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城市内涝调节服务供需关键区识别与优先级划分

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生态学报 2022年第2期42卷 500-512页

作者：辛儒鸿曾坚李凯王倩雯丁锶湲天津大学建筑学院天津300072 哥本哈根大学地理科学与自然资源管理系哥本哈根1958

在全球气候变化和城市化背景下,城市内涝灾害频发,严重危及城市居民的人身安全、财产安全及公共安全。如何精准施策,针对关键区域进行城市内涝调节治理已成为社会各界关注并亟需解决的重要问题。基于生态系统服务供需视角,以径流调节率... 详细信息

在全球气候变化和城市化背景下,城市内涝灾害频发,严重危及城市居民的人身安全、财产安全及公共安全。如何精准施策,针对关键区域进行城市内涝调节治理已成为社会各界关注并亟需解决的重要问题。基于生态系统服务供需视角,以径流调节率表征城市内涝调节的供给水平,以胁迫性、暴露性和脆弱性指标表征城市内涝调节的需求水平,构建了完整的技术路线和指标体系,从而识别城市内涝调节供需失衡的关键区,并确定规划干预的优先级。基于此,以岛屿型城市厦门岛为例,使用遥感数据和人口、社会、经济数据,运用ArcMap10.8、ENVI5.3和GeoDA平台,模拟评估了城市街区尺度下城市内涝调节服务的供需水平及空间分布特征。通过供需匹配将研究单元划分为:高供⁃高需,低供⁃高需,低供⁃低需和高供⁃低需4种类型,并识别出114个供需严重失衡的关键区,该类关键区面临城市内涝调节服务供给短缺的严峻挑战,是未来城市规划过程中需要重点优化的对象。在此基础上,使用优先级指数将关键区划分为5个规划干预优先级,明确了城市内涝治理的优先次序。研究结果为开展具有针对性的城市内涝调节治理实践提供了新的科学依据,同时在解决城市内涝灾害问题,推进以人为核心的新型城镇化方面具有重要理论与现实意义。

关键词：内涝灾害生态系统服务供需评估关键区优先级

资源枯竭型城市生态保护修复关键区识别研究:以江西省大余县为例

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生态与农村环境学报 2021年第8期37卷 1031-1040页

作者：张晓平胡紫红危小建黄耀文东华理工大学测绘工程学院江西南昌330013

依据“生态安全格局-关键区-保护修复策略”思路,以江西省大余县为研究区,识别生态源地、生态“夹点”、障碍点、断裂点和破碎生态空间等关键区数量及空间分布,提出生态保护修复类型区及其相应措施。研究结果表明:(1)大余县生态源地共14... 详细信息

依据“生态安全格局-关键区-保护修复策略”思路,以江西省大余县为研究区,识别生态源地、生态“夹点”、障碍点、断裂点和破碎生态空间等关键区数量及空间分布,提出生态保护修复类型区及其相应措施。研究结果表明:(1)大余县生态源地共147.36 km 2,涉及林地、水域和草地,生态廊道69条,呈现出两横五纵的空间特征。研究识别生态“夹点”12处,生态障碍点13处,生态断裂点23处,破碎生态空间57.46 km 2。(2)生态保护修复类型区包括矿山修复区、山水治理区、农田整治区、农村建设用地整治区和交通用地优化区,建议分别采取矿山复绿、山体治理和水污染防控、农用地整理和耕地污染防控、居民点整合和农村道路复垦、建立野生动物通道和沿线植被恢复等策略。(3)基于生态安全格局构建,从区域整体视角识别生态保护修复关键区,依据关键区所覆盖土地利用类型划分生态保护修复类型区,并以此为基础提出系统性的保护修复策略。研究结果有助于资源枯竭型城市生态系统从关键点、线、面的修复工程向山水林田湖草系统修复推进。

关键词：资源枯竭型城市生态保护修复生态源地关键区大余县

中国积雪资源时空演变特征及其旅游开发关键区识别

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地理研究 2023年第2期42卷 352-370页

作者：刘志林王磊丁银平角媛梅周司洋徐秋娥唐承财宁夏大学前沿交叉学院中卫755000 乐山师范学院旅游与地理科学学院乐山614000 云南师范大学地理学部昆明650500 北京第二外国语学院旅游科学学院北京100024

积雪资源深刻影响着滑雪旅游的发展与布局,刻画中国积雪资源时空特征,识别旅游开发关键区,对中国冰雪旅游高质量发展具有重要意义。本文通过Mann-Kendall突变检验、热点分析、重要-感知实绩分析(IPA)等方法刻画中国1979—2020年积雪资... 详细信息

