基于生命周期评价的高校纸张利用与环境影响研究——以南京信息工程大学为例

以南京信息工程大学校园的纸张利用为研究对象,测算2021年学生纸张利用产生的生态负荷。将有效回收环节补充到造纸行业生命周期链,围绕纸制品生命周期各阶段,进行清单分析并将其数据转化为特征化环境影响潜值,采用蒙特卡洛法进行不确定性分析,测算纸张利用的潜在人均环境负荷与生态效率。结果表明:(1)纸制品消费而引致的环境负荷较高,人均资源耗竭、全球变暖、富营养化结果分别为8.21 kg Fe-eq,30.42 kg CO_(2)-eq,1.44 kg NO 3-eq;(2)书籍资料部分有效回收,使高校纸制品消费在碳排放与生态损耗上实现一定减量,书籍回收可使3类环境影响分别减少61.63%,61.57%,63.89%。

大学校园意象空间分析与综合认知水平测度——以南京信息工程大学为例

以南京信息工程大学为例,基于调查结果分析校园意象五要素特征,采用地物提及率来绘制受访群体的校园空间认知地图,分析校园意象空间结构特点,构建学生的综合认知水平评价指标体系,利用改进熵值法建立相应测度模型,探讨不同学生群体认知水平差异及成因。结果表明:(1)校园空间整体具有较高可意象性,学生群体对校园地物的提及率呈现由东向西递减态势。(2)性别对学生群体综合认知水平影响并不显著;群体综合认知水平在年级和年龄上呈现阶段性波动变化,同年级学生的认知水平与年龄呈正比;在居住区域上,西苑学生群体综合认知得分高于东、中苑,各片区群体综合认知水平与其可意象性程度之间产生偏移。

高校快递包装回收模式研究——以南京信息工程大学为例

在电子商务快速发展背景下,高校快递包装如何回收利用成为一个重要问题。循环经济作为现代资源利用可持续发展的基本理论之一,成为实现高校快递包装绿色回收模式的有效抓手。通过对南京信息工程大学快递回收的观察、访谈和问卷调查,确立个体与学校在快递包装回收过程中的关键价值,并通过模糊数学等定量方法对回收模式的可行性进行评价,提出新型回收模式,为高校快递包装回收提出有建设性的优化策略。

大学校园意象空间结构与综合认知研究——以南京信息工程大学为例

本文将南京信息工程大学作为实证区域,首先基于受访师生的认知草图,采用地物提及率来解析群体的整体意象空间结构特征,进而建立行为主体综合认知指标体系及综合认知指数,基于结构式和非结构式问卷,提取指标体系所需数据,并利用熵值法进行指数测算。最后,针对行为主体校园空间认知水平差异的成因进行分析。结果表明:师生校园整体认知水平由东向西逐渐递减;个人属性对综合认知产生影响。该研究可为校园环境优化提供一定的决策依据,并可推进区域综合认知水平测度研究。

新冠疫情期间南京市Pm_(2.5)浓度变化以及对人为源的响应研究

新冠疫情暴发初期,各地政府采取了前所未有的防控措施防止病毒传播,为研究Pm_(2.5)浓度如何响应人为排放提供了一次非常难能可贵的机会。本研究通过使用空气质量模型WRF-Chem和最新公开的清华大学MEIC 2019以及MEIC 2020排放清单模拟了2020年疫情暴发初期以及2019年同期南京市Pm_(2.5)的浓度。通过设计排放情景,本研究探讨了南京市疫情暴发初期4个主要排放部门的排放量减少对Pm_(2.5)浓度的影响。结果发现,与2019年相比,2020年疫情暴发初期,Pm_(2.5)浓度下降了30%左右,且下降比例呈现从南京市主城区向外递减的规律。疫情防控措施对于工业源和民用源排放的影响最大,分别下降了37.4%和21.6%,符合南京市的生活特征、人口分布特征和主要工业区的实际位置。综上所述,今后南京市的减排工作应重点放在控制工业排放源和民用排放源上。本研究为之后南京市治理不同部门排放的Pm_(2.5)浓度提供了一定的理论依据。

1990—2020年南京市城市绿色空间演变特征研究

借助Landsat卫星影像资料,结合Google Earth Engine云计算平台,通过随机森林算法,成功提取了南京市城市绿色空间信息。运用ArcGIS 10.2对提取结果进行分析,通过Fragstats 4.2软件计算景观指数,再采用移动窗口法分析景观指数的空间特征,结果表明:1990—2020年南京市城市绿色空间面积总体呈现减少趋势,下降幅度达到了12%。其中,1990—2005年剧烈减少,2005—2020年有所缓和;景观破碎化程度正在加剧,景观优势度、景观连通性和聚集性正在降低,景观形状愈发不规则;景观破碎度和异质程度从中心城区向近郊区蔓延,景观空间集聚性在建成区较低,在远郊地区相对较高。

