基于信息熵的土地利用结构研究——以江苏省南京市为例

基于Shannon信息熵理论,依据2005—2010年南京市土地变更调查资料,分析研究了南京市整体及市内各片区的土地利用结构信息熵动态演化。结果表明,南京市土地利用结构信息熵和均衡度近6 a呈现波动中趋向上升的状态;主城区与其他片区的土地利用结构均衡度的空间分异特征十分突出。揭示影响南京市土地利用结构信息熵和均衡度变化的驱动因素,对预测和规划今后一定时期内南京市以及同南京市具有类似区位条件和经济发展水平城市的土地资源开发利用保护、区域土地利用结构调整具有借鉴意义和指导意义。     

陕西省渭河流域综合用水水平分析与评价

［目的］探讨了陕西省渭河流域的生活用水、工业用水、农业用水及综合用水水平,以期加强陕西省渭河流域水资源管理和实现水资源的可持续利用。［方法］运用多目标、多层次决策方法,建立模糊综合评判模型,评价了综合用水水平。［结果］陕西省渭河流域综合用水水平整体不高,制约了渭河流域社会经济可持续发展。［结论］要实现渭河流域水资源的可持续利用,需要科学合理地开发利用水资源,合理配置有限的水资源。     

基于信息熵的芜湖市土地利用结构时空变化分析

以芜湖市土地利用结构作为研究对象,运用信息熵理论对区域土地利用结构的时间变化规律和空间分异特征进行研究,并对影响其信息熵变化的因素进行分析。结果表明:芜湖市土地利用结构信息熵时间上呈现增长的态势,土地利用结构均衡度均较高;空间分异上呈现市辖区熵值普遍高于下辖县,下辖县的农用地单一优势度较高导致熵值偏低;通过相关性分析,得出土地利用结构是影响熵值增长的直接因素,人口经济发展状况、城镇化水平以及产业结构与信息熵的上升有着十分密切的关系。     

市域采煤塌陷地土地利用结构信息熵时空变化

利用信息熵原理,根据山东省济宁市2004—2020年采煤塌陷现状和预计情况,从时序和空间2个角度分析土地利用结构的信息熵变化特征及其成因。结果表明,在时序上,随着采煤塌陷破坏土地面积的逐年增大,济宁市采煤塌陷区土地利用结构信息熵、均衡度均降低;在空间上,济宁市土地利用结构信息熵表现出区域分异特征,采煤塌陷地面积较大的邹城市和鱼台县各阶段塌陷地的熵值较大,采煤塌陷地面积较小的嘉祥县塌陷地的熵值都较小。     

基于信息熵的兰州市各县区建设用地变化及驱动力分析

借助信息论的信息熵原理,并引进空间扩展强度,揭示了兰州市各县区建设用地结构的熵值特征和演化规律,并在此基础上分析兰州市建设用地变动的主要驱动因子.结果表明:兰州市建设用地信息熵持续上升,均衡度也呈上升趋势.2000～2008年,兰州市建设用地的内部职能类型较丰富,各职能类型土地面积相差不大,总体均衡度相对较高,但各县区建设用地信息熵差异较大.影响兰州市建设用地变动的主要因子有:人口、经济、固定资产投资,其中与固定资产投资的关系最为密切,其次为城镇人口和经济发展水平.     

喀什市土地利用结构信息熵与社会经济发展灰色关联分析

根据2000~2012年喀什市土地利用变更调查数据,运用信息熵方法对期间喀什市土地利用结构信息熵进行分析,并对熵值与灰色关联度进行分析。结果表明:2000~2012年,喀什市土地利用信息熵由0.693 2上升到1.664 8,均衡度由0.693 2上升到0.723 0,优势度由0.306 8下降到2012年的0.277 0。信息墒、均衡度总体呈波动上升的趋势,优势度总体出现下降的趋势,土地利用系统无序性增加,均质性增强。土地利用结构熵与固定资产投资存在强关联,关联强度值为0.704 4,与城镇化率、土地经济密度、社会商品零销售总额、人均GDP、非农产业与农业产业产值比呈中等关联。利用土地利用结构信息墒和社会经济发展的灰色关联度综合分析,得出土地利用内部结构的变化是信息熵值变化的直接原因,社会经济发展是土地利用结构熵变化的主要原因。     