积雪资源深刻影响着滑雪旅游的发展与布局,刻画中国积雪资源时空特征,识别旅游开发关键区,对中国冰雪旅游高质量发展具有重要意义。本文通过Mann-Kendall突变检验、热点分析、重要-感知实绩分析(IPA)等方法刻画中国1979—2020年积雪资源时空演变特征,构建资源稳定性-旅游开发适宜性指标体系,识别中国滑雪旅游开发关键区。结果表明:(1)中国积雪资源过去40年变化可划为3个阶段,1980—1995年(Ⅰ)积雪资源下降,1995—2010年(Ⅱ)增加,2010—2020年(Ⅲ)下降。在空间上,变化面积呈现Ⅰ-Ⅱ(33.2%)>Ⅱ-Ⅲ(31.1%)>Ⅰ-Ⅲ(29.3%)的特征;(2)中国积雪资源在月尺度上,1—3月(Ⅰ)积雪资源基本维持稳定,3—10月(Ⅱ)显著下降,10—12月(Ⅲ)恢复。在空间上,变化面积呈Ⅰ-Ⅲ(30.3%)>Ⅱ-Ⅲ(28.3%)>Ⅰ-Ⅱ(26.8%)的变化规律;(3)中国境内滑雪旅游开发极关键区面积占比为4.90%、关键区为11.69%、一般区为31.57%、不关键区为25.73%、极不关键区为26.11%,总体来看中国境内85%的区域不适宜开发滑雪旅游活动,具体开发过程应该根据社会发展水平分时期进行;(4)冬季(12—2月)最适宜开发滑雪旅游的省份为辽宁、吉林省,集中在长白山一带,积雪资源稳定,旅游开发条件优越;(5)积雪资源最好的省区为黑龙江、吉林、内蒙古、西藏、新疆、青海等。旅游开发条件最好的省份为北京、天津、广东、山东、上海、江苏、辽宁、河北、山西、安徽和湖北等;(6)通过对滑雪旅游开发关键区季节分析,得出中国具备开发全季户外滑雪旅游的基础条件,华北、华东和华南等大都市圈具备在夏秋季开展室内冰雪旅游的市场条件。

关键词：积雪资源滑雪旅游稳定性开发适宜性关键区

首都机场西北向雷暴下山增强减弱的关键区研究

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民航学报 2022年第6期6卷 69-73页

作者：黄继雄傅灵艳谭杰丽中国民用航空华北地区空中交通管理局

本文对2018年6月26日及2018年7月4日首都机场2次西北向超级单体雷暴下山过程进行对比分析，发现：首都机场西北部30～50 km昌平、延庆境内，官厅水库和密云水库之间，北京平原北部燕山山脉的军都山与西部太行山脉的西山交汇处，为首都... 详细信息

本文对2018年6月26日及2018年7月4日首都机场2次西北向超级单体雷暴下山过程进行对比分析，发现：首都机场西北部30～50 km昌平、延庆境内，官厅水库和密云水库之间，北京平原北部燕山山脉的军都山与西部太行山脉的西山交汇处，为首都机场西北向雷暴下山减弱、增强的关键区。关键区是首都机场西北向雷暴进入平原前能发生快速生消演变的最后一个区域，对于西北向雷暴可在其开始下山后10 min左右判断是否影响首都机场，临近预报提前量30～60 min。最后用2021年首都机场西北向雷暴下山过程对关键区进行验证，以提高首都机场西北向雷暴的临近预报水平。

关键词：西北向雷暴下山增强关键区

基于GIS和MUSLE的东北沟小流域非点源污染关键区识别

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水土保持研究 2014年第2期21卷 123-126,2页

作者：刘楠谢永生索改弟景民晓陈磊西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

以河北省平泉县东北沟小流域DEM、土地利用类型和土壤调查数据为基础,在地理信息系统(GIS)的支持下,运用修正的通用土壤流失方程(MUSLE)对研究区非点源污染进行关键区识别及分级。结果表明:关键区按所占面积从大到小依次为低风险关键区... 详细信息

以河北省平泉县东北沟小流域DEM、土地利用类型和土壤调查数据为基础,在地理信息系统(GIS)的支持下,运用修正的通用土壤流失方程(MUSLE)对研究区非点源污染进行关键区识别及分级。结果表明:关键区按所占面积从大到小依次为低风险关键区、高风险关键区和中风险关键区,且各区主要沿水域分布。关键区中农业用地占到了流域农业用地总面积的37.3%,而随着风险等级的提高,关键区中农业用地所占比例显著增加。研究区非点源污染的主要来源是沿水域分布的农业用地,与实际情况吻合,研究结果能为研究区非点源污染治理提供科学指导和理论支持。将GIS与MUSLE模型相结合能够快速识别非点源污染关键区,该方法科学有效,具有很强的适用性。

