非平衡相变的临界耗散行为

在非平衡相变规格化模型基础上，讨论了非平衡相变与平衡相变的差别与联系。考察了非平衡相变临界参考态的耗散情况，引入一参量ＭＤ来衡理其临界耗散的强弱程度。在临界点的无限小邻域内导出ＭＤ与系统参量的依赖关系。ＭＤ的临界奇异性用临界耗散指数θ来描述，在此我们计算给出了非平衡相变中三类临界的θ值。把平衡相变的临界参考态作为非平衡相变临界参考态的一种极限情况，将二者统一在一起。     

自组织系统的非平衡相变临界指数及标度律

在具有普适意义的非平衡相变临界规格化模型基础上，讨论了一般自组织系统中的非平衡定态跃迁相变的临界奇异性和可标度性，导出一组普适的临界指数标度关系及普适类，由之计算出的四组非平衡普适类的临界数值与目前已知的实验及理论结果吻合得非常好。本文还讨论了平衡相变与非平衡相变的临界联系及普适性，将平衡相变临界标度理论的结果作为非平衡相变临界标度理论的理论极限而统一在同一理论体系中。     

非平衡相变的临界标度律

标度思想同样适用于非平衡相变系统,在非平衡相变临界点邻域内,存在着与之相适应的标度律。本文在一般非平衡相变系统规格化模型的基础上,注意到非平衡相变与平衡相变临界行为的相似性,定义了一组临界指数来刻划非平衡相变的临界行为,并导出了非平衡临界的标度关系,在一定程度上揭示了非平衡相变的临界特征。讨论了两种临界现象的差别与联系,将平衡临界的标度律做为非平衡临界的标度律的一种特例含于同一理论体系中。     

平衡相变与非平衡相变的临界统一

平衡相变与非平衡相变虽然是不同质态背景下的相变,但其临界行为却有极大的相似性。在一般相变的规格化模型基础上,两类相变的临界行为可由统一的理论来描述。本文以非平衡相变的规格化模型为基础,考察了两类临界现象在参考态、势函数、相关函数、可标数、可标度性、临界指数、标度律和普适性方面的相互关系,论证了两类相变的临界统一性,从而看出非平衡相变的临界理论比平衡相变临界理论更丰富、普适,平衡相变的临界现象可作为非平衡相变的临界现象的极限而含于同一理论体系中。     

广义相变原理及其临界理论

广义相变是指物质系统由一定套向一定态的跃迁过程,包括平衡态相变,非平衡相变,以及介于这两者之间的相变。本文介绍了作者近年来在非平衡相变与平衡相变临界标度关系方面的一些研究结果,对平衡相变的临界标度理论进行了推广,提出了一个更为普适的议相变临界标度理论,     

一般非平衡定态相变系统的普适类及临界指数

在具有普适意义的非平衡相变临界规格化模型基础上,讨论了一般非平衡定态跃迁相变的临界奇异性和可标准性,导出一组普适的临界指数标度关系及普适类及临界由于计算出的４组非平衡普适类的临界数值与目前已知的实验及理论结果吻合得非常好,还讨论了平衡相变与非平衡相变的临界联系及普适性,将平衡相变临界标度理论的结果作为非平衡相变临界标度理论的理论极限,而统一在同一理论体系中。     

Schlogl反应模型的非平衡相变临界指数

Ｓｃｈｌｏｇｌ模是一个典型的具有非平衡相变特征的化学反应模型,在非平衡定态条件下,该反应在相变临界点邻域内具有一个广义的势函数。并在临界点出现了岔现象。本文考究了Ｓｃｈｌｏｇｌ反应的临界分支现象及临界变化趋势并运用非平衡相变的临界标准理论导出了该非平衡相变的临界指数。     

自组织系统的非平衡相变临界指数及标度律

在具有普适意义的非平衡相变临界规格化模型基础上,讨论了一般自组织系统中的非平衡定态跃迁相变的临界奇异性和可标度性,导出一组普适的临界指数标度关系及普适类,由之计算出的四组非平衡普适类的临界数值与目前已知的实验及理论结果吻合得非常好.本文还讨论了平衡相变与非平衡相变的临界联系及普适性,将平衡相变临界标度理论的结果作为非平衡相变临界标度理论的理论极限而统一在同一理论体系中.     

