基于多元统计方法的河流水质空间分析   总被引：15，自引：0，他引：15       下载免费PDF全文

周丰  郭怀成  黄凯  郁亚娟  郝泽嘉 《水科学进展》2007,18(4):544-551

基于聚类分析和判别分析探讨了河流水质空间分析方法,旨在识别采样点的空间相似性与差异性,从而为水质监测网络优化提供支持。该方法首先利用kurtosis和Skewness检验数据分布特征和进行数据对数转化与标准化处理;然后利用聚类分析进行空间相似性分析,确定空间尺度分类情况;最后利用判别分析识别显著性污染指标,以此反映上述空间尺度分类的差异性。以香港后海湾水质管制区为例,结果表明:①通过对数转化显著改善数据分布特征,使绝大部分污染指标呈正态或接近正态分布;②该区域采样点在个案链锁距离与最大链锁距离之比(D_link/D_max)×100<35处明显分为3类,它们分别代表轻度、中度、重度污染3种类型,且后两者属于采样点主要属于营养盐和重金属污染类型,需要控制其生活污水、畜牧污染、工业污染和地表径流污染;③后退式判别分析具有良好的指标降维能力,仅需7个显著性污染指标(pH,NH₃-N,NO₃-N,F.coil,Fe,Ni和Zn)可以反映整体水质的空间差异性,且具有90.65%的正确判别能力;④归纳起来,从3类采样点中选择一个或多个、监测7个显著性污染指标即可全面反映后海湾水质管制区的水质空间特征,实现水质监测网络优化。  相似文献   

流域可持续性理想域和现实状态测度   总被引：2，自引：0，他引：2  

郭怀成  高伟  王真  陈琼  伊璇  向男  周丰 《地理研究》2012,31(11):1929-1940

可持续发展是当今世界各国公认的发展准则,但其概念的模糊性与测度方法的单一性阻碍了这一理念的有效应用。在水生态阈值、经济增长底限值和社会发展警戒值等共同约束下,水生态保护目标、经济增长目标与社会发展目标等多目标相互博弈而存在区间范围的基础上,提出了流域可持续性及其理想域的概念以及时间、空间、认知、子系统效益博弈关系、可行区间等决定要素。基于优化方法建立流域可持续性理想域测度模型,并以此为基准,提出了考虑流域系统内外相互作用现实状态的改进离差法测度模型。结果表明:流域可持续性理想域和现实状态测度模型更加符合实际情况,且能够反映流域内外的交互作用对可持续性的影响,为今后流域可持续发展评估提供了一种新思路和方法。  相似文献   

极端降水对水稻产量的影响研究综述     

菅艺伟  付瑾  周丰 《地理科学进展》2021,40(10):1746-1760

极端降水在全球范围内呈现广泛增强的趋势,对农业生态系统的影响不容忽视。水稻作为重要的粮食作物,其产量的年际波动受到极端降水的影响,然而其响应机理和时空敏感性尚未厘清。论文总结了极端降水在水稻主产区的时空格局及对产量的影响程度,梳理了极端降水对水稻产量的生理、化学和物理过程的影响机制,对比分析了多个主流方法(统计模型和作物过程模型)的输入数据和应用上的优缺点。结果表明,极端降水增加1%导致水稻减产0.02%~0.5%,主要通过增加养分流失和造成淹水胁迫等途径。然而当前研究仍难以明确水稻产量如何响应于极端降水的不同特征值(强度、频次、持续时间等)及其敏感性的时空差异,尚未完善极端降水对水稻各产量组成的影响机理,同时缺乏作物模型与统计模型等相结合的研究方法,造成水稻产量预测的不确定性。建议未来相关研究应加强田间观测、控制性实验与模型改进,定量解析极端降水对产量的影响机理,促进模型—数据融合,提高数据精度以更好地模拟极端降水事件下的水稻产量,为优化当前稻作系统和建立气候智能型农业奠定理论基础。  相似文献   

