作物生育指标空间变异性套合结构模型的建立

本文通过田间系统采样，运用地质统计学原理探讨了株高、茎粗两生育指标的空间结构性，并建立了东西、南北、东北、西北四个方向的变差函数模型。结果显示两变量具有较明显的区域化变量特征和较好的空间结构性。且变差函数模型为带状异向性。运用模型迭加的方法建立了所研究变量的带状各向异性套合结构模型。     

基于地质统计学影像纹理的草地植被群落空间结构分析

【目的】基于地质统计学影像纹理,定量分析草地植被群落空间结构的变异规律,为草地生态系统的恢复与重建提供依据。【方法】从科尔沁草原地区奈曼县57个退牧还草区域中遴选出25个有代表性的样地,应用地质统计学方法,计算10种典型植被群落的试验变异函数并拟合到球状模型,用变程和基台值来表达植被群落的空间结构特征,然后将从影像中计算得到的变异函数模型参数与样地植被群落空间结构特征对应起来,反演植被群落的空间结构,分析样地植被群落的空间分布规律。【结果】在分析的25个样地植被群落中,大多数种群的空间相关性和变异强度均较大;根据变异函数值、变程推断得到的样地优势物种与实际调查结果吻合率达到95％。【结论】应用地质统计学影像纹理研究草地植被群落空间结构特征的方法可行,该方法能较准确地从影像上直接推断优势物种并分析种群空间结构的变异规律,极大地减少了人工调查的投入。     

土壤水盐信息及作物生育指标空间结构性分析

在田间系统采样研究基础上，将影响系数法进行补充后应用到对特异值处理中，运用地质统计学原理探讨了小尺度条件下土壤水盐信息及株高、茎粗两生育指标的空间结构性并建立了变差函数模型。结果显示各信息均具有较明显的区域化变量特征和较好的空间结构性，可用区域化变量理论来分析研究，且经特异值处理后C0值有了不同程度的降低，弥补了单纯采用经典概率统计法对作物生育指标进行分析的不足，对作物信息进行空间结构性和定量化研究为精确农业的实施提供必要的技术支撑。     

西北太平洋柔鱼资源丰度的空间尺度分析

对2011年西北太平洋柔鱼Ommastrephes bartramii渔获统计数据,进行了12个不同尺度的划分,采用地统计学方法分别计算了各尺度下柔鱼资源丰度的空间分布格局的特点.结果表明:块金值和基台值在不同尺度下的变化趋势基本一致,但其他参数表现有所差异;中小尺度下半变异函数拟合模型主要为指数模型和球状模型,变程呈线性分布,空间自相关性相对较强;而大尺度下半变异函数拟合模型均为高斯模型,变程呈现上下波动趋势,空间自相关性相对较弱.结合西北太平洋柔鱼群体自身的种群结构特征以及海洋环境进行分析,结果表明,小尺度下空间结构差异主要反映了柔鱼群体自身的种群结构特征,中尺度下主要反映了海洋环境对柔鱼群体结构产生的影响,而大尺度下变量的随机性和变化幅度较大,体现的空间自相关性较弱,可能受海洋环境的影响过大而不适于柔鱼种群空间分布格局的研究.     

北京延庆盆地农田表层土壤肥力评价及其空间变异

【目的】土壤肥力评价及其空间变异研究,可为科学施肥、作物布局调整等提供依据。【方法】在以往土壤肥力评价仅考虑常规养分指标的基础上,引入微量元素养分指标,采用主成分分析法、隶属度函数和地统计方法,对北京延庆盆地表层土壤肥力进行综合评价,并研究其空间变异特征。【结果】研究区土壤常规养分和微量元素养分的综合肥力贡献率分别为0.63和0.37;土壤综合肥力指数处于0.22—0.97,平均为0.53;其空间变异具有一阶趋势,去除趋势后所剩残差表现出较弱的空间相关性;空间总体分布受有机质和全氮分布的影响较大,局部地区分布还受有效铜、有效锌等微量元素养分的影响;菜地土壤单一有效微量元素指标的肥力水平和综合肥力水平总体上均高于果园和粮田。【结论】将土壤常规养分和微量元素养分同时纳入土壤肥力质量评价指标体系是可行的和必要的,利用地统计学方法能较好地揭示土壤肥力质量的空间变异规律。     

