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基于连通性的武汉市蓝绿空间优化研究

基于连通性的武汉市蓝绿空间优化研究

作者：杨恩蕾华中农业大学

学位级别：硕士

城市蓝绿空间对维持城市生态平衡、增强自然环境容量、改善生态环境具有重要作用。城市化的快速发展促使土地利用转变加快,蓝绿空间被侵占,生态用地破碎化,进而导致城市生态系统功能退化。相关研究表明连通性降低是生态系统功能退化的... 详细信息

城市蓝绿空间对维持城市生态平衡、增强自然环境容量、改善生态环境具有重要作用。城市化的快速发展促使土地利用转变加快,蓝绿空间被侵占,生态用地破碎化,进而导致城市生态系统功能退化。相关研究表明连通性降低是生态系统功能退化的直接驱动因素,阻碍了自然资源斑块之间某些生态过程的流动。但在城市规划中,对蓝绿空间连通性起关键作用的生态节点常被忽视。本研究以武汉市为研究对象,分析了2000-2020年的蓝绿空间及景观格局演变特征,并基于“生态源地提取——阻力面构建——生态廊道模拟——战略节点优化”框架结合连通性构建生态安全格局,识别重要战略节点进行保护与改善,以促进武汉市国土空间规划工作有效进行,增强区域连通性。主要结论如下:(1)2000-2020年间,武汉市蓝绿空间从8269.26km下降至7019.63km,主要是由城市扩张引起,各蓝绿空间因子呈“一减三增”的趋势,其中耕地降低了1557.61 km,林地、草地、水体、分别增加了108.52 km、20.86 km、178.60km,耕地与林地之间的转化最为明显,耕地转林地460.10 km,林地转耕地272.13km。(2)类型水平上,耕地最大斑块指数(LPI)值最大为研究区优势类型,草地的LPI值均小于0.001,优势度最低,研究期内蓝绿空间在整个研究区域内的优势度下降,各蓝绿空间因子的斑块数量(NP)、斑块密度(PD)值增加,平均斑块面积(AREA＿MN)、凝聚度指数(COHESION)值减少,表明各斑块破碎化程度加深,连通性降低;蔓延度指数(CONTAG)与聚合度指数(AI)值逐期下降,香农均匀度指数(SHEI)和香农多样性指数(SHDI)值小幅增长,表明研究区的景观多样性有所提升,但景观完整度下降。(3)市域尺度2000-2020年核心区面积急剧减少,从7776.85km降至3901.18km,核心区斑块破碎化程度加深,环线尺度下,外环外区域的核心区破碎化现象最显著,面积减少了2780.87km,行政区尺度下,变化最为显著的为黄陂区,面积减少了1096.72km。基于形态学空间格局分析(MSPA)景观分类所得的核心区,通过面积筛选、连通性评价、重要性评价,筛选出10个生态源地(班块重要性d PC>1),主要分布于武汉市西北部、东南部和东北部。(4)阻力因子的选取包括土地利用、地形、人为干扰及生态保护四个方面,将各阻力因子划分为6个等级,结合研究区特征及相关研究对其赋值得到单一阻力因子值,运用层次分析法得到各阻力因子权重分别为0.387、0.316、0.109和0.188,结合Arc GIS加权得到综合生态阻力值,在空间上呈现“中间高、四周低”的特征。(5)基于最小累积阻力模型(MCR)识别出生态廊道45条,共计2426.70km,生态网络闭合指数(α指数)0.39、生态网络连接度指数(β指数)1.67、生态网络连通度(γ指数)0.60,重力模型筛选出的作用力大于15的一级廊道共12条;基于Linkage Mapper识别出生态廊道21条,共计1223.72km,生态网络结构指数α指数0.43、β指数1.62、γ指数0.64,重力模型筛选出的作用力大于15的一级廊道共8条。综上,筛选、去重得到最终的生态网络,运用Linkage Mapper工具识别出548个生态夹点,总面积2.7801km,473处障碍点,总面积8.874km,分别提取面积排名前十的生态节点和生态障碍点区域作为关键战略节点以改善和保护。

