淄博优势玉米监测区土壤砷元素空间变异性研究

采用地统计技术研究了淄博优势玉米监测区土壤砷元素空间变异性,结果表明,淄博优势玉米监测区土壤砷元素监测数据呈对数正态分布,其经验半变异函数存在明显的各向异性,在北偏东70°方向上连续性最强。应用指数模型拟合经验半变异函数,采用普通克里格法预测了砷元素的空间分布状况,研究表明,本区域砷元素存在明显的空间异质性,污水灌溉是引起土壤砷元素空间变异性最主要的因素。     

重庆市2006年夏季城市热岛数值模拟研究

为了解2006年夏季特大高温干旱期间城市热岛对城市高温的影响及分布情况,以高分辩率数值模式对城市热岛进行了模拟实验,结果表明：该数值模式能够较好地模拟重庆市城、郊之间的热岛分布情况,对重庆城市热岛具有较强的模拟能力。城区的热岛最高温均位于中梁山东侧的沙坪坝区一带,其成因主要是建筑物密集,有相当数量厂房,以及位于山脚静风区域。江北、渝中、南岸、九龙坡、大渡口这些沿江区域形成了连片的热岛高温区域,这些都是城市化水平非常高的老城区。热岛效应加重了市区夜间的高温热害。由于地形比较复杂,重庆市热岛的分布受城区、山脉、河流等多种因素的影响。     

思茅松天然林单木含碳量空间异质性分析

对普洱市澜沧拉祜族自治县思茅松天然林37棵解析木不同器官的含碳率进行了测定,采用变异函数对8个不同尺度(50、100、150、200、250、300、350 m和400 m)的思茅松单木树枝、树叶、树干、树皮、根系及全树6个维度含碳量及4个方向的空间异质性进行检验,并对不同尺度的单木各器官含碳量的空间异质性进行分析。结果表明:基于变异函数的分析方法,可以对思茅松天然林各维度的器官含碳量空间异质性的大小和方向进行描述,进而挖掘出产生这种异质性的驱动因素。对于思茅松天然林来说,在研究区范围内,各个维度含碳量均有空间异质性存在,且这种异质性均不是随机产生的。变异函数的基台值可表示变异大小,从全向的角度来看,树根的空间变异性最大,树叶的空间变异性最小;思茅松天然林各维度含碳量在不同方向上的空间异质性也不同。思茅松天然林各维度含碳量的基台值均随着尺度的变大而减小,而块金值会随着尺度的变大而增大,说明空间异质性对研究尺度非常敏感。对于今后关于单木含碳量的研究,需要充分考虑空间问题,选择空间异质性较大的尺度,才能更好的使用数据描述含碳量的空间分布问题。     

林木竞争指数空间格局的地统计学分析

运用地统计学原理和方法,分析了天然次生林中林木竞争指数分布的空间变异特征,计算了竞争指数的变异函数、分维数,并用Kriging方法对竞争指数进行了插值,结果表明:竞争指数的半方差函数可拟合为指数模型,在空间中呈聚集分布;竞争指数的空间异质性较大,且空间变异的大小与尺度大小密切相关。分维数的分析证明,林木个体属性在小尺度上的空间变异不可忽视。     

农田土壤重金属空间变异多尺度研究

土壤重金属的特征尺度是确定适宜采样尺度的重要参考依据。采用尺度方差分析方法,并辅以半方差函数,对北京市顺义区农田土壤中砷(As)含量的空间异质性进行多尺度分析,其中半方差函数分析了土壤As含量的空间等级结构,尺度方差则识别了土壤As含量空间变异的特征尺度。结果表明:研究区内土壤中As含量具有较强的空间自相关性,存在空间多尺度结构。2. 4、9. 6 km左右为土壤As含量的特征尺度。在2. 4 km尺度上,土地利用、河流以及畜禽养殖对土壤As含量的空间异质性影响较大;在9. 6 km尺度上,土壤As含量的空间异质性受控于土壤质地等自然因素影响。     

昆明市云南松林地上生物量空间效应分析

以昆明市二类调查数据为基础,采用空间自相关和空间异质性分析方法,对昆明市云南松林地上生物量的空间分布规律进行研究。结果表明:昆明市云南松林生物量密度的空间聚类模式始终呈现出显著的空间正相关关系,其强度受到距离尺度的影响,在51.6 km处空间聚类模式最为显著;昆明市云南松林生物量密度的空间分布存在规律性,高值主要分布在昆明市的西北部地区,低值主要分布于东北部、中部、西南部以及东南部地区。云南松林生物量密度的空间异质性主要是由随机部分引起,且会受到采样间隔的影响;云南松林生物量密度在空间上是各向异性的,不同方向上的空间变异存在差异。昆明市云南松林生物量密度的空间自相关性和异质性的研究尺度分别为51.6 km和9 km,本研究可为昆明市的森林保护、森林经营管理提供参考。     