栗角斑蚜与红点唇瓢虫种群空间格局的地统计学分析

应用地统计学方法对栗角斑蚜及其天敌种群的空间结构和空间相关性进行研究.结果表明,在板栗生长的4～7月和9月等5个时期,栗角斑蚜种群的半变异函数模型是球形,在林间基本上呈聚集型分布.只是在个别时期(8月和10月),栗角斑蚜种群的半变异函数为直线型,在林间的空间格局为随机分布或均匀分布.红点唇瓢虫种群的半变异函数模型均为球形,在林间呈聚集型分布.栗角斑蚜种群和红点唇瓢虫种群的实验半变异函数曲线模糊贴近度在不同时期均较高,同域效应明显.     

喀斯特石漠化地区土壤养分空间异质性研究构想

在前人工作基础上用地统计学的区域化变量理论和变异函数并结合地理信息系统技术,对石漠化地区土壤养分的空间异质性进行定量研究,以揭示石漠化地区土壤养分的空间变异规律,对石漠化地区生态保护与恢复和农业生产有重要的理论指导价值。     

区域农业可持续发展评价研究

农业可持续发展是当今学术界及农业管理部门关注的热点,制订科学的、合理的农业可持续发展指标体系有助于区域农业可持续发展战略的顺利实施.本文通过对农业活动、农业政策与农业环境变化关系的研究,提出了反映农业可持续发展状态指标分析框架,并建立了综合评价的多目标线性加权函数模型.评价方法具有可操作性和一定的推广应用价值.     

丘陵区土壤有机质空间分布预测的神经网络方法

土壤性质空间分布信息的准确表达是土壤资源优化利用和土壤环境保护的需要.为模拟川中丘陵区县域尺度上土壤有机质的空间分布格局,构建了以地理坐标、地形和植被因子为网络输入的径向基函数神经网络模型(RBFNN_E),并将该方法与普通克里格法(OK)、多元回归模型(MLR)和仅以地理坐标为网络输入的神经网络模型(RBFNN_C)相比较.结果表明:RBFNN_E对479个验证点模拟结果的平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)和均方根误差(RMSE)较MLR分别降低了1.74％、1.45％和2.64％,较OK分别降低了7.77％、12.76％和3.92％,较RBFNN_C分别降低了8.89％、9.81％和7.68％.从模拟的空间分布图来看,RBFNN_E能较好地刻画环境变化引起的土壤有机质空间变异的细节信息.因此,融合环境因子的神经网络模型(RBFNN_E)不仅具有较高的模拟精度,还能更好地揭示复杂地形下土壤有机质的空间变异,使模拟结果更符合区域地学规律与实际情况,可为复杂环境条件下土壤管理、精准农业的实施以及区域环境规划等提供科学依据.     

基于半变异函数的城市热岛空间异质性分析

以重庆市主城区及周边区域为研究靶区,基于遥感影像(Landsat-8)数据反演地表温度,运用半变异函数,从多方向和多尺度综合分析城市热岛的空间异质性,并探究其驱动原因.结果表明:重庆市热岛整体空间自相关性较强,呈带状分布于3条山脉中间建筑密集的区域;各向实验半变异函数和分维数都表明热岛呈现出明显的各向异性,且在0°~22.5°(北偏东)方向上的变异最为简单,但由于山脉对城市热岛空间分布的阻隔,导致其在与山脉延伸方向相垂直的90°~112.5°方向上表现出最为复杂的空间变异;随着尺度的减小,结构性引起的变异越来越强,半变异函数所能描述的空间异质性越来越精细;同时发现在某些特定尺度下,河流与山脉对于热岛空间异质性所产生的影响较为相似,且城市建筑引起的变异比较稳定.     

