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不同空间尺度下温瑞塘河流域土地利用对水体底泥重金属的影响

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水生态学杂志 2024年

作者：时浩南梅琨王新宇管悦汝苏州科技大学地理科学与测绘工程学院苏州科技大学环境科学与工程学院

研究土地利用对底泥重金属的影响，为水环境的保护治理和水资源的开发利用提供科学依据。以温瑞塘河底泥重金属为研究对象，建立其与不同尺度的圆形、河岸带和流域缓冲区范围土地利用类型占比的回归模型，并探讨最佳空间尺度。研究结果... 详细信息

研究土地利用对底泥重金属的影响，为水环境的保护治理和水资源的开发利用提供科学依据。以温瑞塘河底泥重金属为研究对象，建立其与不同尺度的圆形、河岸带和流域缓冲区范围土地利用类型占比的回归模型，并探讨最佳空间尺度。研究结果显示，在圆形缓冲区500 m的空间尺度下，铜(Cu)与工业用地相关性最大；而锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)和钴(Co)则在河岸缓冲区单侧500 m与工业用地相关性最大；铬(Cr)和镍(Ni)在河岸缓冲区单侧250 m内与城市用地和生态用地关系最大。Cu的逐步多元线性回归(SMLR)模型R2值为0.172～0.272，地理加权回归(GWR)模型R2值为0.403～0.646，在最适空间尺度下，SMLR模型的R2提高了7%～58%，GWR模型的R2提高了18%～60%。其余6种重金属元素在河岸缓冲区尺度下SMLR模型的R2值为0.063～0.196，而GWR模型的R2值为0.133～0.719。相较于其他2类缓冲区的模型，该SMLR模型R2值提高了16%～112%，GWR模型R2值提高了0.4%～83%。河岸缓冲带的划分方式可以有效提高土地利用类型对底泥重金属变化的解释能力，流域内土地利用类型对水质影响的最佳空间尺度为单侧500 m河岸带缓冲区，该空间尺度可作为流域土地利用管理和河流重金属污染风险防控的重点区域。

关键词：土地利用空间尺度逐步多元回归(SMLR)模型地理加权回归(GWR)模型温瑞塘河

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空间尺度对公交公平性评价影响研究

空间尺度对公交公平性评价影响研究

作者：乔朋辉长安大学

学位级别：硕士

公共交通系统作为服务城市的重要公共设施,在推动城市发展进程中扮演着重要角色。随着城市化进程不断加速和城市规模不断扩大,城市公共交通系统是否能够满足人们的日常出行需求以及城市公共交通资源的分配是否合理,越来越成为政府和城... 详细信息

公共交通系统作为服务城市的重要公共设施,在推动城市发展进程中扮演着重要角色。随着城市化进程不断加速和城市规模不断扩大,城市公共交通系统是否能够满足人们的日常出行需求以及城市公共交通资源的分配是否合理,越来越成为政府和城市规划人员关注的重点。在此背景下,如何准确、有效地衡量城市公交服务是否公平、公交资源分布是否合理就显得尤为重要。本文旨在通过研究空间尺度变化对公交平性评价的影响,为公平性评价参数选择提供考或依据,为科学合理地评价公交系统的公平性提供新思路。本研究以HN市为例,从不同“空间尺度”入手研究其对公交公平性评价的影响。首先,构建基于公交站点缓冲区可达性计算模型与基尼系数的公平性评价模型;其次,以100m为增量将研究区域划分为边长500m～1500m的共11种六边形网格,得到不同尺度空间单元下的公平性结果;选取500m尺度的空间单元,选取站点覆盖半径为400m、600m、800m和1000m,得到不同站点影响区域下的公平性结果。然后,从MAUP规模效应对公平性评价过程入手,提出改进的站点可达性方法与人口测量方法,减小空间尺度对公平性评价过程的影响。结果发现:空间尺度从500m～1500m逐渐增大时基尼系数结果整体表现为逐渐减小,平均变化率为2.20%、整体变化率为17.55%。对站点可达性方法进行改进以提升其对空间尺度变化的稳健程度后,基尼系数变化规律仍表现为整体逐渐减小,平均变化率为0.92%、整体变化率为7.48%。考虑空间转移因素的基尼系数较不考虑该因素时平均变化率降低4.21%、整体变化率降低5.03%。研究表明:(1)空间尺度的增大会使不平等程度趋向于减小,这种结果主要是通过改变区域内可达性级别较低人群的可达性水平来实现的。(2)对可达性方法改进后其对空间尺度敏感度降低:基尼系数平均变化率减小58.18%、整体变化率减小57.38%。(3)考虑乘客空间转移因素的公平性评价更能反映系统内的资源分布水平且能减小规模效应的影响。因此在进行公交公平性分析时要重视空间尺度对公平性结果的影响。

