Remote sensing of environmental change over China: A review

China is a large country by area. In situ monitoring of the environment cannot meet the demand of the society. For large areas, remote sensing is the only viable technology for environmental monitoring of the entire area. Although satellite observation capabilities as well as remotely sensed data acquired on board of satellites from both within and outside China are widely available, research is rare that targets the entire territory of China for environmental monitoring. In this paper, the process of environmental change has been categorized into changes in driving forces, environmental change, materials transport and transformation, concentration and abundance change, exposure and infection change of human and ecosystems, and impacts. The potential in monitoring changes in these various aspects is assessed. The progress of environmental change monitoring over the entire territory of China is reviewed. It is suggested that at the methodological level, remote sensing should not only be applied to observation and experiments as well as understanding the change mechanism, but also be coupled with environmental simulation and forecasting so as to support environmental policy making. At the application level, remote sensing should be used beyond its traditional application fields to include species diversity, biological invasion, public health, air and water quality monitoring. Finally, at the technical level, systematic research should be devoted to the improvement of operational and automatic use of remotely sensed data.     

环境监测在企业环境管理中的作用

简单介绍环境监测的任务及重要性,着重阐述环境监测在环境管理中的地位和作用.通过企业环境管理示例,进一步说明环境监测数据能够及时、准确、全面地反映企业环境质量现状,可为企业环境治理提供科学依据.     

西安市主城区土地利用时空变化及驱动力分析

城市化进程的加快以及人口持续增长,造成土地利用急剧变化,致使城市生态系统和居民生活质量受到了巨大的挑战,因此对土地利用驱动分析的研究显得尤为迫切。本文以2013年、2016年和2019年3期Landsat 8遥感影像为数据源,依托遥感技术(Remote Sensing, RS)和地理信息系统(geographic information system, GIS) 空间分析技术,对西安市主城区土地利用变化进行动态分析,并从景观格局角度对西安市主城区城市景观格局演化进行定量分析,最后利用地理探测器模型定量分析不同驱动因子对土地利用程度的影响。结果表明：（1）西安市中心城区的土地利用以建设用地为主,六年来西安市六个中心城区的绿地面积先减少后增加,建筑面积先增加后小幅减小,而耕地面积和水体面积变化不大;（2）绿地斑块个数逐年增加,建筑用地斑块个数不断减少,说明绿地景观的破碎化程度逐年加重,建筑用地的布局已经呈大面积发展。（3）2013年和2016年驱动因子中地区温度的解释能力最强,2019年驱动因子中海拔的解释能力最强;2013年和2016年驱动因子间的交互作用均表现为双因子增强,2019年的交互作用表现为其他驱动因子与地区温度的交互效果为非线性增强。基于城市景观格局动态分析和驱动力分析,以期为西安市主城区及其他城区的土地规划及城市生态环境建设提供参考。     

重庆市耕地资源变化及驱动力

以统计数据为基础,分析了重庆市的耕地变化情况,研究结果表明:该市耕地自1980年后呈先略有增加后逐年下降趋势,但减少速度呈先小后大再降低而后增加又降低变化规律.不同经济区耕地数量变化总体趋势逐年减少,以1997年后变化最明显.导致耕地变化的驱动力不同时段有所不同,除了有一定程度的自然影响外,早期主要是人口不断增加,后期是生态政策、人口增长和经济快速发展,且在不同区县影响程度也有所不同.在此基础上提出了相应的建议以促进区域耕地资源占补平衡,实现经济效益、社会效益和生态效益统一.     

贵阳市土地利用变化及驱动因素分析

以贵阳市2000年、2005年、2010年土地利用数据为基础,依托Arc GIS、IDRISI等软件平台,分析2000—2010年间贵阳市土地利用变化。从自然、社会经济、可达性等方面选取6个驱动因子,运用Logistic模型,分析贵阳市各土地利用变化驱动因素。研究结果表明:1)10年间,贵阳市土地利用变化显著,建设用地、林地大幅增加,耕地大幅度下降,且耕地是建设用地、林地的主要转入来源;2)2000—2010年,各地类平面重心均发生迁移,建设用地平面重心变化幅度最大,耕地平面重心迁移方向与建设用地相反;3)各地类与驱动因子的Logistic回归模型的ROC值均大于0.75,能很好地模拟土地利用变化与驱动因子之间的关系;4)在喀斯特山区,坡度、高程、距居民点距离对贵阳市土地利用格局的形成及演变有重要作用。     

冰碛物年代及其环境变化

冰碛物年代一直是冰川学研究的一个重要内容，也是环境变化深入研究的对象，冰川沉积物对于气候地层的建立起着不可忽视的作用。但是由于冰碛物自身与海洋、黄土等记录环境变化的内容相比存在局限性，所以造成对冰期划分，对比的不利。另外，自身年代缺乏也限制着全球冰期的划分与对比，笔者认为，目前的冰碛物研究对于气候地层起到了补充、验证的作用，在较大的时间尺度上是可行的，但是要提取高分辨率的环境变化信息，应该探索新的替代载体；同时要大力加强冰碛物绝对年代的研究。     