关键词：连通性生态安全格局最小累积阻力模型 Linkage Mapper 重力模型

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黄河水生态承载力的流域整体性和时空连通性

科学通报 2021年第22期66卷 2785-2792页

作者：周广胜周莉汲玉河吕晓敏周梦子中国气象科学研究院北京100081 中国气象科学研究院与郑州大学生态气象联合实验室郑州450001

黄河是中华民族的母亲河,黄河流域是中华文明的重要发育地.在中国5000多年的历史长河中,黄河流域作为全国政治、经济和文化中心占据了3000多年,孕育了河洛文化、河湟文化、关中文化等,分布有西安、郑州、洛阳、开封等古都,诞生了四大发... 详细信息

黄河是中华民族的母亲河,黄河流域是中华文明的重要发育地.在中国5000多年的历史长河中,黄河流域作为全国政治、经济和文化中心占据了3000多年,孕育了河洛文化、河湟文化、关中文化等,分布有西安、郑州、洛阳、开封等古都,诞生了四大发明和《诗经》、《老子》、《史记》等经典著作.黄河流域是连接青藏高原、黄土高原和华北平原的生态廊道,是西北和华北地区的重要水源。

关键词：河洛文化关中文化河湟文化《诗经》生态廊道四大发明连通性黄河流域

连通性视角下的师生互动与教育质量——基于医学人文教育实践的探讨

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重庆三峡学院学报 2023年第3期39卷 98-107页

作者：李腾子北京大学医学人文学院北京100191

在通行的高等教育质量评价机制中,采用量化指标是常见方式,但难以有效衡量不同类型的教育活动。作为现代医学教育体系的重要组成部分,医学人文教育在内涵和特征上具有独特性,要求在教育过程中实现高频次、高质量的师生互动,建立稳定有... 详细信息

在通行的高等教育质量评价机制中,采用量化指标是常见方式,但难以有效衡量不同类型的教育活动。作为现代医学教育体系的重要组成部分,医学人文教育在内涵和特征上具有独特性,要求在教育过程中实现高频次、高质量的师生互动,建立稳定有效的师生连通,确保教育活动的顺利展开。基于连通性视角,有必要从医学人文教育活动的核心行动者出发,建构非量化的教育质量评价机制,以有效提升教学效果和课程质量。

关键词：医学人文教育连通性师生互动教育质量评价机制

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面向3D打印的自支撑连通性填充结构设计

计算机辅助设计与图形学学报 2023年第1期35卷 155-164页

作者：徐文鹏张鹏刘懿于梦霖王东晓侯守明王伟明河南理工大学计算机科学与技术学院焦作454100 河南理工大学机械与动力工程学院焦作454100 大连理工大学数学科学学院大连116023

针对大多数3D打印轻质化填充结构因不能够自支撑而导致模型无法打印成型,额外添加支撑结构又会造成模型内部残留打印材料无法排出的问题,提出一种面向3D打印的自支撑连通性填充结构设计方法.首先,基于每层打印切片构建填充结构;其次,通... 详细信息

针对大多数3D打印轻质化填充结构因不能够自支撑而导致模型无法打印成型,额外添加支撑结构又会造成模型内部残留打印材料无法排出的问题,提出一种面向3D打印的自支撑连通性填充结构设计方法.首先,基于每层打印切片构建填充结构;其次,通过调整参数来控制不同层正三角形连续地周期性变化,实现填充结构的自支撑性和连通性;最后,根据每层的几何信息生成可以直接用于打印的G-code文件.通过进行打印实物、打孔灌水和力学测试实验,实验结果表明,该方法可以打印具有不同自支撑角度且包含2个连通区域的填充结构,与5种典型填充结构相比,该填充结构力学性能良好.