关键词：公共交通空间尺度公交可达性公交公平性空间转移

黄土丘陵沟壑区典型小流域不同空间尺度水沙变化研究

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泥沙研究 2022年第6期47卷 51-58页

作者：刘姗姗李小兵刘思君杜雪黄河水利委员会绥德水土保持科学试验站陕西榆林719000 黄土高原水土保持与生态修复国家林业局重点实验室陕西榆林719000

以黄土丘陵沟壑区桥沟典型小流域为依托,基于支沟-干沟1986-2020年实测径流泥沙数据,采用非参数检验、双累积曲线等方法研究不同流域尺度水沙时空变化特征及成因。结合M-K突变检验和流域土地利用类型变化,将研究期划分为治理前的1986-2... 详细信息

以黄土丘陵沟壑区桥沟典型小流域为依托,基于支沟-干沟1986-2020年实测径流泥沙数据,采用非参数检验、双累积曲线等方法研究不同流域尺度水沙时空变化特征及成因。结合M-K突变检验和流域土地利用类型变化,将研究期划分为治理前的1986-2001年和治理后的2002-2020年两阶段。治理前流域支沟年平均径流深和输沙模数均高于干沟。与治理前相比,治理后的支沟水沙含量减幅较干沟大,导致支沟的年平均径流深和输沙模数较干沟低。治理前流域水流泥沙与降雨量呈显著的正相关,治理后相关性消减至弱相关,人类活动成为治理后流域减水减沙的主控因素,且其对支沟减水减沙的作用略大于干沟。

关键词：典型小流域空间尺度径流泥沙变化趋势减水减沙贡献率

近岸/内陆典型水环境要素定量遥感空间尺度问题研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2018年第6期43卷 937-942页

作者：李建周屈陈晓玲田礼乔李亭亭武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

近岸/内陆水环境遥感的空间尺度问题研究包括空间变异尺度及遥感监测空间尺度需求,以及多源多尺度遥感数据及定量产品的空间尺度误差两个方面。利用长时序高分一号16 m遥感数据集高时空分辨率的综合优势,采用空间半变异函数分析方法获... 详细信息

近岸/内陆水环境遥感的空间尺度问题研究包括空间变异尺度及遥感监测空间尺度需求,以及多源多尺度遥感数据及定量产品的空间尺度误差两个方面。利用长时序高分一号16 m遥感数据集高时空分辨率的综合优势,采用空间半变异函数分析方法获取了中国近岸/内陆典型水环境要素（以悬浮颗粒物为例）的空间变异尺度。基于水环境要素空间变异的连续性和泰勒级数展开理论,定量化地描述了空间尺度误差解析函数。结果表明,近岸/内陆水体等高动态水体的空间变异尺度平均在150 m以下,而外海等相对稳定水体空间变异尺度在300m以上。随着空间分辨率的降低,受到空间变异和水环境要素非线性定量反演模型的共同影响,悬浮颗粒物的空间尺度误差显著增大,亟需重点研究区域化的尺度误差校正方法。

