土地利用对流域降雨-径流关系的影响——SCS模型在深圳市的应用

以深圳市为例 ,应用SCS流域水文模型对该市部分流域进行降雨 径流过程的模拟 ,分析了土地利用变化对流域降雨 径流关系的影响 .结果表明 ,随着人类活动的加剧 ,土地利用的变化使径流量趋于增大 ;降雨强度越大 ,前期土壤湿润程度越大 ,土地利用变化对径流量的影响就越小 .降雨 径流的空间分布随土地利用类型、土壤类型、前期土壤湿润程度而发生变化 ,CN值的高值区主要集中在城市用地和水体 ,低值区主要出现在林地、灌草地。

基于实体-关系数据模型的空间数据组织及其在土地管理信息系统中的应用

简要分析当前空间数据组织的基本方式 ,探讨实体 关系数据模型的特点、结构 ,给出基于实体 关系数据模型的土地管理数据库设计。利用实体 关系数据组织方式 ,通过设计的数据库结构存储和管理土地利用数据 ,借助于空间数据引擎中间层 ,实现土地变更管理的主要功能。

软土地层土压平衡盾构法施工的模型试验研究

我国沿海地区以及许多内陆城市的地下广泛分布着很深的软黏土沉积层,目前该区域的许多城市都已兴建或正在筹建地铁。为确保在这种软弱地层中能采取与之相适应的盾构工法、减少对周围环境的影响以及降低工程造价,以上海地铁M8线某区间隧道工程为研究背景,采用室内模型试验的方法,进行了土压平衡盾构针对软土地层的适应性试验研究。为此,首先根据相似理论和模型试验方法建立了土体–盾构机器之间的相似系统;随后,针对上海地区特定的软土地层,进行了人工模型土壤的配制和模型试验方法的设计,并利用直径400 mm的模型盾构机模拟直径6340 mm的原型盾构机;最后,进行盾构不同工作参数组合的掘削试验,并记录下试验过程中机器工作参数及土体内应力和变形变化的有关试验结果,通过对试验数据的整理与分析,得出了软土地层中土压平衡盾构法施工的一些有用的规律。

基于地理信息的SCS模型及其在黄土高原小流域降雨-径流关系中的应用

基于土地利用、土壤类型等信息数据和流域水文、气象资料,应用美国农业部水土保持局研制的小流域设计洪水模型-SCS模型对王东沟流域径流过程进行了模拟。按照集水区自然分水线划分流域子单元,并提出了适合该流域产流计算的CN值表。结果表明,模型所模拟的径流过程与实测径流过程具有较好的一致性,模拟精度在75%以上,说明模型在参数的确定上较为合理,可以应用于黄土高原典型流域,为建立分布式水文模型对流域进行生态水文综合评价提供了科学方法。

软土地层土压平衡盾构施工参数的模型试验研究

我国沿海经济发达城市及一些内陆中心城市正在兴建或筹建地铁,这些地区的地下广泛分布着较厚的软黏土沉积层。为研究土压平衡盾构在这种软土地层中施工的适应性,以上海地铁M8线某区间隧道工程为研究背景,采用室内模型试验的方法,开展在不同埋深、不同刀盘开口率、不同推进速度以及不同螺旋机转速等情况下的盾构掘削模型试验。通过对试验结果的整理与分析,得出土仓压力与排土效率、单位时间排土量与推进速度、推力和扭矩之间的内在联系,以及隧道埋深、刀盘开口率、推进速度对推力和扭矩的影响。这些结论的取得为盾构施工参数之间及其与地层特性之间的适应性理论提供了有益的帮助,并为更好地指导软土地层盾构隧道的设计与施工服务。

基于地理信息的SCS模型及其在黄土高原典型流域降雨-径流关系中的应用

基于土地利用、土壤类型等信息数据和流域水文、气象资料,应用美国农业部水土保持局研制的小流域设计洪水模型-SCS模型对王东沟流域径流过程进行了模拟。按照集水区自然分水线划分流域子单元,并提出了适合该流域产流计算的CN值表。结果表明,模型所模拟的径流过程与实测径流过程具有较好的一致性,模拟精度在75%以上,说明模型在参数的确定上是较为合理的,可以应用于黄土高原典型流域。为建立分布式水文模型对流域进行生态水文综合评价提供了科学方法。