基于广义信息熵原理的水资源利用系统的评价

在水资源利用系统是个典型的复杂系统,该文引入广义信息熵原理对其进行描述,建立了水资源利用系统的结构演化和评价的新模型,同时以北京市水资源利用系统状态和4个直辖市水资源利用状态对比为例给出了应用案例分析。     

长沙市城乡用地结构动态演变信息熵研究

基于信息熵的基本原理,利用信息熵、均衡度、优势度,对长沙市城乡用地结构进行了分析.从长沙市城乡用地结构信息熵的时间演变规律和空间结构分布可以了解到长沙城乡用地结构的时间演变和空间结构分布,结果表明:长沙市1996-2007年城乡用地结构的均质性逐渐增强,但整体而言,其信息熵值依然较低,土地利用结构有待进一步合理调整;长沙市中部地区土地利用类型比例比较均匀,越向外围越不均匀,离市中心越近其熵值越大,土地利用结构越均衡.     

西藏山南地区土地利用结构信息熵值特征及演化规律研究

区域土地利用结构的变化是区域土地利用演变的直接体现,信息熵可以作为土地利用结构有序性的一种度量。借助信息熵理论对西藏山南地区1998~2005年及所辖12县(2005年)的土地利用结构熵分别进行了计算与分析,以揭示山南地区土地利用结构的熵值特征和演化规律,预期为该区域土地利用结构调整、土地利用总体规划等土地管理工作提供理论依据。研究结果表明:该区1998~2005年期间土地利用结构信息熵呈递增趋势,但是增长幅度较小,土地利用系统向无序方向发展;牧草地、林地、未利用地的高低是影响该地区土地利用结构信息熵大小及区域差异显著的决定性因素;山南地区土地利用结构熵值变化的的直接动因主要是土地利用结构变化和地方政策因素,而经济发展、人口增长等对土地系统熵值的动态变化也存在影响。     

湖南省土地利用结构分异规律研究

土地资源的合理利用关系到国家粮食安全和可持续发展。本文基于熵值法分析湖南省土地利用结构分异规律,测度了湖南省及所辖14个市州的土地利用结构信息熵、均衡度和优势度,为区域土地利用优化配置,协调农业用地与建设用地的用地矛盾,保障国家粮食安全提供理论参考。研究结果表明:2010—2017年,湖南省土地利用结构信息熵稳中有升;长株潭城市群对于湖南省的土地利用结构熵值起到主导作用;湖南省土地利用结构呈现空间分异特征,土地利用结构信息熵的高低受到区域自然资源禀赋及社会经济发展的影响。基于研究结果提出协调人地关系、促进耕地资源保护,突出湖南省粮食主产区特色以及区域经济可持续发展的政策建议。     

渭河流域水安全诊断与对策研究

针对渭河流域水系统存在的安全问题,研究了渭河流域水系统危机及诱发和传播的过程,探讨了渭河流域水系统危机的关键诱发因子,并研究了诸诱发因子的相互作用,筛选了渭河流域水系统安全的影响因素,在此基础上建立了渭河水安全指标体系及多层次多目标模糊综合评价模型,提出了基于欧氏距离的安全多目标评价方法。在对各单项目标安全评价的基础上进行了渭河流域水系统的安全诊断,评价结果表明,渭河流域水系统极不安全,水资源短缺是导致渭河流域水系统不安全的主要原因。文章基于安全诊断结果提出了一套提高渭河水安全的对策。     

用指数平衡法对广西西江流域水资源承载能力的分析

采用水资源承载力平衡指数法,分析广西西江流域未来10年不同情景条件下的水资源承载力状况。在假设西江流域水资源开发利用率达到40%的条件下的计算结果表明,在最小用水量情景下,除南宁市水资源短缺外,其他地区水资源均可承载其社会经济发展水平;在最大用水量情景下,贵港市也会出现水资源短缺状况,但西江流域整体水资源盈余,西江流域水资源基本能够承载其社会经济、人口发展规模。因此,广西西江流域未来水资源承载力保障的前提是提高该流域的水资源开发利用率。     

广东省流域用水结构系统演变分析

运用信息熵对2004～2008年广东省及其六大流域用水结构系统的无序程度进行测算。结果表明,广东省用水信息熵和均衡度呈增长趋势,西江流域、北江流域、东江流域、珠江流域、韩江及粤东诸河和粤西诸河六大流域用水信息熵和均衡度也有不同程度的增加,表明广东以及六大流域的用水结构系统在不断调整的过程中由非平衡状态向平衡状态演变,同时根据各大流域用水结构系统演变的特点,呈现了4种不同演化类型。     