关键词：水环境定量遥感空间尺度尺度误差

空间尺度与语义尺度联合控制下的地理国情地图综合

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测绘学报 2021年第3期50卷 426-426页

作者：殷红梅中国测绘科学研究院北京100036

地理国情数据具有精度高、数据量大、语义信息丰富的基本特征,是地图产品表达与服务应用的基础数据。为应对多层次服务、多领域应用、多粒度表达与分析的需求,在基础调查数据基础上,通过尺度变换获得多比例尺表达的数据版本很有必要。... 详细信息

地理国情数据具有精度高、数据量大、语义信息丰富的基本特征,是地图产品表达与服务应用的基础数据。为应对多层次服务、多领域应用、多粒度表达与分析的需求,在基础调查数据基础上,通过尺度变换获得多比例尺表达的数据版本很有必要。地理国情地图综合属于专题地图综合范畴,与以实现空间特征简化为目的的普通地图综合相比,其地图综合要更多地关注语义特征的概括,并强调综合结果语义特征的一致。因此,空间特征约束与语义特征约束联合控制将成为地理国情地图综合的主要特点。

关键词：地图综合地理国情专题地图普通地图基础数据空间尺度尺度变换特征约束

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水环境参数定量遥感反演空间尺度误差分析

测绘学报 2017年第4期46卷 478-486页

作者：李建田礼乔陈晓玲武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

对地观测技术的快速发展为水环境定量遥感监测提供了多源遥感数据的有利支撑,然而多源数据空间尺度差异引起的遥感数据和定量产品的不一致性严重制约了水环境科学研究和业务化应用。针对多源遥感数据的空间尺度转换和尺度误差问题,本文... 详细信息

对地观测技术的快速发展为水环境定量遥感监测提供了多源遥感数据的有利支撑,然而多源数据空间尺度差异引起的遥感数据和定量产品的不一致性严重制约了水环境科学研究和业务化应用。针对多源遥感数据的空间尺度转换和尺度误差问题,本文提出一种模拟遥感成像过程点扩散函数(PSF)的多源遥感数据空间尺度转换方法。以高空间分辨率GF-1卫星16m遥感数据为基础,模拟了常用的内陆水环境监测卫星Landsat TM/ETM+/OLI(30m)、Terra/Aqua MODIS(250m、500m、1000m)数据,系统研究了高动态浑浊水体(以鄱阳湖悬浮颗粒物监测为例)多源定量遥感监测的空间尺度误差,并对比分析了常用的多源数据尺度转换方法(基于遥感反射率数据平均法和基于悬浮颗粒物产品平均法)的有效性。结果表明,基于点扩散函数的空间尺度转换方法与传统方法具有较高的相关性,基于遥感反射率数据平均法的水环境定量遥感产品的误差水平低于基于悬浮颗粒物产品平均法;相对于南海等相对平稳水体的低空间尺度误差水平(空间尺度变化引起的产品误差可达±5%左右。因此,在高精度水环境定量遥感发展应用的需求和多源多尺度遥感数据协同的背景下,本文研究对于提高多源遥感监测产品的一致性和应用能力具有重要理论和现实意义。

关键词：水环境遥感反射率空间尺度多源数据尺度误差

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规划话语中空间尺度悬置现象的剖析与反思

国际城市规划 2021年第4期36卷 10-16页

作者：彭坤焘张雪重庆大学建筑城规学院城市规划系山地城镇建设与新技术教育部重点实验室

规划学科的源流众多,具体的编制与研究话语中也运用了诸多领域的修辞,这些修辞具备一定功用,但也有意无意地悬置了空间尺度。空间尺度悬置隐含着还原论认识观,在横向维度上选择性强化了关联事件的某些特征,忽略了无所不在的关联互动;在... 详细信息

