近30年广西喀斯特地区石漠化时空演变

【目的】开展广西喀斯特地区石漠化时空演变特征分析,为广西开展石漠化生态恢复重建和综合治理提供科学参考依据。【方法】利用美国Thematic Mapper(TM)和国产环境减灾卫星HJ遥感数据,结合实地调查采样数据,在分析石漠化遥感光谱特征的基础上,以植被覆盖状况作为石漠化评价指标,采用框式分类方法对广西1988时相、2002时相、2007时相、2015时相4个时相石漠化状况进行等级制图并分析其时空演变。【结果】2002时相广西石漠化面积最大,1988时相次之,2015时相最小。近30年来,广西石漠化面积呈先增加后减少的变化趋势,即1988—2002年呈增加趋势,2002—2015年呈逐渐减少趋势,石漠化程度得到控制。其中,1988时相,广西的喀斯特地区中部石漠化比较严重;2002时相,中部石漠化得到改善,西部加重;2007时相,西部石漠化得到改善,中东部加重;2015时相,全区石漠化得到全面的改善,呈现重度转中度、中度转轻度、轻度转潜在石漠化的良好态势。【结论】植被覆盖是衡量石漠化程度的有效标志,TM和HJ数据可较好的监测大范围石漠化时空演变。

基于TRMM数据的广西西江流域降水时空分布特征

以广西西江流域为研究对象,以TRMM数据为主要数据源,利用研究区15个气象站降水实测数据,使用相关系数、相对偏差和均方根误差对1998—2013年TRMM降水数据进行验证,并在此基础上对广西西江流域的降水时空分布特征进行分析,结果表明:1)TRMM 3B43降水数据与气象站点实测降水数据具有较好的一致性,年尺度和月尺度相关系数分别是0.79和0.92(α<0.01),可以代表研究区实际降水情况;2)在降水时间分布上,1998—2013年间年降水量呈微弱的下降趋势,流域降水的季节分配不均匀,大部分降水集中在5至8月;3)在降水空间分布上,降水整体由东向西逐渐递减,春季(3—5月)的降水中心在流域东部,夏季(6—8月)移至西南部,秋季(9—11月)继续停留在西南部,冬季(12—2月)又移回东北部。

广西西江流域经济-社会-生态系统协调发展研究

对广西西江流域经济、社会、生态系统综合发展能力及协调发展水平进行了探讨。结合广西西江流域经济、社会、生态系统三者之间的内在关系,构建出了能够反映复合系统及子系统的时空变化特征、相互作用的评价指标体系,并选取了2006～2016年的统计数据,对广西西江流域经济、社会、生态系统的发展指数、协调水平、协调状态和时序变化情况进行了研究。研究结果表明:①2006～2016年,广西西江流域综合发展指数呈波动上升的趋势,经济发展指数呈"三级阶梯"发展的格局,社会发展两极分化严重,生态发展指数时空差异大;②广西西江流域经济-社会-生态系统耦合协调度提升明显,以中低度协调为主;③经济-社会系统耦合协调度较经济-生态系统、社会-生态系统要稳定,经济-生态系统、社会-生态系统耦合协调水平偏低。研究结果可为广西西江流域生态文明建设的开展提供理论参考。

广西西江经济带旅游资源及其空间分布特征

运用专家打分法评价了西江经济带旅游资源,然后选用空间差异指标分析了旅游资源的空间特征。结果表明:区域旅游资源单体总量大,资源质量优势明显;百色、崇左、南宁、柳州的起步发展优势突出,百色、南宁、来宾、柳州、梧州的后发潜力较大。区域旅游资源类型丰富,建筑与设施、旅游商品、天象与气候、地文景观、人文活动是主体类型。某等级或者某类旅游资源的结构不平衡,直接影响区域人文与自然旅游资源的结构。区域旅游资源空间分布相对较集中,呈东西两面少,中间区域多的不均衡特征,主要受地形地貌、交通布局、居住点等地理因素影响。

近17年广西平果县植被覆盖度变化分析

以MOD13Q1-NDVI为数据源,计算和分析平果县2000年和2016年植被演变和空间变化特征,并通过叠加平果县岩性图比较岩溶区和非岩溶区的差异。结果表明:(1)平果县平均植被覆盖度72.49%,年均增长0.8%,以中高和高覆盖度为主,生态恢复和环境治理工程取得显著成效;(2)从2000年至2016年岩溶区和非岩溶平均植被覆盖度分别提高了9.93%和18.22%,地质背景对植被生长影响显著;(3)植被覆盖度重度增长、中度增长和轻度增长区域面积占全县71%,植被覆盖度减少较明显的区域主要是马头镇、新安镇等相对发展开发的地区。