近10年渭河干流陕西段水质变化趋势与成因分析

[目的]分析近10年渭河干流陕西段水质变化趋势及其成因。[方法]根据《地表水环境质量评价办法》,参照《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002),利用2001～2010年渭河干流陕西段的环境质量监测数据,对近10年该流域水质的变化趋势进行评价,并初步探究其原因。[结果]2001～2010年,渭河干流水污染程度呈持续减轻态势,主要污染物高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、石油类、挥发酚呈显著下降趋势,综合污染指数降幅达62.7%,如期实现了消灭渭河黑臭的目标。但是,近10年渭河干流污染仍很严重,各年均为重度污染,西安段仍然是渭河治理的重点。[结论]该研究为渭河陕西段的环境综合治理提供了科学依据。     

伊犁河流域土壤侵蚀评价指标体系研究

伊犁河流域土地资源开发对新疆农业发展,农业结构战略调整和布局,以及国家的粮食安全、边疆繁荣稳定等具有重大的战略意义。随着新疆伊犁河流域水土资源可持续开发利用关键技术与示范研究工作的开展,需要对该流域土壤侵蚀现状、变化及其趋势作出详细的评价及分析。基于伊犁河流域的土壤侵蚀发生特征,综合应用了广义归纳法、德尔菲法等系统工程方法及统计学的相关方法,建立了一套适用于该流域土壤侵蚀退化的评价指标体系,为确保伊犁河流域生态安全提供评价依据。     

大连市水源地环境现状调查及治理对策

以复州河流域为例,根据对大连市复州河流域的水质调查、监测与评价,分析流域水环境状况及工业点源、农村面源的污染因素,并指出复州河流域水环境保护工作在污染控制、水源保护、水环境监管方面存在的主要问题。该研究将复州河流域划分为4类功能区,提出严格执行水源地保护区管理条例,合理规划空间发展格局,实施水资源管理制度,节水减排、流域综合治理、农业面源污染治理和水质监控体系建设等水环境治理保护方面的建议。     

基于SWAT模型的北江流域气候变化的水文响应

[目的]建立SWAT分布式水文模型,模拟分析气候变化对北江流域径流的影响。[方法]以北江流域为研究对象,运用分布式水文模型SWAT对流域径流进行模拟,以流域出口石角站1961～1980年月流量数据对模型参数进行率定,用1981～1990年月流量数据对模型参数进行了验证。设置15种气候变化情景,利用率定好的SWAT模型模拟了未来气候变化对北江流域径流的影响。[结果]SWAT模型模拟精度较高,可用于北江流域径流模拟。在降水量不变的情况下,温度升高将会使蒸发量增大,径流深减小;气温保持不变时,降水量增加会使蒸发量和径流深有所增加。[结论]该研究可为北江流域水资源管理提供参考依据。     

潼关河段冲淤对渭河下游冲淤变化的影响

三门峡水库控制运用以来,潼关高程持续抬升,渭河下游仍在淤积发展,究竟是潼关高程抬升引起渭河下游淤积发展,还是渭河下游淤积发展造成潼关高程的缓慢上升,一直是三门峡问题的焦点。在实测资料的基础上,对渭河下游与潼关断面两者间水位变化和河段冲淤变化的相关性分析发现,渭河下游与潼关河段水力泥沙要素具有良好的相关性及一致性。潼关河段(或潼关断面)若发生冲淤,通常会引起华阴以下河段发生沿程冲淤,并随之引起华阴以上河段发生较大范围的溯源冲淤;此外,潼关高程与渭河下游泥沙累计淤积量及河床比降减缓密切相关。     

渭河宝鸡段丰水期水质现状分析与评价

以渭河宝鸡段及主要支流丰水期水体为例,选取12断面为监测点对其水质指标氨氮和总磷进行监测分析,并采用综合水质标识指数法对各断面水质进行了评价。结果表明:渭河水质在丰水期也不容乐观,特别是渭河主河道水体和金陵河水体,最差水质达到劣Ⅴ类水,大部分监测断面水质超过了水功能区要求。最后给出相应分析并提出了几点解决方案。