地理信息系统在土地测绘中的应用研究

土地测绘是新时代发展的一种基本工作,要在实践中充分运用 地理信息系统,对国土调查成果进行综合的分析与研究。通过 地理信息系统的高效应用,实现了对国土测绘资料的实时更新,对土地测绘质量进行提升。在具体实施过程中,需要对地理信息系统进行合理应用,提升土地测绘结果准确性。地理信息系统在应用过程中,需要针对其中存在的问题进行全面分析,结合实际情况提出有效的应用解决措施。

基于互联网文本数据的旅游地意象感知分析与综合吸引力评价——以南京市为例

以旅游门户网站评论文本数据为基础,采用词频-逆文本频率(TF-IDF)算法与潜在狄利克雷分配(LDA)模型挖掘游客意象感知特点,构建融合情感因子、可达性因子、等级因子的旅游地综合吸引力评价模型,分析南京市旅游地吸引力空间分布格局。结果表明:(1)TF-IDF算法提取的各旅游地关键词揭示出游客的关注要点,体现了游客在意象空间标志物、旅游吸引力、情感共鸣等方面的意象感知;(2)LDA模型聚类析出的七大主题揭示了南京市旅游地的总体意象,表现为景观多元化、结构复杂度高、环境品质好、游览需时长、性价比高等方面;(3)以南京夫子庙、钟山风景区为代表的旅游地成功塑造了鲜明的意象,古都特色既给部分热点旅游地烙上“历史文化”铭牌,也在一定程度上削弱了载体的自身特色;(4)综合吸引力评价显示,旅游资源等级较高、集聚效应明显的秦淮区和玄武区构成了南京市旅游中心集聚区域,以新近开发为主的旅游地构成了中间环状分布和边远零散分布区域。

1861-2010年巢湖流域气候和生产力要素数据集

巢湖是我国五大湖泊之一,人类活动历史长久,并对流域生态环境和湖泊水体造成了重要影响。尤其近百年在全球变暖背景下,巢湖流域工农业发展和城镇化加剧了流域植被退化,导致了水体富营养化、生态环境破坏等严重环境问题。本研究利用实测和模拟的多源数据,建立了高分辨率、长时段的生态系统气候和植被生长数据集,通过采用薄板光顺样条空间插值方法,以STASH软件为基础开发生物气候软件建立了气候数据,包括1861-2010年的高分辨率气温、降水、日照百分比、最冷月均温、最暖月均温、大于0℃积温和大于5℃积温数据,通过机器学习方法结合NPP算法模块计算得到了相同时期的植被数据,包括植被净初级生产力(NPP)、生态系统净生产力(NEP)和叶面积指数(LAI)数据,并进行了质量控制分析。本数据集为区域潜在植被重建及其植被变迁定量研究提供了模型数据,也为准确地评估气候变化对巢湖流域生态环境的影响提供了基础数据,同时也可以作为工业革命以来中国区域典型流域生态系统数据集建设的参考案例。

融合图卷积和注意力机制的GRU海面温度预测模型

海面温度(sea surface temperature,SST)是影响海洋气候变化的关键因素之一,SST的精确预测对海洋气象、航海等相关领域具有重要意义。为同时捕获空间和时间相关性,本文提出了一种融合图卷积(graph convolution,GC)和注意力机制的门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)海面温度预测模型(graph convolutional recurrent unit-attention mechanism,GCRU-ATT)。GC将海洋表面空间构建成图形的拓扑结构,有效地挖掘数据特有的空间特征。首先,将门控循环单元中的矩阵乘法替换为图卷积运算,构成门控图卷积(graph convolutional recurrent unit,GCRU)层;应用GCRU层搭建模型主要结构,以提取数据的时空信息;其次,引入注意力机制为GCRU层输出信息分配不同的权重。最终,使用一个全连接的输出层输出海面温度预测结果。选取东海和渤海海域的SST数据建模,实验结果表明GCRU-ATT模型鲁棒性好,且其误差指标值低于已有的方法,预测精度较高。

