快速城市化地区海岸线分维动态演变研究——以深圳市为例

以快速城市化地区深圳市为研究区域,以1978、1986、1995和2005年4期Landsat MSS/TM影像为数据源,利用阈值结合NDVI指数法提取海岸线,计算海岸线分维数,系统分析了深圳市多期海岸线分维变化特征,并初步揭示快速城市化地区海岸线分维变化机制,为进一步掌握快速城市化地区人类活动对海岸带变化影响进行了探索与总结。研究结果表明:(1)不同类型海岸的海岸线分维不同,由基岩海岸、人工海岸到淤泥质海岸递减;(2)研究时段内,深圳市东海岸海岸线分维总体降低,西海岸总体上升;(3)人类活动对海岸线分维变化影响显著。人类活动强度与海岸线分维变化程度呈正相关,人类活动方式包括滩涂围垦和填海造地对海岸线的分维变化幅度影响不同,其中滩涂围垦使海岸线分维变化幅度较小,填海造地使海岸线分维变化幅度显著。

基于建筑能耗特征的城市建筑碳减排研究——以深圳市为例

使用DeST模型,对深圳市典型民用建筑类型的能耗进行模拟,归纳出各类型建筑能耗的时空特征。结果显示:深圳市各类民用建筑能耗特征表现出较大的时空异质性,居住建筑的单位面积能耗小,但总量大;商业建筑虽然数量相对较少,但单个建筑体量大,且单位面积能耗大,因此总量不容忽视;办公建筑对模型参数变化最敏感,节能潜力大。结合深圳市"十三五"发展规划,对深圳市建筑碳减排策略提出以下建议:1)全面打造智慧城市,建立、健全建筑能耗监测体系,更科学地管理能耗行为;2)全面普及绿色建筑,在对新建民用建筑全面执行绿色建筑标准的同时,重视老建筑的节能改造,根据不同类型建筑的能耗特征,分别采取部分改造、拆除重建、优化房间组合以及提高能耗效率等措施。

电-生物耦合技术在环境工程中的研究进展

生物处理和电化学处理是用于污染控制的两种重要方法,二者各有其优缺点。电-生物耦合技术可充分发挥二者的优点,并弥补或克服对方的缺点,因此具有更好的处理效果和更广泛的应用。作者对电-生物耦合技术在水处理、土壤修复、微生物发酵等领域中的应用以及电与生物之间的相互作用做了综述.并对其研究发展做了展望。

面向城市水系环境需水的再生水空间配置--以深圳市宝安区为例

以深圳市宝安区为例,探讨以再生水满足城市水系环境需水的方法。应用一维恒定与非恒定水质模型计算了4种补水水质方案下该区10条主要河流的环境需水量,从水量平衡角度提出全区再生水BOD5的平均值,并进一步分析了补水水质与河流环境需水量的关系。结合该区水系与污水处理系统空间位置,提出3种再生水的空间配置方法。结果表明:茅洲河和观澜河的环境需水量较大,占全区河流环境需水总量的60%以上;全区再生水BOD5平均值为6.0mg/L;在污染负荷不变的条件下,河流环境需水量随补水水质的线性提高呈近似指数型减少;3种再生水配置方法均可利用该区的再生水来满足河流环境需水量要求,优化配置结果可为污水处理厂设计提供参考。

城市绿色空间研究进展与展望

在总结国内外城市绿色空间概念和类型的基础上,从城乡边缘区规划保育、自然区与乡土物种恢复保护、绿色廊道恢复规划、生物多样性保护以及绿色空间结构-功能研究和管理政策等6个方面,对近年来城市绿色空间的研究状况进行了分析,探讨国内外城市绿色空间基础研究与实践的不同之处,并提出未来城市绿色空间研究的主要方向,以期对我国未来城市绿色空间研究与构建有所启示.