关键词： 3D打印轻质化自支撑连通性

新立矿区海底金属矿坑与上覆海水的连通性分析

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中南大学学报（自然科学版） 2012年第10期43卷 3938-3945页

作者：李国庆马凤山孟召平中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074 中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室北京100029 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

以新立矿区主采矿体为研究目标,经过现场水文地质调查、矿坑涌水的常量离子测试与相关分析,剔除显著正相关性的指标,考察各测试指标的物理意义,并选用Cl,K+和Ca2+的质量浓度以及环境指数γ(SO42)/γ(Cl)和γ(Na+)/γ(Cl)作为变量,对水... 详细信息

以新立矿区主采矿体为研究目标,经过现场水文地质调查、矿坑涌水的常量离子测试与相关分析,剔除显著正相关性的指标,考察各测试指标的物理意义,并选用Cl,K+和Ca2+的质量浓度以及环境指数γ(SO42)/γ(Cl)和γ(Na+)/γ(Cl)作为变量,对水样进行分层聚类,分析矿坑涌水的水文地球化学特征以及与上覆海水的连通性。研究结果表明:目前矿坑东北部沿脉巷道围岩裂隙涌水与海水化学性质较接近,说明控矿断裂下盘东北部岩体裂隙与海水连通性相对较好;矿坑西南部沿脉巷道及穿脉巷道围岩裂隙涌水与卤(咸)水化学性质较接近,目前该部位涌水以消耗基岩裂隙卤(咸)水净储量为主。

关键词：卤水海水矿坑涌水连通性脱硫作用水岩作用

EasiFCCT：一种保证连通性的传感器网络局部覆盖算法

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计算机研究与发展 2008年第1期45卷 196-204页

作者：刘巍崔莉黄长城中国科学院计算技术研究所

调度节点轮流工作可以有效延长网络寿命,然而现有的调度协议大部分需要地理位置信息,引入了额外的负担;一些不需要地理位置信息的节点密度控制算法又无法保证有效的网络覆盖度.此外,已有的分析证明了随机算法可以以较大概率保证一定的... 详细信息

调度节点轮流工作可以有效延长网络寿命,然而现有的调度协议大部分需要地理位置信息,引入了额外的负担;一些不需要地理位置信息的节点密度控制算法又无法保证有效的网络覆盖度.此外,已有的分析证明了随机算法可以以较大概率保证一定的网络覆盖度,但是因其没有考虑到节点的非连通性会导致网络出现不连通的情况,所以具有一定局限性.提出的局部覆盖算法在随机调度的基础上同时考虑节点的连通性,可以保证网络在具有一定的有效覆盖度的同时能够连通工作.仿真结果表明,算法在网络有效覆盖度方面要优于已有的工作,同时由于新算法建立在随机调度的基础上,因此其复杂度低,较易实现.

关键词：局部覆盖节点休眠分组调度连通性同步

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基于图论的河道-滩区系统连通性评价方法

水利学报 2011年第5期42卷 537-543页

作者：赵进勇董哲仁翟正丽孙东亚中国水利水电科学研究院防洪减灾研究所北京100038

河道-滩区系统的连通性是维持河流生态系统健康的重要因素。基于图论连通度理论,将河道-滩区系统中的水流通道、鬃岗地形、小型封闭水域和牛轭湖等微地貌单元概化为图模型,并利用ArcGIS平台和DEM模型实现其表述。在此基础上,建立图的邻... 详细信息

河道-滩区系统的连通性是维持河流生态系统健康的重要因素。基于图论连通度理论,将河道-滩区系统中的水流通道、鬃岗地形、小型封闭水域和牛轭湖等微地貌单元概化为图模型,并利用ArcGIS平台和DEM模型实现其表述。在此基础上,建立图的邻接矩阵,进行连通性分析和水流通道连通度计算,实现了河道-滩区系统连通程度分析的定量化。以瓯江丽水河段的河道-滩区系统为例,进行了一定水位条件下的连通状况模拟和连通程度定量分析。案例分析结果表明:通过确定关键性水流通道和水流通道汇合点,可对河流生态修复工程设计方案进行优化;利用本文所提出的方法对河道-滩区系统的连通性进行定量评价是有效可行的。该方法可用于河流健康评估、河流生态修复工程优化、河湖水网连通程度的定量分析等。