蒙古高原植被生长峰值期时空动态及其对气候变化的响应

植被生长峰值期(Peak of season,POS)是植被最重要的物候指标之一。本文基于GIMMS NDVI3g(1982—2015年)和MODIS NDVI(2001—2021年)数据建立两者之间的线性回归模型,研究了蒙古高原植被POS时空变化特征及其对气候变化的响应。结果表明,1982—2021年蒙古高原植被POS主要出现在第188~228天,即每年夏季6—8月,整体呈自西南向东北和自南向北逐渐提前的空间分布特征。除戈壁荒漠地区外,其余类型植被POS年际波动基本在10 d以内,年际变化较稳定。过去40 a间,研究区植被POS未出现显著的变化,变化介于–0.15~0.15 d/a。各植被类型POS变化趋势均不明显。从蒙古高原植被POS对气候的响应特征来看,季前3~5个月的降水量是影响研究区植被POS的主控因子,降水量的增加主要使植被POS呈推迟趋势,这种趋势在草地植被尤为显著,说明降水量的增加有利于草地植被在更长的时间内保持生长,致使POS推迟。在相对湿润和低温的森林、高寒草地和草甸草原等区域,降水量的增加使植被POS提前。气温和太阳辐射对研究区大部分区域POS的影响没有降水量强烈,在蒙古高原北部POS与温度之间呈负相关。在蒙古高原东北部地区太阳辐射的增加将POS推迟,而在中部草地将POS提前。

基于RUSLE模型的青藏高原土壤保持功能定量评价

土壤保持功能是青藏高原生态系统的主要调节功能之一,准确评估青藏高原土壤保持功能的时空变化规律,是确保该地区顺利开展水土保持和生态环境治理工作的前提。本研究通过收集气象、土壤、土地利用、DEM和NDVI等数据,利用RUSLE模型对1982—2020年青藏高原土壤保持功能的时空特征进行动态评估。结果表明:1982—2020年青藏高原的土壤保持量呈波动增加趋势,土壤保持能力由南向北逐渐减弱,高值区主要集中在青藏高原东南部的川西和藏东的高山深谷;在过去的近40 a中,青藏高原土壤侵蚀强度发生明显转换,其主要特征是由高一级的中度侵蚀强度向低一级的轻度或微度侵蚀强度转换,说明青藏高原近40 a内土壤保持状况不断改善;不同地形条件下青藏高原土壤保持能力也有明显差异,主要表现为起伏度小的高海拔地区土壤保持能力普遍较弱;就不同的土地利用类型而言,林地区域的土壤保持能力最强,而未利用地土壤保持能力最弱。近40 a来,青藏高原土壤保持能力不断增强,但仍存在部分区域的土壤保持能力较弱。未来在重视和保护土壤保持能力较强的林地区域的同时,应加强起伏度小的高海拔地区水土治理工作,制定分级分区的土壤侵蚀防治措施,进一步增强青藏高原地区的土壤保持功能。

中国旱涝急转事件时空变化特征

【目的】旱涝急转事件造成的社会经济和生态环境影响严重,是我国发生频繁且广泛的一种复合型事件。明确我国旱涝急转事件发生的时空变化特征,可为地区制定防灾减灾措施提供科学依据。【方法】基于1961—2021年气象观测数据,使用Penman-Monteith模型计算潜在蒸散发,然后计算逐日的标准化降水蒸散指数(daily-SPEI),分流域对中国旱涝急转事件的频次、影响范围和趋势的变化特征进行分析。【结果】结果显示:(1)时间趋势上,1961—2021年中国受旱涝急转事件影响的范围以0.6%/10a的趋势增加,且平均每年有19.8%的范围发生旱涝急转事件。(2)空间分布上,旱涝急转事件主要分布在淮河流域、黄河流域、长江流域和松花江流域,事件发生频次在30次以上地区分别占流域总面积的63.1%、20.7%、15.0%、14.6%,事件频次最高达到53次。(3)中国旱涝急转事件存在明显的季节差异,主要发生在夏季事件发生频次在5次以上的空间范围占中国总面积的一半以上;其次是春季和秋季,事件发生频次在5次以上的空间范围占比均不足15%;冬季发生最少,事件发生频次在5次以下。【结论】结果表明:中国旱涝急转事件的影响范围整体呈增加趋势,中国中东部和东北部是旱涝急转事件发生频繁地区。研究结果可为旱涝急转事件的监测与应对提供科学基础。

