基于BP神经网络的太阳辐射预测——以兰州市为例

采用常规气象观测资料建立了兰州市太阳总辐射BP神经网络预测模型,利用神经网络释义图和连接权法剔除了模型中的冗余变量,用优化的BP网络模型预测了兰州市1996-2000年的太阳辐射,并用实测数据验证了该模型。结果表明:该方法增加了模型的透明度,提高了模型的可靠性和鲁棒性,模拟结果与实测值非常吻合,模拟值的各项误差指标值均很小,模拟值与实测值的拟合优度R2达到0.987,通过与其他经验模型的模拟结果进行对比,优化的BP网络模型的模拟效果最好,精度明显高于其它经验模型。因此,对于无太阳辐射观测的地区,优化后的BP网络模型是预测当地太阳辐射的一种有效方法。     

渭南市城市化水平和生态环境压力关系研究

以1998-2009年有关统计数据为依据,从人口、经济、生活方式、地域景观四个方面,构建渭南市城市化水平综合评价指标体系,应用主成分分析法对渭南市城市化水平进行综合测度;同时引入生态环境压力指数对渭南市生态环境压力进行定量评价,并对它们进行了相关分析和回归分析。结果表明:(1)1998-2009年渭南市城市化综合水平持续提高;(2)生态环境压力与城市化综合水平之间存在高度正相关关系。(3)生态环境压力与城市化水平关系回归方程为y=30.105+37.988x,在a=0.05信度水平通过检验,实现了对二者之间的定量描述,以期为渭南市未来城市发展提供科学依据。     

干旱区绿洲城市城市化与生态环境耦合——以乌鲁木齐为例

本文以乌鲁木齐为例,利用灰色关联方法,对干旱区绿洲城市的城市化进程和生态环境响应的耦合关系进行评价与分析,在乌鲁木齐城市化对生态环境的影响过程中,空间城市化对生态环境的作用最为明显,社会城市化和经济城市化对生态环境的作用相对小一些,而人口城市化对生态环境的关联度仅为0.59,对于干旱区绿洲城市来说人口对于生态环境的影响最小;生态环境对城市化的束缚作用主要表现为大气、水、土环境产生不同程度的胁迫效应,资源能源、生态条件对于城市化的制约和限制作用最为明显,生态环境综合治理对于城市化进程起着很大的促进作用,生态环境污染对于干旱区绿洲城市的胁迫作用相对较小。最后得出结论:乌鲁木齐市城市化与生态环境的耦合目前正处于缓慢变化阶段,属于逐步磨合型。     

延安市经济发展对城市化驱动的定量分析

城市化动力机制的本质是经济发展。本文首先从3个方面探讨了1952年以来延安经济发展与城市化之间的定量关系;在此基础上分析了延安城市化水平现状以及造成的原因,研究表明:延安城市化水平处于城市化发展的初期阶段,即将迈入城市化发展的加速阶段;城市化水平滞后的根源在于经济发展水平较低,导致城市化拉力不足、推力较小,使得城市化发展进程中拉力和推力失衡,制约了城市化发展水平。最后,提出了加快延安经济发展、加速城市化进程的4项对策。不仅对于加快延安经济发展、加速城市化进程具有指导意义,而且对推动西部地区城市化发展具有重要参考价值。     

北京市城市化与城市资源压力耦合关系研究

运用"脱钩"和"复钩"理论,协整检验和Granger因果关系检验模型,实证分析了北京市城市化与城市资源压力之间的耦合关系。研究结果表明:北京市城市化与城市资源压力总体呈现"双增长"特征,二者在绝大多数年份里都处于扩张性"复钩"状态,且存在从城市资源压力到城市化的单向Granger因果关系。这表明当前北京市城市化仍较多的依赖于城市资源消耗,建立有助于节约资源的城市化推进模式,是北京市可持续发展的根本路径选择。     

干旱区绿洲生态环境与新疆城市化研究

城市化是社会发展的必然过程。然而,城市发展在丰富了人们的物质和精神生活的同时,也使得生态环境日益恶化。所以,如何实现城市发展和生态环境之间的和谐,成为摆在科技工作者面前的一道难题。本文针对这个问题,首先讲述了城市化和生态环境之间的关系,进而结合新疆的实际情况,着重讨论了干旱区绿洲生态环境与城市化的相互影响,并在此基础上,提出了新疆城市化进程中改善生态环境的主要措施。     

