北京城市化进程中的水资源利用区际冲突初探

随着城市化进程的快速推进,北京市对水资源的需求量和对水质要求都相应提高,在流域水资源总量有限的情况下,引起同一流域内上游地区可用水量的减少,同时,也会要求上游地区采取各种措施提高水质保护水平,这在一定程度上限制了上游地区经济发展和人民生活质量的改善,使流域下游城市与上游地区之间产生水资源利用区际冲突.本文在分析北京市水资源供需矛盾的基础上,探讨了基于水质保护和需水量增加的流域水资源利用区际冲突问题,分析认为水资源总量不足、权属不清以及没有完全实行区际补偿机制,是产生水资源利用区际冲突的根本原因.建议协调流域内各地区的经济利益,建立水资源补偿与合作机制,逐步实施水权分配制度,实行流域水资源统一管理,建立流域水资源新型管理体制,同时加快大型调水工程建设和使用,是解决水资源利用区际冲突问题的主要途径.     

基于系统动力学的崇明岛生态需水量预测

对上海市崇明岛现状生态需水分析的基础上,采用系统动力学方法对崇明岛规划年(2005-2020年)的生态需水量进行了预测.结果表明:崇明岛生态需水量在2010、2015和2020年分别为12.05、14.56和16.99亿m3,分别占本地水资源总量的35.86%、43.33%和55.57%;在生态需水组成中,森林和河流生态需水占大部分,城市绿地生态需水量所占的份额最小;在2010、2015和2020年,森林生态需水分别占生态需水总量的53.44%、56.87%和59.56%,河流生态需水分别占生态需水总量的26.31%、22.32%和19.48%,城市绿地生态需水量所占的份额分别为1.33%、2.47%和2.94%.     

基于系统动力学的辽宁省水环境承载力模拟与预测

应用系统动力学方法建立了水环境承载力模型,并结合层次分析法和向量模法,模拟了辽宁省水环境系统的动态变化,预测了2000-2050年辽宁省水环境在不同发展方案下的承载能力.结果表明：若保持现行发展方案不变,2000-2050年,辽宁省水环境承载力将呈逐年下降趋势;仅增加水资源供给、不进行科学合理的水环境保护与治理,将无法提高该区域水环境承载能力;只有将开源、节流、治污、减排等多种手段相结合,才能有效提高辽宁省水环境承载能力,促进该地区经济、社会和环境的协调发展.     

锦界生态工业园水资源系统动力学仿真与调控

如何合理开发利用水资源,保护区域生态环境,实现人与自然的和谐发展,是当今世界所面临的共同问题.以陕北锦界生态工业园水资源系统为例,在分析系统结构的基础上,构建了水资源系统动力学模型,确定水技术进步因子、水资源循环利用率、污水处理投资率、万元产值年耗水量、日人均用水量为调控参数,进行仿真模拟.结果表明,当水技术进步因子由1提高到1.6,水资源循环利用率由0.45提高到0.85,污水处理投资率由0.18提高到0.25,万元产值年耗水量由236.8 t·a-1降为175.4 t·a-1,日人均用水量由0.18 t·d-1降为0.12 t·d-1时,园区工业总产值增长率5年可达到44.4%,水资源存量年均增幅为0.03%,水资源供需比为2.25,系统达到相对最优状态.     

基于POET模型的重庆市水资源利用影响因素分析

作为人类生存和社会发展的重要基础资源,水资源的合理高效利用对人类社会的可持续发展具有重要战略意义。目前,大量结构性因素深刻影响着城市乃至国家层面的水资源利用机制。文章基于Duncan的生态复合体(POET)模型,运用多元回归分析方法,从人口、社会组织、环境和技术4个维度,探讨了重庆市水资源利用结构性因素对用水总量和用水强度的影响。结果表明:人口维度方面,总人口及15~64岁人口比率的增加会加大用水总量、提高用水强度;社会组织维度方面,城镇化率、第二产业占GDP比重的增长对用水总量和用水强度的增加具有促进作用,而人均GDP的增加会减少用水总量、降低用水强度;社会环境维度方面,实际利用外商投资额占GDP比值的增长会加大用水总量、提高用水强度,而水价的上涨会抑制用水总量和降低用水强度;技术维度方面,污水处理率的提高会减少用水总量、降低用水强度。     