基于环境污染账户核算的生态足迹模型优化--以珠江三角洲城市群为例

针对传统的生态足迹分析模型在账户设置中忽略对环境污染核算的缺陷,本文提出了涵盖污染账户的生态足迹模型,将污染物进行合理转化进而纳入核算账户,在生态足迹核算中增加了污染足迹的计算,在生态承载力核算中增加了环境承载力的计算,并通过2005年珠江三角洲城市群的生态足迹对优化的生态足迹模型进行了验证.结果表明,通过优化模型计算得出的2005年珠江三角洲城市群的生态足迹结果与该区的实际发展特征和空间结构具有较高的吻合度.说明优化的模型在内涵上为环境污染在生态足迹模型中进行了较准确的定位,使结果能更全面地反映人类活动对生态环境的影响,在核算的完整性和客观性上均优于传统的生态足迹核算体系.

深圳快速城市化地区公路沿线土地利用空间集聚

以2005年深圳市主要公路沿线6类城市建设用地为研究对象,基于景观格局指数和空间数据挖掘(SDM)中的空间关联规则,研究不同缓冲带内其建设用地单一类型、相邻类型及组合类型的空间聚集特征。结果表明:主要公路两侧以工业用地为主,"三来一补"、"三资"企业为主体的外向型乡镇企业加快了特区外的农村城市化进程;城市公共设施、教育和医疗卫生用地缺乏,一定程度上妨碍了城市经济功能的协调;单一类型建设用地景观分异特征趋向于距公路越远,出现频率越小,且随着逐渐远离公路线出现了若干次级集中区,距公路500-1000m可作为识别该次级中心的特征带;两类建设用地之间的空间邻近分布特征表明,以各类建设用地为中心与其他类建设用地在公路线附近均表现邻近,沿线附近和较远距离上随工业用地出现峰值,同时出现其周围住宅用地的聚集,特区外该类现象尤为明显;土地利用组合特征表明各类建设用地均呈很强的空间自相关性,其中以各类建设用地与工业用地的组合尤为普遍,体现了研究区尤其是特区外主要工业承载区中经济活动空间以工业区为中心的集群效应。

基塘-城市景观安全格局构建研究——以佛山市顺德区马岗片区为例

在我国当前快速城市化背景下,对城市边缘区基塘农业采取单纯地保护已难以奏效,附着于农业景观中的生态、文化及潜在的休闲等价值则随着城市化而消失。因此,研究如何维护和延续基塘农业景观在城市化过程中格局上的稳定性及生态服务功能则显得尤为紧迫和现实。通过对马岗片区"基塘"农业景观在现代集约农业的推行以及城市化过程中其形态、格局及生态服务功能演变过程进行分析,并在评价这一过程的基础上,探讨了如何构建"城市-基塘"景观安全格局。

中国城市化过程及其资源与生态环境效应机制

目前中国城市化进程表现为速度过快、地域差异显著以及城乡二元结构明显等特征。城市化带来了显著的生态效应,使城市生态系统的结构、过程和功能受到影响或发生不可逆转的变化,出现了耕地资源流失、水资源稀缺、能源压力、城市环境污染严重以及城市区域生态占用扩大等资源与生态环境问题。目前国内外学者研究了城市热岛效应、城市地表覆被变化、城市生物多样性损失以及城市水土资源等问题,但多侧重单要素、单城市、单学科研究,缺乏多尺度机理性的研究。鉴于此,提出若干未来城市化及其生态环境效应研究的方向与议题,归纳为:(1)中国城市化过程多尺度定量模拟与监测研究;(2)阐明城市化影响下地表自然过程和人文过程相互作用的机理;(3)资源与生态环境约束下中国未来城市化的可能情景及其风险评估等。

快速城市化地区道路格局对土地利用的影响研究

道路作为重要的人为活动因素之一,对其两侧的土地利用具有重要影响.以深圳市为例,从道路等级和道路密度出发,采用缓冲区分析和城市化影响指数,研究了快速城市化地区道路格局对土地利用的影响.结果表明:道路格局对土地利用存在显著影响,主干道路和街巷道路的影响范围分别为1 200和800 m;在道路高、中、低密度区内,道路的影响范围分别为600,1 200和1 000 m;主干道路对土地利用的主要影响形式是园地,街巷道路是建设用地;在道路高、中、低密度区,道路影响范围内面积比例占主导地位的分别为建设用地、工业用地和林地.研究区内道路的影响范围已占深圳市总面积80%左右,目前道路影响范围外区域主要零散分布在山地丘陵地带.探讨了道路等级和道路密度在道路对土地利用影响中的关系.