关键词：河道-滩区系统连通性河流生态修复图论邻接矩阵

三角洲外前缘亚相储层井间连通性定量评价——以大庆长垣萨尔图油田南二区东部为例

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石油学报 2017年第11期38卷 1275-1283,1319页

作者：薛欣宇刘宗堡张云峰方庆东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 大庆油田有限责任公司开发部黑龙江大庆163712

三角洲外前缘亚相储层井间连通性研究对于高含水期油田井网优化和剩余油挖潜具有重要意义。以大庆长垣萨尔图油田南二区东部为靶区,利用122个时间单元的密井网资料,首先构建出三角洲外前缘亚相储层井间连通性定量评价模型,进而开展不同... 详细信息

三角洲外前缘亚相储层井间连通性研究对于高含水期油田井网优化和剩余油挖潜具有重要意义。以大庆长垣萨尔图油田南二区东部为靶区,利用122个时间单元的密井网资料,首先构建出三角洲外前缘亚相储层井间连通性定量评价模型,进而开展不同砂地比和井距条件下的三角洲外前缘亚相储层井间连通性定量评价。结果表明:(1)砂地比为评价储层井间连通性的宏观评价参数,即存在一个"渗流阈值",当砂地比低于渗流阈值时,井间连通性不超过20%变为不连通,当砂地比达到渗流阈值后,井间连通性迅速增长至80%以上变为完全连通,整个过程反映的砂地比和井间连通性函数图像呈S形曲线;(2)通过对砂体最大横截面面积沿垂直于井钻进方向的投影和井距的空间耦合关系分析,建立了以井距为变量的三角洲外前缘亚相储层井间连通概率模型,同时提出各微相砂体所占比例影响储层井间连通性整体变化趋势;(3)储层井间连通性渗流阈值与井距呈正相关,随着井距变小,砂地比与井间连通性的S形曲线函数图像趋于"线性",当平均井距为70 m(1倍井距)条件下三角洲外前缘亚相储层井间连通性的渗流阈值为0.20,平均井距为140 m(2倍井距)和210 m(3倍井距)条件下储层井间连通性的渗流阈值分别为0.24和0.30。

关键词：砂地比连通性定量评价三角洲外前缘亚相大庆萨尔图油田

四川盆地志留系龙马溪组泥页岩吸水模拟实验及对孔隙连通性的指示意义

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天然气地球科学 2015年第8期26卷 1556-1562页

作者：吕海刚于萍闫建萍邵德勇贾详娟张同伟兰州大学地质科学与矿产资源学院甘肃省西部矿产资源重点实验室甘肃兰州730000

采用岩石小柱体吸水实验方法,结合N2吸附法对孔隙结构和BET比表面积的测量,以及TOC含量和黏土矿物含量的分析,研究了龙马溪组富有机质泥页岩对水的吸收程度,以此来探讨影响泥岩吸水的主控因素,以及对孔隙连通性的指示意义。结果表明:TO... 详细信息

采用岩石小柱体吸水实验方法,结合N2吸附法对孔隙结构和BET比表面积的测量,以及TOC含量和黏土矿物含量的分析,研究了龙马溪组富有机质泥页岩对水的吸收程度,以此来探讨影响泥岩吸水的主控因素,以及对孔隙连通性的指示意义。结果表明:TOC和黏土矿物是影响泥页岩吸水的主控因素,泥岩吸水量与BET比表面积具较好的正相关性,吸水过程自发且可逆。相同泥页岩样品的绝对吸水量与其体积变化呈直线关系,斜率为单位体积吸水量,可计算泥岩有效孔隙度(6.23%),吸水研究为泥岩中孔隙的连通性和有效孔隙度的测量提供了新的手段。

关键词：泥页岩孔隙特征连通性吸水模拟