历史遗留矿区农田土壤重金属输入输出平衡研究

为探究矿区农田土壤重金属输入与输出通量特征,本试验以长江下游某典型遗留硫铁矿区小流域为研究区域,分析研究区土壤重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Cr)的空间分布特征,并设置监测田块,核算研究区土壤重金属输入与输出通量及构建含量预测模型。结果表明:硫铁矿区小流域土壤重金属污染元素主要是Cd、Cu、Zn,分别有5.88%、33.99%和13.07%的土壤样品超过农用地土壤污染风险筛选值(GB 15618—2018),水稻籽粒中Cd和Cr超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)中限量值的点位比例分别为36.00%和13.33%;土壤Cd、Cu、Zn的空间分布呈现上游矿坑周边及下游水库入口处含量高的趋势,且三者间存在显著正相关关系(P<0.01),而Pb和Cr的空间分布与之不同,其中Cr与其他元素呈现负相关关系;根据监测田块核算,研究区Cd、Cu、Pb、Zn、Cr的年输入通量分别为15.62、86.63、292.92、325.89、90.30 g·hm^(-2)·a^(-1),年输出通量分别为2.85、0.32、37.20、196.15、5.94 g·hm^(-2)·a^(-1),土壤重金属呈现不断累积的特征;预测Cd和Cu在未来20 a间含量会明显增加,Pb、Zn、Cr反之。综上,加强上游矿区的水源治理,提倡下游农田科学灌溉,减少灌溉水中Cd等重金属输入是土壤重金属污染源头防控的关键。

中国水资源空间转移网络及其结构韧性分析

水资源短缺影响人类生存和可持续发展,基于水足迹探究水资源利用的空间转移问题,对于缓解水资源短缺具有重要的意义。基于2012、2015年和2017年中国多区域投入产出表的相关数据,利用多区域投入产出模型和社会网络分析法对水资源空间转移网络及其结构韧性进行评估。结果表明:新疆和黑龙江省是水足迹输出量较大的地区,而广东、江苏、浙江和山东省等经济规模较大的省区通常是水足迹输入量较大的地区。关于水资源结构韧性指标:在层次性方面,2012~2017年网络度分布拟合曲线斜率|a|较大,这表明水资源网络的层次性明显;在匹配性方面,单个节点与其邻域之间存在更多的负相关性,并且链接路径通常是异构和多样化的;在传输性方面,2012~2017年网络的平均路径长度L在1.40~1.70之间,表明该区域的可达性和扩散性相对较大;在聚集性方面,水资源网络中的大多数地区与其他相邻区域之间的链接相对紧密,孤立区域中的节点数量较少。此外,区域水资源网络节点的聚类系数与度值之间呈现一定的负相关。研究成果可为水资源的可持续利用及合理配置提供参考。

基于无人机的三维MIMO信道建模与仿真分析

针对无人机通信环境特点以及多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统,将三维空间相关法建模和机身遮挡现象相结合,提出一种无人机的三维移动空间信道模型(three dimensional dynamic spatial channel model,3DD-SCM)。推导了无人机天线阵列的相关性表达式,同时提出一种遮挡控制器来表示无人机与地面在通信过程中受到机身遮挡的影响。通过仿真分别分析了无人机不同飞行方向和机身遮挡对信道性能的影响,验证了该信道模型的正确性和有效性。该无人机通信模型可用于指导无人机天线设计,研究编码技术。

MIMO无线通信系统研究现状及其技术路线

多输入多输出(MIMO)技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是下一代移动通信系统中最富有竞争力的技术之一。本文分析了MIMO无线通信系统的空域相关性、信道建模以及信道估计研究现状,并提出了相应的技术路线,这些为更加深入地研究MIMO通信技术奠定了坚实的理论基础。

基于“空间”面板模型的中国工业全要素生产率估计

通过放松行业间相互独立的假设,建立"空间"面板模型来估算中国工业全要素生产率,这不仅是对全要素生产率估算方法的理论上的一种改进,而且还是对空间计量方法应用的一次扩展。现有的空间计量方法大多用于刻画具体的地理空间的关系,而本研究不再将空间看成具体"空间",而是看成一种抽象的"空间",即行业间的投入产出关系。考虑行业间投入产出关系的"空间"面板模型不仅能够提高投入要素系数的显著性,而且还能纠正在未考虑行业相互关系情况下得出资本产出弹性的高估和劳动投入产出弹性负值情形。