关键词：非点源污染关键区 GIS MUSLE

潮河流域非点源污染关键区识别及其管理措施研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2012年第5期48卷 497-504页

作者：唐芳芳徐宗学徐华山北京师范大学水科学研究院水沙科学教育部重点实验室北京100875 河南理工大学资源环境学院河南焦作454003

选取SWAT模型,对潮河流域径流、泥沙及非点源污染过程进行模拟.在对模型进行率定和验证的基础上,参照土壤侵蚀模数与国家地表水环境质量标准对土壤侵蚀及总氮污染关键区进行识别.最后分别在土壤侵蚀和总氮污染关键区设置污染控制情景,... 详细信息

选取SWAT模型,对潮河流域径流、泥沙及非点源污染过程进行模拟.在对模型进行率定和验证的基础上,参照土壤侵蚀模数与国家地表水环境质量标准对土壤侵蚀及总氮污染关键区进行识别.最后分别在土壤侵蚀和总氮污染关键区设置污染控制情景,对控制措施成效进行模拟和评价.结果表明,SWAT模型可以较好地模拟潮河流域水文过程和污染物迁移转化过程;流域20.9%的区域为轻度土壤侵蚀区,39.8%的区域为总氮风险区;梯田、等高耕作、退耕还林还草和减少化肥施用量等措施都不同程度地对非点源污染负荷起到一定的削减效果.

关键词：潮河 SWAT 关键区情景,非点源污染

哈尼梯田景观水源区的水源涵养功能及关键区识别研究

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哈尼梯田景观水源区的水源涵养功能及关键区识别研究

作者：宗路平云南师范大学

学位级别：硕士

基于水源涵养功能的重要性及哈尼梯田面临水资源短缺的紧迫性,本文以红河哈尼梯田世界文化景观遗产核心区的典型水源区--云南省红河州元阳县全福庄河流域上游水源区为研究对象,综合运用地理学、生态学、水文学等相关原理及研究方法,运... 详细信息

