用地空间信息感知技术在电力系统负荷预测中的应用

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作者 陈致远 杨翾 李凌 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第3期273-280,共8页

【目的】针对传统负荷预测方法信息利用效率低、误差较大及难以适应电力负荷变化的多样性和随机性等问题,提出了一种基于用地空间信息感知的电力系统负荷预测方法。该方法旨在提高负荷预测的准确性和可靠性,为电力系统的规划和建设提供... 【目的】针对传统负荷预测方法信息利用效率低、误差较大及难以适应电力负荷变化的多样性和随机性等问题,提出了一种基于用地空间信息感知的电力系统负荷预测方法。该方法旨在提高负荷预测的准确性和可靠性,为电力系统的规划和建设提供关键数据支撑,满足经济社会发展的需求。【方法】算法结合城市用地空间信息和电网负荷数据,采用分区分类处理策略:对已开发区,利用历史负荷数据进行曲线拟合预测;对新开发区,以已开发区的同类用地性质负荷平均密度值进行等效处理,形成基础预测信息后,再开展负荷预测。对历史负荷数据和等效负荷数据进行精细化和颗粒化处理,整合指数模型、生长曲线模型和弹性系数模型,通过动态权重组合形成最优拟合方案,构建基于用地空间信息感知的电力系统负荷预测技术。以2014—2020年历史数据为基准进行参数拟合,统计工业用电、居民生活用电、商业用电、公共设施用电和其他用电类型的负荷数据,并以2021年负荷情况为目标进行预测。实验对比分析了指数模型、生长曲线模型和弹性系数模型在总量预测与分区分类预测方面的差异,结果显示分区分类预测准确度较总量预测提高约33%。在此基础上,对比分析了基于动态权重和均值权值的最优拟合效果,计算结果显示基于动态权重的最优拟合预测误差为1.12%,较均值权重误差值降低约12%,显著提升了预测精度和可靠性。【结果】研究表明,采用分区分类方法将空间信息按用地性质和负荷类型进行归类,可有效提升负荷预测模型的准确性。通过动态调整参数权重,整合单一预测模型,算法具有更好的动态适应性,能够实现最优拟合结果,得到更高的预测精度。【结论】本文创新点为:一是采用分区分类数据处理方式,提升城市电网空间信息和负荷信息的利用率;二是引入动态权值整合传统负荷预测模型,克服单一模型的局限性。通过这两种创新手段,显著提高了城市电网负荷预测的准确性和可靠性。 展开更多

关键词 空间信息 负荷预测 分类处理 指数模型 生长曲线 弹性系数 分区分类 最优拟合

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基于“源-汇”生态过程的景观格局识别方法——景观空间负荷对比指数 被引量：226

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作者 陈利顶 傅伯杰 +1 位作者 徐建英 巩杰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第11期2406-2413,共8页

正确理解景观格局与生态过程的关系是进一步深化景观生态学研究的关键 ,但是由于景观格局和生态过程涉及到不同的研究尺度 ,并且随着尺度的变化而变化 ,加上面状生态过程监测数据无法直接获得 ,导致很难定量描述景观格局与生态过程之间... 正确理解景观格局与生态过程的关系是进一步深化景观生态学研究的关键 ,但是由于景观格局和生态过程涉及到不同的研究尺度 ,并且随着尺度的变化而变化 ,加上面状生态过程监测数据无法直接获得 ,导致很难定量描述景观格局与生态过程之间的关系。本文以非点源污染作为研究的典型生态过程 ,通过分析不同景观类型及其空间分布格局在非点源污染形成过程中的地位和作用 ,借用洛伦兹曲线的理论 ,从距离、相对高度和坡度三个方面建立了不受尺度限制的景观格局评价模型——景观空间负荷对比指数。该指数可以较好地将具有面状特性的景观格局与点状监测数据有机地结合在一起 ,使定量研究流域景观格局与生态过程的关系成为可能。该评价模型的特点有以下几个 :1不受空间尺度的限制 ,具有跨尺度的功能 ;2适宜于环境背景 (降雨和土壤等 )相似的地区 ;3景观空间负荷对比指数具有相对比较意义 ,其值越大 ,表示该类景观空间格局对流域出口监测点的贡献越大 ,反之越小 ;4景观空间负荷对比指数不能用来预测流域出口监测点非点源污染或水土流失的值 ,但是可以通过比较计算不同流域景观空间负荷对比指数 ,来判断流域发生养分 (水土 ) 展开更多