城镇化土地集约利用潜力空间分异研究——基于土地城镇化的“人口-经济”二元驱动视角

文章基于地理加权回归模型,采用我国省域人口、经济与土地数据,从"人口-经济"二维驱动视角对土地城镇化驱动作用及土地集约利用潜力空间特征进行了研究。GWR模型分析结果显示,非农产业增加值每增加1%,城镇建成区面积增加0.60到0.64个百分点,城镇人口每增加1%,城镇建成区面积增加0.24到0.27个百分点,人口-经济对土地城镇化的驱动作用具有空间性特征。基于驱动作用的土地集约利用潜力分区结果表明,南方地区经济城镇化对土地耗用要大于北方地区,北方地区人口城镇化对土地的耗用要高于南方地区。因此,城镇化土地集约利用潜力挖掘需要根据潜力方向实施差异化策略,北方地区应关注人口城镇化过程中土地的集约利用与内部潜力释放,南方地区应侧重于经济发展中土地的集约利用与内部潜力挖掘,同时还应注意人口-经济-土地城镇化的均衡增长,只有人口、经济、土地城镇化协调发展、良性互动,才能实现城镇化的持续健康发展。

土地城镇化与人口城镇化的非协调性和互动关系

土地城镇化与人口城镇化失调是我国目前城镇化进程中的一个突出问题。但对各地区土地城镇化与人口城镇化的非协调性进行全面系统分析的研究相对较少。此外,鲜有研究对土地城镇化与人口城镇化之间的互动关系进行实证检验。本研究利用我国2005—2013年间的省级面板数据考察各省级行政区土地城镇化与人口城镇化的非协调性,并通过构建和估计面板向量自回归模型探究土地城镇化与人口城镇化之间的互动关系。研究发现,土地城镇化与人口城镇化的非协调性存在着显著的时空差异。在样本期的后半段(2009—2013年),多个省级行政区人口城镇化滞后于土地城镇化的程度有所加深。根据全样本期内土地城镇化与人口城镇化非协调性的严重程度,可将各省级行政区划分为5个等级。城镇常住人口变化对建成区面积变化具有显著的正向影响;建成区面积变化对城镇常住人口变化的影响方向虽然为正,但该影响不具有统计显著性。从而表明人口城镇化对土地城镇化起到了推动作用,但土地城镇化却未能有效地带动和促进人口城镇化。此外,第二、三产业增加值变化对城镇常住人口变化具有显著的正向影响。研究从改革新增建设用地指标分配方式、抑制城市空间粗放扩张及推动户籍制度改革和基本公共服务均等化等方面提出了促进土地城镇化和人口城镇化协调发展的政策建议。

一种基于幂级数展开和最小二乘法的高速公路稳态速度-密度平衡关系式的辨识算法

提出了一种新的辨识Markos Papageorgiou提出的高速公路交通流模型中稳态速度-密度平衡关系式的算法。该算法分为两个步骤,第1步,利用幂级数的原理,将该关系式由非线性模型转换成线性模型;第2步,采用最小二乘法辨识线性模型,并在此基础上获得非线性模型的所有参数,从而达到辨识稳态速度-密度平衡关系式的目的。理论分析和仿真结果均表明,与传统的非线性辨识算法相比,该算法大大提高了模型辨识的运算速度,同时可以实现任意的辨识精度。

深圳市轨道交通车站与土地利用互动性研究

城市轨道交通与土地利用发展相互影响,两者协调发展有助于缓解城市交通拥堵,是城市可持续发展的关键问题之一.利用中国深圳市1999年与2015年的建筑普查、土地利用以及轨道交通车站刷卡数据,从开发强度、用地信息熵、车站类型及早晚高峰客流量等多个指标精细化分析轨道交通车站运能与周边土地利用之间的内在联系,并引入“节点-场所”模型构建指标体系评价轨道交通车站与土地利用间的发展协调程度,利用k-means聚类分析将二者协调状态划分为从属状态、平衡状态及失衡状态.结果表明,随着轨道交通车站开发建设,深圳市轨道交通车站周边土地集约利用水平提高;车站客流量与周边土地利用指标的相关性显著,全天客流量与容积率和商办建筑面积显著正相关,早高峰客流量与居住建筑面积和建筑密度显著正相关,而与容积率显著负相关,晚高峰客流量则与商办建筑面积和道路网密度显著正相关.深圳市轨道交通车站与站点周边土地利用协调发展水平偏低,站点类型以节点和场所价值低度均衡发展的从属状态为主,而协调状态则较少且集中分布在中心区圈层.未来应进一步对失衡节点地区采取针对性的开发策略,提升集聚效应与服务水平.