规划学科的源流众多,具体的编制与研究话语中也运用了诸多领域的修辞,这些修辞具备一定功用,但也有意无意地悬置了空间尺度。空间尺度悬置隐含着还原论认识观,在横向维度上选择性强化了关联事件的某些特征,忽略了无所不在的关联互动;在纵向维度上忽略了空间规律在多重尺度上不可通约和难以遍历。追寻根源,来自物理、生物与建筑等领域的观念和理论预设影响了认知框架,直观直觉与间接认知的天然差异也造成微观与宏观空间的认知偏差,人类行为与心理的不确定性限定了认知能力,这都限制了空间规律的泛化能力,伴生了误用甚至滥用各类修辞的现象。因此,有必要通过空间尺度转换检验各类修辞,优化城乡空间的认知方法,回到事物自身,从而逐步接近而非远离真相。此外,也有必要适当超越实用与问题导向,持续增强规划理论的基础性与纯粹性。

关键词：空间尺度还原论欠拟合通约规划理论

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多重空间尺度下长三角区域协同发展研究

多重空间尺度下长三角区域协同发展研究

作者：查力萌安徽大学

学位级别：硕士

区域协同发展是提升区域综合实力、加强整体竞争力的重要手段,符合当今世界发展趋势和国家发展战略需要。长三角区域作为我国典型的城市群体系发展形态,经济活跃度高、交通业发达、资源要素丰富,具备协同发展的良好基础。同时,随着区域... 详细信息

区域协同发展是提升区域综合实力、加强整体竞争力的重要手段,符合当今世界发展趋势和国家发展战略需要。长三角区域作为我国典型的城市群体系发展形态,经济活跃度高、交通业发达、资源要素丰富,具备协同发展的良好基础。同时,随着区域空间范围的不断扩容,区域内以上海为中心的单一增长极模式逐渐转变为多重空间尺度并存的发展格局。由于不同空间尺度下有着不同的发展特点和发展诉求,从多重空间尺度对长三角区域协同发展展开分析,对于制定精准化协同发展策略,实现长三角区域一体化发展意义重大。通过梳理相关文献,找到本文可行的研究角度,即先从区域空间特征识别多重空间尺度,再分别研究不同空间尺度下长三角区域整体以及经济-社会-环境维度下的协同发展能力,以期发现未来长三角区域协同发展可能改进的方向。在区域空间尺度识别方面,运用城市引力模型和社会网络分析方法,发现长三角区域存在“点”“圈”“群”多重空间尺度。在“点”空间尺度下表现为以中心城市引领发展为主的“一核多中心”结构;在“圈”空间尺度下,板块间发展存在地理邻近性;在“群”空间尺度下呈现“东密西疏”、“南强北弱”的不均衡空间格局。不同空间尺度下均存在协同发展的可能性。在区域协同发展能力研究方面,基于E-S-E协同发展原则和《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》构建协同发展能力评价体系,结合加权主成分TOPSIS模型和空间自相关方法对长三角区域整体和经济、社会、环境不同维度的协同发展能力展开研究,发现“点”“圈”“群”不同空间尺度下,长三角区域整体以及经济、社会、环境不同维度下的协同发展能力均呈现出空间集聚特征和异质性,存在一定的提升空间。上海协同发展能力强,相比之下,安徽省协同发展能力不足。根据以上实证研究得出,加强长三角区域协同发展应兼顾“点”“圈”“群”三重空间尺度,发挥“点”的自发形成功能、“圈”的协同发展功能和“群”的空间联动功能。

关键词：空间尺度长三角区域协同发展社会网络分析方法加权主成分TOPSIS

浙江天童植物物种和功能多样性关系随干扰、空间尺度和植被层的变化

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浙江天童植物物种和功能多样性关系随干扰、空间尺度和植被层的变...