关键词 “源”“汇”景观格局 景观空间负荷对比指数 生态过程 非点源污染 洛伦兹曲线

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电力系统短期负荷的特征指数相空间重构预测法 被引量：7

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作者 姜勇 《继电器》 CSCD 北大核心 2003年第3期11-14,共4页

针对电力负荷变化的特点 ,提出一种采用特征指数的混沌预测方法 ,采用相空间重构和局域近似原理建立预测模型 ,较好地考虑了电力系统负荷波动的日周期性 ,具有良好的预测效果 ,最大负荷、最小负荷的预测精度较高 。

关键词 电力系统 特征指数 相空间重构预测法 短期负荷预测

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考虑小区发展不均衡的空间负荷预测分类分区法 被引量：20

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作者 朱凤娟 王主丁 +2 位作者 陆俭 张巧霞 向婷婷 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期41-48,共8页

小区面积和规模大小、投运年份先后、功能性质差异以及地理位置优劣等,都在一定程度上造成各小区负荷发展的不均衡。目前应用分类分区法进行空间负荷预测时,未考虑到或者很少考虑到影响各功能小区负荷发展的诸多因素。针对这一不足,根... 小区面积和规模大小、投运年份先后、功能性质差异以及地理位置优劣等,都在一定程度上造成各小区负荷发展的不均衡。目前应用分类分区法进行空间负荷预测时,未考虑到或者很少考虑到影响各功能小区负荷发展的诸多因素。针对这一不足,根据实际规划中可收集到的数据资料将小区细分为5类:已知历史负荷的老城区,仅知投运年限的老城区,无任何数据的老城区,已知投运年份的新城区,投运年份未知的新城区。根据这5类小区的数据特点分别采用不同的方法预测其负荷分布。其中,对于仅知投运年份的老城区和未知投运年份的新城区分别引进了模板法和优先指数权重法。最后通过算例验证该方法的实用性和可行性。 展开更多

关键词 空间负荷预测 分类分区 模板法 优先指数权重法 空白区推论

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自回归误差下的改进Lyapounov最大指数法在短期负荷预测中的应用研究

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作者 苏丽 吴舰 +1 位作者 吴楠 乔玉鹏 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第1期73-78,共6页

电力系统在国民经济发展中具有重要地位,保持电网的供需平衡是电力系统稳定运行的基础。由于当前的超大容量存储技术发展的还不够成熟,难以解决剩余电能的存储问题,所以,目前电能供给与需求还必须遵循供需平衡的原则。为了对供电系统日... 电力系统在国民经济发展中具有重要地位,保持电网的供需平衡是电力系统稳定运行的基础。由于当前的超大容量存储技术发展的还不够成熟,难以解决剩余电能的存储问题,所以,目前电能供给与需求还必须遵循供需平衡的原则。为了对供电系统日前调度进行更好的优化,针对Lyapounov最大指数法的嵌入维数提出了一个自回归误差算法,该算法克服了以往人为对嵌入维数进行取值造成的维数获取不准确问题。同时,提出的回归算法模型还可以解决人为因素造成的预测误差较大且误差具有随机性问题。因此,采用我们提出的算法进行负荷预测,能够使得电网发电机组备用计划制定更加合理,从而可以减少发电机组由于备用不合理带来的经济损失。最后,通过仿真对比分析可以得出采用本算法的相空间重构电力负荷短期预测值更加接近于真实值,而且得到的误差范围更小更稳定。同时,由仿真结果也验证了所提算法模型的有效性和可行性。 展开更多

关键词 自回归误差 Lyapounov最大指数法 相空间重构 嵌入维数 短期负荷预测

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不同尺度景观空间分异特征对水体质量的影响——以深圳市西丽水库流域为例 被引量：44

6

作者 岳隽 王仰麟 +2 位作者 李贵才 吴健生 谢苗苗 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期5271-5281,共11页

