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多尺度行政区平衡视角下耕地空间布局优化

农业工程学报 2024年第6期40卷 319-329页

作者：赵乐松陈莉珍肖瑶程迎轩聂嘉琦王红梅刘光盛华南农业大学公共管理学院广州510640 自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室广州510700 广东省土地利用与整治重点实验室广州510640 广东省土地调查规划院广州510075

优化耕地空间布局对提升耕地生产能力、促进农业可持续发展具有重要意义。该研究以广东封开县为例,基于“现状耕地调出-可恢复地类调入”的微观调整逻辑,综合运用空间叠加、综合评价及蚁群优化算法,构建了耕地空间布局调整模型,以调入... 详细信息

优化耕地空间布局对提升耕地生产能力、促进农业可持续发展具有重要意义。该研究以广东封开县为例,基于“现状耕地调出-可恢复地类调入”的微观调整逻辑,综合运用空间叠加、综合评价及蚁群优化算法,构建了耕地空间布局调整模型,以调入调出数量平衡为约束条件实现了不同行政区尺度下的耕地布局优化。结果表明:(1)研究区共调出耕地1689.89 hm^(2),占耕地总面积的7.62%,整体上呈现出“全局零散、局部聚集”的分布特征。(2)研究区可恢复地类农业生产适宜性均值为67.04,具有开展作物种植的良好禀赋条件。(3)不同行政区尺度平衡情景下,调入结果在研究区北部空间差异显著,与镇内平衡情景相比,县内平衡情景下,调入耕地的农业生产适宜性均值提高了2.08,综合生态系统服务均值下降了0.67。(4)两种情景下,耕地的连片性、质量及稳定性均得到提升,因不受调入规模和行政单元空间范围限制,县内平衡情景下的提升效果更加明显,适当扩大可恢复地类筛选范围有利于提升整体耕地质量并降低重要生态用地筛选概率。该研究构建的耕地空间布局调整模型具有良好的适用性,可为制定农用地布局优化与整治提升方案提供参考依据。

关键词：土地利用耕地空间布局优化多尺度行政区县内平衡优化算法农业生产适宜性

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SAR影像与对抗学习融合下的可见光影像云雾去除

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测绘科学 2024年第4期49卷 92-102页

作者：徐妍周杰赵伶俐孙维东武汉大学遥感信息工程学院武汉430000 湖北移动设计院武汉430000 自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室武汉430000 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430000

针对光学遥感影像经常受到云雾遮挡、干扰解译,使得数据利用率低的问题,该文利用SAR影像全天时全天候的特性,提出了一套“雷达-光学”的影像转换算法,以SAR影像为输入,利用对抗网络结合深度学习强大的非线性映射能力以及对抗学习博弈式... 详细信息

针对光学遥感影像经常受到云雾遮挡、干扰解译,使得数据利用率低的问题,该文利用SAR影像全天时全天候的特性,提出了一套“雷达-光学”的影像转换算法,以SAR影像为输入,利用对抗网络结合深度学习强大的非线性映射能力以及对抗学习博弈式学习任意数据分布的特点,实现通过云覆盖区域的SAR影像直接生成相应的无云伪可见光影像。实验表明,该方法对于薄云、厚云、大范围云雾的去除效果均比较好,能够在很大程度上提升光学遥感影像的可用性。

关键词：合成孔径雷达对抗学习云雾去除

武汉都市圈乡村地域系统结构与功能演变及耦合优化

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中国土地科学 2024年第5期38卷 68-78页

作者：孟春妍孔雪松武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 自然资源部地理国情监测重点实验室湖北武汉430079

研究目的:基于“人—地—域”与“三生空间”视角,分析2010—2020年武汉都市圈乡村地域系统结构与功能的时空演变特征,系统探讨结构与功能的耦合关系及其优化路径。研究方法:指标评价法和弹性系数模型。研究结果:(1)武汉都市圈乡村地域... 详细信息