基于生态足迹模型的辽宁省水资源可持续利用分析

运用水资源生态足迹模型,从时间和空间两个维度对辽宁省水资源生态盈亏和用水效率进行研究,并将研究结果与其他省份及其他方法的研究结果做了比较。时间维度研究结果表明,2000—2012年期间,仅2010年人均水资源账户生态盈余,其他年份均生态赤字,水资源利用不可持续;人均水资源生态足迹主要受农业用水足迹影响,人均水资源生态承载力与降水量呈显著正相关;用水效率逐年提高,有助于缓解水资源危机。空间维度研究结果表明,2011年仅丹东呈水资源生态盈余,其他13个地级市均为生态赤字;经济发达地区用水效率普遍高于经济欠发达地区,农业发达地区水资源生态赤字严重且用水效率偏低。对比分析表明,2007年辽宁省水资源生态足迹显著高于河北、四川和浙江省。建议加大水资源生态承载力、减少水资源生态足迹并削弱区域水资源不平衡等,推动辽宁省水资源的可持续利用。     

基于稳定映射变化轨迹分析的厦门土地利用时空演化

以1983—2010年5个时相的Landsat MSS、TM为数据源,综合改进稳定映射变化轨迹分析、土地利用动态度、景观格局指数、聚类分析等方法,分析了海湾型城市厦门土地利用时空演化特征。结果表明:1983—2010年厦门市林地和未利用地显著减少、建设用地持续增加、耕地先增加后减少、水体相对稳定;变化轨迹被分为7类变化过程,变化过程中土地利用主要流向耕地和建设用地;转化为耕地集中在1983—1993年,占厦门市域总面积的9.2%,其中由林地转化面积占市域总面积的5.17%;建设用地由侵蚀林地、耕地和大规模填海造地而来,扩展方式经历了外围式扩展到填充式增长,城市形态由不稳定形态向稳定形态演化,并从岛内逐步扩展至岛外的近郊和远郊;受地形的保护,海拔较高的林地保护较好,地形平坦地区的耕地和林地出现了大量的相互转化,占市域总面积的14.64%;城市空间构型由集聚型、相对集聚型和相对分散型决定,三者面积之和超过市域总面积的80%。随着城市化进程的推进,城市空间构型由相对分散型向相对集聚型发展。分散型中有超过1300种变化轨迹集中在岛外区域的河流入海口,占市域总面积的4.75%,说明该地区土地利用处于极不稳定的状态。研究结果为厦门市有关部门在合理利用土地资源、控制填海造地规模、科学安排填海造地等方面提供基础数据支撑。     

人类生态学(九):陆地和水资源的利用

陆地的利用问题随着人口的增长和生产力的发展,人们越来越认识到陆地也是一种有限的资源。人类的生活和生产活动几乎全都是在陆地上进行的:建立城市和村镇,盖起住房、商店、工厂、学校和医院;修筑铁路、公路和机场;开辟公园、娱乐场和运动场……。同时,人类所需的全部木材、天然纤维,以及食物、能源和矿物资源的绝大部分,都是从陆地上获得的。即使     

基于灰水足迹的中国城市水资源可持续利用综合评价

随着城市化的快速发展,中国城市水资源面临着水资源短缺与水环境恶化等挑战,因此加强城市水资源可持续利用对于中国可持续发展具有重要意义。基于灰水足迹核算对2016年中国地级市水资源可持续利用情况进行综合评价。研究结果表明：（1）中国城市灰水足迹水平差异大,平均值为23.40×10⁸ m³,主要集中在20.00×10⁸ m³以下。中国城市农业源灰水足迹比例占比主要在70%以上,工业源比例占比主要在20%以下,而生活源比例占比在40%以下;（2）全国灰水经济生产率在12.45-857.31元/m³范围内,地区差异明显。33%城市灰水足迹荷载系数均大于1,全国地级市灰水足迹荷载系数平均值为1.16,城市水资源利用已对水环境产生污染压力,用水不可持续;（3）城市水资源开发率与灰水足迹荷载系数呈一定程度的正相关关系,说明了城市发展对水资源利用的"量"和"质"的压力作用具有一定的协同关系;（4）水资源可持续利用程度呈现大型城市 > 特大型城市 > 超大型城市 > 中小型城市,城市发展一定程度上有助于水资源的可持续利用,但发展规模过大可能会造成用水高产而护水低效的现象。因地制宜的实行水资源循环经济发展模式以及适时纳入灰水足迹核算与管理体系,是当前城市化大背景下实现水资源可持续利用的重要途径。     

