时空数据模型研究原则与表达方法的探讨

时空数据模型的三个基本要素是空间位置、属性和时间．确定研究尺度范围内地理信息基元，合理表达时空关系和模型的层次体系是时空数据模型研究的基本原则．时空数据模型的表达方法主要有序列快照模型、基图修正模型、时空复合立方体模型、基于特征的时空数据模型和图谱数据模型．目前条件下，时空数据模型研究的重要意义在于，扩展传统地理信息系统的功能，实现时态地理信息系统(TGIS)的时序分析与规律预测．     

城市饮用水源地底泥中锰释放的溶解氧影响试验

以河北省保定市唐县西大洋水库——城市型饮用水源地为研究对象,通过对底泥中锰的释放特性进行试验研究,得出了底泥中溶解氧对锰释放影响的规律曲线;分析了锰污染的来源并提出了解决措施,为城市饮用水源地居民的经济结构调整提供了依据。     

太原市环境空气中SO2污染分布剖析

采用规则网格布点法，对太原市市区环境空气中ＳＯ２进行了监督测，共布点１０６个，测定结果较好地反映了ＳＯ２的污染状况和污染趋势。以ＳＯ２污染的时空分布规律，剖析ＳＯ２污染成因，并提出污染的防治对策。     

北京地区生态旅游资源的地段美和时序美

以北京地区的生态旅游资源为例，分析了生态旅游资源的两个重要特性地段美和时序美，指出地段美和时序美是构成生态旅游资源的独特性的本质，它们之间具有统一性，并且能够进行时空转换，充分利用生态旅游资源的地段美和时序美，可以促进生态旅游资源的保护和生态旅游业的发展。     

基于GPCA和CCME-WQI方法的保山市东河水质分析

水质评价是保护和开发利用水资源的一项基本工作.为了系统评价保山市东河污染情况，明确主要污染物和污染来源，基于2020年新东河流域水质监测数据，采用时序全局主成分分析(GPCA)和加拿大环境部长理事会水质指数(CCME-WQI),分析东河干流水质参数的时空变化，发现东河主要污染物为总氮、五日生化需氧量和总磷，主成分综合得分结果显示6、7月污染水平高，8、9月污染水平低.CCME-WQI得分显示新东河流域整体水质较差，污染程度由重到轻为中部、东南部、北部，主要污染来源于城镇、农村生活源、化肥、工业源和分散式禽畜养殖污染源，此研究可为保山市东河水环境污染治理和改善提供理论依据.     

地方城市空间要素规划建设时序研究:以清代台湾省为例*

古代地方城市空间要素的规划建设时序是城市史、 规划史研究的重要问题。本文以清代台湾省 16 座府、州、 县、厅城市为例，选取治署、城垣、学宫、三坛一庙四类空间要素为指标，研究其规划建设时序的特征与规律。先分别论述四类要素在诸城规划建设过程中的时序特征，再分析四类要素之间的时序规律，解读其成因与意义。     

锰及锰镉复合污染对锰矿区茶园土壤酶活性的影响

研究广西八一锰矿恢复区茶园土壤重金属(锰、镉)污染浓度与酶活性的关系,并分析锰离子单一处理和锰镉复合处理条件下土壤酶活性的变化情况.结果表明,锰单一污染与锰镉复合污染对土壤酶活性产生的影响有所不同.锰单一污染对锰矿区土壤酶活性的抑制效应顺序为:过氧化氢酶＞蔗糖酶＞脲酶;锰镉复合污染对锰矿区土壤酶活性的抑制效应顺序为:蔗糖酶＞过氧化氢酶＞脲酶.其中,锰镉复合污染对蔗糖酶表现出协同抑制负效应的特征,对过氧化氢酶和脲酶则表现出不同程度的拮抗作用.建议以过氧化氢酶和蔗糖酶的活性作为评价和预测锰矿恢复区茶园土壤锰镉污染状况的敏感指标.     

太滆运河流域平原河网地区非点源污染负荷时空分布规律研究

平原河网地区地势平坦,河网密布,河流的水力联系复杂,导致对非点源污染的研究有一定的困难.为加强对这一类地区非点源污染的研究、揭示流域内非点源负荷的时空分布规律,在分析现有几种适用于平原河网地区估算方法的基础上,选取太滆运河流域典型区域,以农业非点源污染估算为重点,将非点源污染分为产生量和入河量2部分,按照农田径流、农村生活、畜禽养殖分别计算产生量,再通过现场调查和野外试验估算入河系数和入河量,估算该地区的非点源污染负荷,并对其时空分布规律进行分析.结果表明,农业非点源污染负荷在年内的分布规律主要受农田径流污染的影响,6—8月份的污染负荷比较高,接近全年污染负荷的30%;以行政村为单位的非点源污染空间分布显示大成村区域污染负荷最高.     

