Multivariate adaptive regression splines for estimating riverine constituent concentrations     

Hong Huang  Xiaoliang Ji  Fang Xia  Shuhui Huang  Xu Shang  Han Chen  Minghua Zhang  Randy A. Dahlgren  Kun Mei 《水文研究》2020,34(5):1213-1227

Regression-based methods are commonly used for riverine constituent concentration/flux estimation, which is essential for guiding water quality protection practices and environmental decision making. This paper developed a multivariate adaptive regression splines model for estimating riverine constituent concentrations (MARS-EC). The process, interpretability and flexibility of the MARS-EC modelling approach, was demonstrated for total nitrogen in the Patuxent River, a major river input to Chesapeake Bay. Model accuracy and uncertainty of the MARS-EC approach was further analysed using nitrate plus nitrite datasets from eight tributary rivers to Chesapeake Bay. Results showed that the MARS-EC approach integrated the advantages of both parametric and nonparametric regression methods, and model accuracy was demonstrated to be superior to the traditionally used ESTIMATOR model. MARS-EC is flexible and allows consideration of auxiliary variables; the variables and interactions can be selected automatically. MARS-EC does not constrain concentration-predictor curves to be constant but rather is able to identify shifts in these curves from mathematical expressions and visual graphics. The MARS-EC approach provides an effective and complementary tool along with existing approaches for estimating riverine constituent concentrations.  相似文献   

基于倾向得分匹配方法的中国自然保护区缓解人类活动压力评估     

张涵  黎夏  石洪  刘晓娟 《地理学报》2021,76(3):680-693

科学地评估自然保护区缓解人类活动压力的效果,对于有效的自然保护至关重要。目前中国国家尺度下的这方面研究,仅将保护区内、外的人类活动压力进行对比,其缺陷是样本选择性偏差会导致评估结果的不合理。本文选择了倾向得分匹配（Propensity Score Matching）方法来克服保护区评价中的样本选择性偏差问题。首先耦合多源数据构建了2013年、2015年、2017年的人类活动压力指数,然后采用倾向得分匹配方法对自然保护区内、外的随机点进行匹配,使两个对比组的观测变量尽可能相似。最后通过相对有效性指标和面板模型从不同层面评估了中国680个自然保护区在2013—2017年间缓解人类活动压力的效果。研究结果表明：① 2013—2017年,全国86.72%的自然保护区内人类活动压力指数呈现上升趋势,其面积占保护区总面积的43.80%。② 69.85%的自然保护区在缓解人类活动压力方面的效果较好。其中,除了海洋海岸、野生植物、野生动物类的保护区以外,其余保护区类型都表现出较好的缓解人类活动压力的效果,且保护区级别越高,保护效果越好。③ 中国自然保护区建设在2013—2017年间能缓解22.90%的人类活动压力,且保护区缓解人类活动压力的能力存在区域性差别。本文研究结果可为中国自然保护区监测、评估和管理提供更科学的参考依据。  相似文献   

Attribution of trends in meteorological drought during 1960–2016 over the Loess Plateau,China     

GUO Mengyao  SHE Dunxian  ZHANG Liping  LI Lingcheng  YANG Zong-Liang  HONG Si 《地理学报(英文版)》2021,31(8):1123-1139

This study uses two forms of the Palmer Drought Severity Index(PDSI), namely the PDSI_TH(potential evapotranspiration estimated-by the Thornthwaite equation) and the PDSI_PM(potential evapotranspiration estimated by the FAO Penman-Monteith equation), to characterize the meteorological drought trends during 1960–2016 in the Loess Plateau(LP) and its four subregions. By designing a series of numerical experiments, we mainly investigated various climatic factors' contributions to the drought trends at annual, summer, and autumn time scales. Overall, the drying trend in the PDSI_TH is much larger than that in the PDSI_PM. The former is more sensitive to air temperature than precipitation, while the latter is the most sensitive to precipitation among all meteorological factors. Increasing temperature results in a decreasing trend(drying) in the PDSI_TH, which is further aggravated by decreasing precipitation, jointly leading to a relatively severe drying trend. For the PDSI_PM that considers more comprehensive climatic factors, the drying trend is partly counteracted by the declining wind speed and solar radiation. Therefore, the PDSI_PM ultimately shows a much smaller drying trend in the past decades.  相似文献   