基于景观格局分析的区域规划环评方法   总被引：5，自引：0，他引：5  

郭怀成  都小尚  刘永  周丰  何成杰 《地理研究》2011,30(9):1713-1724

针对当前区域规划环评在区域景观格局安全性判别和景观格局规划方案系统优化方法存在的不足,本文提出了基于景观格局分析的区域规划环评方法框架,构建了区域景观格局安全性判别准则和景观格局动态分析（累积影响评价）指标体系。通过对区域规划景观格局的动态分析和安全性判别,实现了区域景观格局的系统优化,从而为构建区域景观安全格局和区域...  相似文献   

基于SOM的流域分类和无资料区径流模拟     

伊璇  周丰  王心宇  杨永辉  郭怀成 《地理科学进展》2014,33(8):1109-1116

无资料区的径流模拟问题是国内外水文研究的难点之一。基于相似流域的参数移植法是常用的解决方法之一,但如何判断相似流域是制约此类方法发展的难点。本文以滇池流域为例,采用自组织映射神经网络(SOM)和层次聚类分析(HCA)联合模式,选取16个流域物理特征为指标进行子流域分类,以确定相似流域。运用无分层的K-means分类的SOM法将整个滇池流域划分为7类具有水文属性的子流域组,分类情景与HCA基本一致,两者实现相互验证。采用HBV水文模型模拟子流域径流过程,并选择部分子流域进行组内参数移植交叉检验。结果显示,HBV模型可较好的模拟滇池流域径流过程;此外,子流域交叉检验结果优良,表明同组内参数可以相互移植。本文不仅为解决滇池流域无资料问题提供了可靠手段,而且由于SOM实现了高维流域特征可视化展示,有助于管理者全面、深入的把握滇池流域水文属性的空间分布特征,为进行水资源管理提供指导。  相似文献   

流域社会经济发展对山东省东平湖水环境影响评估及优化调控   总被引：3，自引：1，他引：2  

后希康  高伟  徐鹏  罗永龙  韦亚南  营娜  周丰 《湖泊科学》2014,26(2):313-321

针对我国湖泊生态环境保护及"一湖一策"工作的需要,开展了流域社会经济对东平湖水环境效应评估及联合调控方案研究.在基于"压力状态响应"评估方法、系统动力学模拟和情景分析的基础上,全面评估了东平湖当前水平、未来变化速率和主要瓶颈,确定了流域社会经济系统调控战略的必要性及潜力、方向和底线.结果表明:1)东平湖评估指数从2000年的52.4提升到2010年的61.6,其评估等级从Ⅲ级提升到Ⅱ级,若仅维持现状水平和高速发展速度,未来20年评估指数将很可能呈现缓慢下降趋势,长期处于Ⅲ级,甚至达到Ⅳ级;2)为了确保维持现状等级及稳中小幅度上升的趋势,到2030年,东平湖流域社会经济发展速度控制在过去11年平均增长速度的75%,环境响应措施提升到评估标准的Ⅰ级水平;3)建议东平湖的流域生态系统管理工作应先削减已有的和潜在的污染源排放量,随后以自然恢复为主,使湖泊水质进一步改善.  相似文献   

随机波对水平板冲击作用实验研究     

孙家文  孙昭晨  梁书秀  张志明  杨国平  周丰 《海洋工程》2010,28(4)

波浪对透空式海上建筑物的冲击作用已经成为此类建筑物安全的重要影响因素。进行了单向随机波对水平板冲击作用水槽实验研究。总共进行了4个方向(0°、15°3、0°、45°),相对入射波波高H1/3/d=0.093 75~0.25,周期Tp=1.0~2.0 s,水平板距离静水面的高度s与入射波高H1/3的比值s/H1/3=0.0~0.5的实验研究。采用小波分析方法去除了由于测压传感器振荡引起的测量数据的振荡和漂移,在此基础上统计分析给出了不同方向水平板下的压力峰值分布情况。采用无因次方法,讨论了无因次冲击力与相对入射波高H1/3/d、相对板宽B/L、相对净空s/H1/3及波向角β的关系。  相似文献