由于景观格局对水体质量的影响是依赖于研究尺度、并且随着时间尺度和空间尺度的变化而变化的,因此探讨不同尺度上景观格局变化对水质的影响程度具有重要的研究价值。从深圳市水库流域水环境保护的需求出发,选择西丽水库及其汇水子流域... 由于景观格局对水体质量的影响是依赖于研究尺度、并且随着时间尺度和空间尺度的变化而变化的,因此探讨不同尺度上景观格局变化对水质的影响程度具有重要的研究价值。从深圳市水库流域水环境保护的需求出发,选择西丽水库及其汇水子流域为研究对象,以陈利顶等提出的景观空间负荷对比指数分析方法为基础,区分高度、坡度和距离3个空间要素计算了分区和累积景观空间负荷对比指数,继而利用该指数对比分析了不同时空尺度上"源""汇"景观空间分异特征变化对水质的影响程度。研究结果表明,不同尺度上的景观空间分异特征可以显著影响"源""汇"景观在非点源污染输出和削减方面贡献程度的对比关系,从而影响水体质量。由于不同尺度上景观空间分异特征的复杂性以及"源""汇"景观在数量和类型方面差异的显著性,景观空间负荷对比指数的对比关系并不能良好地反映不同空间尺度上景观空间分异特征对水质影响的差异状况,因此必须针对不同的研究尺度有选择的应用该方法来探讨景观空间分异特征对水质的影响程度。 展开更多

关键词 尺度 景观空间负荷对比指数 “源”“汇”景观 景观空间分异 西丽水库流域 深圳市

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城镇化流域“源-汇”景观格局对河流氮磷空间分异的影响——以天津于桥水库流域为例 被引量：25

7

作者 张亚娟 李崇巍 +2 位作者 胡蓓蓓 谢慧君 宋爱云 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2437-2446,共10页

随着流域城镇化的加速,流域城镇化景观格局对流域水质的影响逐渐加剧。以城镇化趋势明显的于桥水库流域为例,基于流域"源-汇"景观特征指数,并结合于桥水库流域2013、2014和2015年33个子流域的水质数据,采用空间分析、相关分... 随着流域城镇化的加速,流域城镇化景观格局对流域水质的影响逐渐加剧。以城镇化趋势明显的于桥水库流域为例,基于流域"源-汇"景观特征指数,并结合于桥水库流域2013、2014和2015年33个子流域的水质数据,采用空间分析、相关分析和冗余分析等方法,探讨了在城镇化影响下,于桥水库流域景观特征指数和水质指标的定量关系。结果表明:整个流域从上游到下游呈现"汇"景观面积减小,"源"景观面积增大的趋势,居民建设用地面积比在中下游子流域达34.6%,"汇"型景观中林地面积为33.5%;景观空间负荷对比指数(LWLI)全局Moran′s I的值为0.637,P<0.01,在空间上存在趋于集群的现象,LWLI高-高聚集区与城镇化集中区域具有一致性。LWLI与流域氮、磷空间分布存在极显著的相关性,平水期TN与LWLI的复相关系数R_2为0.811,丰水期LWLI与TP的复相关系数R_2为0.741;子流域所有水质参数NH_4^+-N、TN、NO_3^--N、TP及LWLI均集中在同一象限,与其它景观特征指数相比,LWLI对河流中氮、磷的影响最大。城镇居民用地与水质指标存在极显著的相关性,是流域水质污染重要的贡献源。流域城镇化发展中,建议提高村镇的景观连通性,便于污染物集中处理,同时增加林地、草地面积,改善流域的生态水文功能。 展开更多

关键词 景观格局 景观空间负荷对比指数 城镇化流域 非点源污染

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基于GIS的天水市秦州区樱桃园土壤重金属元素空间分布与污染评价 被引量：9

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作者 刘强 冯娜 +1 位作者 张娅娅 刘雪媛 《水土保持通报》 CSCD 2017年第3期258-263,共6页

[目的]获取土壤重金属污染状况,为促进秦州区樱桃园产业的可持续发展提供科学依据,也为其他果树用地的土壤重金属污染防治提供借鉴。[方法]以天水市秦州区樱桃园主产区的6个镇(太京、玉泉、藉口、关子、牡丹、杨家寺)作为研究点,运用空... [目的]获取土壤重金属污染状况,为促进秦州区樱桃园产业的可持续发展提供科学依据,也为其他果树用地的土壤重金属污染防治提供借鉴。[方法]以天水市秦州区樱桃园主产区的6个镇(太京、玉泉、藉口、关子、牡丹、杨家寺)作为研究点,运用空间分析的方法,研究表层土壤中的重金属污染的空间分布特征,又运用尼梅罗综合污染指数法和污染负荷指数法对土壤重金属环境质量及潜在生态风险进行评价。[结果]通过应用GIS得到的空间分布图可知,秦州区樱桃园土壤重金属污染程度都较轻,东北部樱桃园土壤重金属污染较西南部污染严重。[结论]樱桃园土壤重金属污染程度突出元素为Pb,而Zn,Cr,Cu属轻度污染水平,Cd污染最轻,5种重金属元素之间含量差别较明显。土壤重金属污染主要集中在太京镇、玉泉镇、藉口镇,这些区域靠近城市中心,受交通、人为因素影响密切,污染严重。 展开更多