安徽农村信息环境综合评价指标体系建立初析

信息环境综合评价是全面、综合、深入地评析和认识一个地区信息环境状况的最佳手段。从理论与实践相结合的角度,针对信息环境系统整体性分析、安徽农村信息环境现状以及合理选择农村信息环境综合评价指标三个层面,对安徽农村信息环境综合评价进行最初阶段的研究。     

生态安全视角下的土地整治规划环境影响评价——以湖南省平江县为例

从生态安全角度,创新性地建立包含生态环境、景观格局、社会环境、经济环境四大因素的土地整治规划环境影响评价指标体系,使环境影响评价体系更加全面。采用层次分析法和熵值法相结合的综合确权法对指标赋权,运用改进的综合指数评价模型计算规划前后的安全分值,定量探讨土地整治规划对生态环境的具体影响。以湖南省平江县为例进行实证分析,计算出全县2020年相对2010年的生态安全综合指数为1.1204,土地整治规划对环境的整体影响是正面的,在生态安全方面是切实可行的。     

基于模糊综合评价法与层次分析法的环境质量综合评估算法设计

将模糊综合评价法中改进的单层次综合评判算法模型和层次分析法相结合,充分利用两种算法的优点,设计了一种能够给出更客观评价的方法。在评价区域环境质量时,选取了空气质量、水体质量、土壤质量、日照强弱等因素,利用层次分析法确定权重,最后利用模糊综合评价法给出评判结论。     

广西油茶叶绿素含量指数的变异分析

为了分析广西普通油茶(Camellia oleifera Abel.)种质资源叶绿素含量指数的变异情况,对广西具有代表性的普通油茶种质资源叶绿素含量指数进行了测定。结果表明,广西普通油茶种质资源叶绿素含量指数平均值为96.94,变异范围为13.00~412.90,极差为399.90,变异系数为33.83%;种质资源间叶绿素含量指数存在极显著差异,重复间差异不显著;聚类分析将叶绿素含量指数相近的聚成类,然而种质资源间叶绿素含量指数没有明显的地理区系特征。     

曲周菜地的环境质量评价

针对无公害生产环境质量的综合评价，采用污染指数法对曲周县蔬菜产地的水、土和大气环境质量进行了分析和综合评价。结果表明，曲周县菜地的生态环境质量已达到无公害水平；仅部分单项污染指数刚达到警戒限污染程度，属尚清洁水平，可作为无公害蔬菜生产基地。     

黄河呼和浩特段水体污染风险评估及其发生特性

通过建立风险评估模型、风险分级级别,对2011—2013年黄河呼和浩特段不同断面、时间和指标的水质数据进行时空分布上的水体污染风险分析。结果表明:水污染风险时空分布不具有相关性,但有较强的局地性、偶发性、变化性;常规指标、金属指标、有机化合物指标、阴离子及盐类指标在时间、空间上的水污染风险值分别为5.71~7.28、1.94~17.58,1.37~1.60、0.21~1.72,1.30~0.87、0.68~3.18,1.18~1.44、0.68~0.86;浑津桥、小入黄口断面处的污水排放致使常规指标在主干流、各支流均处于高风险状态,但其他3类指标均处低风险水平及以下,且整体上各支流风险程度高于主干流。如若无重大污染事件发生,则各项指标风险值较低且稳定,也无水污染风险事件引发的趋势。     

水土保持的环境效应及其评价

水土保持的环境效应包括生态环境、社会经济环境效应。对环境效应的评价包括通过建立区域水土保持信息平台,研究水土保持对生态环境关键要素的影响,建立综合评价指标体系和方法来进行生态评价,以及通过灰色系统的理论评价社会经济效应,这都为进行水土保持工作提供了科学依据。     

