中国城市体系在城市化发展过程中为国家创造和聚集了巨大的物质和精神财富,尤其改革开放以来,国家城市体系发展很快。"十一五"期间,中国要参与经济全球化,并在国际经济中占有相对重要的地位,国家城市体系建设具有特别重要的意义。从全球化影响入手,就国家城市体系重建,例如城市体系发展战略、城市等级规模分布、城市体系功能重组、城市体系空间格局以及城市体系支撑系统进行研究。

为深入认识中国流动人口在城市内不同地带就业、生活的分布状态与分布差异,选择北京为例,着重社会学角度,分析研究了流动人口在北京中心区、近郊区、远郊区三个地带的分布差异。发现:①中心区、近郊区、远郊区的流动人口在人口来源地、来京时间长度、年龄结构、教育水平、职业构成、收入水平、居住状况、未来愿望等诸方面存在明显的地带分布梯度差异;②除教育程度相对较低外,中心区是来源地较近、年龄较大、来京时间较长、收入相对较高、就业相对稳定、消费水平相对较高之外来人口聚集地;③近远郊区是来源地较远、年龄较轻、来京时间较短、收入相对较低、就业稳定性较差、消费水平相对较低而教育程度却相对较高的外来人口主要分布区。

作为城市居民生活与生产的两大载体,城市居住与就业用地及其空间组织对城市发展及空间格局起着重要的作用。随着中国城市社会经济和城市规划建设的发展,大城市居住-就业的空间格局发展巨大的变化。本文以广州为案例,分析了广州市居住-就业空间均衡性、宏观空间组织模式和不同片区的居住-就业中微观空间组织模式等,并从历史因素、政府因素、市场因素和社会因素等角度揭示了广州"自上而下"和"自下而上"两种力量共同作用下,居住-就业空间格局的演化过程和规律。论文倡导多元化的土地开发模式,提倡从居住与就业空间协调的角度调节交通需求的空间分布,进而优化城市空间结构,达到提高城市运作效率的目的,并试图在研究视角上为国内其他城市的同类研究提供借鉴。

应用分形理论对中国土地空间分形结构及其机制问题进行了有益探讨。首先计算了中国不同土地利用类型空间结构的分维与稳定性指数;其次,分析了北京、安徽、江苏、广东、贵州、新疆、西藏、辽宁等8省区的土地分形结构;进而,在计算北京等8省区土地结构分维与图斑数、平均图斑面积、平均图斑形状指数、第一产业、第二产业、第三产业关联度的基础上,探讨了区域土地图斑数和相应图斑形状指数对土地空间结构分维的重要影响。指出:土地结构分维所能体现出的信息主要还是受到土地类型本身几何属性的影响。

湖相沉积地层中沉积物的岩性特征、粒度特征和孢粉组合特征具有良好的环境指示作用,本文对位于莱州湾南岸平原上的巨淀湖沉积地层进行了研究。通过对沉积物的岩性特征和粒度特征进行分析,划分出了湖区的垂向沉积序列。通过地层对比并结合¹⁴C测年数据,确定了湖区全新世泻湖-浅海-海滩相沉积层的层位和特征,并对该层及其以上地层进行了地层划分,判断出各层的沉积环境。通过对选取样品进行孢粉分析,并结合邻近地区的孢粉组合特征和气候环境特征,得出了该湖区中全新世以来的气候环境特征。

运用近景数字摄影测量方法,获得在不同人工降雨时段黄土模拟小流域高精度、高分辨率的DEM数据,并以地面坡度及其组合形态的变化为切入点,通过对比分析和理论验证探讨黄土小流域降雨侵蚀过程中地貌的发育特征。研究结果表明:1)在不同的侵蚀发育阶段,黄土地貌平均坡度及坡度组合持续变化。平均坡度在地貌发育幼年期呈加速增长趋势,到了壮年期增长幅度呈递减性变化;坡度组合以侵蚀临界角度为轴点呈持续逆转变化,侵蚀临界坡度单元所占面积基本保持稳定。2)黄土地貌地面坡度及其组合形态的变异不仅能有效表征黄土高原地貌形态的空间变异规律,也可以对黄土地貌侵蚀规律和它产生的时间规律进行高分辨率的地貌认识和划分。