研究目的:基于“人—地—域”与“三生空间”视角,分析2010—2020年武汉都市圈乡村地域系统结构与功能的时空演变特征,系统探讨结构与功能的耦合关系及其优化路径。研究方法:指标评价法和弹性系数模型。研究结果:(1)武汉都市圈乡村地域系统结构与功能指数空间格局相对稳定,2010—2020年结构与功能指数整体呈现波动上升趋势。(2)根据结构与功能指数变化及弹性系数的组合特征,将武汉都市圈乡村地域划分为6种类型。(3)协调增长区应找准特色发展主轴,巩固脱贫攻坚成果;双减区应变被动虹吸为主动承接,依托特色引领产业发展;结构滞后增长区和结构减—功能增反向区应借助区位优势打造品牌,实现转型发展;功能滞后增长区和结构增—功能减反向区应推动农村农业现代化,改善农村人居环境。研究结论:乡村地域系统结构与功能存在显著的阶段性和分异性耦合特征,通过制定针对性分区优化策略,促进乡村地域系统结构与功能的协调发展。

关键词：乡村结构乡村功能弹性系数模型耦合关系武汉都市圈

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智慧海洋数字孪生技术及其应用

科技导报 2024年第4期42卷 91-101页

作者：赵龙飞姜晓轶洪宇孙苗王漪康林冲曹磊国家海洋信息中心天津300171 自然资源部海洋信息技术创新中心天津300171 自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室深圳518034 深圳市海洋发展研究促进中心深圳518000

面向智慧海洋建设需求,提出海洋数字孪生技术体系及应用方向,分析了当前智慧海洋研究和发展现状,通过研究新一代信息技术与工业技术融合应用,阐述了数字孪生的概念内涵,并给出海洋科学认知、海洋开发利用、海洋装备全生命周期、海洋治... 详细信息

面向智慧海洋建设需求,提出海洋数字孪生技术体系及应用方向,分析了当前智慧海洋研究和发展现状,通过研究新一代信息技术与工业技术融合应用,阐述了数字孪生的概念内涵,并给出海洋科学认知、海洋开发利用、海洋装备全生命周期、海洋治理决策4个方面的数字孪生应用场景;针对智慧海洋建设与应用的共性需求,提出包含现实海洋、数字化海洋、交互映射、孪生海洋数据、孪生海洋知识、孪生智慧应用6个基本要素的海洋数字孪生六维模型架构理论;探讨了数字孪生赋能智慧海洋的关键技术问题及实现路径。

关键词：智慧海洋数字孪生海洋数字孪生六维模型海洋数字孪生

云南腾冲高分异花岗岩锂、铷的工艺矿物学特征

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 982-993页

作者：欧阳黎明李欢周剑琪谢一鸣刘飚中南大学地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 湖南省国土空间调查监测所湖南长沙410129

为了厘定云南腾冲地区白垩世高分异花岗岩锂、铷的赋存状态以及工艺矿物学特征,并为区域关键金属综合利用提供解决方案,选取水城矿区代表性花岗岩为研究对象,利用扫描电镜、能谱仪及矿石自动测定系统,开展单矿物化学成分、物相、元素赋... 详细信息

为了厘定云南腾冲地区白垩世高分异花岗岩锂、铷的赋存状态以及工艺矿物学特征,并为区域关键金属综合利用提供解决方案,选取水城矿区代表性花岗岩为研究对象,利用扫描电镜、能谱仪及矿石自动测定系统,开展单矿物化学成分、物相、元素赋存状态、矿物嵌布粒度等岩矿相学及工艺矿物学研究。研究结果表明:Li主要赋存在云母类矿物中,Rb主要赋存在长石以及云母类矿物中;云母主要为铁锂云母,其次为白云母,多为形态较规则的片状,与长石、石英相互之间的镶嵌关系较简单;长石以钾长石居多,其次为钠长石,均与云母的镶嵌关系较简单,预计经适度磨矿后云母与长石即可获得较充分的解离;经理论计算,云母精矿产率为5.76%~6.60%;Li_(2)O和Rb_(2)O的品位分别为0.62%~0.73%和0.53%~0.55%;Li_(2)O和Rb_(2)O的回收率分别为91.11%~91.30%和38.20%~39.56%。云母具有不均匀中细粒嵌布的特点,所以选择74μm的磨矿细度较为适宜,此时样品中95%左右的云母可获得解离。云母与石英、长石相互之间的结合力相对较低,有利于磨矿过程中矿物的解离,因此,实际选矿过程中选择的磨矿细度可适度放粗。云南腾冲地区花岗岩中锂、铷等关键金属具有较好的综合回收利用价值,应引起充分重视。