基于生态足迹的城市地域可持续发展能力评价--以深圳为例

可持续发展能力的定量评估是可持续发展研究的关键领域，基于生态足迹计算的发展能力指标是较有效的评价指标之一。本研究应用生态足迹模型，按不同土地类型与不同消费类型计算了2005年深圳的生态足迹，分析了生态赤字构成并给出生态足迹矩阵，以使政策建议更有针对性；修正了Ulanowicz的发展能力模型，将万元GDP生态赤字（盈余）因子引入计算公式中，对深圳生态经济系统的可持续发展能力进行了评价。研究结果表明：2005年深圳人均生态赤字为3．16hm^2／人，生态足迹是其可利用生态承载力的57倍；1986年～2005年深圳生态赤字扩大10倍，20年间系统稳定性逐渐下降，近年有向良性化方向好转的趋势，2003年资源利用效率最高；生态经济系统可持续发展能力持续上升，2005年最大，为6.49，是20年前的4倍多。

我国跨行政区环境管理协调机制建设的策略研究

目前我国跨行政区环境问题十分突出,而传统条块分割的管理模式在解决跨行政区环境问题时产生了许多矛盾。尽管我国部分地区已认识到跨行政区环境合作的重要性,也开展了一些有益的探索和实践,但建立跨行政区的环境管理协调机制研究显得不足。本文从机构、立法和手段三个方面总结了我国跨行政区环境管理协调机制的现状,指出了在管理体制、法律法规、制度和政策、支撑体系等方面存在的问题。通过借鉴国外的成功经验并且结合我国的实际情况,从体制、政策和支撑体系三个方面提出了我国跨行政区环境管理协调机制的建设策略。

人造板甲醛释放影响因素的环境箱试验与模型研究

采用环境箱试验与数学模型模拟人造板中甲醛的释放过程,探讨温度、湿度、封边处理、材质等因素对甲醛释放的影响.环境箱实验表明,随环境温度增加或湿度增加,甲醛初始释放量增高;人造板封边后甲醛释放率明显减小;3种材质的人造板甲醛释放速率依次为中密度板>刨花板>大芯板.经验衰减模型与物质传输模型的对比分析表明,物质传输模型比衰减模型更有利于解释环境箱试验结果。

珠江三角洲城市热岛空间分布及热岛强度研究

进入21世纪,我国珠江三角洲地区城市化规模越来越大,研究该地区的热岛效应具有重要的现实意义。研究区21世纪初自动气象站点运行趋于稳定,数据质量好,为城市气候研究提供了数据基础。利用2000—2003年的珠江三角洲城市群自动气象站温度数据进行空间分析,统计热岛和冷岛出现的频率,总结空间分布规律,并对照土地利用类型图分析热岛区域与地表覆被的对应关系。计算每月热岛强度值,通过热岛的月际变化曲线,总结热岛的年变化规律以及昼夜差异。研究结果表明,研究区城市热岛呈现＂六区两带＂的空间分布格局;全年中夏季白天的热岛强度最大,并且夏季的热岛强度出现昼强夜弱的现象。

快速城市化地区道路对两侧土地利用影响模式研究

基于多时段的卫星影像和土地利用变更调查数据,选取深圳市14条主要道路的代表性影响路段,用城市化影响指数(U)表征道路对土地利用的影响.以社会经济背景、地形条件、道路等级和道路运营年限为道路特征参数,基于相关性和非线性回归分析的方法研究道路对两侧土地利用影响的模式及其成因.研究发现,道路特征参数对两侧土地利用强度的影响表现出显著的差异性,其中,社会经济背景是道路对土地利用影响的主要影响因素,道路运营年限的影响主要表现在道路近距离区域,道路等级在中距离区域,而地形条件影响主要在远距离区域.道路对土地利用的影响模式分为3类,即山峰型、递减型和山谷型,而不同道路特征参数被认为是导致道路影响模式差别的主要原因.根据U值变化的曲线拟合分析得到各道路的影响范围,结果表明,快速路和主干路的影响范围较大,城市化进程起步较早、社会经济发展水平较好的西部地区道路影响范围大于东部.