非平衡相变临界指数及普适性

在非平衡相变临界现象中也存在着普适规律,其包含的内容比平衡相变临界现象的情况更复杂、更丰富。非平衡相变对临界普适类的划分也更为精细,本文在非平衡相变规格化模型的基础上,考察了非平衡相变的临界普适性以及影响普适类的因素,计算出了三种普适类的临界指数值及其满足的标度关系,其结果与已知的实验值吻合得较好,在一定程度上揭示出非平衡相变的临界普适规律。此外,本文还讨论了平衡相变与非平衡相变在临界现象上的差别与联系,揭示了两者在普适性方面的统一。     

非平衡相变的临界可标度性

在非平衡相变的临界点邻域内也存在着标度性,即广义齐次函数形式的标度假设也适应于非平衡相变的临界现象。本文在一般非平衡相变系统的规格化模型基础上,考察了在非平衡相变临界点无限小邻域内相关函数和广义势的可标度性,论证了它们都是参自变量的广义齐次函数,即在标度变换下它们的变化形式恰好与标度假设的理论思想和数学表述相符合。在一定程度上证实了非平衡临界的可标度性,并断言了非平衡临界标度的存在。     

密怀顺水源保护区土地利用演化驱动因素分析

密怀顺水源保护区位于北京密云、怀柔、顺义的三区交界处,是北京市第八水厂、怀柔应急水源地所在地。2014年底南水北调进京后,部分盈余水量开始通过潮白河河道回补密怀顺地下水。为保护饮用水源,摸清历史面源污染的潜在风险。通过转移矩阵数学模型,利用ArcGIS方法研究了土地利用时空演化规律,结果表明：（1）土地利用变化强度2015年~2018年是2012年~2015年的5.24倍,耕地、未利用地面积呈现减少趋势,林地、水域和湿地、草地面积呈现增长趋势,建设用地先增后减;（2）2015~2018年林地、水域和湿地、耕地变化率最大,分别为92.15%、67.46%、46.6%;（3）2015年后林地、水域和湿地、草地、未利用地面积呈现净转入趋势,耕地、建设用地面积呈现净转出趋势;（4）最活跃的土地属性转变是耕地转入林地,面积为68.23km2,（5）土地利用变化特点与政策驱动力息息相关,土地利用的演化趋势向着利于饮用水源安全的方向发展。可见研究成果可为水源保护区面源污染防治提供科学依据,对未来进一步研究农业面源对保护区土壤和地下水的环境影响奠定基础。     

三峡库区生态敏感区土地利用变化及其生态效应研究——以奉节、巫山县为例

土地利用变化及其生态效应的研究对区域社会经济发展和生态环境建设具有重要的指导意义.以三峡库区腹地奉节县和巫山县作为研究区,选取1986—2015年4期遥感、土地利用等数据,在GIS和RS技术的支持下,运用土地利用综合程度指数及土地利用转移信息图谱分析研究区土地利用空间格局演变,从湿度、绿度、干度和热度4方面构建遥感生态指数,反映研究区生态效应时空演变,探讨土地利用变化及其与生态效应的关系.结果表明:1)就土地利用而言,在空间上,耕地和建设用地多分布于低海拔平坝河谷区,林、灌、草地多分布于高海拔中低山区,交通建设用地多分布于各类用地之间起连通的作用;在土地利用强度和转换方式上,以林、灌、草地和耕地变化最为显著.2)就RSEI而言,长江及其支流沿岸低地,受土地开发及城镇扩张的影响,生境退化严重;研究区其余范围,受退耕影响,生境趋好.研究区土地利用变化最大的地区也是生态效应变化最为剧烈的地区,若人类活动合理,生态状况好转.     

人类活动对长白山典型区域自然环境的影响

以1977年MSS、1993年TM和2007年TM三个时期遥感影像为数据基础,借助遥感和GIS技术以及景观生态学分析方法,对长白山30年来土地利用/覆被和景观格局动态时空规律进行了定量分析,并探讨了人类活动对其产生的影响程度.结果表明:建设用地、耕地、未利用地、其他植被和林地在30年里都发生了很大的变化.1977-19...     

元胞自动机与神经网络相结合的土地演变模拟

提出了将数据挖掘技术应用于元胞自动机（CA）进行地理模拟的新方法.基于CA原理,利用学习矢量量化神经网络,从不同时相遥感数据中挖掘土地利用演变的内在规律,自动找到土地利用元胞的转换规则,并以该规则反演和预测土地利用格局.在上海市区典型边缘带的应用显示,挖掘出的元胞转换规则,与同期上海城市发展状况相吻合.表明该模型可以满足土地利用演变模拟预测的要求,大大缩短了建立CA转换规则所需时间.     