世界水资源转移消耗及空间解构研究——基于国际水资源投入产出模型

产品的生产和消费各个环节中均要消耗数量不等的水资源,在产品贸易过程中,这些看不见的水消耗也伴随着贸易产生了空间转移,即为虚拟水贸易。世界各国通过虚拟水贸易调整着水资源在本国的配置,国际水资源转移消耗的空间格局是如何的?国际贸易对我国水资源配置产生了什么样的影响呢?本文基于国际水资源投入产出模型,测度了1995-2009年40个主要经济体之间虚拟水贸易量,研究了国际水资源转移消耗的结构特征与格局演变轨迹。结果显示,全球虚拟水贸易网络庞大且复杂,国际间水资源转移已占世界水资源消耗的很大份额,水资源的空间转移在部分国家产生了节水效益。中国、美国、印度、墨西哥以及其他西方工业化国家是国际虚拟水贸易中最主要的国家。本文发现,国际水资源转移的结构并不平衡,虚拟水主要由发展中经济体流向发达经济体,国际贸易和分工的现状导致发达工业化国家对以中国为代表的新兴经济体水资源占用,将进一步加剧新兴经济体水资源短缺的现状。因此,在水资源环境问题已十分严峻的背景下,我国应充分重视国际贸易中对我国水资源的消耗影响,通过政策工具优化水资源的配置。

空时相关复合衰落多输入多输出信道模型研究

针对多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)无线传播环境,综合考虑路径损耗、阴影衰落和多径衰落影响,提出一种基于Nakagami-Lognormal分布的相关复合衰落MIMO信道模型,推导并获得各信道自相关和互相关系数的理论表达式;提出一种基于谐波叠加思想的复合衰落MIMO信道仿真方法,并分析了该方法输出信道衰落的空时相关特性.数值仿真结果表明:仿真模型输出统计特性均与理论模型吻合;各子信道之间存在互相关性且随阴影衰落方差减小而下降,而自相关性则呈现快速起伏并缓慢下降的特性.

基于空间信道模型的MIMO系统建模与仿真

研究了基于空间信道模型(SCM)的空域相关矩阵,搭建了MIMO通信信道仿真平台,同时考虑时延扩散、多普勒效应、波达方向及角度扩散等多种信道参数,通过蒙特卡罗方法计算了MI-MO系统的信道容量、空时相关性、衰落特性及功率延迟分布特性。指出了在信道的去极化作用下,无线通信系统的多径衰落可以采用极化分集和天线分集等技术进行克服,平均入射角对系统性能起着关键的作用。

多入多出超宽带信道建模与仿真

在IEEE802.15.3a超宽带(UWB)信道模型的基础上,利用平行波近似理论,根据天线阵列的结构和多径的传播方向,提出了一种新的多入多出(MIMO)超宽带统计信道模型。各个子信道的多径幅度、相位和波达时间被引入了信道模型。子信道的信道特征参数满足超宽带信道的特征。实际测量的统计结果表明,波离角(AOD)和波达角(AOA)服从拉普拉斯分布。空间相关性、信道容量和天线间距、角度扩展之间的关系表明,该信道模型满足实际的空间相关统计特性。该模型对MIMOUWB系统的研究具有重要意义。

中国科技资源投入产出效率的空间变系数计量分析

由于数据在空间上表现出自相关性,使得科技资源投入对产出的作用具有区域差异性。基于前期研究对此关注不够,本研究采用突变级数法、ESDA及地理加权回归模型对1998年、2005年及2013年中国科技资源投入产出的时空差异演变进行了探讨,结果表明:(1)科技资源投入和产出都具有显著的空间集聚态势;(2)科技资源投入对产出具有显著的正面影响,但是其影响有下降的趋势;(3)GWR模型比OLS模型更好地模拟了数据;(4)科技资源投入产出的效果具有明显的空间差异性,自东向西成"梯形"分布,且这种趋势还在不断强化。

我国沿海省市水运利用程度空间特征及行业特征分析

临港产业是我国沿海地区经济发展的重要引擎,在区域经济发展中占据重要的战略地位。但是从空间范围来看,沿海各省份在经济发展中对于水运的利用程度不尽相同,体现出显著的空间和行业差异特征。在收集整理2017年沿海13个省市142部门投入产出的基础上,采用投入产出模型对我国沿海省市水运利用程度进行空间及产业特征分析,探讨沿海省市水运行业在基本流量、产业影响力、产业感应度等方面的差异,总结沿海各地区对于水运利用程度的空间和行业特征规律,并对“十四五”期我国沿海省市临港产业的发展提出相关建议,可为我国临港产业的相关研究提供借鉴。

