动态变化

2024-06-10

动态变化(精选十篇)

动态变化 篇1

关键词:耕地,动态变化,趋势分析

1 概述

近几年人口的不断增加和经济快速增长导致的非农用地的急剧膨胀以及各种自然和人为因素加快了耕地退化和流失, 使得人地矛盾尤为突出, 耕地动态变化已经影响我国土地可持续发展。而且耕地的变化与流向反映了社会经济发展的基本态势, 并且对粮食安全具有重要的影响。因此, 对耕地的动态变化特征的分析及相关驱动力的研究愈发显示出重要意义。而遥感和GIS的结合则为定量化和空间化研究耕地动态变化提供了准确、有利、便捷的工具。论文试采用图件叠加和数据统计分析等手段, 通过定量分析某地区2000年、2003年、2010年不同时期耕地变化, 为耕地保护提供客观依据。

2 研究内容与研究方法

2.1 研究内容

对遥感数据加以分类可得到土地利用的类型, 比较不同时期的分类结果, 能够动态获取土地利用变化。利用GIS的空间分析功能, 我们可以定量地分析城市土地利用变化的时空过程、特征、规律等。本文重点从不同侧面分析2000-2003年, 2003-2010年耕地变化情况, 第一从耕地数量上分析耕地变化速度、人均耕地变化等方面分析耕地变化, 第二从耕地减少、增加方向分析耕地转化地类及别的地类转化耕地情况, 最后针对地区的耕地情况提出保护耕地的措施和建议。

2.2 研究方法

在ERDAS IMAGINE 9.2环境下, 首先利用本地区2003年的矢量图对2010年遥感图像进行几何校正。然后利用2003年行政区划图提取出研究区域, 根据国家土地资源宏观遥感调查分类系统并结合本地区的土地利用特点和本次研究需要, 通过人机交互解译, 将研究区的土地利用类型划分9个一级类:耕地、林地、其他用地、草地、水域及水利设施用地河流 (湖泊、水库坑塘、滩涂滩地) 、居住用地、交通运输用地、工矿仓储用地、其他用地一级地类。利用Arc GIS、Arc View等软件进行图件叠加分析完成空间布局变化。最后依据转换矩阵等计算耕地流入与流出类型, 以及相应的面积。

3 实验

3.1 基础数据采集与处理

本次研究采用的资料主要包括研究区1:10000的土地利用图、影像图行政区划图;交通图等。2000年、2003年的土地利用现状图由老师提供, 2010年研究区域的图像由本人下载并进行矢量化。利用Arc GIS对2000年、2003年的土地利用现状图进行重分类。

3.2 遥感影像预处理

3.2.1 遥感影像的几何校正

借助研究区2003年的土地利用矢量图, 对2010年的遥感影像进行几何精校正, 通过选取遥感图像与土地利用图之间的同名地物点, 并利用一定的数学模型进行几何校正。选择的控制点一般要均匀分布, 数量要满足所选模型的需要, 多选在河流、道路等一些不宜变动的地物点, 且图幅的边缘处也要均匀的布点, 以免人为的使图像发生畸变。然后利用双线性内插法方法对图像进行重采样, 从而实现了对研究区的影像数据进行几何校正。

3.2.2 遥感影像的矢量化

在Arc Map中对遥感影像进行数字化, 建立线文件。接着建立拓扑, 完成线转面。在所有封闭的区域里加点, 注意每个区域只能有一个点, 并且在加点的同时, 给每个点附上属性, 即地物名称, 完成点文件建立。然后将点和面相结合, 将点的属性附到面上, 而且一定要通过面的属性表检查一遍是否存在某个面被赋予了多个点的属性或某个面没有被赋予点的属性, 找出这些面, 并分别对该面所覆盖区域内的点图层中的点进行修改, 修改完成之后重新进行点面结合, 生成新的面文件。得到研究区2010年的土地利用分类图。

3.3 耕地变化转移矩阵及定量分析

前面我们通过分类得到土地利用的类型, 利用Arc View自身的统计功能, 依据分类后的数据, 将两期的数据进行叠加运算, 即可得到该地区2000-2003年间、2003-2010年间的土地利用类型转移矩阵。然后利用Excel软件对本地区的土地利用变化进行定量分析。如图1可以看到2000~2010年的土地利用变化是非常大的, 其中耕地的面积变化最明显。2000年以来城镇建设、工业的发展是耕地减少的主要原因。

4 结论

本研究采用RS和GIS技术相结合的方法, 一方面对遥感影像数据进行几何纠正、裁剪、目视解译, 另一方面利用Arc View软件、Excel软件对本地区的土地利用变化进行定量分析。2000-2010年十年间, 耕地、工矿用地、住宅用地的变化在土地利用变化的速度和幅度上都比较突出;通过土地利用转移矩阵分析, 可以了解土地类型相互转化情况。耕地面积的减少, 主要转变为住宅用地和工业仓储用地。增加的住宅用地、工矿仓储用地主要由耕地转换而来。

参考文献

[1]潘洪义, 门明新, 许等.基于RS与GIS唐山市工业用地空间扩展模式研究[J].中国土地学, 2007, 21 (1) :47-50.