锰污染稻田土壤微生物群落结构和遗传多样性研究

采集了湖南省湘潭市锰矿尾渣坝附近受不同程度锰污染的7个水稻田土壤样品,总锰浓度范围为114~4611mg/kg.提取土壤细菌总DNA,用通用引物对其中的16SrDNA进行扩增,然后进行变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis),分析长期受锰污染的水稻田土壤微生物群落结构和遗传多样性变化,存在于污染最严重样点中的细菌种群对锰有较高的耐受性,不同锰污染的样点群落结构发生变化并且有菌种的消亡和新菌种的产生.锰污染直接和间接地改变了水稻田土壤微生物群落结构和遗传多样性.     

腐殖酸除锰及利用微滤膜分析有机锰质量分数

研究了水中腐殖酸对接触氧化法除锰效果的影响，并利用微滤膜污染机理分析了水中有机锰的质量分数．由实验可知，水中腐殖酸会影响除锰效果，影响程度随着腐殖酸质量浓度的提高而增大；锰与腐殖酸络合形成的有机锰易吸附于膜表面而被醋酸质微滤膜所截留，膜通量随过滤次数的变化特征表明，水中有机锰经3次重复过滤后，有机锰基本全被吸附．在锰离子质量浓度为1mg/L左右的条件下，当腐殖酸质量浓度为8mg/L时，吸附的有机锰量是水中锰离子量的23％，当腐殖酸质量浓度为20mg/L时为33．5％，该数值与采用截留分子质量为3000的超滤膜得出的结果23．8％和35％基本吻合，可以利用这个机理快捷定量地分析水中有机锰的质量分数。     

AERMOD模型在大气二氧化硫空间分布格局研究中的应用

整合闽清县的气象、地形、污染源等数据,综合运用分数偏差与参数估计最优化方法研究反照率、波文比及地表粗糙度3个地表参数设置对AERMOD模式预测结果的影响程度及趋势,并在地表参数率定的基础上建立县域尺度上的AERMOD模型.此外利用AERMOD模型模拟闽清县的SO_2污染现状并作出SO_2空间分布图,结合闽清县大气污染防治规划提出煤改天然气措施并进行情景模拟,以期为模型运用、大气环境评价及污染防控提供一定参考.     

生活垃圾分类回收处理对周边土壤中铅、锰重金属污染的影响

为了研究生活垃圾分类回收处理对周边土壤中铅、锰重金属污染的影响,选用我国北方某市生活垃圾中转站及其附近1 km范围内的土壤作为研究样本,在中转站外设立一个垃圾回收对照区。给出土壤p H和土壤有机质测定方法,介绍了铅、锰含量测定过程。通过单因子污染指数和内美罗综合污染指数对土壤中铅、锰的污染情况进行衡量,分析了研究区域生活垃圾物理组成。为了使得到的结果更加准确,对铅、锰的分布特征及其和土壤理化性质间的关系进行分析,确定土壤对铅、锰重金属污染的影响程度。给出不同采样区表层0~20 cm土壤中重金属铅、锰的污染情况和污染指数评价结果。分析了土壤中重金属铅、锰化学形态分布情况。结果表明,土壤p H与有机质含量对生活垃圾分类回收中转站周边土壤中锰含量基本没有影响,可忽略;生活垃圾分类回收能够降低周边环境风险。     

城市表层土壤重金属污染分析优化模型

为了分析城市表层土壤重金属污染问题,根据大量空间距离数据和重金属元素含量数据,应用克里格插值法,绘制了重金属元素的空间分布图并建立了空间分布模型.同时,建立了评价城市表层重金属污染程度的数学模型,用内梅罗综合指数法和单项污染指数法评价了五类地区的污染程度,并找到重金属污染的主要原因是工业区的相关生产活动.最后,通过对重金属污染物在传播过程中主要特征的分析,建立了重金属污染物在土壤中的对流-弥散-吸附方程模型.     

基于GIS的农田土壤重金属空间插值分析及污染评价——以江苏省南通市为例

以江苏省南通市土壤重金属污染情况调查的资料数据为基础.比较不同的空间插值方法后选用合适的模型进行空间插值计算,并根据插值结果对南通市农田土壤重金属空间分布和污染现状进行分析和评价.研究结果表明,样本数据的离散程度会影响空间插值的结果,对离散程度大的数据,应根据实际应用进行转换以降低其离散程度.南通市五种重金属超过自然背景值的面积比例分别为:Hg 2.75%;As 23.02%;Pb 68.24%;Cd 0.01%;Cr 5.59%.南通市各市县Pb的污染指数均超过1,海门市、南通市区和启东市的As污染指数均超过1.南通市区、海门市和启东市的综合污染指数处于警戒限.通州市的综合污染指数接近警戒限.     