慕士塔格峰冰川变化遥感研究

以位于新疆维吾尔族自治区西南部的慕士塔格峰冰川为例,利用研究区1965年经航片校对的地形图和2001年5月的ASTER遥感影像为信息源,通过遥感图像处理技术和专家指导下的人工解译得到1965,2001年两期冰川边界图,用GIS统计该地区冰川面积,并分析冰川变化总趋势.结果表明,近36年来,慕士塔格峰冰川整体呈现退缩趋势,冰川面积减少了1.11%,而山峰西侧和南侧的部分冰川有前进的现象.     

The role of duckweed in bio-liquid fuel production and environmental protection

With the world economic development, population growth and improvement of people＇ s living standard, the energy shortage has become the core issue of restricting the development of the world economy. China faces serious energy crisis and environmental problems, so the development of biofuels in China is vital. This paper introduces the advantages of duckweed for energy production, summarizes the research results of Chengdu Institute of Biology on duckweed, and provides the direction of its further studv.     

阜新市土地利用变化及驱动力分析

为了探求阜新市土地利用结构变化及发展趋势,运用遥感和地理信息系统等技术,利用1998年和2006年获取的两期阜新市蒙古族自治县TM卫星遥感影像,快速准确地建立了土地资源利用动态数据库,研究了区域土地利用/土地覆盖的时空变化,同时对影响土地利用格局变化的驱动因素进行了定性分析与定量分析,最后提出了区域土地可持续发展的对策。研究结果可以为阜新市土地资源合理利用和土地利用结构调整提供参考,并可为转型时期的阜新市提供可持续发展的保障。     

The role of the thermohaline circulation in abrupt climate change

The possibility of a reduced Atlantic thermohaline circulation in response to increases in greenhouse-gas concentrations has been demonstrated in a number of simulations with general circulation models of the coupled ocean-atmosphere system. But it remains difficult to assess the likelihood of future changes in the thermohaline circulation, mainly owing to poorly constrained model parameterizations and uncertainties in the response of the climate system to greenhouse warming. Analyses of past abrupt climate changes help to solve these problems. Data and models both suggest that abrupt climate change during the last glaciation originated through changes in the Atlantic thermohaline circulation in response to small changes in the hydrological cycle. Atmospheric and oceanic responses to these changes were then transmitted globally through a number of feedbacks. The palaeoclimate data and the model results also indicate that the stability of the thermohaline circulation depends on the mean climate state.     

区域用水结构演变及驱动力分析

运用信息熵理论表征用水结构变化趋势,采用主成分分析方法提取公共因子,运用灰色关联理论分析公共因子与用水结构的关联程度。以南京市为例,分析区域用水结构演变特征以及用水结构变化的驱动力因素。结果显示,南京市用水系统的信息熵值从2000年的1.532 nat增长到2014年的1.791 nat,均衡度由0.787提升至0.861,表明城市用水结构随着时间的推移变得更加稳定;经济结构调整、节水水平、人口演变、用水需求等因素是影响南京市用水结构变化的主要驱动力。提出区域用水总量控制对策,以保障水资源合理利用。     

武汉市耕地变化的实证分析

利用1978～1999年武汉市的统计数据，分析探讨了武汉市近22年来耕地的数量变化及区域差异，在此基础上进一步讨论了影响耕地数量变化的驱动力。结果表明，22年来，武汉市耕地总体趋势逐年下降，耕地变化区域差异显；经济发展、人口增长是引起耕地数量变化的内在驱动力，而经济利益的驱动和有关土地的政策是引起耕地变化的外在驱动力。     

毛细蒸发相变界面的数学模型和机理

通过对毛细蒸发相变界面的机理研究,提出了热流对毛细抽吸两相流体回路和回路热管蒸发冷凝界面的影响,推导出蒸发冷凝相变界面的一个新的修正的杨一拉普拉斯方程;采用热力学理论,分析和建立了这一驱动机制的简化数学模型;推导出由于热作用对杨一拉普拉斯方程及相变界面的影响,并得出毛细半径与蒸发温度以及热流密度之间的关系式,对毛细芯热管的驱动原理作出新的阐释.     