中国县域城镇化:人口与土地空间匹配差异及影响因素

研究目的:分析中国县域在过去20年中,城镇人口和城镇土地在总量与增量上的空间配置差异,探讨形成不同人地匹配关系类型的县域影响因素及作用机制,为推进人地协调发展的县域城镇化提供决策支持。研究方法:采用空间匹配评价模型,分析中国1 871个县域的城镇人口和城镇土地,在2000年、2010年和2020年的总量以及2000—2010年、2010—2020年的增量匹配关系与动态变化,进而将全国县域划分为不同类型,利用多分类逻辑回归模型探究形成各类型县域的主要影响因素及其作用机理。研究结果:(1)2000—2020年中国县域城镇人口和城镇土地在总量与增量上的空间匹配度等级均呈现下降趋势。南方地区城镇人口比例高于北方,而北方地区城镇土地比例高于南方。总体上全国县域城镇土地扩张速度快于城镇人口增长速度。(2)根据城镇人口和城镇土地的匹配关系可以将全国县域划分为8个类型。南方地区的县域以人口增长为主,而北方地区的县域以土地增长为主。(3)经济水平、产业结构、公共服务设施水平和农业发展水平等因素对不同类型县域的形成具有显著影响。公共服务设施水平和农业发展水平主要推动了以人口增长为主的县域类型形成,而经济水平和产业结构则主要促进形成了以土地增长为主的县域类型。研究结论:2000—2020年全国县域总体上表现出南方“人多地少”,北方“人少地多”的局面。以人口增长为主的县域需加强公共服务资源均衡,同时改进落户政策并优化经济和产业结构。而以土地增长为主的县域需提高公共服务设施条件,并推进农业生产数字化、特色化。

人口地理学的一个重大课题—“人口—粮食”平衡关系的研究(一)

人口与粮食的关系,是人口地理学家经常讨论的课题。两百年前,资产阶级人口学家的鼻祖马尔萨斯曾以所谓的土地收益递减律为论据,断定:粮食永远赶不上人口的增长,贫穷是一种不可避免的自然规律,饥饿的阴影将始终伴随着人类。两百年来的历史事实,虽然再三地否定了这个臆造的结论,但人口与粮食这对命题却又一再被提出。

人口增长胁迫下的全球土地利用变化研究

人口和耕地、草地、森林４个因子构成一个理论上以人为中心的全球人地关系系统，在这个系统中，人口总量的变动势必引起耕地、草地和森林面积的数量增减和相互转化。该文构建了一个简单的人—地关系平衡模型，对１９７０～１９９５年和未来５０年全球人口增长胁迫下土地利用变化进行了分析。结果表明：①全球２５年来，在人口增长了５４６％的情况下，耕地面积和草地面积并没有大幅度增减。维持相对稳定的机制是以扩大灌溉面积和大量投入化肥为标志的农业技术进步使土地生产率提高了６３９％，从而抵消了人口增长胁迫耕地面积增加、草地和森林面积相应减少的压力。②未来５０年当中，人口将增加７４％，达到１００×１０８，人均耕地、草场和森林面积将分别减少到低于０１３ｈｍ２、０３４ｈｍ２和０３７ｈｍ２，在此情况下，由于将耕地面积扩大７４％不大可能，现有全球土地利用（覆盖）格局能否保持稳定的关键是依靠农业技术进步使耕地生产率提高７４％以上。③由于在原有维持土地覆盖变化相对稳定的机制中，扩大灌溉面积和大量投入化肥在未来难以继续发挥作用以提高土地生产率，假定现有耕地面积保持不变，现有耕地生产率水平不变，到２０５０年，耕地仍能养活比届时地球上预测生存人口还?

省域土地人口经济多维协调格局及分区发展策略

从土地、人口与经济多维协调的视角去探讨国土空间开发策略,是破解当前城乡差距和人地矛盾问题的关键。该文改进土地经营规模模型后,对各地市农村土地压力进行测度;采用变换logistic模型,拟合各地区城镇人口缺口;借助结节性指数,探究各地市经济发展综合水平。并将度量总体绝对关系的秩(复)相关系数和局部相对关系的耦合协调度联合运用,对土地、人口、经济系统进行协调性分析。进而依据协调性多维分异结果揭示各地发展模式类型,最后划定空间分区并提出发展建议。结果表明:1)在城乡收入均等化情境下黑龙江省农村土地经营规模为户均11.6 hm^2,此时农业过剩人口1 102万人。饱和城镇化率水平下,城镇人口缺口为789万人。经济水平指数最高为大庆市,分值0.877;2)土地压力、人口缺口、经济水平核密度中心均集聚在黑龙江省西南部地带;3)土地、人口、经济系统间多维协调性均达到较高水平,并形成明显的4类:第1类是城乡协调型,将其划归为产业升级提档区,应谋求替代性支柱产业;第2类是农林专业型,划归为生态农业发展区,应走生态绿色发展的路子,并避免同质化竞争;第3类是城乡差距型,划归为城镇辐射带动区,应充分发挥大城市的带动作用促进周边地区发展;第4类是总体滞后型,划归为城乡复合优化区,应尽快培育工业企业带动城镇发展,农业向多功能化着眼以消化巨量过剩农业人口。