闽西竹林土壤物理性质的空间变异格局

采用地统计学与GIS分析方法,分析闽西永安市6个乡镇的毛竹林地的土壤含水量、土壤密度、最大持水量、最小持水量和土壤总孔隙度等6个物理性质的空间变异规律与分布格局。6个土壤物理指标变异系数介于0.12~0.30,均属中等变异;土壤含水量、最大持水量和毛管持水量最佳半方差函数模型均为球状模型,变程依次为3 970、4 360、4 710 m,土壤密度、最小持水量和毛管总孔隙度最佳半方差函数模型均为指数模型,变程分别为5 490、5 310、6 690 m,均大于1 000 m采样距离,且各指标随机性变异占总变异比例低于25%,分形维数趋近2,均呈现强空间相关性;除土壤密度呈各向同性且以0°方向(西—东)为优势格局外,其余5个指标呈各向异性且均以45°方向(西南—东北)为优势格局。土壤含水量与土壤密度的分布呈相反趋势,最大持水量、最小持水量和毛管总孔隙度分布格局相似,毛管持水量分布与研究区海拔密切相关,6个物理性质空间变异呈显著相关。     

基于遥感与地统计的森林生物量时空变异分析

大兴安岭林区是我国最大的天然林区,估算该区域的森林生物量,并研究该区域的森林生物量的空间格局特征具有重要意义。以20世纪末至21世纪10年代期间(1994—1997、2006—2007、2010—2011)的Landsat5系列TM遥感影像为基础数据,建立遥感信息模型,估算黑龙江省大兴安岭地区3个时期的森林生物量。采用0°、45°、90°、135°方向以及全局Morans I系数和半变异函数块金值、基台值、变程、块金值与基台值比值、拱高与基台值比值5个参数,对20世纪末至21世纪10年代研究区域3个时期的森林生物量进行异质性和空间自相关性分析。结果表明:研究区3个时期的森林生物量的整体性良好,均成连片化分布,没有出现破碎情况。森林生物量的半变异函数模型均为线性模型,3个时期的森林生物量的块金值与基台值比值都接近1。通过遥感反演方法获得森林生物量且估算精度均达到75%以上,为地统计分析提供了可靠的数据源。采用地统计分析方法对森林生物量进行空间异质性和自相关性分析,是对单独使用GIS工具对森林生物量进行空间分析的有益补充。因此,基于遥感与地统计学相结合的方法能够更好地实现森林生物量的时空变异分析。      

淄博优势玉米监测区土壤砷元素空间变异性研究

采用地统计技术研究了淄博优势玉米监测区土壤砷元素空间变异性,结果表明,淄博优势玉米监测区土壤砷元素监测数据呈对数正态分布,其经验半变异函数存在明显的各向异性,在北偏东70°方向上连续性最强。应用指数模型拟合经验半变异函数,采用普通克里格法预测了砷元素的空间分布状况,研究表明,本区域砷元素存在明显的空间异质性,污水灌溉是引起土壤砷元素空间变异性最主要的因素。     

光皮树幼林坡地土壤养分空间异质性和分布格局研究

采用地统计学的方法研究闽北光皮树幼林坡地土壤养分(0~20 cm)的空间异质性和分布格局。结果表明:光皮树幼林坡地土壤有机质、易氧化有机碳、水解氮、有效磷和速效钾均有较好的空间自相关性,其自相关函数均为由正相关向负相关方向发展,拐点为35~66 m;不同土壤养分的空间变异特征差异较大,易氧化有机碳的最佳拟合模型为指数模型,其余指标的最佳拟合模型均为高斯模型;除土壤有机质块金值/基台值的比值大于25%,呈现中等程度空间变异外,其余4个速效养分指标的块金值/基台值比值均小于25%,具有强烈的空间自相关,其空间变异主要由结构性变异引起,随机因素的影响较小;SOM、ROC和AP空间分布的连续性相对较好,其次为AN,AK的空间连续性较差,破碎化程度高,在小尺度上形成强烈的变异;坡面尺度土壤养分的空间异质性,不仅与坡位、微地形等环境因素有关,研究区采伐残余物输入的空间不均一性和炼山也可能对养分的空间变异有重要影响。     