孢粉记录的晚全新世以来大兴安岭北部多年冻土泥炭地演化及其影响因素

当前泥炭所揭示的区域古植被、古气候与环境变化相关工作已广泛开展,然而对于泥炭地本身演化的研究却很少涉及,尤其是对于大兴安岭北部多年冻土泥炭地演化及其影响因素仍不清晰,阻碍了人们对这一特殊类型泥炭地历史动态和未来发展趋势的认知。为此基于大兴安岭北部多年冻土泥炭岩芯孢粉证据,利用AMS14C测年技术,重建了区域3500 cal a BP以来植被与气候历史,并与其他古气候指标进行对比,从而揭示区域泥炭地演化及其影响因素。结果表明:3500—2900 cal a BP植被以松属、喜暖乔木及水龙骨科为主,气候温暖湿润成为泥炭孕育期;2900—2250 cal a BP植被以松属、喜暖乔木及蒿属为主,气候温暖潮湿成为泥炭发育启动期;2250—1650 cal a BP植被以松属、桦属及水龙骨科为主,气候寒冷湿润成为泥炭发育旺盛期;1650—1150 cal a BP植被以松属和蒿属为主,气候寒冷干燥成为泥炭发育减缓和停滞期;1150—750 cal a BP阔叶林和湿地植被扩张,气候温暖湿润成为泥炭发育再次启动期,完成由富营养沼泽到中营养沼泽类型的转变;750 cal a BP至今植被以松属、桤木属及莎草科为主,气候寒冷湿润成为泥炭发育再次旺盛期,中营养沼泽开始向贫营养沼泽类型过渡。造成多年冻土泥炭地演化的主导因素并不是地质地貌变动和人类活动,而是来自气候变化及其驱动下多年冻土环境的改变,因此气候变化才是影响多年冻土泥炭地演化的主动力,未来多年冻土泥炭地变化取决于全球气候的发展。

基于LSTM模型的短期光伏功率预测

对比3类LSTM功率预测方法的误差以评价业务气象预报在光伏功率预测中的作用,及训练集、测试集的不同划分对预测精度的影响。这3类功率预测方法分别是:只使用光伏功率、使用光伏功率及气象观测、使用光伏功率及气象预报。气象预报因子使用了与光伏功率相关性最高的总辐照度。分析时间段为2020年1月1日—6月30日,气象预报来自于ECMWF和NOAA/NCEP。结果表明,对于长度有限的资料,训练集、测试集的不同划分对预测模型精度会产生一定的影响。如果可使用总辐照度的观测,则短期功率预测的相对误差可降低约2.3%。与只使用光伏功率相比,既使用光伏功率又使用气象预报,短期功率预测相对误差降低约2.1%。与NOAA/NCEP气象预报相比,ECMWF气象预报明显降低了功率预测的误差。相比于只使用光伏功率,增加气象预报可提高预测精度。

基于CCMP的台湾海峡海面风场时空特征变化分析

利用1993-2022年最新版交叉标定多平台风场资料(CCMP V3.1),针对台湾海峡海面风场的年、季、月、日变化特征进行了分析。结果表明:台湾海峡及台湾岛周边海域风场具有明显的空间分布特征,地形效应导致不同海域出现风速极大值区和极小值区。其中台湾海峡中部受“狭管效应”的影响,在冬季风速最大,风向基本与海峡走向平行;夏季风速低于海峡外部的风速,无“狭管效应”。此外,海面风场还具有明显的季、月变化特征,冬季盛行东北风,风速为全年最高;夏季盛行西南风,风速最低;春、秋两季风场特征相似,皆盛行东北风;冬季风比夏季风盛行期长,约占全年的四分之三。对风场的年际变化分析时,结果表明夏季风向易发生较大角度的偏转;年平均风速保持基本平缓的线性趋势,在一些年份的异常偏高或偏低与海气相互作用现象厄尔尼诺-南方涛动的发生相关。研究日变化特征时则发现,在夜间20时风速和风向波动最大;风速一天内存在周期性变化;风向日变化夏季偏转最明显。