文章对厄尔尼诺事件的强度与登陆广东的热带气旋数量之间的关系进行初步的了统计分析。结果表明: 就总的厄尔尼诺年份来看, 厄尔尼诺事件对登陆广东的热带气旋总数量没有显著的影响;但就具体的厄尔尼诺事件的强度来看, 强、中和弱的厄尔尼诺事件都对登陆广东的热带气旋有明显的影响, 只是强和弱的厄尔尼诺事件使登陆广东的热带气旋数量比非厄尔尼诺年份明显偏少; 而中等厄尔尼诺事件却使登陆广东的热带气旋数量比非厄尔尼诺年份偏多。厄尔尼诺通过影响沃克环流,使沃克环流随着厄尔尼诺强度的不同而产生不同幅度的东移,进而使登陆广东的热带气旋源地的气流出现不同情况,最后影响登陆广东的热带气旋的数量。

文章采用Landsat ETM⁺热红外波段反演LST,分析南京市热场分布规律,构建了土地覆被指数LCI定量表示热场分布特征与土地利用/覆被的关系。结果表明:南京市存在三个连续分布且范围较广的热岛中心,主要分布在工业区;建成区平均温度比郊区高0.972℃;土地利用/类型的空间格局总体上决定了城市热场的空间分布,下垫面介质的热特征和生物学特征差异是地表温度不同的根本原因,工业热源是南京市热岛形成的重要因素;LCI可以和城市气候模型、水文模型结合起来运用,为城市热岛提供一种新分析方法。对某一特定区域而言,随着城市化水平的提高,单位面积内LCI值逐渐减小。

在系统分析了各种因素对泥石流堆积扇形成影响的基础上,提出流域腹地中流域面积、沟床比降和堆积区主河河谷宽度及主河能量等因素对泥石流堆积扇发育的影响较大。结合TM卫星影象和1:5万地形图,解译了小江流域内泥石流堆积扇的范围。在此基础上,统计了流域腹地内两大重要条件-流域面积和沟床比降与堆积扇面积之间的关系。在小江流域,堆积扇的面积随流域面积的增加而增加,二者之间是正的指数关系;而堆积扇面积与沟床比降之间可用一个负的指数关系式表达。最后,堆积区特征对小江流域泥石流堆积扇的影响主要是其堆积空间限制了大型堆积扇,比如蒋家沟泥石流堆积扇的发展。

秦都咸阳地貌演变研究是秦咸阳考古和关中地区历史环境演变研究不容忽视的问题。秦末以来,秦都咸阳地貌演变包括渭河河道北移和咸阳原边坡地貌变化两个方面。通过文献考证与实地考察恢复了秦末、唐、明、清各代渭河的河道位置,秦末以来秦都咸阳段渭河河道北移4 100 m,平均北移速度1.876 4 m/a,明代以前北移较慢,以后北移速度显著加快,清顺治至现代北移速度达到5.970 1 m/a。咸阳原南侧边坡上的中小切沟主要是秦以后形成的。原坡上的村庄平台是历史上人为斩齐原坡,挖掘窑洞,引起原边逐步后退的结果,是咸阳原边坡人为地貌演变的体现。

作者根据野外实地考察,描述了浙江普陀山岛老红砂的性状,通过样品的采集及室内分析,从老红砂的沉积结构、石英砂颗粒表面微结构特征、微量元素等揭示了老红砂属于古风砂沉积。通过与中国华南地区老红砂的比较分析,结合老红砂的年代测定数据以及普陀山岛的地理环境特征等,揭示了该地的古地理环境。

为处理常规变点分析方法计算复杂、识别全部变点困难等问题,提出了用遗传算法进行水文时间序列多变点分析的一套新方法(AGA-CPAM)。实例计算的结果说明,AGA-CPAM用于水文时间序列多变点诊断简便、可行和有效,在各种非线性时间序列灾变分析中具有推广实用价值。