关键词：关键金属元素赋存状态综合利用高分异花岗岩锂铷矿石

国土空间精细化管理视角下“三生”空间细分类型的演化特征与驱动机制研究——以河北省张家口市为例

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 732-744页

作者：许月卿卢龙辉冀正欣黄安段亚明中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 自然资源部农用地质量与监控重点实验室中国农业大学北京100193 生态环境部卫星环境应用中心北京100094 西安建筑科技大学公共管理学院西安710055 郑州大学数学与统计学院郑州450000

从国土空间精细化管理视角,以河北省张家口市为案例区,构建“三生”空间细分类体系及其演化驱动机制分析框架,系统地分析“三生”空间细分类型的演化特征与驱动机制,将张家口市“三生”空间划分为城镇建成空间、乡村建成空间、农业种植... 详细信息

从国土空间精细化管理视角,以河北省张家口市为案例区,构建“三生”空间细分类体系及其演化驱动机制分析框架,系统地分析“三生”空间细分类型的演化特征与驱动机制,将张家口市“三生”空间划分为城镇建成空间、乡村建成空间、农业种植空间、草地空间、林地空间、水域空间与裸地空间。结果表明,1990-2020年,除裸地空间外,各类空间的空间布局相对稳定,但均存在数量变化与空间转换,特别是农业种植空间、林地空间和草地空间。张家口市“三生”空间演化是人类活动与地理环境综合作用的结果,人类基于不同的需求开展各项生产、生活和生态活动,直接推动“三生”空间的数量变化与空间转换,地理环境则通过影响人类活动的区位选择与植物生长,间接地决定“三生”空间演化的空间格局。

关键词： “三生”空间子空间演化特征驱动机制张家口市

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滨海盐田土壤碳时空分布特征及碳收支

现代地质 2024年第2期38卷 497-508页

作者：苟富刚王光亚蔡露明江苏省地质调查研究院江苏南京210049 自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室江苏南京210049

滨海盐田存在土壤盐碱化、瘠薄与有机碳含量低等障碍问题,有关滨海盐田土壤碳方面的系统研究目前依然缺乏典型实例剖析。为了揭示滨海盐田以及用地类型发生转变后土壤的有机碳时空分布特征、影响因素及碳收支,选取江苏省连云港市徐圩新... 详细信息

滨海盐田存在土壤盐碱化、瘠薄与有机碳含量低等障碍问题,有关滨海盐田土壤碳方面的系统研究目前依然缺乏典型实例剖析。为了揭示滨海盐田以及用地类型发生转变后土壤的有机碳时空分布特征、影响因素及碳收支,选取江苏省连云港市徐圩新区和青口盐场的土壤为研究对象,采取表层(0~20 cm,2004年和2019年两期数据)土壤及深层(150~200 cm,2004年一期数据)土壤样品,进行了土壤有机碳(SOC)、总碳(TC)及总氮(TN)的测试。结果表明,SOC储量呈增加趋势,碳汇区面积占比69.4%,碳源区占比30.6%,不同用地类型SOC含量与平均固碳速率差异较大。2004年表层SOC含量分布在低、中两个等级区间,2019年SOC含量在中等级分布频率最高。近15年盐田1区(用地类型保持不变)SOC含量增加了0.12%,盐田2区(耕地)SOC含量增加了0.42%,盐田3区(建设用地)SOC含量增加了0.13%。平均固碳速率最高值出现在耕地类型,数值达到了5.83×10^(4)kg·km^(-2)·a^(-1)。盐田1区土壤有机碳的分解主要通过微生物的异氧呼吸途径来实现,有机碳的有氧矿化主要通过真菌与细菌的有氧矿化来实现。滨海盐土具有高含量的SO_(4)^(2-)与Ca~(2+),有机碳的厌氧矿化主要通过SO_(4)^(2-)还原来实现,因此无机碳的增加速率较大,达到3.64 g·m^(-2)·a^(-1)。盐田1区两期数据SOC/TN平均值均为9.9,说明土壤环境稳定。盐田3区SOC/TN稍有下降,推测原因是土壤微生物量及酶活性提高导致SOC的矿化速率增加。在环境问题日益严重和土壤质量趋向恶化的情况下,本文的研究成果为滨海盐田及其土地利用类型转变后的土壤碳循环研究提供了新的基础依据。