基于贝叶斯最大熵的黄河三角洲土壤含盐量空间分布预测

黄河三角洲土壤盐渍化问题是制约当地农业生产和生态稳定的关键因素。为了准确掌握盐渍土的空间分布,提高土壤含盐量的空间预测精度,本研究根据2022年5月黄河三角洲的193个采样点两个深度土壤含盐量分析数据,结合高程和Landsat 9遥感影像等数据,采用地理加权回归(Geographically weighted regression,GWR)模型构造区间型软数据,进而建立贝叶斯最大熵(Bayesian maximum entropy,BME)模型对研究区土壤含盐量的分布进行了预测,并同传统的地统计模型普通克里格(Ordinary kriging,OK)及GWR模型的预测结果进行了比较。结果表明:BME模型对土壤含盐量的预测精度高于另外两种模型。与OK模型相比,BME模型的RMSE在土壤表层(0~30 cm)和底层(90~100 cm)分别降低25%和21%,R^(2)分别提高0.543 2和0.352 7。BME模型作为本研究最佳土壤含盐量空间预测模型,展现了多源数据整合及非线性估计的优势。黄河三角洲表层土壤盐渍化率(88%)高于底层(68%),土壤含盐量大体呈现由西南向东北递增的趋势,沿海地区大于内陆地区,黄河三角洲北部是整个区域盐渍化最为严重的地区。

新时代《气象灾害风险评估与管理》教材编写研究

新时代高校专业教材编写既要强化专业课程思政育人功能,又要充分发挥培根铸魂、启智增慧、引领示范作用。“气象灾害风险评估与管理”作为高校地理科学类的专业必修课,其教材编写应把社会主义核心价值观、学科发展史与科学精神、工匠精神与职业素养、大国重器与重大工程、国家战略与地方经济社会发展等思政元素与专业知识体系有机融合,在选材上做到政治理论通俗化、抽象主题具象化,在内容上做到知识性与思想性、基础性与先进性、理论性与实践性相统一,引导学生正确认识世界和中国发展形势、时代责任和历史使命、远大抱负和脚踏实地,以贯彻落实立德树人根本任务。

基于互补相关理论的青藏高原蒸散发时空变化及其影响因素

蒸散发在陆地水热循环过程中起着重要的纽带作用,青藏高原(QTP)因独特的地理环境,其蒸散发研究受到极大的关注。基于0.05°分辨率的气象格网数据集和MODIS遥感数据,利用互补相关理论估算了2002—2019年青藏高原逐日蒸散发,探讨了蒸散发的时空变化特征,及其与冻土类型、气象要素的关系。结果表明:(1)互补相关理论在青藏高原地区估算的蒸散发结果是可靠的。(2)青藏高原2002—2019年平均蒸散发量约371.54 mm/a,具有明显的季节性差异,主要集中在夏季;蒸散发在青藏高原呈现出东南向西北递减的空间分布特征,趋势变化上在东部呈增加趋势,而西部呈减少趋势;蒸散发稳定性的空间差异显著,波动强度表现出从东南向西北递减的趋势。(3)蒸散发量与冻土类型空间分布密切相关,冻土水热状态越稳定,蒸散发量越小。(4)气象要素对蒸散发时空变化的影响具有明显的差异性,蒸散发对净辐射敏感性最高,风速的相对变化对蒸散发变化的贡献最大。本文结果加强了气候变化背景下青藏高原水循环的响应机制的研究,为区域生态环境保护措施的制定提供了依据。

省域尺度下新型城镇化与可持续发展的耦合协调研究

当今,中国新型城镇化的快速发展对我国的区域可持续发展产生了一些不利影响,而全球气候变暖和极端气候事件的不断增加也给我国的区域可持续发展带来了新的挑战。在此时代背景之下,开展对新型城镇化与可持续发展的耦合协调研究,就成为了推动我国社会经济高质量发展所亟待解决的迫切问题之一。鉴于以上原因,本文基于2003—2019年我国各省份人口、经济、社会、生态环境等数据,从计算新型城镇化综合指数与环境增强型可持续发展指数(ESDI)入手,通过构建耦合协调模型与GM(1,1)灰色预测模型,来研究我国省域尺度下新型城镇化与可持续发展耦合协调度的时空演变特征,以及新型城镇化与可持续发展耦合协调作用的发展趋势。研究结果表明:1)在可持续发展水平方面,我国各个省份存在着明显的时空差异性。2003—2019年具有低水平ESDI的省份数量先增加后减少,而具有高水平ESDI的省份数量则呈上升趋势。2)在新型城镇化与可持续发展耦合协调关系方面,我国各个省份的耦合协调度以“基本失调”与“基本协调”状态为主,并总体呈现出从“基本失调”向着“基本协调”转变的趋势,但是多数省份的新型城镇化发展还处于滞后或者受阻状态。3)经过对新型城镇化与可持续发展耦合协调度发展趋势的预测表明,2020—2024年我国有20个省份的新型城镇化与可持续发展的耦合协调度处于“基本协调”状态,有9个省份处于“基本失调”状态,内蒙古自治区则处于“严重失调”状态。