广西海洋环境与沿海经济发展的关系

【目的】海洋环境是沿海社会经济发展的基础与限制因素。由于广西沿海地区经济快速发展,导致该区海洋环境质量下降,因此开展广西海洋环境与经济发展之间的关系及协调性研究,以揭示广西沿海地区社会生态系统可持续性发展前景。【方法】分析近十年来广西沿海地区的经济发展状况和环境演变状况,并基于环境库兹涅茨曲线(EKC)和协调度数学方法,探讨两者的关系。【结果】广西海洋环境与经济发展状况整体上呈现正"N"型关系,其中生活废水排放量、工业废水排放量与经济发展分别呈倒"U"型与正"N"型关系;北海市、钦州市、防城港市海洋环境与经济发展的关系分别呈倒"N"型、正"N"型和倒"U"型。协调度分析结果表明广西的海洋环境指标与经济发展状况整体不协调,仅北海市的工业废水排放量与经济发展的协调度较高,协调系数为-0.036 8。【结论】广西沿海地区整体上仍处于资源环境过度消耗的不协调发展阶段,急需落实相关法律法规,改善产业结构设置与布局,并加大环境治理与监管力度,以促进经济与海洋环境的协调发展。

广西粮食作物种植现状与粮食安全问题研究

粮食安全问题是关系到国计民生的重要问题。一个地区粮食的生产量是衡量该地粮食安全的重要指标。基于此,本文立足于广西粮食作物种植实际情况,通过数据分析了解当前广西粮食作物种植存在的问题,并提出缓解粮食安全问题的建议。

1995年-2015年广西海岸带养殖用地的时空分布

【目的】海岸带由于其生态功能的重要性和脆弱性,一直是生态相关研究的焦点区域,其景观格局变化及环境效应尤受关注。由于广西北部湾滨海养殖用地的快速扩增,导致该区景观格局显著改变,因此开展其时空演变特征研究,以综合评价其环境效应。【方法】以北部湾滨海1995年、2000年、2005年、2010年和2015年Landsat多光谱遥感影像为数据源,采用MNDWI水体指数(Madify Normalize Difference Water Index)和面向对象分类方法,提取各期研究区养殖用地信息,并基于土地利用动态变化模型,综合分析研究区养殖用地20年的时空演变特征。【结果】20年来北部湾滨海养殖用地时空演变显著,在数量上先增后减,养殖面积由1995年的9 024.03hm^2增加到2010年的41 153.58hm^2,而后逐年减至2015年的38 903.95hm^2;空间上逐年向西北移动,并整体分布于北海滨海一带。【结论】北部湾滨海养殖用地的增长源主要为耕地和近岸海域,而去向则主要为建设用地和废弃地,导致该区高生态服务价值用地(耕地、滩涂等)减少,环境效应出现负面趋向(养殖污染、自然岸线破坏等)。

广西不同岩性植被覆盖变化及对人类活动的响应

植被覆盖受到自然因素和人类活动的影响,不同岩性区域其植被覆盖变化也不相同。基于GIS和遥感技术,探讨人类活动对植被覆盖的影响。主要结论有：（1）广西植被覆盖较高,其中非碳酸盐岩的NDVI值最高,而连续性白云岩的最低;（2）不同岩性植被覆盖变异系数值的差异比较明显,纯喀斯特、亚喀斯特和非喀斯特植被覆盖以轻度变异为主;（3）不同岩性NDVI对气温降水的变化响应不够显著;（4）纯喀斯特、亚喀斯特和非喀斯特植被覆盖增加的面积大于减少的面积,草地、林地植被覆盖以轻度增加为主,生态文明建设成效明显。

2007—2016年广西植被覆盖时空分布特征及其驱动因素

为探索广西植被变化的规律及主导因素,本文利用植被归一化(NDVI)数据、气象数据和DEM数据,通过一元线性回归方法、变异系数以及相关分析法,对比分析不同植被类型、土壤类型、海拔高度的植被NDVI值的变化。研究表明:(1)广西植被覆盖状况良好,总体呈上升趋势。草丛、阔叶林、针叶林的植被覆盖高。(2)广西58.76%区域的植被处于非常稳定状态,37.84%区域的植被处于稳定状态,1.07%区域的植被变异剧烈,即大部分地区植被呈稳定状态,极少数地区变异剧烈。阔叶林处于稳定状态,变化较小。(3)年平均NDVI值与年降水、气温总体呈负相关。(4)针叶林、阔叶林、灌丛和草丛的植被覆盖呈轻度增加。赤红壤、红壤、黄壤、石灰土、粗骨土地区的植被覆盖呈增加趋势,而砖红壤地区的呈下降趋势。(5)NDVI值随着海拔高度的变化比较明显,总体变化呈"增加—下降—增加"的趋势。