土壤重金属污染评价方法研究——以广州市为例

目前土壤环境质量评价方法按照评价对象可归纳为单因子指数法和综合评价法两类若干种。以广州市208个土壤样品8种重金属为研究对象,创新性地采用分级统计、相关性分析、评价等级差值分析、综合排序分析等方法对目前主要的土壤环境质量评价方法进行定性和定量研究,旨在推荐最适合的土壤环境质量评价方法。结果表明:从评价结果的分级程度看,单因子指数法中富集指数法最优,综合评价法中内梅罗指数法和模糊数学法最优;相关性分析结果表明,物元分析法与其他4种综合评价法的平均相关性系数为0.477,大于其他综合评价法的平均相关性系数,按照评价结果一致性原则,物元分析法最优;评价等级差值分析表明,模糊数学法与其他4种综合评价法评价等级的平均差值最小,为0.71,按照评价等级接近的原则,模糊数学法最优;通过综合排序比较各综合评价法的排序得出,模糊数学法平均排名最优,其次为物元分析法、内梅罗指数法、灰色聚类法、潜在生态危害指数法。综上所述,富集指数法和模糊数学法是两种首选方法,在土壤重金属污染评价中可以组合使用。     

江苏省不同区域环境公平测度及对策研究

以区域经济发展水平差距悬殊、环境污染差异明显的江苏三大区域为例,采用统计分析方法探讨经济发展、环境污染排放的区域差异特征,构建环境公平测度指数,并分别对1998年和2005年各市环境公平程度进行测度,通过聚类分析方法和GIS空间分析工具评价了环境不公平指数的空间分布,探讨环境公平的地域差异程度.结果表明:江苏省环境不公平指数呈现明显的区域差异现象,环境不公平指数级别为苏南最高,苏中次之,苏北最低,而且随着经济地域差距的增大呈扩大趋势.初步认为此现象主要由苏南地区产业结构的优化升级及产业污染由苏南向苏北的蔓延所致.最后提出实行生态环境空间管制、实施生态补偿机制、建立环保政绩考核体系、强化流域管理、建立有地区差别的环境经济政策等区域协调发展建议.     

基于分层多元复合模型的广东省农田土壤有机碳高精度制图

农田有机碳库是唯一可在较短时间尺度上通过合理利用而进行适度调节的碳库,农田土壤有机碳高精度制图对进一步明析地理环境背景,提升区域土壤固碳潜力,促进碳交易、碳中和等具有重要的意义。本研究以广东省为研究区,在中大空间尺度区域综合特征分区的基础上,基于地理探测器确定农田土壤有机碳空间分异的变量结构,分区构建分层多元复合模型,根据208 503个土壤采样点数据编制研究区高精度农田土壤有机碳密度空间分布图。结果表明：耦合自然地理特征和社会经济特征,引入多距离空间聚类进行中大空间尺度综合特征分区,能够显著收敛样本离散程度,土壤有机碳样本标准偏差均值、方差均值较未分区前分别下降0.55、3.53,Moran''s I指数上升0.08。受自然环境与人为扰动双重影响,农田土壤有机碳空间变异的变量众多,且不同综合特征分区内变量结构差异较大,年均降水量、海拔高度、地形坡度等变量在不同特征分区的影响力存在显著差异,土地利用方式及土壤理化性质等变量对不同特征分区均存在较大的影响力。基于地理探测器构建的分层多元复合模型,较好地解决了中大尺度和复杂情景下土壤有机碳空间分异规律与空间突变的同步表达矛盾,抑制了多变量插值噪声增加,其综合精度较地理加权回归模型（GWRK）、径向基函数神经网络（RBFNN）和普通克里格（OK）分别提升6.45%、10.45%和7.50%。在大密度样本集支持下,综合区域综合特征分区、地理探测器、分层多元复合模型等技术手段编制的广东省高精度农田土壤有机碳空间分布图,预测结果准确,空间细节表达清晰,为编制大空间尺度的土壤有机碳分布图探索了有效路径。