作者：印朝琴华东师范大学

学位级别：硕士

生物多样性是生态学的热点话题,主要包括物种多样性和功能多样性等。生态学家通常关注不同森林类型（未受干扰林和人为干扰林）和空间尺度中的物种多样性和功能多样性变化,但是鲜有研究分析森林类型和空间尺度对物种多样性和功能多样性... 详细信息

生物多样性是生态学的热点话题,主要包括物种多样性和功能多样性等。生态学家通常关注不同森林类型（未受干扰林和人为干扰林）和空间尺度中的物种多样性和功能多样性变化,但是鲜有研究分析森林类型和空间尺度对物种多样性和功能多样性之间关系的影响。由于物种功能性状与生态系统功能联系密切,研究植物物种多样性和功能多样性之间的关系,可以为生物多样性保护在生态系统健康、功能和稳定性方面提供有价值的理论依据,并指导森林管理和保护决策。本研究在中国东部的浙江天童国家森林公园中开展,在未受干扰的成熟林和人为干扰的灌木林和人工林下10m×10m、20m×20m、20m×100m大小的样地中,以乔灌木木本和林下草本物种为对象,测量各物种的的以下7种功能性状:比叶面积SLA、叶干物质含量LDMC、叶厚度LT、叶肉质化程度LS、叶碳含量LC、叶氮含量LN和叶磷含量LP。选择物种丰富度（S）、物种均匀度（Evar）、Shannon-Wiener多样性指数（H）为物种多样性指标和功能丰富度（FRic）、功能均匀度（FEve）、Rao二次熵指数（RaoQ）为功能多样性指标,通过线性混合效应模型,分析干扰、空间尺度和植被层（乔灌层和草本层）对物种多样性和功能多样性之间的关系（物种丰富度与功能丰富度、物种均匀度与功能均匀度、Shannon-Wiener物种多样性与RaoQ功能多样性之间的关系）的影响。同时,我进一步分析了不同森林和空间尺度中的群落水平功能冗余和物种水平功能独特性是否会显著影响这些关系。主要结果如下:（1）物种丰富度和功能丰富度显著正相关,干扰（未受干扰林和人为干扰林）对物种丰富度和功能丰富度关系产生显著影响,在人为干扰的灌木林和人工林中相关性更强,而空间尺度对物种丰富度和功能丰富度无显著影响。同时,植被层对物种丰富度和功能丰富度关系产生显著影响,在木本层（乔灌层）,灌木林和人工林的物种丰富度和功能丰富度相关性更强,且随着空间尺度增大,相关性减弱;在非木本层（草本层）,干扰（未受干扰林、人为干扰林）和空间尺度对物种丰富度和功能丰富度关系无显著影响。（2）物种均匀度和功能均匀度显著正相关,空间尺度对物种均匀度和功能均匀度关系产生显著影响,随着空间尺度增大,相关性增强,而干扰（未受干扰林、人为干扰林）对物种均匀度和功能均匀度关系无显著影响。植被层下的干扰对物种均匀度和功能均匀度关系产生显著影响,在木本层（乔灌层）中,灌木林和人工林的物种均匀度和功能均匀度相关性更强;而在非木本层（草本层）,物种均匀度和功能均匀度关系在灌木林中显著正相关,但在成熟林和人工林中显著负相关。（3）Shannon-Wiener物种多样性和Rao功能多样性显著正相关,不受干扰（未受干扰林、人为干扰林）、空间尺度和植被层的影响。（4）群落水平的功能冗余和物种水平的功能独特性在不同森林（未受干扰林、人为干扰林）中产生显著变化,而在空间尺度中不产生显著变化,可以解释干扰对物种多样性和功能多样性之间关系的显著影响。综上,研究物种多样性和功能多样性之间的关系,可以更好地了解亚热带常绿阔叶林植物多样性的维持格局,同时可以确定哪一种森林或者空间尺度更有利于森林植物多样性的管理和保护。物种多样性和功能多样性在人为干扰林尤其是灌木林或较小的空间尺度中相关性较强,因此,在森林管理实践过程中,管理者应当更加关注人为干扰林尤其是灌木林或较小空间尺度中的植物多样性变化,以维持良好的生态系统功能和健康。此外,林上木本层中的物种多样性和功能多样性关系相较于非木本层,更易受干扰和空间尺度的影响,提醒森林管理者重点关注不同森林和空间尺度中的林上木本层的生物多样性变化。

关键词：物种多样性功能多样性干扰空间尺度功能冗余群落加权平均值