基于GIS的广西西江流域脆弱性评价及综合整治研究

以广西西江流域为研究对象,从生态、资源、灾害3个方面入手,构建其脆弱性评价指标体系,在GIS的技术支持下,利用空间主成分分析法(SPCA)和层次分析法(AHP)对流域脆弱性进行评价。将广西西江流域脆弱性从低到高依次划分为5个层次,分别为潜在脆弱、微度脆弱、轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱。结合流域脆弱性评估结果,探究其脆弱性空间分布规律,并提出综合整治建议。结果表明:广西西江流域脆弱性主要在微度—中度脆弱之间,占流域总面积的75.46%,其中,中度脆弱区面积占比最大,为29.11%;潜在脆弱和重度脆弱面积占比较小,分别为11.48%和13.06%;广西西江流域脆弱性空间分布与其地形高程关系较为密切,随着海拔高程越大,脆弱性有增大的趋势。研究成果为广西西江流域的综合治理和可持续发展提供了数量化决策依据和理论支持。

广西区域经济极化时空格局研究

采用差异系数、极化指数并结合ESDA技术方法,对2004—2014年广西区域经济极化的演变趋势进行研究。11年中,广西整体经济极化程度呈增长趋势,以低水平极化为主;增长重心由东北部向中部移动,南宁、北海和柳州形成经济极化"三角区",经济落后区域从东南部转移到西北部,整体呈现"西低—中高—东低"的空间格局;大多数县域与周边区域的空间关联程度较小,离所倡导的区域化的经济发展模式还有一段距离。

基于耦合协调度模型的广西沿海地区陆海统筹度评价

为实现更科学、合理、高效地统筹发展陆海经济,文章从资源利用、经济效益、科技支持、生态环境4个角度,通过构建陆海统筹度评价指标体系,利用层次分析法确定权重,并用耦合协调度模型计算陆海统筹度,以2005—2014年广西沿海地区为例,进行陆海统筹度定量评价。结果表明:(1)2005—2014年广西沿海地区综合能力都呈上升趋势,但是海陆发展呈现出不同的增长态势。(2)海域系统经济增长迅速,但受到资源利用、科技支持、生态环境保护能力的制约,综合得分呈波动缓慢上升的态势。(3)海洋系统与陆域系统之间统筹度逐渐上升,表明政府对陆海统筹协调发展的重视逐渐加大。通过耦合协调度模型定量评价区域的耦合协调发展度,为区域发展规划的制定提供了依据,对地区的建设与发展具有重大的意义。

湿热岩溶山区人居环境适宜性评价——以广西红水河流域为例

基于广西红水河流域DEM数据,利用ARCGIS软件,采用窗口分析和空间分析模块中的邻域分析工具,提取了广西红水河流域地形起伏度,从海拔高度和面积比例方面分析了该流域地形起伏度的空间分布特征,并利用SPSS软件中的回归分析法对广西红水河流域各地区平均人口密度与平均地形起伏度的相关性进行了分析,最后对广西红水河流域人居环境地形适宜性进行了评价和分级。结果表明:广西红水河流域的地形起伏度介于0~2.42之间,并呈现由东南向西北递减的空间特征,高值区主要分布在红水河上游的乐业和凌云县,低值主要分布在红水河下游等地区;广西红水河流域各地区平均人口密度与其平均地形起伏度存在一定的负相关关系,流域人居环境地形适宜程度整体表现为由东南向西北递减的态势。

典型喀斯特区植被变化及其与气象因子的关系——以广西百色市为例

利用2000—2017年广西典型喀斯特区MODISNDVI卫星遥感影像,研究近20a来喀斯特地区植被及不同等级石漠化区植被时空变化状况,分析降水及气温与喀斯特地区植被变化的相关性,探讨植被变化与气象因子的关系。结果表明:(1)研究区植被及各石漠化等级区植被年内NDVI变化特征均表现出“夏秋高,冬春低”的趋势,随着石漠化等级加重,植被NDVI均值降低。植被NDVI峰值多出现在8月上旬至9月上旬,谷值出现在1月和2月上旬。但以灌草为主的轻、中、重石漠化区植被NDVI峰值出现时间较早,以乔木为主的潜在石漠化区植被NDVI峰值出现时间较迟。(2)2000—2017年百色全喀斯特地区及各等级石漠化区植被NDVI均呈改善趋势,且重度石漠化区植被改善趋势最明显,轻度石漠化区次之。研究区植被多为稳定变化和改善趋势,改善、变化不大和退化面积比例分别为38.27%、57.86%、4.87%。(3)平均气温和降水量与研究区植被NDVI相关性均较高,且平均气温与植被NDVI的相关性总体好于降水量。年尺度气温和降水量对植被NDVI影响均较明显,季度尺度上,秋季和春季气温降水对植被NDVI影响较大,冬季影响最小。目前气候变暖引起的增温幅度有利于研究区植被生长,春夏季降水减少、秋季降水增多的气候变化趋势更利于研究区植被改善。