关键词 土壤重金属 GIS 尼梅罗指数法 污染负荷指数法 空间分布

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基于混沌理论的电力系统短期负荷预测的局域模型 被引量：14

9

作者 何洋 邹波 +2 位作者 李文启 文福拴 刘伟佳 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第4期43-50,共8页

短期负荷预测是电力系统调度的基础,其预测精度直接影响系统运行的安全性和经济性。传统预测方法在对影响负荷的不确定因素的模拟方面主要采用概率方法和模糊集方法,有局限性。为此,仍然有必要探索新的、更合适的方法。在此背景下,考虑... 短期负荷预测是电力系统调度的基础,其预测精度直接影响系统运行的安全性和经济性。传统预测方法在对影响负荷的不确定因素的模拟方面主要采用概率方法和模糊集方法,有局限性。为此,仍然有必要探索新的、更合适的方法。在此背景下,考虑采用混沌时间序列来进行短期负荷预测。首先,利用混沌时间序列理论对负荷时间序列进行相空间重构,同时提取吸引子的分形维数,结果表明负荷时间序列具有混沌特性;并通过分析时间序列连续功率谱和计算最大Lyapunov指数,进一步证实了短期电力负荷时间序列具有混沌特性。之后,通过采用局域线性预测模型和广义自由度方法确定最近邻域点数,来进行短期负荷预测。最后,以某实际电力系统2007年3月1日至5月14日的负荷数据作为历史样本,对次日的负荷进行预测,说明了所提出的方法的基本特征。 展开更多

关键词 短期负荷预测 混沌时间序列 相空间重构 分形维数 功率谱分析 最大LYAPUNOV指数 广义自由 度 局域线性预测

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电力短期负荷时间序列混沌特性分析的技术改进 被引量：1

10

作者 谷子 唐巍 《继电器》 CSCD 北大核心 2006年第3期37-40,46,共5页

电力短期负荷具有混沌特性。通过深入研究其混沌吸引子的形状、关联维数及最大Lyapunov指数,发现这些混沌特征数对电力短期负荷预测具有重要意义。在相空间重构的基础上,经研究发现电力短期负荷二维相图两坐标间延迟时间为8时,其混沌吸... 电力短期负荷具有混沌特性。通过深入研究其混沌吸引子的形状、关联维数及最大Lyapunov指数,发现这些混沌特征数对电力短期负荷预测具有重要意义。在相空间重构的基础上,经研究发现电力短期负荷二维相图两坐标间延迟时间为8时,其混沌吸引子能得到最好的再现;对计算关联维数的G-P算法中关键参数的选取提出了简单易行的方法,使该算法更易于操作;对计算最大Lyapunov指数的小数据量方法做进一步改进,提出了一套固定参数,并用Henon系统数据验证了该方法的有效性。用上述改进方法进一步分析了电力短期负荷的混沌特性。 展开更多

关键词 电力短期负荷时间序列 混沌吸引子 关联维数 最大LYAPUNOV指数 相空间重构

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自然与社会因素协同驱动下黄河济南段微塑料的时空分布特征及生态风险评价

11

作者 张厚勇 马海英 +6 位作者 喻文萱 滕欣然 黄奕佳 杜明月 张水燕 张英 王晓凤 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第7期958-969,共12页

微塑料作为新兴环境污染物,在黄河流域的分布特征及驱动机制尚不明确。系统调查黄河山东段水体和沉积物中微塑料的污染状况,重点关注黄河济南段及周边主要支流、湖泊、水库。通过现场采样,激光红外成像技术分析,结合水质参数、经济空间... 微塑料作为新兴环境污染物,在黄河流域的分布特征及驱动机制尚不明确。系统调查黄河山东段水体和沉积物中微塑料的污染状况,重点关注黄河济南段及周边主要支流、湖泊、水库。通过现场采样,激光红外成像技术分析,结合水质参数、经济空间负荷指数、污染负荷指数对微塑料时空分布特征及其驱动因素与生态风险评估进行探讨。结果表明:调查的水体微塑料丰度为4.50~227.95 n/L(均值45.51 n/L,n表示颗,下同),沉积物丰度为200.51~13187.40 n/kg(均值3127.02 n/kg),粒径以20~50μm为主,水体中主要成分为聚氨酯(PU,29.38%)和聚酰胺(PA,18.16%),而沉积物中聚酰胺(PA,46.27%)占主导地位;空间分布上,湖泊水库(雪野水库71.09 n/L、华山湖83.09 n/L)微塑料丰度高于河流;时间分布上,枯水期水体、沉积物丰度(73.11n/L、3778.37 n/kg)显著高于丰水期(17.90 n/L、2475.67 n/kg)。微塑料污染分布受自然与社会因素协同驱动作用,自然因素中微塑料明显受丰水期与枯水期的影响,流速、流量、水温等与微塑料丰度呈现一定的相关关系,社会因素中人口与国内生产总值对微塑料也存在分段式相关的影响模式,经济空间负荷指数与微塑料呈正相关。生态风险评估方面,由于人类活动强度、水文扰动的综合作用,总体呈现“整体中等,局部极强”的分布格局。 展开更多