克拉玛依市玛依湖区土壤有机质空间异质性分析

目的 研究克拉玛依市东部生态屏障的水源地玛依湖区土壤有机质的空间分布规律, 为湖区的生态环境保护提供科学依据和数据支撑。方法 以玛依湖区为研究对象,通过野外采样和室内分析,利用趋势分析法、反距离权重插值法、空间自相关法和半变异函数法分析玛依湖区不同土层深度土壤有机质的空间分布规律。结果 趋势法分析表明,玛依湖区土壤有机质含量在0~20、20~40、40~60和60~80 cm土层的变化速率存在差异,整体趋势为土壤有机质含量南北方向呈增加趋势、东西方向呈减少趋势。反距离权重插值法(IDW)研究表明,玛依湖区不同土层土壤有机质水平分布差异较大,局部地区土壤有机质含量存在明显的垂直分布特征,土壤有机质含量变化趋势同趋势法分析结果高度一致,整体表现为土壤有机质含量南北方向呈增加趋势、东西方向呈减少趋势。空间自相关法研究表明,0~20、20~40、40~60和60~80 cm土层的Moran指数分别为0.1643、0.1236、0.1955和0.2461,均在空间上呈现出显著正相关;4个土层的Z值分别为3.1510、2.5934、3.5903和4.6355,底层(40~60和60~80 cm)的土壤有机质空间正相关较显著、空间聚集程度最高,表层(0~20和20~40 cm)空间相关性不显著、空间聚集程度较低。半变异函数分析法表明,底层(40~60和60~80 cm)土层的块金效应分别为0.427和0.420,说明土壤有机质具有一定的空间相关性;表层(0~20和20~40 cm)土层的块金效应分别为0.033和0.045,土壤有机质的空间相关性较弱。结论 不同土层土壤有机质含量水平差异较大,南北方向呈增加趋势,东西方向呈减少趋势,局部地区存在明显的垂直分布特征。土壤有机质在表层(0~20和20~40 cm)空间相关性不显著,空间聚集程度较低;在底层(40~60和60~80 cm)空间相关性较显著,空间聚集程度较高。土壤有机质空间异质性受土壤类型、土壤质地、外围植被类型以及湖区面积变化的影响较大;在湖区外围生态屏障建设时,防护林树种、种植深度、种植密度的选择应当结合土壤有机质含量的空间分布状况进行。     

中小尺度下西北太平洋柔鱼资源丰度的空间变异

西北太平洋柔鱼是我国最重要的远洋捕捞对象之一,掌握其资源分布在空间上的分布特征将可为资源的可持续开发和利用提供基础。本文采用2011年8-10月我国在北太平洋150?-160?E、38?-48?N海域的柔鱼生产统计数据,以单船日产量(CPUE)为资源丰度指标,分经纬度10′?10′、20′?20′、30′?30′、40′?40′、50′?50′、60′?60′和70′?70′等7个尺度,利用地统计学方法对柔鱼资源丰度的空间分布特征进行了分析,探讨柔鱼资源丰度的空间变异特性。结果显示,8-10月柔鱼资源丰度均以指数模型拟合产生的空间自相关异质性程度最好;小尺度下(10′?10′、20′?20′、30′?30′)柔鱼资源丰度空间结构表现出中等水平及其以上的空间自相关变异程度,中尺度下(40′?40′、50′?50′、60′?60′和70′?70′)则相对比较低,基本上为弱空间自相关变异程度;柔鱼资源丰度空间结构显示有各向异性,8月和9月的方向角分别为西北-东南走向和东北-西南走向,10月受柔鱼性成熟开始南向洄游以及海洋环境的影响,其方向角变化较大。此外,论文对柔鱼资源丰度的适宜尺度作了进一步探讨,综合分析认为CPUE空间变异的研究应以小尺度为适宜,其中30′?30′最为稳定。论文结合柔鱼的栖息环境等,分析了它们对资源丰度时空变异及其特征的影响。     

基于遥感的南京市城市热岛效应时空演变分析

利用基于影像的反演算法,对南京市进行地表温度反演,分析了南京市城市热岛效应的时空演变。结果表明：①南京存在明显热岛效应,市区热岛强度普遍高于郊区1～3级;②自1988年以来,南京城市热岛效应面积增长明显,并出现向城南扩张的趋势;③南京热岛强度空间分布不均匀,新城区成为新的强热岛中心。     

农田土壤特性的空间变异性及Kriging估值法

以自相关和半方差函数对 40 m× 45m面积内的 90个点进行了土壤容重、田间持水量的空间变异性研究。结果表明 ,土壤特性表现出空间变异结构 ,但不是完全的随机变异 ,在一定范围内存在着空间相关现象 ,且空间结构无明显的方向 ,并对以空间变异结构为基础的 Kriging估值法作了探讨 ,其较普通平均法估值精度高。     