北部湾钦州港近江牡蛎重金属污染分析

为近江牡蛎的食用安全及养殖环境监督管理提供科学依据,2015年7—11月在北部湾钦州港采集近江牡蛎样品,利用原子荧光光度计和原子吸收光谱仪测定近江牡蛎体内重金属含量,分析其污染程度。结果显示,调查海域牡蛎体内重金属平均含量从高到低依次为Zn>Cu>Cd>Cr>As>Pb>Hg,其中Zn、Cu含量较高,平均值分别为532.03、126.96 mg/kg。Cu参照《无公害食品水产品有毒有害物质限量》(NY 5073-2006),发现除了7月2号站样品未超标,其余样品均超标,超标率达89%。As参照《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2012),发现总超标率为11%,仅7月3号站样品存在超标。Pb、Hg含量较低,其平均值分别为0.02、0.009 mg/kg。重金属富集系数揭示近江牡蛎对Zn、Cu、Cd、Cr富集严重。膳食暴露评估方法显示,重金属的膳食摄入量低于联合国粮食和农业组织的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)推荐的暂定每周摄入量,钦州湾近江牡蛎属于安全食用范围。

北部湾涠洲岛海水重金属污染现状研究

随着生产的不断发展,海水中重金属污染愈加严重,明确海水重金属污染程度对海区环境资源保护和可持续发展具有重要意义。运用单因子评价法、综合污染指数法和相关性分析法对2015—2016年北部湾涠洲岛海水重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As进行污染程度分析。结果表明,2015年涠洲岛海水重金属质量浓度高低排序为Hg<Cr<Cd<As<Pb<Cu<Zn,质量浓度范围为0.052 0~10.0μg·L^(-1);2016年为Hg<Cd<As<Cr<Cu<Pb<Zn,质量浓度范围为0.019 4~45.8μg·L^(-1)。2015—2016年整个涠洲岛海域重金属综合污染指数均属于清洁级,但2016年位于岛北面的S4和东面的S6站位综合污染指数均大于1,分别属于轻度和中度污染。重金属Pb、Zn、Hg存在超标,最高可超一类海水水质标准5.6、11.7、0.3倍。2015年涠洲岛海水重金属Cu和Cd,2016年海水重金属Zn和Hg均呈显著正相关,且2016年重金属元素间的相关性大于2015年,相关系数分别为0.757 8和0.796 7;2016年的Zn和Hg均为超标元素,人类活动可能是涠洲岛海水重金属污染的主要原因。涠洲岛As含量总体上低于广西北部湾其他海域,其余6项重金属含量整体低于沿岸工业活动、河流汇入、农业和生活污染频繁的北部湾潮间带、北海、廉州湾、钦州湾、防城港等地。总体而言,涠洲岛重金属污染程度仍属于清洁水平,个别站位偶有超标。

时空约束下的热点路径空间分布检测算法

轨迹数据反映了移动对象的时空运动特征和行为模式,能用于发现城市热点路径的空间分异。基于轨迹聚类提出了时空约束下的热点路径分布发现算法。将轨迹划分成若干轨迹段,引入空间、时间、速度和方向特征;基于DBSCAN算法对轨迹段聚类,将聚类结果中的非显著簇有条件地并入邻近显著簇,在显著簇中将邻近断点融合成停留斑点;基于停留斑点所承载轨迹段数量得到斑点热度,利用点值密度聚类获取城市热点路径的空间分布。实验结果表明,该方法能准确发现热点路径空间分布,有效反映城市功能区域的空间分布。

地物物理量的度量模型及其应用

对地物物理量的度量是获得地物相关信息的重要手段,它是制作地图的依据和信息源泉。基于比较法的地物物理量的度量模型,由度量对象ai、度量基准i0、度量单位Bi和度量结果 Qi构成。地物的某一物理性质i∈ai,存在度量基准i0,i到i0的距离函数d(i,i0)包含度量单位Bi的数量即度量结果 Qi。通过对测绘学中的直角坐标、高程、水深、地物的时间坐标(寿命)、质量、温度、卫星激光测距等方面的应用,阐释了地物物理量的度量模型的实用价值和科学解释功能。

北部湾经济区降水年内非均匀性特征分析

基于广西北部湾经济区分布较均匀的12个雨量站1961年~2011年日降水资料,统计出各站各年降水集中度(pcd)和集中期(pcp)指标,再基于该指标分析区域降水集中度和集中期多年均值、变化趋势、与年降水量相关性、多水年少水年合成分析的空间分布情况,以期研究区域降水年内非均匀分布的时空变化特征。结果表明,pcd、pcp均值区域差异明显;pcd呈上升趋势,pcp为下降趋势;多水年与少水年的pcd空间分布比较相似,但多水年与少水年的pcp空间分布差异较大。