基于三维景观指数的城市景观美学特征定量表达——以深圳市为例

城市景观由自然元素与人工元素构成,以建筑为主体,辅以外部空间环境。对城市景观美学价值的研究有利于探讨如何提升城市形象及居民生活环境,为城市规划设计纳入了感性与理性结合的合理途径。景观美学特征以不同方式影响整体景观质量,合理运用景观指数对城市景观美学特征进行量化表达,是评估景观质量的重要前提。在整理借鉴景观美学相关研究的基础上,结合景观生态学理论基础,以城市空间内部审美者的角度将城市景观五大美学特征,包括自然性、开阔性、多样性、奇特性和协调性,转化为可定量表达的二维及三维景观指数。量化指标易使用数据进行快速评估,对于城市规划设计有着积极意义。

城市生态足迹计算中温室气体环境责任的区域分配法

针对生态足迹方法应用于城市尺度时对温室气体处理上的不足,提出了除存在能源贸易调整的缺陷外,还应对城市的温室气体环境责任重新定义和划分,城市可持续发展应依照城市自身的区域特征来制定标准.在对城市尺度与国家尺度上生态足迹核算体系温室气体环境责任分配内涵的不同进行分析后,基于城市等级的划分和经济联系强度等概念,构建了在城市尺度上温室气体环境责任的区域分配法,使生态足迹方法应用在城市尺度的可持续评价上更加真实可靠.

基于环境优先原则的城市协调发展评价——以大珠江三角洲城市群为例

以大珠江三角洲城市群为例,利用基于环境资源保护优先原则的协调度评价方法,对城市的经济与环境协调发展状态进行评估。结果表明:改进的协调度评价方法更加简捷,可操作性强,且便于理解,评价结果能够有效地揭示城市经济和环境协调发展的真实状态和差异性;大珠江三角洲城市群的协调度呈"汉堡包"式的空间分布特征,由外及内在产业功能上为服务与被服务的关系,在资源利用上是供给与占用的关系;研究结果可为决策部门协调区域环境保护与经济建设提供科学的参考依据。

城市植被覆盖变化可预测性及其空间格局的定量递归分析——以深圳市为例

由于人口的快速增加和经济要素的大量聚集,城市是下垫面性质改变最为显著的区域。本文应用定量递归分析技术对1999-2006年逐旬的1km SPOT-VEGETATION NDVI数据进行分析,以期揭示NDVI时间系列的非线性动态特征及其空间格局。研究结果表明,深圳市的NDVI时间系列的RQA特征值居于随机系列和确定性系列之间,属于含有随机成分的确定性系列。不同覆被类型下NDVI系列的特性不同,林地区的NDVI系列规则性最高,农地区次之,建设用地区最差,表明人类活动作为一种噪声对于NDVI系列性质的扰动。用二阶Rényi熵作为NDVI系列的可预测性指标,其空间格局表现为海拔高、坡度大、林地分布集中的西北和东南部可预测性高,而海拔相对低、建设用地相对集中的中南部地区可预测性低。

深圳市土地利用对土壤侵蚀的影响研究

运用修正通用土壤流失方程(RUSLE)对深圳市土壤侵蚀进行定量计算,并依据城市水土流失标准进行分级,应用并修正土壤侵蚀强度综合指数和区域土壤侵蚀强度综合指数,对深圳市全市及下辖各区的土地利用和土壤侵蚀关系进行比较分析。结果表明:深圳市较少侵蚀等级以上土壤侵蚀面积为81.588km2;全市平均土壤侵蚀模数为3570.676t/(hm2.a),土壤侵蚀模数最大值为447621.594t/(hm2.a);以土地利用类型划分,最易引起侵蚀的三种土地利用类型是采矿地、未利用地以及工地和推平未建地,最不易引起土壤侵蚀的三种土地利用类型是林地、草地和水田,最易引起土壤侵蚀并造成最大影响的用地类型是果园;而从区域分异来看,南山区和龙岗区发生土壤侵蚀的可能性较大,应及早预防。