基于水源涵养功能的重要性及哈尼梯田面临水资源短缺的紧迫性,本文以红河哈尼梯田世界文化景观遗产核心区的典型水源区--云南省红河州元阳县全福庄河流域上游水源区为研究对象,综合运用地理学、生态学、水文学等相关原理及研究方法,运用实验分析与地理信息系统（GIS）技术分析相结合的手段,对研究区的水源涵养功能综合分析并识别出水源涵养关键区,提出保护规划建议,主要研究结论如下:（1）土壤水分作为控制土壤-植物-大气界面物质和能量交换过程的关键因子,其时空分布对揭示生态水文过程并识别水源涵养关键区具有明显指示作用。①通过网格法采集水源区表层土样,应用传统统计学及地统计学方法分析旱、雨季土壤水分空间变异。结果表明:旱季土壤水分Cv为18.50%,半变异函数结构比值为99.9%,变程为383 m;雨季土壤水分Cv为18.19%,半变异函数结构比值为99.9%,变程475 m。土壤水分均呈中度变异,存在强烈的空间自相关性。从旱季到雨季,土壤水分空间结构参数存在差异,变程变化最明显;各向异性存在一致性但比值差异明显。Kriging插值图表明旱季土壤水分空间格局明显呈斑块分布,斑块破碎度较大,空间连续性较差。雨季呈阶梯状分布,空间连续性强,土壤水分变异的复杂程度减小。旱、雨季土壤水分格局总体变化趋势较一致,但旱季的格局更显著,基本与土地利用格局分布相一致。土壤水分时空变异能够反映水源涵养格局,识别出水源涵养关键区。②对水源区的优势植被类型（草地Ⅰ（蕨草地）、林地Ⅲ（过熟原始林）、林地Ⅳ（成熟原始林））0-300cm土层土壤水分含量垂直变化研究表明:土壤水分垂直变异均呈现上升-下降-上升-下降,最后趋于平稳的波动趋势,其拐点约在土层60cm、140cm、230cm处。土壤水分运动趋势在拐点处受邻层土壤含水量影响很大。林地Ⅲ土壤的水分垂直变化属于“双峰”剧烈波动型,林地Ⅳ土壤和草地Ⅰ土壤的水分垂直变化则属于“双峰”弱波动型;土壤水分的垂直变化主要受到土壤质地和植被类型控制。（2）在前期对全福庄水源区样方植被调查、景观格局特征分析及流域生态水文效应单元研究的基础上,选取水源区内5种典型景观类型（7个样方）:草地Ⅰ（蕨草地）、草地Ⅱ（荒草地）、林地Ⅲ（过熟原始林）、林地Ⅳ（成熟原始林）、林地Ⅴ（人工林）、园地Ⅵ（茶园）、耕地Ⅶ（土豆地）为研究对象,从土壤、枯落物和林冠层分析各景观类型的水源涵养功能特征。①土壤是水源涵养的主体,其持水能力是表征水源涵养的主要指标。土壤最大总持水量总体呈现出:原始林地＞草地＞人工林地＞园地＞耕地;土壤入渗性能总体趋势为:原始林地＞草地＞人工林地＞耕地。②水源区森林枯落物层总生物量为:原始林地＞草地＞人工林地;总持水率为:原始林地＞草地＞人工林地。最大持水量为:原始林地＞草地＞人工林地。③在2014.7~2014.9期间,对水源区森林结构类型差异较大的样方（林地Ⅲ、林地Ⅳ、林地Ⅴ）进行的38场林内外降雨观测研究表明,三个样方不同林型林冠截留量与降雨量呈正比;林冠平均截留量表现出过熟原始林＞成熟原始林＞人工林;平均截留率为过熟原始林（39.47%）＞成熟原始林（34.43%）＞人工林（27.89%）;林冠截留特征差异不大。（3）在对水源涵养功能机制研究基础上,应用层次分析法和空间叠加方法,对水源区的水源涵养功能进行评价并识别关键区。①利用层次分析法,对水源区水源涵养能力进行综合评价可知,水源区各景观类型中原始森林水源涵养功能最强。②基于水源区实际调查采样分析数据,运用图层叠加的方法得出水源区的水源涵养功能分布格局为总体上遵循东南向西北递减的特征。结合土壤水分对水源涵养格局的指示作用,识别出水源涵养关键区位于水源区东南部,水源涵养空间分布格局与土壤水分含量的空间分布格局较一致,即土壤水分的空间分布格局能够识别出水源涵养功能的关键区。实地调查表明,所识别的水源涵养关键区正是原始森林分布的区域,而水源涵养最差的区域则以人工茶园和旱地（主要种植土豆）为主。所以,针对水源涵养功能的格局分布,对水源涵养功能进行区划并提出相应的保护建议。

关键词：水源涵养功能空间格局关键区识别哈尼梯田景观

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关键区温度重设定的自适应按需新风控制

暖通空调 2007年第11期37卷 6-10页

作者：徐新华王盛卫崔景潭香港理工大学丹佛斯(上海)自动控制有限公司

针对多区域变风量空调系统,提出一种关键区温度重设定的自适应按需新风控制策略,以最少的能耗满足各区的室内空气质量要求。该策略实时检测各区人员负荷,识别关键区,充分考虑关键区的新风需求,在进行新风设定时充分考虑循环空气中没有... 详细信息

针对多区域变风量空调系统,提出一种关键区温度重设定的自适应按需新风控制策略,以最少的能耗满足各区的室内空气质量要求。该策略实时检测各区人员负荷,识别关键区,充分考虑关键区的新风需求,在进行新风设定时充分考虑循环空气中没有使用完的新风。关键区的温度重设定可以加大输送到关键区的送风量从而加大关键区的新风量,新风比减小,从而达到节能目的。利用多区域变风量空调系统的动态仿真平台对该控制策略进行了测试,对其动态控制性能、能耗特性及空气质量特性进行了评估,同时将该控制策略与其他按需新风控制策略进行了比较。

关键词：多区域变风量空调系统关键区温度重设定自适应按需新风控制能耗特性空气质量

凤羽河流域农业面源污染负荷估算及关键区识别研究

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凤羽河流域农业面源污染负荷估算及关键区识别研究

作者：李文超中国农业科学院

学位级别：硕士

目前，农业面源污染逐渐成为影响水环境质量的主要因素之一，加强农业面源污染的防控和管理对改善区域水环境具有非常重要的意义。近年来，受农业面源污染的影响，被誉为云南高原明珠的洱海水质呈逐渐恶化的趋势。凤羽河位于洱海流域农... 详细信息