黄土丘陵沟壑区城郊植被生产力的动态评估--以延安市宝塔区为例

选取延安市宝塔区为研究对象，以GIS软件为支撑，研究其城郊区土地利用结构的变化以及近20a来不同土地生态系统的有机物生产价值的变化。研究表明，各种土地生态系统单位面积的NPP都因自然条件和人类活动的影响而呈现波动式变化，降水、气温等因素的影响很大（如1997年）；从1984-2002年近郊和远郊的有机物生产的物质量和价值量基本上与土地面积的变化呈现相同的变化趋势；不同区位的乡镇的有机物生产价值有一定差异，南部崂山林区的南泥湾和临镇的有机物生产价值最高，而北部丘陵沟壑区的下坪乡和碾庄乡则比较低。     

基于小波神经网络和BP神经网络的麦蚜发生期预测对比

为建立更准确、稳定的病虫害预测预报模型,减少农作物病虫害损失、提高农作物产量与质量,运用主成分分析法从42个基础气象因子中整合形成8个新的自变量输入模型,采用试凑法对网络关键参数进行筛选,用2002-2011年数据进行网络训练,建立了以Morlet小波函数为传递函数的小波神经网络模型,并与以Sigmoid函数为传递函数的BP神经网络模型进行了比较.在小波神经网络训练过程中,有6年拟合精度在90％以上,平均拟合精度为89％,预测结果MAPE值为4.1939,MSE值为5.9764;在BP神经网络的训练过程中,有4年拟合精度超过90％,平均拟合精度仅为81.07％,预测结果中MAPE值为6.4694,MSE值为8.2457.从训练结果看,小波神经网络更能准确描述麦蚜发生期的变化规律,其拟合能力较BP神经网络好;从预测精度和模型的稳定性来看,小波神经网络好于BP神经网络.     

基于BP神经网络模型的三江平原湿地面积预测研究

以相关资料和文献中1950-2009年的数据为依据,利用相关分析、灰色预测方法和BP神经网络模型,定量分析了三江平原湿地面积变化的影响因素,并对未来20年三江平原的湿地面积进行预测。结果表明,耕地面积、年均气温、人口数量、径流深度、相对湿度、年降水量、政策因子与湿地面积变化关系密切,可以作为BP神经网络模型的预测变量。BP神经网络模型预测2010s三江平原的湿地面积为58.58万hm2,2020s为45.86万hm2,湿地面积在未来一段时间还有减少的趋势,但减少趋势明显减缓。     

城市化发展与耕地保护研究——以西安市为例

以陕西省西安市为例,从城市化的内涵出发,利用城市化水平的人口测量指标,研究了城市化加快与耕地资源减少的矛盾的对立统一关系。分析了1993~2002年间西安市城市化水平和耕地资源的变动情况,以及西安市城市化水平与耕地资源相关性。根据以上的分析结果总结出引起西安市耕地资源减少的各种原因,指出在城市化进程中只有不断提高城市土地的集约利用程度,挖掘土地利用潜力,做好土地利用规划等各项措施才能够协调城市化加快与耕地资源减少的矛盾,切实保护耕地。     

人口发展与城市化水平预测——以乌兰察布市为例

科学预测人口城市化水平,对相关政策的制定、制度的改革、城市配套设施的建设以及解决就业问题都具有重要意义。本文以乌兰察布市为例,对地区总人口进行预测的基础之上,运用劳动力结构模型、劳动力地域转移模型等多种数学模型,预测了城镇人口城市化水平和非农业人口的城市化水平。最后,选取与城市化相关的七项指标,对城市化水平进行了综合预测。     

基于突变级数模型的农村生态环境压力评价

从农村工业污染、农业面源污染和农村生态服务价值变化三方面出发,构建农村生态环境压力指标,以省(市)为核算单元,利用突变级数模型定量评价1990-2006年间农村生态环境压力,并分析农村生态环境压力的时空分异特征。研究结果表明:1)1990-2006年间农村发展对生态环境的压力逐步增大,农业面源污染和农村工业污染对生态环境的压力占主导地位;2)农村生态环境压力相对较大的地区主要分布在农业集约化程度较高、农村工业较发达、人口众多的地区,如浙江、湖南、广东、四川、河北、河南、江苏和山东等省市。3)不同区域农村生态环境压力的来源差异也较大,因此不同区域应据此实行差别化的管理措施。     

BP神经网络的沙漠化土地信息提取研究

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲为例,探讨了基于主成分融合的沙漠化信息的提取方法.由于Landsat-7 ETM 的全色波段与多光谱波段有相同成像条件,影像获取时间一致,两种不同分辨率的数据可以不经配准而实现高精度融合.首先,对Landsat-7ETM 的全色图像与多光谱图像进行主成分融合处理,再利用BP神经网络模型,以相同的训练样本分别对融合前后的影像进行分类,在此基础上进行沙漠化信息的提取.结果表明:主成分变换融合图像的光谱信息保持性、信息量以及空间分解力都较高,且分类精度比Landsat-7ETM 多光谱图像有较大提高,是监测沙漠化土地变化的有效手段.     

