中精度模型;单月份和雨季连续降雨为降雨输入时,子汇水区划分精度对水质模拟结果影响较小,可以使用低精度模型。

武汉汉阳地区城市集水区尺度降雨径流污染过程与排放特征

2005年4月至8月对武汉市汉阳地区十里铺集水区进行了8次径流污染过程的水量、水质研究.结果表明,城市集水区尺度径流污染过程是降雨径流对整个集水区地表、排水系统中累积污染物的冲刷、携带过程,受集水区累积污染物数量、污染物可冲刷性和降雨径流特征的共同影响.城市降雨径流中初期污染物浓度显著高于后期,污染物浓度的峰值提前于径流的峰值,具有明显的初期冲刷效应.8次监测结果的算术平均值,初期5mm、10mm和15mm降雨径流中TSS的负荷分别占总负荷的48%、68%和78%.初期径流中TSS的负荷与晴天累积天数呈线性正相关关系.

基于DEM的城市易涝点集水特征提取与应用

为改善针对易涝点范围建模时缺乏集水区间概念的现象,采用DEM和传统的D8法确定流向和洼地填平,并将易涝点所在洼地视为"真洼地"不参与循环填平计算。选择青岛市胶南区5 m分辨率的DEM对该方法进行检验,结果表明,该方法能准确地识别出社会调查到的18个易涝点中的15个,命中率83%。对18个易涝点对应的集水特征进行提取,并据其对各个易涝点的易积水程度、危险等级进行分析,结果表明,喜鹊山路11号积水点积水深,威胁最大,在所有积水点中潜在危害最高。