中国工业废水排放量地区间差异的影响因素研究

深入研究地区间工业废水排放量差异的影响因素,对于贯彻落实水污染防治行动计划具有重要的现实意义.本文基于2012年中国31地区的单区域投入产出表,使用空间结构分解分析方法对中国工业废水排放量地区间差异的影响因素进行了研究.结果表明:(1)2012年,各地区工业废水排放量与GDP总量并不完全匹配,工业废水排放量不仅取决于经济规模,还与直接工业废水排放系数大小密切相关;(2)京津地区、西北地区、大部分的西南地区和部分东北地区工业废水排放量小于全国平均,而北部沿海、大部分的东部沿海和部分南部沿海等地区工业废水排放量大于全国平均;(3)最终需求效应和技术效应依次是影响工业废水排放量地区间差异的主要因素,技术效应使得经济较发达地区工业废水排放量小于全国平均,经济欠发达地区大于全国平均,而最终需求效应作用方向与技术效应相反.

文化资本与创新影响经济增长的时空差异性研究

通过对中国1998 2016年省际面板数据的空间相关性的分析,构建空间面板动态杜宾模型(SDM)研究文化资本和创新影响经济增长的时空效应。发现:(1)从长期来看,文化资本和创新对经济增长的直接效应显著为正,前者的作用大于后者。其间接效应都不显著,但前者表现为空间溢出性,而后者表现为空间竞争效应;(2)从短期来看,二者的直接效应都显著地促进区域内经济增长,间接效应都表现为空间竞争性,但存在显著程度上的差异;(3)文化资本对经济增长的直接效应相对于创新具有长期累积性特征。因此,在经济新常态下,国家应增加文化资本的有效供给,加强文化与创新的融合,增强以文化和创新为核心的国家竞争力。

MIMO-OFDM系统的信道估计方法

在第三代移动通信组织给出的空间无线信道模型(3GPP-SCM)下,基于多输入多输出天线频分复用系统(MIMO-OFDM),设计了基于最小均方误差准则的信道估计器。由于最小均方误差信道估计器是在最大似然信道估计器的基础上基于统计信息的去噪处理,在3GPP-SCM中利用蒙特卡罗方法对不同种典型信道环境做自相关系数统计,得到信道的先验统计信息,进而设计并实现了基于MIMO-OFDM系统的最小均方误差信道估计器。通过仿真,验证了最小均方误差信道估计器相对于最大似然信道估计的准确性,并在误码率方面,带来更好的系统性能。

西安市工业内部碳排放的拉动效应与空间分异

为了解西安市工业各行业碳排放的拉动效应和空间分布特征,采用投入产出分析模型核算西安市工业各行业直接和间接碳排放量,依据相关指标以区县为单元将各行业碳排放进行空间分配。结果表明,西安市90%的工业行业间接碳排放量均超过直接碳排放量,工业内部碳排放具有较强的拉动和关联效应;通用、专用设备和电气机械及器材等制造业碳排放拉动能力较强,导致热电生产、供应业,金属冶炼、压延加工业以及石油加工、炼焦业碳排放量较大;西安市工业6大代表性行业碳排放空间分布显示,未央区、户县和雁塔区为重点减排区;西安市工业碳排放的拉动效应大致呈几何级数递减的趋势由城市内部向外部扩散。

农机投入、财政支农对粮食产出的影响研究--基于2007-2019年广东、广西市级面板数据的实证分析

提高粮食生产水平是保障中国粮食安全的关键,而农机投入和财政支农作为农业现代化的技术支持与政策保障是提升粮食产量的重要途径。基于此,以广东与广西33个城市2007—2019年的面板数据为对象,采用空间杜宾模型分析农机投入对粮食产出是否存在空间溢出效应,采用面板门槛模型分析财政支农支出对粮食产出是否存在非线性影响。结果表明:第一,农机投入存在显著的正向空间集聚效应,广东、广西农机投入水平呈现东低西高分布特征;第二,财政支农支出对粮食产出存在非线性的影响,随着农机投入水平的提高,财政支农支出促进粮食增产的作用呈“倒U型”态势。由此提出以下政策建议:一是广东与广西应优化农机装备产业结构布局;二是农机的推广要与各城市产业优势相结合;三是广东与广西都应加大粮食生产补贴与农机补贴支持力度,实现农户增收与粮食增产。