内蒙古大克泊碱湖氮移除及其影响因素          下载免费PDF全文

刘佳敏  孙小溪  蒋宏忱 《盐湖研究》2021,29(4):60-73

为了研究碱湖N₂O释放速率及其对盐度与pH的响应,选取内蒙古大克泊碱湖的五个沉积物样点,采用¹⁵N同位素标记模拟实验,研究反硝化和厌氧氨氧化的速率、相对比例和气体产生情况,揭示高盐和高pH对碱湖氮移除的影响。发现大克泊湖潜在氮移除速率为0~16.06 n mol N mL-1 h-1,潜在反硝化速率为0~12.62 n mol N mL-1 h-1,潜在厌氧氨氧化速率为0~9.81 n mol N mL-1 h-1;当盐度34.00 g·L-1与pH 10.22时,厌氧氨氧化对氮移除贡献较大,达到43.18%~71.79%。反硝化过程气体产物以N₂为主,几乎无N₂O气体释出。另外,该区域潜在氮移除速率与pH呈正相关关系,与TOC、NO-₃、HCO-₃呈负相关关系;未发现氮移除速率与盐度之间的相关关系。因此,在研究的碱湖中,氮移除过程中主要为N₂排放,而N₂O低于检测水平;氮移除过程的影响因素复杂且不限于最主要的环境变量(盐度与pH)。这些结果为研究湖泊N₂O排放提供了数据基础。  相似文献   

西方政治生态学的地理学研究进展与启示     

黄逸恒  朱竑  尹铎 《地理科学进展》2021,40(12):2153-2162

随着全球生态环境问题的日益凸显,政治生态学以关注造成环境问题的政治因素为研究内核,成为不同学科共同探索的研究领域。地理学以人地关系为立足点,深化政治生态学研究的空间性和政治性。论文首先通过对西方政治生态学理论脉络进行梳理,发现政治生态学根源于早期环境批判思想、西方马克思主义、后结构主义以及后人类主义理论,并与地理学的发展相辅相成。其次,对近30年西方地理学与政治生态学的相关研究成果进行分析发现,现有的研究议题主要聚焦于生态经济与绿色发展、生态治理与环境保育、生态身份与微观政治及生态客体与能动性4个方面。在此基础上,论文总结了相关研究对中国地理学进行政治生态学研究的借鉴意义,并进一步提出立足中国本土进行政治生态学研究未来需要关注的方向。  相似文献   

喀斯特地区地表温度空间降尺度方法初探     

尹枷愿  蔡宏  田鹏举  唐敏 《地理与地理信息科学》2021,37(2):38-46,99

喀斯特地区地形起伏大,常规的降尺度方法及所选择的因子对其不适用。该文根据喀斯特地区的特点,选取反射率、遥感指数及高程因子为尺度因子,通过随机森林模型建立MODIS第31、32波段辐射亮度数据和尺度因子之间的非线性关系,构建适合喀斯特地区的随机森林(Karst Random Forest,KRF)模型,成功将空间分辨率为1 km的热红外辐射亮度降至100 m,最后利用劈窗算法反演得到空间分辨率为100 m的地表温度。将KRF方法与仅考虑常规因子的多因子随机森林回归模型(MTVRF)和热锐化算法(TsHARP)对比,结果表明:1)在不同高差的喀斯特地区,KRF方法可较大程度提高地表温度降尺度精度,均方根误差(RMSE)在遵义市西北部和贵阳市以南地区分别为2.46 K和1.45 K,较MTVRF模型分别降低了0.1419 K和0.2928 K,较TsHARP算法分别降低了0.6204 K和0.6953 K,且在地形起伏度较低的喀斯特山区城市(贵阳市以南)表现更好;2)在喀斯特地区不同地类上,KRF方法效果也较好,其中植被区域最优,RMSE为1.41 K,破碎的裸土区域RMSE为1.84 K。研究显示,考虑特殊尺度因子的KRF方法可提高喀斯特地区地表温度的降尺度精度,为该地区以地表温度为基础的研究提供更精细可靠的地表温度产品。  相似文献   