生态脆弱地区农业产业结构调整与农户土地利用变化研究 --以江西省上饶县为例

研究了生态脆弱区(江西省上饶县)农业产业结构调整下农户土地利用动态变化基本特征．通过建立研究区土地利用变化的马尔柯夫过程模拟模型，进行了农户土地利用变化过程和农业土地用途相互转换分析，并对土地利用变化演变趋势做出了预测．结果表明：上饶县在未来的10年内，耕地资源仍将继续减少，其中水田减少的速度有所减缓，但旱地减少的速度有加快的趋势；同时，在农产品市场运行机制引导下的农业产业结构调整过程中，农户土地利用方式发生改变。各种地类的相互转换，如茶园变果园、桑园变旱地等，势必引起土地覆被的变化，从而可能导致生态脆弱环境下的水土流失；此外，由于我国正处于宏观政策改革时期，使得农业产业结构性调整的频率加快，而在一定程度上使得农户忽视了农业生产的持续投入，造成土壤地力退化．据此，提出了土地资源可持续利用的政策建议．     

1995年-2015年广西海岸带养殖用地的时空分布

[目的]海岸带由于其生态功能的重要性和脆弱性,一直是生态相关研究的焦点区域,其景观格局变化及环境效应尤受关注.由于广西北部湾滨海养殖用地的快速扩增,导致该区景观格局显著改变,因此开展其时空演变特征研究,以综合评价其环境效应.[方法]以北部湾滨海1995年、2000年、2005年、2010年和2015年Landsat多光谱遥感影像为数据源,采用MNDWI水体指数(Madify Normalize Difference Water Index)和面向对象分类方法,提取各期研究区养殖用地信息,并基于土地利用动态变化模型,综合分析研究区养殖用地20年的时空演变特征.[结果]20年来北部湾滨海养殖用地时空演变显著,在数量上先增后减,养殖面积由1995年的9 024.03 hm2增加到2010年的41 153.58 hm2,而后逐年减至2015年的38 903.95 hm2;空间上逐年向西北移动,并整体分布于北海滨海一带.[结论]北部湾滨海养殖用地的增长源主要为耕地和近岸海域,而去向则主要为建设用地和废弃地,导致该区高生态服务价值用地(耕地、滩涂等)减少,环境效应出现负面趋向(养殖污染、自然岸线破坏等).     

具有无穷多个吸收态的二维模型的密度演化

从一个自然初始状态的二维模型(准三维模型)出发,模拟了模型态密度的演化.结果显示:模型从完全的激活态过渡到激活态与吸收态共存的状态,是一个连续的相变过程;而从两相共存的状态到完全吸收态可能存在一个非连续的相变.动力学的驱动机制方式控制和影响整个演化行为.     

南宁邕江滨水区环境演变研究

利用1960年航摄南宁市地形图和2003年南宁市土地利用图,借助地理信息系统技术,在实地调查的基础上,结合南宁邕江滨水区的区域特征,对其环境演变进行分析.结果表明:1960年以来,南宁邕江滨水区建设用地大量增加,与此同时,耕地、园林地、草地、水体、其它未利用地明显减少;人类活动对南宁邕江滨水区环境演变产生重大改变.     

基于地理加权回归的生境质量对土地利用变化的响应 ——以河北省张家口市为例

基于张家口市2000, 2010和2015年3期土地利用数据, 用InVEST模型进行生境质量评估, 采用地理加权回归模型(GWR)定量分析不同区域耕地、林地、草地和建设用地变化对生境质量演变的影响。研究结果显示,2000—2015年间, 张家口市土地利用类型以耕地、林地和草地为主, 耕地大量减少, 林地和建设用地持续增加, 以耕地向林地、草地和建设用地转移以及草地向林地和建设用地转移为主要变化方向。张家口市生境质量整体上处于较高水平并不断提高, 东北坝缘山区和东南边缘山地生境质量最高, 坝上高原区及桑干河流域河谷盆地次之, 洋河河谷盆地生境质量最低。各地类对生境质量的影响具有显著的时空异质性: 林地与生境质量变化总体上呈正相关关系且影响程度最大; 草地与生境质量变化大致正相关, 其回归系数由北向南递减;耕地和建设用地与生境质量在空间上主要表现为负相关, 局部地区正相关。究其原因, 主要在于不同区域生境质量变化的主导地类不同。坝上高原和坝缘山区的生境质量变化主要受林地和草地变化的影响, 桑干河和洋河流域河谷盆地生境质量变化的主导因子则为耕地和建设用地。     

四川省人口城镇化和土地城镇化协调发展研究

在全国推行新型城镇化的大背景下,以四川省为研究区域,选取14个评价指标,建立四川省人口城镇化与土地城镇化协调发展的评价指标体系,并运用熵值法确定各指标权重,构建协调发展度模型,定量分析四川省2003—2013年人口城镇化和土地城镇化协调发展状态,并预测其演变趋势。结果表明:(1)四川省人口与土地城镇化协调发展水平可分为失调阶段—过滤阶段—协调发展3个阶段;(2)总体上,人口城镇化和土地城镇化指数为上升趋势,两者的发展水平从轻度失调发展到优质协调发展。在城镇化建设过程中,必须兼顾人与地,实现人口与土地协调发展,走可持续发展的新型城镇化道路。