坝上高原察汗淖尔湖泊面积变化及驱动要素分析

在大气变化和人类活动的双重影响下,为定量分析坝上高原典型湖泊察汗淖尔近30年的演变及驱动要素贡献率,通过遥感影像与资料收集,对湖泊面积变化特征及影响因素进行分析,运用多元线性回归法量化驱动湖泊变化的主要因素及其相对贡献率。结果表明：察汗淖尔在过去30年间逐渐萎缩,几乎干涸,变化速率为-0.94 km²/a;温度升高,暴雨次数显著减少,不利于察汗淖尔湖泊水面面积的维持;高额的农业用水量是导致湖泊萎缩的主要原因,各影响因素贡献率大小依次为农业用水量>地下水埋深>降水量>径流量>年均温;农业用水量相关系数为-0.71,贡献率为51.1%,地下水埋深相关系数为-0.67,贡献率为33.3%。大气条件是湖泊变化的重要背景因素,人类活动进一步加剧湖泊变化。     

土地利用/覆被变化的驱动力模型研究-以嫩江中上游地区为例

通过遥感手段获取嫩江中上游地区1995年和2000年的土地利用／土地覆被图及其变化图，在GIS支持下，生成两个时段该区的土地利用程度变化图，分析土地利用程度变化的驱动力。选取的自然因子主要为高程（e）、坡度（s）、人口（△l）、农业机械力投入量、土地覆被类型变化区距嫩江干流和居民点的最短距离等，利用空间相关分析筛选出主要影响因子为高程、披度、人口、大牲畜头数。利用空间多元线性回归函数求得本区土地利用程度变化模型△La=11.037-4.512*e-0.298*s 0.292*△p 2.596*△l。     

环境分权对绿色创新的影响——环境规制和研发补贴的中介作用

绿色创新是企业产业升级的有效途径,也是实现绿色经济可持续发展的关键。本文从环境分权角度出发,探讨在分权体制下地方政府的环境规制和研发补贴对企业绿色创新的内在联系,选取70家企业作为样本,运用结构方程模型进行实证研究,结果表明：环境分权体制下,地方政府可以促进当地的企业自愿进行创新活动;环境规制和研发补贴在环境分权和绿色技术创新的关系中起到中介作用;在地方政府适宜的环境规制强度下,研发补贴可以进一步的提升企业进行绿色技术创新的积极性。以此对地方政府治理环境问题和企业合理利用政策进行产业升级提供有益参考。     

旅游驱动下民族村寨社会变迁分析——以西江苗寨为例

西江苗寨是贵州乡村民族文化旅游发展迅速的村寨类旅游景点之一。旅游经济发展为村寨带来收益的同时,也成为西江苗寨经济文化变迁的一个重要诱因。研究结合现有文献基础上,选取西江8个主体自然村寨为田野调查对象,采用问卷调查、入户访谈和田野观察等方法对变迁指标进行搜集,并使用SPSS统计软件对指标进行因子分析,探求西江苗寨生计、消费、文化传承3个方面的变迁状况;并应用多层次模糊综合评价法探寻各自然寨基于区位条件差异而产生的分层现象。研究成果对指导民族地区村落文化保护、解决民族地区文化保护和经济发展关系等方面具有一定的借鉴作用。     

基于遥感测量的海岸线变化与分析

采用较高分辨率的卫星影像,对影像的空间数据进行挖掘,解译出不同时期的海岸线;在盐城沿海选择12个断面,定量地获取海岸线信息,计算海岸的淤蚀形态和速率变化;分析典型岸段人类活动对海岸线变化的影响.分析结果表明:在人类活动影响下研究区域海岸线形态平直化程度加剧,2007—2009年海岸线平直情况突出,长度缩短近40km;2009—2010年海岸线平直化有所减缓.盐城海岸线年平均淤长速率在44~100m.射阳河口北部海岸线变化很小,南部淤长比较明显(其中水龙港—川东港口海岸年淤长速率达到278m).     

高分辨率遥感影像在土地覆被变化监测中的应用

为了分析高分辨率遥感影像在土地覆被监测中的适用性,以SPOT5和"资源一号"02C卫星高分辨率遥感影像为数据源,对两种数据的波段组合和数据融合方法进行分析评价,并建立相应的土地覆被解译标志,提取研究区2005年和2012年两期土地覆被信息,基于RS和GIS软件平台,从面积变化、土地利用动态度和转移矩阵3方面研究了土地覆被信息的变化规律。研究结果表明,经过有效合成和融合处理的高分辨影像最大限度地保持了影像的纹理和光谱信息,可以正确识别并提取地物变化边界线,研究成果可为高分辨率遥感影像在土地覆被变化监测中的应用提供一定的参考和依据。     

兰州市土地利用变化及其社会驱动力研究

以典型河谷型大城市兰州市为例,剖析了其1980—2000年20年来土地利用结构、土地利用动态度和土地利用程度的变化情况;运用灰色关联分析法对土地利用变化的社会驱动力进行了分析.结果表明,由于河谷地形影响,兰州市城市空间扩展受到限制,20年来土地利用虽然处于发展期,但土地利用类型总的变化速度不大;城市化和工业化、人口增长、经济发展是其土地利用变化的主要社会驱动力.