基于SWAT模型的鄂西犟河流域非点源污染模拟

分析非点源污染对于水污染防治具有重要的指导意义,运用数学模型模拟是非点源污染研究的重要方法之一.该文为了解犟河流域的非点源污染的时空分布特征,为当地提供污染防治的研究依据,基于SWAT(soil and water asssesment tool)模型,在缺乏水文资料的犟河流域采用参数移植法进行非点源污染模拟.结果表明：可以采用参数移植法,通过上级流域的模拟得到用于犟河流域模拟的各参数.模型模拟精度评价分别为(氨氮R2＝0.77,NSE＝0.75;总磷R2＝0.77,NSE＝0.73).研究表明SWAT模型在犟河流域具有适用性,基于SWAT模型进行的非点源污染模拟的时空分布特征明显,犟河流域经过多年治理,其污染负荷量均表现出下降的趋势.     

基于无网格法的一维水质回溯、预测模拟研究

基于无网格径向基函数配点法,建立恒定水流中的一维污染物浓度回溯和预测数学模型,结合任意时刻的实测污染物浓度空间分布,回溯并预测后期一段时间内的污染浓度分布。模型根据代价函数,并利用交叉验证法构建了不同形式的基函数组合形式,采用枚举法分析形状因子及比例因子等参数的最优取值范围,并与纯扩散及对流-扩散的解析理论值进行了比较。研究结果表明,采用合理的参数值、适当的时空域配点以及观测点数量,该无网格法模型能够准确地回溯并且预测今后的污染物浓度分布特征,为今后水环境工程快速识别污染源、污染物扩散预警提供了一定的参考。     

基于MultiPatch 模型的大气污染三维扩散模拟

 垂直尺度上的污染浓度分布状况越来越受到关注,因此三维大气污染模拟具有非常重要的应用价值.结合三维GIS,采用多面模型与高斯烟羽数学模型集成的方式,通过边界值计算、三角条带构建、多面内插与渲染等技术方法,构建了基于三维的高斯污染扩散系统,探讨了污染物迁移规律和三维模型生成算法,并对某工厂含SO₂有害气体连续排放过程进行了二维与三维模拟,分析了大气污染物质量浓度空间分布特征,并计算得到该污染源大气污染最大落地点距离为206 m.实践表明,采用多面模型表达三维污染物空间分布具有快速、直观的优势,也利于剖面与三维空间分析运算.     

南京地区PM2.5和PM10浓度分布特征及与相关气象条件的关系

利用2014年12月至2015年5月南京市PM_(2.5)和PM_(10)的质量浓度以及天气观测数据,研究南京市颗粒物浓度空间、时间分布特征及其与相关气象因子的关系。研究表明PM_(2.5)和PM_(10)同季节内高度线性相关,时间分布具有明显的季节性差异;PM_(2.5)与风速呈负相关关系,与降雨清除量呈正相关关系;相对湿度达到75%左右时污染最严重。研究首次将其他污染气体和相关气象因子结合起来,用逐步回归法建立PM_(2.5)预测模型,能较好地拟合冬春两季PM_(2.5)变化趋势,较准确地反映南京市PM_(2.5)的污染特征,具有一定的理论和实用价值。     

城市表层土壤化学元素污染传播的核回归模型

以某城市城区主要功能区表层土壤0～10cm中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、zn8种化学元素在采样点处的含量和背景值为基础，利用插值方法，给出主要观测区域内8种主要化学元素的空间分布；并通过单因素方差分析及聚类分析探究污染原因，建立了城市表层土壤化学元素污染传播的核回归模型．利用该模型对化学元素的污染趋势进行模拟仿真，形象化展示了化学污染传播的动态过程．     

松嫩平原地下水氮污染空间变异性及健康风险评价

为探明松嫩平原地下水污染现状及氮污染影响,利用地统计学软件分析了“三氮”（硝态氮、亚硝态氮和铵态氮）含量的特征,采用 ArcGIS 绘制了地下水硝态氮的变异函数图和空间分布图,并应用健康风险评价模型进行了氮污染对人体的潜在健康风险评价。上述研究表明,该区地下水污染物以“三氮”最为突出,其中硝态氮污染最重,变异系数为1．686,属于强变异,含量分布与二阶球状模型拟合最好,块金值和基底效应分别为2．423和0．575,其含量的空间异质性是结构性因素及随机性因素共同造成的,随机性因素稍强;硝态氮污染高风险区占总面积的88．78％,主要分布在东中部高平原区,这一区域大部分为 III 类水,对人体健康存在较高的风险,应引起关注。