基于脱钩模型的湖北省乡村人—耕—居变化关联模式分析     

陈翠芳  孔雪松  朱思阳  陈晓丽 《地理与地理信息科学》2021,37(1):59-65

乡村人口、耕地和居民点(人—耕—居)是农村社会经济发展的核心要素,其变化反映了农村特定时期的人地关系。该文综合运用热点分析和脱钩模型,探讨2009-2017年湖北省县域乡村人—耕—居动态演化特征和时空关联模式,揭示乡村人—耕—居发展的内在关系与规律。结果表明:1)湖北省乡村人—耕—居整体以“人减耕减居增”变化为主,空间上未呈现典型的高低值集聚特征,但武汉市及其周边区域是人口和居民点变化的冷热点集聚区。2)强复钩和衰退复钩分别是湖北省乡村人口与居民点变化及人口与耕地变化的最主要类型,农村居民点粗放利用趋势明显,城镇发展与耕地保护的矛盾依然突出。3)湖北省县域乡村人—耕—居变化共有7种时空关联模式,不同类型分布体现了城镇化和社会经济发展的地域分异性,人—居强复钩与人—耕衰退复钩组合是最主要类型,湖北省县域多数乡村发展尚处于快速城镇化的自然衰退期。研究成果有助于深入理解快速城镇化期乡村人地关系,能够为乡村振兴分类、分标准施策提供借鉴。  相似文献   

国内非物质文化遗产旅游研究进展述评     

欧阳红  代美玲  王蓉  马晓龙 《地理与地理信息科学》2021,37(5):124-132

非物质文化遗产旅游(简称"非遗旅游")研究对调和文化保护与利用的冲突、促进非物质文化遗产的活态传承和非遗旅游可持续发展具有重要意义.该文借助文献信息分析法,从时间脉络、重点领域和主要内容三方面对国内非遗旅游研究进行归纳和述评.结果显示:国内现有非遗旅游研究主要集中在"非遗旅游保护与开发辩证关系""非遗旅游发展中的遗产传承""非遗旅游开发机制""非遗旅游利益关系"和"非遗旅游保障体系"五大模块.非遗旅游研究主要聚焦非遗保护、开发与传承,存在研究时间脉络连续、偏重实用主义、与产业实践结合紧密的特点,同时也突显出理论研究不足、跨学科合作不充分、研究方法规范性相对欠缺的局限.基于此,寻求前瞻性理论突破、推进非遗传承保护与旅游产业高质量融合发展应成为未来非遗旅游研究的重点方向.  相似文献   

粤港澳大湾区气溶胶对白天城市热岛强度的影响     

邓玉娇  王捷纯  洪莹莹  谭浩波  陈靖扬  向昆仑 《地理科学》2021,41(12):2213-2221

以粤港澳大湾区为例,利用卫星遥感资料结合大气化学模式模拟,分析2003―2018年城市热岛强度、气溶胶光学厚度的变化规律,定性和定量研究气溶胶对白天城市热岛强度的影响。结果表明：2003―2018年粤港澳大湾区城市热岛强度呈波动上升趋势,夏季热岛强度最大,冬季热岛强度最小;气溶胶光学厚度呈波动下降趋势,春季气溶胶光学厚度最大,冬季气溶胶光学厚度最小。在年际和季节尺度,城市热岛强度与城区、郊区气溶胶光学厚度之差均呈弱的正相关。基于WRF-Chem的模拟实验表明,气溶胶的存在导致城区、郊区地表向下总辐射减少、地表温度降低,且城区地表向下总辐射减少多于郊区、降温幅度大于郊区,进而导致了热岛强度减弱。气溶胶对城市热岛强度的贡献率为?2.187%,冬季贡献率绝对值略高于夏季。  相似文献   

基于因子分析法的河西走廊五市旅游竞争力分析   总被引：1，自引：1，他引：0  

郭艳俊  杨林娟  柴洪  陈钰 《中国沙漠》2021,41(5):238-241

在对河西走廊五市旅游业发展情况进行研究的基础上,从旅游产业发展规模、产业增长潜力和产业环境等3个方面选取了28个指标,通过因子分析法对每个指标数据进行加权,然后通过定量分析法比较各城市旅游竞争力。结果表明：河西五市中,旅游竞争力顺序依次为酒泉、武威、张掖、嘉峪关、金昌。最后对河西走廊各市旅游竞争力进行了比较分析,并针对旅游竞争力的提升提出了建议。  相似文献