西安市城市化水平与城市资源压力的定量关系研究

本文运用综合评价法对西安市1991-2005年的城市化水平进行了测度。同时,使用资源压力指数法对西安市城市资源压力进行了定量评价,并对城市化水平的各相关因子与城市资源压力指数之间进行了相关分析和多元回归分析。结果表明:最能体现城市化发展水平的"城市现代化水平"因子与城市资源压力之间存在着极强的相关关系,城市现代化水平的发展是产生城市资源压力的最直接原因,并提出了协调加快城市化进程和缓解城市资源压力之间矛盾的几点建议。     

基于BP人工神经网络的区域生态安全预警——以甘肃省为例

结合预警理论,建立了区域生态安全的"状态-胁迫-免疫"(State-Danger-Immunity,SDI)动态预警模型。运用BP人工神经网络对甘肃省1997—2009年生态安全进行定量评估,并对2010—2015年生态环境安全进行动态预警。研究表明:(1)BP人工神经网络模拟效果较好,将其用于生态安全预警研究是可行的;(2)甘肃省1997—2009年的生态环境从"较安全"状态到"较不安全"状态,呈逐渐下降的趋势;(3)预警结果显示,甘肃省2010—2015年生态环境愈加恶化,人均工业废气排放量、人均耗能量、工业固废利用率及环境污染治理投资不足将成为影响甘肃省生态安全的主要因素。     

转型初期新疆绿洲城市化对生态环境的影响与改善措施

在转型初期,人们更多地关注经济增长和工业化、城市化的发展,容易忽视造成生态环境的破坏。城市化是新疆未来经济持续增长的主要潜力之一,是经济发展的必然选择。然而城市发展过程又常常伴随着资源与环境间生态平衡破坏后出现的一系列问题,如水资源缺乏、大气和水环境污染、生态退化、绿地减少等等。文中通过分析绿洲城市化对生态环境的影响,提出了新疆城市化进程中改善生态环境的具体措施。     

干旱区绿洲城市土地利用变化及其生态环境效应分析——以乌鲁木齐市为例

通过文献资料的检索、统计数据的分析和实地调查,本文对乌鲁木齐市土地利用变化及其环境效应进行了研究。结果表明:近20年来,乌鲁木齐市土地利用结构发生显著变化,耕地减少,园地、建设用地增加,未利用地减少,土地利用强度明显提高,城市建设用地布局过于集中,引起较为严重的环境问题,造成区域内水土流失,土壤污染,水质恶化,大气污染严重,热岛效应显著,地质灾害频发等。但在个别区域合理的土地开发利用取代了生态价值较低的未利用地,使得这些区域的生态环境质量有所改善。建议对快速发展的特大城市乌鲁木齐市,不必强调集中连片扩展,可采取分散集中布局的模式,将耕地或果园作为城市绿色空间加以保护,继续加强周边荒山的绿化,以缓解建设用地和绿色用地的矛盾,有利于环境问题的解决。     

水资源承载力下的城市化发展模式——以黑河流域张掖市为例

张掖市属资源性缺水地区,区域水资源难以满足当地社会经济发展和生态平衡的需要。随着西部大开发战略的逐步实施,西北干旱内陆河地区水资源的支撑作用将显得愈来愈重要。文中从张掖水资源现状分析入手,阐述了水资源对绿洲城市化的影响,并通过水资源承载压力度对张掖水资源承载力做出分析,最后提出在水资源约束下张掖城市化发展的几种有效模式。     

城市化与资源环境系统耦合研究——以西安市为例

分析论证了城市化与资源环境之间的耦合关系,并且根据其耦合特征,构建了耦合理论体系。通过对西安市城市化与资源环境复合系统耦合度的分析,表明:1988-2007年耦合度从0.25上升到0.58,系统经历了两个"S"型演化周期,跨越了低级耦合、颉颃阶段,2005年达到磨合阶段;耦合系统在1993-1995年、1999-2000年两个时间段分别受到环境与资源瓶颈的约束。城市化与资源环境耦合周期性与波动性的特点是国家政策、经济发展、基础设施建设和生态环境反馈综合作用的反映。     

基于DEM和RS的旅游开发生态环境适宜性评价研究——以内蒙古鄂尔多斯市东胜区为例

本文以地处我国农牧交错带生态脆弱区的内蒙古鄂尔多斯市东胜区为例,运用GIS技术和遥感技术从空间上对其旅游开发的生态环境适宜性进行了定量评价。首先,运用GIS相关软件生成研究区的DEM模型并与其TM影像进行叠加,提取相关数据。然后,分别对研究区的地表切割程度、坡度、坡向、归一化植被指数(NDVI)等进行分析,并划分出研究区中共有三个区域具有较好的旅游开发适宜度。