关键词：有机碳无机碳徐圩新区青口盐场碳循环

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基于绿色基础设施绩效提升的收缩城市低效工业用地优化利用--以牡丹江为例

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资源科学 2024年第2期46卷 386-406页

作者：刘羿伯张郝萍吴梓溶夏雷哈尔滨工业大学建筑与设计学院哈尔滨150001 自然资源部寒地国土空间规划与生态保护修复重点实验室哈尔滨150001

【目的】本文旨在系统性探讨收缩城市低效工业用地与绿色基础设施之间的优化转换路径与机制,为中国收缩城市低效工业用地集约高效利用提供参考。【方法】本文以典型收缩城市牡丹江为例,选取2021年份的相关研究数据,利用层次分析法构建... 详细信息

【目的】本文旨在系统性探讨收缩城市低效工业用地与绿色基础设施之间的优化转换路径与机制,为中国收缩城市低效工业用地集约高效利用提供参考。【方法】本文以典型收缩城市牡丹江为例,选取2021年份的相关研究数据,利用层次分析法构建低效工业用地识别体系和绿色基础设施绩效评估体系,运用TOPSIS法定量评估低效工业用地,采用生态系统服务价值(ESV)修正系数法和Fragstats工具定量评估绿色基础设施绩效,在此基础上建立基于绿色基础设施绩效提升的低效工业用地优化模型,进一步揭示绿色基础设施与低效工业用地之间的转换机制。【结果】①牡丹江市建成区共有160块用地处于低效利用状态(共447.30 hm^(2)),占工业用地总数量的45.71%。②借助基于绿色基础设施绩效提升的低效工业用地优化利用模型发现,牡丹江市有303.80 hm^(2)低效工业用地可转换为绿色基础设施。③经优化模拟,将67.92%低效工业用地转换为绿色基础设施,可使绿色基础设施总体绩效提高10.18%。【结论】经实证,从牡丹江低效工业用地优化利用提炼出的基于绿色基础设施绩效提升的收缩城市低效工业用地转换机制,可在防止低效工业用地进一步对城市发展产生负影响的基础上,以“存量换增量”推动收缩城市空间高质量发展,为收缩城市空间优化相关研究提供参考。

关键词：收缩城市低效工业用地绿色基础设施评估体系优化利用牡丹江市

典型黑色页岩地区土壤风化速率及潜在生态效应研究

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地球与环境 2024年第2期52卷 199-212页

作者：梁孔秋赵万伏刘文浦钟军伟陈忠常河宋垠先季峻峰昆明理工大学国土资源工程学院南京大学表生地球化学教育部重点实验室宁夏回族自治区国土资源调查监测院

风化条件作用下,黑色页岩富含的重金属元素释放到周围环境中,会造成土壤重金属的超标富集,从而形成重金属地质高背景区。为了了解黑色页岩地质高背景区重金属风化富集过程和特征,本研究以浙西地区典型寒武系黑色页岩区土壤为研究对象,运... 详细信息

风化条件作用下,黑色页岩富含的重金属元素释放到周围环境中,会造成土壤重金属的超标富集,从而形成重金属地质高背景区。为了了解黑色页岩地质高背景区重金属风化富集过程和特征,本研究以浙西地区典型寒武系黑色页岩区土壤为研究对象,运用PROFILE模型定量计算土壤剖面化学风化速率,并以此评估重金属释放速率,同时对该地区的土壤重金属潜在生态效应进行了评估。研究结果表明,土壤的化学风化速率为62.95~412.62 mmol/(m^(2)·a),盐基阳离子(Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^(+)和K^(+))的释放速率为97.47~806.16 mmol/(m^(2)·a)。黑色页岩土壤中碳酸盐含量的大小对风化速率强弱的影响比较大。研究区土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的平均释放速率分别为31.25、18.79、135.65、65.14、0.15、28.02和367.35 mmol/(m^(2)·a)。土壤的重金属浓度和盐基阳离子浓度(CBCt)对重金属释放速率的影响较大,盐基阳离子释放速率(RBC)对重金属释放速率的影响较小。研究区重金属综合潜在生态风险指数平均值为961.89,Cd的潜在生态风险指数最高,贡献率在53.44%~99.70%之间。

关键词：黑色页岩风化速率重金属生态效应