目前，农业面源污染逐渐成为影响水环境质量的主要因素之一，加强农业面源污染的防控和管理对改善区域水环境具有非常重要的意义。近年来，受农业面源污染的影响，被誉为云南高原明珠的洱海水质呈逐渐恶化的趋势。凤羽河位于洱海流域农业面源污染发生较为严重的北部区域，是洱海的主要来水之一，对洱海入湖水量和水环境具有重要调控的作用。本研究以凤羽河流域为例，采用野外实地监测、SWAT面源污染模型、磷指数模型和输出系数等方法，对农业面源氮磷污染物的产生、迁移及其输出的时间变化规律和空间分布特征进行研究，识别了农业面源污染的关键期和关键区，为提高肥料利用率、减少农田面源污染、保护高原湖泊洱海水环境安全提供依据，对于其它流域的氮磷负荷估算和农业面源污染防控也具有重要参考价值。主要研究结论如下：（1）通过对实测数据进行分析，研究表明降雨径流及河流中氮磷的浓度呈明显的季节性变化规律，且氮、磷及其溶解态和颗粒态之间存在一定差异。汛期（6-11月）内的降雨、基流、地表径流及总径流分别占全年的90.2%、60.8%、91.2%和66.9%。总径流中溶解态氮的浓度6月年内最高，而颗粒态氮8月最高;与氮相比，溶解态和颗粒态磷浓度除在暴雨期8月较高外，其他月份一般处于较低水平。此外，污染物的输出与地表径流和土壤侵蚀关系密切。总径流中颗粒态氮、溶解态磷、颗粒态磷浓度与泥沙及地表径流呈显著正相关关系，硝态氮及溶解态氮与基流呈显著负相关关系，泥沙与总径流量及地表径流量存在显著的正相关性。（2）流域出口输出的氮磷负荷也呈明显的季节性变化特征，汛期（6-11月）是凤羽河流域氮磷输出的关键期，并且地表径流是其输出的主要途径。流域内全年输出的总氮负荷为77.63t，其中溶解态占76.0%;总磷负荷为19.07t，其中颗粒态占74%。汛期贡献了全年58.1%的硝态氮、63.0%的溶解态氮、83.6%的颗粒态氮、68.0%的总氮、88.6%的溶解态磷、90.4%的颗粒态磷和90.0%总磷输出负荷，其中，7-9月污染物输出负荷最高，尤以8月最甚。仅就汛期而言，地表径流虽然仅占到全年总径流的18.2%，却输出了42.5%的颗粒态氮、46.9%的溶解态磷、60.9%的颗粒态磷和57.3%的总磷负荷。（3）根据流域总出口两年的实测水文、水质数据，对构建的凤羽河流域SWAT面源污染模型分别进行了校准、验证，结果表明SWAT模型在该流域具有很好的适用性。径流、泥沙、总氮和总磷的校准、验证结果显示：模拟值和实测数据的决定系数R2和纳什系数Ens均达到校准和模拟精度要求。（4）通过SWAT模型模拟，明确了流域内氮磷污染物产生、输出空间分布特征及河道迁移规律。不同子流域单位面积总氮、总磷产生量和输出量存在一定的差异。流域内单位面积总氮产生量在0.00-17.69kg/ha之间，输出量在0.00-14.55kg/ha之间;总磷单位面积产生量在0.01-1.82kg/ha之间，输出量在0.01-1.62kg/ha之间。氮、磷在不同子流域的迁移过程存在较大差异，且在同一子流域内氮和磷的迁移也存在差异。（5）基于排污系数和输出系数解析了污染源贡献特征。养殖源贡献了流域内70%以上的总氮、总磷排放和输出负荷，种植源贡献率次之，农村生活源最小。（6）根据高原流域的地形地貌特点，参考其他磷指数评价体系，通过对国外成熟磷指数-Iowa磷指数评价体系进行简化和修正，建立了云南高原流域尺度的磷指数评价体系。将该体系应用到凤羽河流域，分别评估了溶解态和颗粒态两种不同形态磷的流失风险，结果表明：两种形态磷的流失较高和最高风险区均分布于河流两侧100米的范围内，并且溶解态磷主要位于河流中下游的农田区，而颗粒态磷在河流上游草地和中下游的农田区均有分布。（7）综合水文水质实测结果和SWAT模型模拟结果，确定了凤羽河流域农业面源污染防治的关键期和关键区。汛期为总体防治的关键期，其中，降雨径流及污染物输出最为突出的暴雨期（8月）为控制关键期，污染物浓度高但输出负荷低的汛期前期（6月）为预防关键期。子流域3、5、15为防治关键区，结合磷指数评价结果，进一步得出关键区内河流两侧100米的农田区是管理措施重点考虑区域。

关键词：农业面源污染 SWAT模型磷指数关键区氮磷污染负荷