研究“中国土地资源生产能力及人口承载量”的五个层次和内容

据中科院自然资源综考会“中国土地资源生产能力及人口承载量”课题组的专家介绍,进行我国土地资源潜力和人口承载量的研究,应以土地资源区划为基础,以资源生态经济学原理为指导,以综合、协调、持续性原则为特色,以协调PRED(资源、环境、人口、发展)相互关系为目的,从以下五个层次上进行研究: 1.各类资源之间的平衡关系:包括农、林、牧业利用的土地资源之间的比例,以及水、气候、土地、林草资源之间的配合关系等。

具有年龄结构人口动力学的资产投资控制模型

本文考虑人口发展系统与生产性资产投资积累发展系统之间的关系 ,通过劳动力函数 ,将人口发展系统引入到生产性资产投资控制系统模型中 ,研究了系统模型解的存在性 ,并给出了解的解析表达式 ,最后说明了在一定条件下 。

基于供需平衡控制的市中心土地要素市场动态监测

为快速有效地对土地利用变化进行动态监测,及时、准确地获取土地利用变化信息,提出基于供需平衡控制的市中心土地要素市场动态监测方法。该方法通过灰色-马尔可夫链模型预测市中心土地需求数据,基于地理信息系统,使用遥感影像数据构建市中心土地利用现状基础数据库及各类专题图,采用GNSS技术现场实测土地利用变化区域,根据变更数据更新基础数据库,实现市中心土地要素市场动态监测。从土地要素市场土地需求预测效果和动态监测效果两方面,与灰色-BP神经网络方法和基于Albedo-NDVI特征空间方法进行对比,结果显示,本文方法预测的市中心土地要素市场土地需求结果与实际值最接近,且监测误差始终低于5%,监测效率受土地面积影响较小,稳定性强、效率高。

内蒙古自治区耕地人口承载能力现状与发展趋势分析

对内蒙古自治区1949～2005年和未来25年(2005～2030年)的人口、耕地面积和耕地生产率进行了分析。结果表明,未来25年,在现有耕地面积(549万hm2)和生产率(2 287．4 kg／hm2)不变的情况下,全区可养活比预测还多26．0～39．7万人;当粮食需求量为400～500 kg／(人·a)时,可退耕57．0～182．0 hm2的耕地。由此可知,内蒙古自治区耕地人口承载能力还有一定的发展空间,“退耕还林(草)”生态环境建设对策切实可行。

深圳市土地利用变化对流域径流的影响

土地利用所引起的流域下垫面变化严重影响着洪涝灾害的致灾过程。以深圳市为例 ,探讨下垫面条件对流域径流过程的影响 ,应用美国农业部水土保持局 ( Soil Conservation Service)研制的小流域设计洪水模型—— SCS模型对深圳市部分流域进行了径流过程的模拟 ,重点分析了土地利用方式、土壤类型、前期土壤湿润程度等下垫面因素以及降雨因素对降雨 -径流关系的影响。结果表明 ,随着人类活动的加剧 ,土地利用的变化使径流量趋于增大 ;降雨强度越大、前期土壤湿润程度越大 ,土地利用变化对径流量的影响越小。降雨 -径流的空间格局随土地利用方式、土壤类型、前期土壤湿润程度而发生变化 ,CN值 ( Curve Number)的高值区主要集中在城市用地和水体 ;低值区主要出现在林地、灌草地、果园等植被覆盖较好。

西南岩溶区深埋隧洞水文地质概念模型及突涌水研究

针对岩溶地区复杂的水文地质条件,以建立岩溶区域水文地质概念模型和隧洞涌水预测方法为目标,通过分析贵州夹岩水利枢纽工程深埋长引水隧洞工程区的岩溶水文地质资料,结合地层结构、岩性组合、地貌特征等因素,研究该工程区内岩溶地下水的补给、径流、排泄关系。在此基础上,依托实地调查的典型涌水支洞,分析研究了不同情形下涌水量对降雨事件的响应,总结得出岩溶隧洞突涌水模式。针对不同突涌水模式的特点,提出了相应的涌水量计算方法与处理措施。结果表明:岩溶隧洞突涌水模式可以分为岩溶管道控水模式、层面控水模式和断层带与暗河联合控水模式;岩溶管道控水的猫场隧洞4#支洞涌水对降雨响应迅速,宜采用水均衡法估算涌水量,层面控水的水打桥隧洞2#支洞涌水受岩体渗透各向异性影响较大,宜采用岩体渗透性各向异性的有限元渗流分析方法预测,而断层带与暗河联合控水的水打桥隧洞4#支洞涌水主要由断层从暗河导入,可采用三维有限元渗流场计算分析预测其涌水;采用上述方法对典型支洞涌水预测的误差分别为6.97%、4.81%、1.13%。研究成果对于岩溶区深埋隧洞工程的建设具有一定借鉴意义。