陆地表层系统动力学机制研究Ⅰ．──陆地表层系统和动力学方程

对陆地表层动力学的研究对象、研究内容及其基本理论方法作了阐述,以多学科综合的观点定义了陆地表层系统,包括时空尺度范围的约定、状态变量的选择、物质循环以及外界因子等的讨论;依据物质和能量守恒原理建立了陆地表层系统的非线性控制方程组,表述了各圈层之间物质循环和能量循环过程、反馈关系及其动力学联系;讨论了控制方程组的整体运作功能以及人类活动对陆地表层系统的影响．     

放射医学设备的发展和技术预测

一、X 线诊断技术的发展趋势——综合图象诊断技术自从1895年伦琴发现 X 线以来,首先用于医学领域的技术手段是摄影(拍片)和荧光透视。后来,造影剂的出现,使 X 线的应用范围扩展到那些自然对比度较差的组织系统(如胃肠道、支气管、血管以及脑室等),成为传统 X 线诊断技术的基本方法,也是世界上最早普及的非创伤性内脏检测手段。但自原子能技术出现以后,特别是二次世界大战后,核医学的蓬勃兴起和各种同位     

基于EMD的中国生态足迹与生态承载力的动力学预测

利用经验模态分解（EMD）方法对1961年以来中国生态足迹与生态承载力的变化波动的周期进行了分解,并在此基础上运用动力学建模方法,建立预测模型,对中国未来20a的生态足迹与生态承载力进行数值模拟和预测。研究结果表明：随着生态足迹的增大和生态承载力的减小,中国未来20a的生态赤字越来越大,发展处于不可持续状态。政府应从提高生态承载力和减小生态足迹消耗着手来实现可持续发展。     

利用人工智能预测癌症的易感性、复发性和生存期

癌症具有较高的发病率和致死率,对人类健康具有重大威胁。癌症预后分析可以有效避免过度治疗及医疗资源的浪费,为医务人员及家属进行医疗决策提供科学依据,已成为癌症研究的必要条件。随着近年来人工智能技术的迅速发展,对癌症患者的预后情况进行自动化分析成为可能。此外,随着医疗信息化的发展,智慧医疗的理念受到广泛关注。癌症患者作为智慧医疗的重要组成部分,对其进行有效的智能预后分析十分必要。本文综述现有基于机器学习的癌症预后方法。首先,对机器学习与癌症预后进行概述,介绍癌症预后及相关的机器学习方法,分析机器学习在癌症预后中的应用;然后,对基于机器学习的癌症预后方法进行归纳,包括癌症易感性预测、癌症复发性预测、癌症生存期预测,梳理了它们的研究现状、涉及到的癌症类型与数据集、用到的机器学习方法及预后性能、特点、优势与不足;最后,对癌症预后方法进行总结与展望。     

利用互联网预测cDNA蛋白质产物的结构和功能

人类基因组计划预计近两三年内即可完成,我们将会得到许多序列已知但未知功能的cDNA。本简单介绍利用互联网上信息资源分析cDNA序列和预测它所编码的蛋白质的结构和功能的方法和常用工具。     

利用伪氨基酸组分和支持向量机预测抗冻蛋白

抗冻蛋白是一类具有提高生物抗冻能力的蛋白质。抗冻蛋白能够特异性的与冰晶相结合,进而阻止体液内冰核的形成与生长。因此,对抗冻蛋白的生物信息学研究对生物工程发展。提高作物抗冻性有重要的推动作用。本文采用由400条抗冻蛋白序列和400条非抗冻蛋白序列构成数据集,以伪氨基酸组分为特征,利用支持向量机分类算法预测抗冻蛋白,对训练集预测精度达到91．3％,对测试集预测精度达到78．8％。该结果证明伪氨基酸组分能够很好的反映抗冻蛋白特性,并能够用于预测抗冻蛋白。     