基于空间自相关的城市热岛时空格局变化

[目的]明确空间自相关分析方法运用于揭示城市热岛时空变化规律的有效性和可行性。[方法]利用Landsat热红外波段进行地表温度反演,采用空间自相关局部指标G系数进行城市热岛范围的界定,并进行1996—2016年福州城市热岛的时空格局研究。[结果]1996—2016年城市热岛范围持续扩展,热岛状况的恶化速度大于缓解速度,热岛问题日益严重,但在热岛内部,强度却有所缓解,福州热岛效应的威胁主要来源于城市扩展形成的新热岛区。[结论]空间自相关局部指标G系数能同时兼顾地表温度的高低及其空间相关关系,不仅能从统计学意义上有效地界定城市热岛范围,还能从可视化角度揭示其时空变化规律,从而为城市热岛定量研究提供新思路。     

基于引力模型的多中心城市地价空间结构分析———以重庆市为例

"多中心、组团式"的城市结构被认为是可持续的城市形态,也是学术界研究的焦点.本文以典型的多中心城市重庆为例,基于引力模型,分析城市组团(主中心、次中心、外围组团)之间的空间相互作用及其对地价空间结构的影响.研究发现,重庆组团的地价空间分布的差异性分析具有统计学意义(p0.05),呈多中心、镶嵌式分布特征,与城市形态一致.这说明,在城市地价分布和模拟时,除了繁华度、临近度、可达性因素外,还应充分考虑空间相互作用的影响.此外,引力模型能够较好地分析组团间相互作用对地价的影响,被证明是研究地价空间结构的良好选择.     

广东山区土壤有机碳空间变异的尺度效应

研究土壤有机碳的尺度效应能够为区域生态环境保护和确定合理的土壤取样间距提供科学依据。采用土壤类型法估算了广东山区表层(0-20 cm)和全剖面(0-100 cm)土壤有机碳密度,选择4条采样带,获取采样间距为250 m的土壤有机碳密度序列,并利用离散小波变换工具对其进行多尺度分解,得到2×250 m、2²×250 m、2³×250 m、2⁴×250 m、2⁵×250 m和2⁶×250 m 6个分解尺度上的小波信息,计算小波信息方差。结果表明:土壤有机碳密度具有较强的空间异质性,其空间异质性的大小受控于不同尺度下土壤有机碳密度分布格局的主导因子影响程度;整体上在大于等于1 km的尺度,其空间异质性较强;各个样带特征尺度的差异与各样带的土壤和植被类型、地貌特征以及土地利用方式、耕作管理方式等人类活动干扰强度有关。     

重庆主城跨国餐厅的空间分布特征及影响因素

以重庆主城九区为研究对象,运用大众点评网、艺龙网、高德地图等网络资源数据,借助ArcGIS,GeoDa空间分析软件定量分析跨国餐厅的分布特征.跨国餐厅作为一种生活方式的"符号",空间可接近和品质生活追求是影响其分布的重要因素.以轨道交通站点为核心的城市商务中心是跨国餐厅集聚的极核,渝北区、江北区、渝中区是跨国餐厅梯级分布的极核区域.商业综合体等级及商圈规模直接影响着跨国餐厅的空间分布,是造成跨国餐厅不均衡分布的主要影响要素.高星级酒店、高校和旅游目的地是跨国餐厅空间布局的主要节点.整体上,重庆主城的跨国餐厅呈现分散化、破碎化的空间形态,空间自相关度不高.重庆主城特殊的山地城市空间形态塑造了破碎化、组团式的人文要素分布格局,这是重庆跨国餐厅空间分布不同于其他东南沿海城市和平原城市的重要特征.     

基于区域分化下重庆市土地利用结构效率评价———综合运用信息熵和 Malmquist指数

以重庆市38个区县的面板数据为基础,综合运用信息熵和Malmquist指数模型,对重庆市2004-2013年期间土地利用结构信息熵以及土地利用全要素生产率及其分解进行分析评价.结果发现:(1)2004-2013年重庆市的土地利用结构信息熵总体呈"平稳-下降-平稳"的变化趋势,空间上信息熵值由主城片区向两翼递减,各片区的发展方向不同是导致其空间分异主要原因.(2)2004-2013年重庆市的全要素生产率呈现微弱的递减趋势,技术效率的下降是其主要原因,各片区的全要素生产率表现出鲜明的空间分异特征,经济发展阶段的不同以及经济发展的局限等问题是形成差异的主要原因.研究发现各片区出现的问题不能"一刀切",需区别对待技术进步、土地配置效率以及集约利用等因素对于土地利用效率的影响.