关键词 微塑料 黄河 赋存特征 驱动因素 经济空间负荷指数 风险评估

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基于“源-汇”原理的森林空间格局变化研究——以福建省为例

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作者 吴玲鑫 林以恒 +1 位作者 李键 胡喜生 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第4期238-247,共10页

[目的]借助“源—汇”景观原理,明晰区域性的森林覆盖时空变化特征所蕴含的内在机制,为森林资源保护提供决策依据。[方法]利用福建省2010和2020年的土地利用/覆盖变化(LUCC)、数字高程模型(DEM)和道路交通数据集,将对森林丧失起到促进... [目的]借助“源—汇”景观原理,明晰区域性的森林覆盖时空变化特征所蕴含的内在机制,为森林资源保护提供决策依据。[方法]利用福建省2010和2020年的土地利用/覆盖变化(LUCC)、数字高程模型(DEM)和道路交通数据集,将对森林丧失起到促进或阻止/延缓作用的景观分别视为“源”景观和“汇”景观,综合高程、坡度和距离3个景观空间要素计算得到综合景观空间负荷对比指数(LCI′),从省、市2种尺度对福建省森林丧失空间格局变化进行系统分析。[结果]省域尺度下,2010和2020年LCI′分别为0.117和0.152,“源”景观对森林丧失贡献较大,且景观空间要素的作用表现为:距离>坡度>高程;市域尺度下的LCI′计算结果存在差异,南平、三明、龙岩,LCI′相对较小(<0),福州、莆田、厦门、泉州、漳州地区的LCI′较大(>0);与2010年相比,2020年福建省各市LCI′均有小幅上升,其中福州市增长幅度最大(0.070),相对其他城市的森林丧失变化情况更为剧烈。[结论]近10 a来,福建省各区域存在不同程度的森林丧失,LCI′能够将景观格局与过程相结合,在一定程度上有效地反映2010—2020年福建省森林空间格局变化情况。 展开更多

关键词 “源—汇”景观原理 森林覆盖变化 福建省 景观空间负荷对比指数

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三峡库区典型农业小流域溶解态养分输移对“源—汇”景观格局的响应 被引量：1

13

作者 倪珂 王小燕 +3 位作者 杨澜 崔璨 李佳明 龙翼 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期408-423,共16页

“源—汇”景观格局反映了流域土地利用配置与空间要素分布,导控流域能源流动与水沙过程,是影响小流域养分流失的重要因素。为探明景观格局对不同降雨类型下,农业小流域溶解态养分输移的影响,以三峡库区石盘丘小流域的传统农业型集水区... “源—汇”景观格局反映了流域土地利用配置与空间要素分布,导控流域能源流动与水沙过程,是影响小流域养分流失的重要因素。为探明景观格局对不同降雨类型下,农业小流域溶解态养分输移的影响,以三峡库区石盘丘小流域的传统农业型集水区与农林复合型集水区为研究对象,监测不同强度侵蚀性次降雨事件中,两个集水区出口断面处径流溶解态氮、磷浓度,利用航测数据结合最小累计阻力模型识别“源-汇”景观空间格局,引用景观空间负荷对比指数(Location-Weighted Landscape Index,LWLI)进一步分析小流域溶解态养分输移对“源—汇”景观格局的响应机制。结果表明:(1)传统农业型集水区内,“源”“汇”景观面积比为1.8︰1,以“源”景观为主,景观垂直分异性明显;农林复合型集水区内“源”“汇”景观比例约1︰1,且均衡分布,但高陡坡区域占比高、平均坡度大。(2)两种类型集水区内,溶解态氮、磷流失负荷均表现为暴雨>中雨>大雨,而不同降雨事件中,传统农业型集水区养分输出负荷及其变异系数均高于农林复合型集水区,养分输移波动性强,更易受到降雨强度变化的影响。(3)农业用地在两种集水区内均是主要的养分流失来源,但受坡度限制,其他林地可能是农林复合集水区中重要的养分迁出区域;传统农业型集水区的LWLI高达0.75,表征了该集水区的高氮、磷流失风险;农林复合型集水区LWLI为0.28,养分输出量低,这是合理的景观空间格局与农林复合经营模式共同作用的结果。“源—汇”景观格局对小流域养分流失影响显著,可通过“源—汇”景观空间负荷对比指数对小流域养分流失风险进行判别,并为“源—汇”景观格局优化及小流域面源污染防控提供依据。 展开更多