波动温度下罗非鱼特定腐败菌生长动力学模型和货架期预测

研究了0℃~15℃范围的波动温度条件下,有氧贮藏养殖罗非鱼的特定腐败菌-假单胞菌的生长动力学模型及其对剩余货架期预测的适用性。由Belehradek方程建立了温度对假单胞菌生长动力学影响的数学模型,在设计的两种波动温度条件下假单胞菌生长动力学模型的预测值,与波动温度贮藏罗非鱼中假单胞菌生长的实测值比较,偏差度在0.906~0.942之间,准确度在1.13~1.19之间。以假单胞菌生长动力学模型预测的剩余货架期,与波动温度贮藏罗非鱼的感官、VBN和假单胞菌数评价获得的实测剩余货架期相比较,相对误差分别为5.9%和-9.1%。显示在贮藏温度波动的情况下,假单胞菌生长动力学模型同样可以快速可靠地实时预测0℃~15℃贮藏的罗非鱼剩余货架期。     

昆虫谐波雷达的发展和利用

本文从昆虫谐波雷达的基本原理、发展和利用、局限性以及展望4个方面出发,阐述了国外昆虫学者利用昆虫谐波雷达技术跟踪昆虫低空扩散飞行或步行的行为研究慨况,目的是为了尽快利用这种新技术,为我国农林业害虫综合治理服务。     

城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法

城市化快速发展在带来大量工业和生活污水的同时,对自然生态系统的干扰也打破了原来生态系统的结构和平衡,由此带来的生态环境影响已经引起人们的高度重视。本文系统分析了城市化过程对河道系统的干扰类型、特征,影响河道生态系统健康的关键过程和河道系统生态修复的基本原则和发展方向。认为城市河道系统受到的干扰主要体现在结构固结化、形态规整化和功能简单化3方面;影响河道生态系统健康的关键过程可归纳为3方面:物质交换通道的阻隔、生物栖息环境的破坏和河道生态水文过程的失衡。指出河道系统的生态修复应该遵循以下6个原则:1)道法自然原则;2)功能引导原则;3)时空尺度分异原则;4)生态循环与平衡原则;5)利益相关者参与原则;6)综合效益最优原则。在此基础上,进一步分析了河道系统生态修复的时空尺度和生态修复的方法以及发展方向。     

基于系统动力学的雏菊世界模型气候控制敏感性分析

Lovelock于20世纪70年代提出了著名的盖娅假说,认为地球是一个由生物和非生物环境组成的“超级有机体”,有能力调节自身的气候和化学组成,使之适合于生物的生存.盖娅假说遭到了生物学家,尤其是新达尔文主义者的强烈批评,认为它是目的论;随后,Lovelock通过雏菊世界模型论证了该假说.模型中的黑雏菊和白雏菊通过反射较少或较多的太阳光来调节地球的温度.基于雏菊世界模型,通过假设不同的初始条件——不同初始面积分配和不同的太阳光反射率组合,运用系统动力学对雏菊世界的温度调节能力进行了敏感性分析.结果证明,既使初始条件有差异,雏菊世界仍能够通过自我调节机制调节系统稳定时的星球温度,达到最适合生物生存的温度.雏菊世界模型对于初始面积分配、光照反射率组合条件不敏感.最后,雏菊世界模型的优点在于系统分析思想和以及对地球系统的简化,但是随着人类活动对地球系统影响的日益显著,建议模型应包含更多的环境、生物变量以及反馈关系和人类活动因素,将盖娅系统融入到自然-人类耦合的大系统中.     

基于模糊物元的淮河流域城市化与生态环境系统的耦合协调测度

基于2010年淮河流域35个地级市城市化和生态环境指标数据,运用模糊物元分析模型建立城市化-生态环境系统指标体系,采用熵值法确定指标权重,构造改进的城市化与生态环境耦合协调度函数,测度淮河流域城市化与生态环境系统交互耦合的协调程度.结果表明:2010年,淮河流域城市化子系统的发展水平低于生态环境子系统,两者综合协调指数值为0.186,两类响应指标之间存在一定差距.城市化与生态环境耦合度的平均值为0.475,流域城市化-生态环境系统处于颉颃阶段.不同城市的城市化发展子系统之间存在较大差异,而生态环境子系统现状发展水平之间差异相对较小.城市化与生态环境协调度的平均值为0.706,表明淮河流域正处于高度协调耦合阶段,城市化与生态环境建设的整体“功效”与“协同”效应较高.