地理空间、地理梯度、地理流和空间关系是经典地理学进行地理过程分析常用的4个基本概念,元胞自动机(CA)作为复杂空间系统研究的重要工具。分析表明,其与经典地理过程分析理论具有类似地表达机制,因而能有效地进行地理过程模拟。但由于标准CA是一种更广泛抽象的空间模型,其对地理特征的描述存在一定局限,限制了其更真实地模拟地理过程的能力。论文提出了基于地理特征的CA概念模型,深圳特区土地利用演化的实证研究表明,地理特征CA概念模型具有极大的应用价值。

遥感作为人类获取地表信息最重要的手段之一,对于湿地研究具有重要的价值。文章运用机器学习规则推理的方法克服常规遥感研究方法在湿地研究中的弊端,使分类精度得到很大的提高。与传统的最大似然法相比,分类精度提高了13.51%, 达到了83.81%。基于机器学习规则推理分类,不仅利用了光谱信息,而且利用了纹理信息和坐标信息,并使用了掩膜技术。研究发现,这种方法能使湿地类型以及湿地与高地之间的混淆现象得到有效的克服。

采样分析了吉林省东部松花江上游金矿开采区及其附近水、土壤、动植物及河流沉积物样品中汞的含量,发现河流沉积物中汞的污染相当严重;受其影响当地的植物和两栖类动物——中国林蛙体内总汞和甲基汞含量也明显高于对照组。实验表明,林蛙内脏对汞的富集能力大于肌肉;秋季对汞的富集大于春季;河流沉积物中甲基汞的含量与林蛙体内甲基汞的含量有较好的正相关。汞污染的来源与区域内个体金矿的滥采滥排有直接关系,表明人类活动所产生的有毒重金属在地表过程中出现了化学生态效应。

在Arc/info地理信息系统支持下,以武汉汉阳湖区为例,选取自然生态指标、社会经济指标和区位指标,建立了土地资源评价体系,对汉阳湖区的土地资源质量进行了科学评价。评价中运用层次分析法确定评价因子的权重,同时利用Arc/info系统强大的空间分析和图形操作功能,将图形和属性数据统一管理,加强了评价的整体性和准确性。评价结果符合当地实际情况,评价指标的选取以及评价所采用的方法体系,为城市湖泊地区进行土地资源评价提供了参考。

从航海天文角度研究了《郑和航海图》的价值。《郑和航海图》是中国古代航海经验的结晶,它既是郑和等人航海实践的记录,又是宋、元时代牵星航海经验的总结。文章推算出牵星术"一指"相当于天体高度的1.9°。同时考证出以"指"为量度单位起源于战国时期,证明中国的天文导航技术由来已久,且独具特色,自成体系。

城市空间结构一直是城市地理学和城市规划研究的核心之一,而复杂性是正在被逐步认识的现象。目前城市空间结构的复杂性研究是城市研究的前沿领域,对城市规划也具有重要的指导价值。本文首先论述了城市系统、城市空间结构与复杂性研究的关系,然后从城市子系统空间结构复杂性、城市系统空间结构复杂性和城市空间结构演化复杂性三方面综述了国内外的研究进展。最后讨论了目前城市空间结构的复杂性研究存在的问题,并就今后的研究重点做了展望。

稳定性同位素技术是现代生态学研究中的一门应用技术,它几乎在生态学研究的各个领域都有着广泛的应用。其中¹⁵N技术由于具有示踪和区分氮素物质的源与去向等优越性而在生态系统氮循环研究中发挥了极为重要的作用。文章主要从湿地氮素的输入过程、转化过程以及归趋过程三方面综述了该技术在当前国内外湿地氮素生物地球化学过程研究中的应用进展,特别指出当前基于该技术的湿地氮素生物地球化学过程研究尚缺乏一定的系统性、深入性和广泛性。最后,文章就该技术在湿地氮素生物地球化学过程研究中的应用前景进行了展望研究。