关键词 三峡库区 农业小流域 “源—汇”景观格局 溶解态养分 景观空间负荷对比指数

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普者黑流域土地利用及“源-汇”景观的氮磷输出响应研究 被引量：7

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作者 刘鹏 张紫霞 +1 位作者 王妍 刘云根 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1332-1341,共10页

以滇东南典型岩溶流域普者黑为研究对象,在将流域划分为26个子流域的基础上,以2018年3个水期各子流域的水质数据为依据,结合子流域内土地利用结构和景观格局特征,采用相关性分析、冗余分析和回归分析,探讨流域氮、磷输出与景观特征指数... 以滇东南典型岩溶流域普者黑为研究对象,在将流域划分为26个子流域的基础上,以2018年3个水期各子流域的水质数据为依据,结合子流域内土地利用结构和景观格局特征,采用相关性分析、冗余分析和回归分析,探讨流域氮、磷输出与景观特征指数的定量关系。结果表明:丰水期氮、磷输出要高于枯水期和平水期,全流域从外围到中部呈"汇"景观逐渐减小,"源"景观逐渐增大趋势,耕地是流域氮、磷输出的主要"源"景观,水域具有改善水质的"汇"景观功能;耕地、水域面积比例和斑块密度、香农多样性指数与水质之间相互关系显著,说明农业活动是影响普者黑流域氮、磷输出的主要原因,景观的破碎化促使了这一生态过程的发展;3个水期景观空间负荷对比指数(LWLI)与TP、PO4^3--P和NH4^+-N均呈正相关,枯水期和丰水期时LWLI与所有水质指标均集中于同一象限,LWLI与丰水期TP的回归系数最大,R2为0.856,表明LWLI对水质指标的解释能力远大于传统景观指数,对水质评价及预测有重要意义。 展开更多

关键词 土地利用 景观格局 空间负荷对比指数(lwli) 氮输出 磷输出 普者黑

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基于“源-汇”生态过程的长江上游农业非点源污染 被引量：33

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作者 刘芳 沈珍瑶 刘瑞民 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期3271-3277,共7页

景观空间格局是农业非点源污染的主要影响因素之一,关于二者的相互关系缺乏定量研究。针对长江上游的农业非点源污染问题,应用基于"源-汇"生态过程理论提出的景观空间负荷对比指数,选取9个典型的行政单元,探讨了长江上游流域... 景观空间格局是农业非点源污染的主要影响因素之一,关于二者的相互关系缺乏定量研究。针对长江上游的农业非点源污染问题,应用基于"源-汇"生态过程理论提出的景观空间负荷对比指数,选取9个典型的行政单元,探讨了长江上游流域景观空间格局和非点源污染之间的定量关系。结果表明,景观空间负荷对比指数对非点源污染负荷有显著的响应关系,说明景观空间负荷对比指数可作为非点源污染空间风险评价的有用方法之一。在此基础上,进一步分析了长江上游典型行政单元景观空间负荷对比指数时空演变规律。探讨了指数演变时空差异原因,认为该指数主要受到区域景观的坡度、与污染出口相对距离、高程、土地利用类型比重和农业与农村经济政策的影响。最后提出了长江上游非点源污染空间风险控制与管理的对策。 展开更多

关键词 长江上游流域 景观空间结构 非点源污染 景观空间负荷对比指数

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太湖流域典型入湖港口景观格局对河流水质的影响 被引量：18

16

作者 王瑛 张建锋 +4 位作者 陈光才 单奇华 李泽波 徐永辉 陈云 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第20期6422-6430,共9页