景观植被生态系统水平衡模拟与分析

景观或区域的水平衡状况是全球变化的重要指标。本研究建立了一个空间显式景观过程模型，模拟了长白山自然保护区的水循环过程，并对水分收入、支出和平衡的总体状况、季节动态和空间分布格局进行了分析。整个保护区单位面积上水分盈余0．225±0．255m·a^-1，总计盈余4．379×10^8m^3·a^-1，但空间变异相当大。阔叶红松林的水分有略微亏缺，其他类型植被生态系统每年均有不同程度的水分盈余。从总面积上看，云冷杉林每年的水分盈余最多（可达1．696×10^8m^3·a^-1），占整个保护区的40．56％。整个保护区6月水分亏缺最严重，7～8月水分盈余最多，3～4月盈余较多。阔叶红松林除3月外，其他各月的水分亏缺均最多或次多，其中7～8月的水分盈余最少。降水量对水分收入、水分支出和水平衡季节动态的影响均最大。总的来说，年水分盈余的空间分布随海拔升高呈明显增加的趋势。气象因子均对水平衡的空间分布有极显著影响，气温和总辐射较高的地带，水分盈余较少，甚至出现水分亏缺；而降水量、相对湿度和风速较高的地带，水分盈余也较多。水分收入与叶面积指数（LAD呈极显著负相关关系；而水分支出与LAI呈极显著正相关关系，主要受蒸腾量的影响。

河北省绿色创新效率时空演变研究

坚持绿色创新是社会经济发展的客观要求,也是实现经济高质量发展的重要动力。采用面板熵值法和含非期望产出的SBM模型,结合2010—2019年的相关数据,对河北省绿色创新效率进行测算,并对测算结果进行时间和空间两个角度对比分析,最后就研究结果提出相应对策建议。研究表明:河北省各地市绿色创新效率呈波动上升趋势,绿色创新发展实现新突破;城市间绿色创新发展仍存在较大差距,冀东地区创新效率相对更高;单个因素的高低并不能直接决定整体绿色创新效率,效率水平由环境质量和创新水平共同决定。

电子信息产业国内价值链省域比较优势测度及空间差异研究

为应对后疫情时代全球电子信息产业加剧的“比较优势陷阱”,中国亟需通过国内价值链省域比较优势的互补协同提升整体国际竞争力。在价值链产品内,基于垂直专业化分工框架,兼顾增值能力与劳动生产率两个维度,使用非竞争型投入占用产出模型,设计一个评测国家内部区域电子信息产业真实比较优势的新指标。结果表明,东部沿海省域比较优势强度与广度最为显著,内陆省域比较优势集中于上游能源型部门;制造业部门比较优势凸显,服务业部门比较优势相对薄弱;比较优势高省域集中度与低省域集中度的产业部门中,均存在整体比较优势强弱差异,其中,高省域集中度产业部门比较优势强度更高。

中国城镇居民食物消费碳排放的时空演变特征分析

本文运用碳折算系数法和投入产出模型测算了1990—2018年中国30个省(区、市)城镇居民食物消费的人均直接碳排放、人均家庭间接碳排放和人均产业间接碳排放,并运用探索性空间数据分析(ESDA)对总碳排放的空间特征进行分析。研究表明:1990—2018年中国30个省(区、市)人均间接碳排放在研究期内呈增长趋势,人均产业碳排放增长幅度最大且始终处于主导地位,大部分地区的人均直接碳排放增长较为缓慢;人均碳排放和总碳排放都呈显著增长趋势,人均碳排放的增长幅度宁夏>新疆>上海>浙江>青海>北京,甘肃最小,总碳排放增长幅度广东>浙江>山东>江苏>河北>上海,吉林最低;总碳排放在大部分年份呈正的空间相关性,整体上呈"M"形波动;局部空间自相关分析结果表明,食物消费总碳排放存在高高型和低高型两种,且2000年及以后高高型稳定在上海、江苏、浙江地区。最后,本文依据实证结果对如何降低城镇居民食物消费碳排放提出了相应的政策建议。