以太湖流域宜兴段的3条主要入湖港口为研究对象,通过实地调查和数据分析,探讨了入湖港口景观格局对河流水质的影响。反映景观格局的指标有港口周边5 km缓冲区域内的"源-汇"景观空间负荷对比指数(LCI)、斑块数量(NP)、边界密度... 以太湖流域宜兴段的3条主要入湖港口为研究对象,通过实地调查和数据分析,探讨了入湖港口景观格局对河流水质的影响。反映景观格局的指标有港口周边5 km缓冲区域内的"源-汇"景观空间负荷对比指数(LCI)、斑块数量(NP)、边界密度(ED)、蔓延度指数(CONT)、香浓多样性指数(SHDI)和聚集度指数(AI);反映水质变化的主要指标为总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(CODMn)。以水质指标为因变量,对二者做了相关性分析和通径分析,结果表明,LCI与TN、TP和CODMn关系显著,对它们的直接作用分别为0.266、1.512和0.979;ED对TN、CODMn和NH+4-N有显著影响,直接作用为0.740、-0.189和0.852;TN和NH+4-N与CONT相关性显著,与SHDI呈负的极显著相关;对TN和NH+4-N来说,两个景观格局指标(LCI与景观格局指数)对它们都呈直接负作用;其它指标之间关系不显著。这说明景观格局变化对区域内港口水质有一定影响,合理配置景观格局能够有效地治理面源污染,改善水质状况。 展开更多

关键词 “源-汇”景观空间负荷对比指数 景观格局指数 相关性分析和通径分析 水质指标

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基于源汇景观单元的流域土壤侵蚀风险格局识别 被引量：14

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作者 王金亮 谢德体 +1 位作者 倪九派 邵景安 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第24期8216-8226,共11页

人类活动影响下的土地利用及其景观格局会在一定程度上影响流域土壤侵蚀的发生发展。选取位于三峡库区的綦江流域作为研究区,利用2015年航空影像数据、数字高程模型和土壤数据库,进行水文响应单元的划分,以此作为研究区的源汇景观单元... 人类活动影响下的土地利用及其景观格局会在一定程度上影响流域土壤侵蚀的发生发展。选取位于三峡库区的綦江流域作为研究区,利用2015年航空影像数据、数字高程模型和土壤数据库,进行水文响应单元的划分,以此作为研究区的源汇景观单元。综合景观类型、土壤和坡度对土壤侵蚀影响的贡献,构建源汇景观单元权重,在此基础上,对景观空间负荷对比指数进行修正并进行土壤侵蚀风险格局识别,最后利用修正的通用土壤侵蚀方程进行土壤侵蚀的模拟,以此验证风险格局的合理性,并综合分析了源汇景观空间特征:源汇景观单元组成结构、权重和土壤侵蚀风险。结果表明:(1)源汇景观单元权重大的地区主要分布在中低山区向低丘缓坡区过渡的地带,坡度较大、土壤可蚀性较高,以及水田、旱地和居民点的源汇景观单元也较为集中分布。(2)各子流域的景观空间负荷对比指数与平均土壤侵蚀模数具有显著正相关关系,因此基于源汇景观单元并赋予其权重的景观空间负荷对比指数能较好地反映流域内部土壤侵蚀规律,可作为流域土壤侵蚀风险评价的有效方法之一。(3)依据各子流域的景观空间负荷对比指数特征可将库区綦江流域划分为五大土壤侵蚀景观风险区:北部沿江地区各子流域耕地分布较为集中且相对水流路径较短,以及林草地较少,土壤侵蚀风险大;中部丘陵地区源景观单元分布较为分散,景观空间分布不均衡,存在一定的土壤侵蚀风险;南部中低山区以林地汇景观分布为主,源景观分布相对较小,土壤侵蚀风险较低。 展开更多

关键词 源汇景观单元 水文响应单元 土壤侵蚀 景观空间负荷对比指数 三峡库区

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水蚀风蚀交错区典型流域景观格局变化对土壤侵蚀过程的影响 被引量：7

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作者 马瞳宇 张晓萍 +4 位作者 孙艳萍 马芹 雷泳南 徐金鹏 张庆印 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期43-48,53,共7页

流域土壤侵蚀过程与景观格局的关系是评价流域景观格局合理性的关键问题。以GIS软件为分析平台,以最新提出的"源""汇"景观理论为基础,以水蚀风蚀交错区典型流域——六道沟流域1995,2010年土地利用/覆被格局为分析对... 流域土壤侵蚀过程与景观格局的关系是评价流域景观格局合理性的关键问题。以GIS软件为分析平台,以最新提出的"源""汇"景观理论为基础,以水蚀风蚀交错区典型流域——六道沟流域1995,2010年土地利用/覆被格局为分析对象,以淤地坝淤积量作为土壤侵蚀监测信息,利用景观空间负荷对比指数分别分析了这2个时期各景观类型随空间要素配置、贡献权重和组成比例对土壤侵蚀过程的影响,最后对该指数的变化与土壤侵蚀模数的变化进行相关性分析。结果表明:2010年与1995年相比,六道沟流域各集水区的相对高度、坡度、投影距离、运移距离负荷对比指数均呈减小趋势,景观格局分布更加合理,水土流失危险性降低,与同期土壤侵蚀模数变化趋势相同。坡度负荷对比指数增量与土壤侵蚀模数增量相关性较弱,相对高度、投影距离、运移距离负荷对比指数增量与土壤侵蚀模数增量呈显著正相关,运移距离负荷对比指数反映土壤侵蚀过程对景观格局变化响应的效果最好。景观格局负荷对比指数与土壤侵蚀实测值之间均存在较大差异,应进一步改进模拟方法以达到准确量化的目标。坡度负荷对比指数不能很好地解释景观格局对土壤侵蚀过程的影响,需要在坡度取值方式上加以改进。 展开更多

关键词 景观格局 土壤侵蚀 “源”“汇”景观 景观空间负荷对比指数 水蚀风蚀交错区

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流域“源—汇”景观格局对水质的影响——以千岛湖上梧溪流域为例

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作者 张西兑 王裕成 +3 位作者 刘明亮 蒋男凯 李恒鹏 张汪寿 《湖泊科学》 2025年第5期1560-1572,共13页

流域土地利用及“源—汇”景观格局通过影响污染物的产生、输移和消纳过程,从而对水质产生复杂影响。认识河流水质对流域土地利用及“源—汇”格局的响应关系是优化流域景观配置的前提和关键。本文以千岛湖上梧溪流域为研究对象,分析了... 流域土地利用及“源—汇”景观格局通过影响污染物的产生、输移和消纳过程,从而对水质产生复杂影响。认识河流水质对流域土地利用及“源—汇”格局的响应关系是优化流域景观配置的前提和关键。本文以千岛湖上梧溪流域为研究对象,分析了总氮(TN)、总磷(TP)、硝酸盐氮(NO_(3)^(-)N)、磷酸盐(PO_(4)^(3-)P)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))等水质指标的时空变化特征,解析了子流域尺度土地利用和“源—汇”景观格局及其对河流水质的影响。结果表明,上梧溪流域主要河流水质指标浓度呈现出由上游到下游、由支流到主河道逐渐上升的空间特征。非汛期31个点位的月度水质监测数据中,有46%的数据TN浓度处于V~劣V类标准,且其平均浓度显著高于汛期,而TP和COD_(Mn)浓度多低于Ⅱ类标准,且总体略低于汛期。为进一步探究水质时空差异的原因,本研究引入景观格局指数和源汇景观空间负荷比指数(LWLI),发现LWLI与汛期和非汛期TN、NO_(3)^(-)-N和TP等水质指标呈显著正相关关系,说明当子流域中“源”景观面积比例越高、距离流域集水口越近、所处坡度越陡时,LWLI值也越大,其造成的氮、磷流失也更严重。对于汛期,茶园、水田、旱地等土地利用面积占比以及景观格局指数(如散布与并列指数(IJI)以及LWLI)分别解释了河流TN、TP和COD_(Mn)浓度的空间变异的46%、27%和58%。而在非汛期,这些因素分别解释了25%、46%和62%的空间变异。从“源—汇”景观格局的角度来看,上梧溪流域存在“源—汇”景观空间失调现象,“源”景观集中于中下游的河道附近,“汇”景观则多分布于距离河道较远的坡地上,这导致“汇”景观难以发挥截流净化的作用,建议通过调整土地利用结构和优化景观配置,具体如改善“源”景观的管理方式(如精准施肥与污水处理)并在关键源区设置植被缓冲带或湿地等“汇”景观来促进污染物的拦截。本研究通过引入LWLI,深化了对“源—汇”景观格局与水质响应关系的理解,为千岛湖流域水环境质量改善提供了科学依据。 展开更多

关键词 非点源污染 土地利用 源汇景观空间负荷比指数 氮、磷浓度

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