[2]李晓文, 方精云.近10年来长江下游地区耕地动态变化特征[J].自然资源学报, 2003, 18 (5) :563-567.

[3]张军岩, 贾绍凤, 高婷.石家庄城市化进程中的耕地变化[J].地理学报, 2003, 58 (4) :621-628.

[4]熊鹰, 王克林, 吕辉红等.湖南省耕地动态变化及驱动机制研究[J].地理科学, 2004, 24 (1) :27-30.

气候变化与CFCs淘汰国际动态 篇2

气候变化与CFCs淘汰国际动态

1 组建建筑空调业气候变化合作组织与加快CFCs制冷机淘汰速度 统计数据表明,美国的HCFCs消费水平(含CFCs消费的`换算量)已达到其蒙特利尔议定书规定最高限值的92%,为此,美国EPA已制订一项应急计划,以确保美国的HCFCs消费水平不超过其最高限值[1].

作 者:汪训昌  作者单位: 刊 名:制冷与空调  ISTIC英文刊名:REFRIGERATION & AIR-CONDITIONING 年,卷(期): 1(5) 分类号:F4 关键词: 

血糖动态变化的“全景图” 篇3

动态血糖监测仪系统由感应探头、血糖记录器、助针器、信息提取器、软件五大部分组成。血糖记录器只有传呼机大小,携带轻便,患者可以照常生活、工作、运动等。仪器每1O秒钟从探测头接受一次反映血糖变化的电信号,将每5分钟的电信号平均值转化成血糖值存贮起来。每天可记录、存贮288个血糖值。感应探头极细小,在助针器的协助下插入皮下,探测头直径小于0.08毫米,扎入时比被蚊子叮一下的感觉还弱,患者无痛感和不适感。该仪器同时还可记录、存贮进餐、运动、用药等情况,可连续监测3天(72小时)血糖的变化。这些数据通过红外接口和RS232串口下载到普通电脑中,便可做出完整的血糖图和统计值。

如今,通过临床使用动态血糖监测仪观察糖尿病患者血糖的波动变化,发现了许多以往的检测方法所不能探测到的糖代谢紊乱等情况,使医师更全面地了解和掌握患者的病情。

根据这些数据,临床医生能全面了解患者24小时血糖波动情况,特别是对于一些难治性、血糖波动较大的以及易发生低血糖(尤其是无症状低血糖)的患者,为拟定更为合理的治疗方法提供客观、详尽的依据,使得治疗方案更符合患者的病情,使糖尿病患者的血糖达标安全、有效。

电路动态变化问题浅析 篇4

这类问题的主要特点是:利用滑动变阻器滑片移动或开关的断开、闭合, 改变电路的结构从而引起整个或局部电路的电学量发生变化。为了便于分析研究电路动态变化问题, 笔者结合平时的教学实际和一些典型题目拟对电路动态变化问题进行分类探讨。

一、电路动态变化问题的研究思路和分析判断依据

研究思路: (1) 先理清整个电路的连接情况, 根据串并联电路特点, 确定电路总电阻和总电流的变化。 (2) 再依据欧姆定律, 确定内电路和外电路各部分电压和电流变化情况。 (3) 最后确定局部电路的电学量的变化情况。

判断依据:串并联电路的特点和全电路及部分电路欧姆定律

二、电路动态变化问题的分类及典型题目分析

1. 滑动变阻器滑片的移动引起的电路动态变化问题

例1.如图1, 电源电动势E=9V, 内阻r=1Ω, 外电阻R1=1Ω, R2=6Ω, 滑动变阻器R3的总阻值是6Ω, 闭合开关S, 当滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时, 定值电阻R1及R2的功率、电源的输出功率、变阻器的功率分别如何变化?

分析:当滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时, R3增大, R总增加, I总减小, 因P1=I总2R1, 故定值电阻R1的功率变小;定值电阻R1和内阻上r的电压变大, R2、R3并联部分的电压变小, 因, 故电阻R2的功率变小。

电源的总功率, 故, 由数学知识可知, 当R=1Ω时, 输出功率最大, 而滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时, 外电阻R从1Ω增大到4Ω, 可见, 电源的输出功率减小。

将R1、R2与内阻r等效为电源的内阻r', 等效内电阻, 变阻器R3即为等效外电阻, 当滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时, R3从0Ω增大到6Ω, 变阻器R3的功率先增大后减小。

在上述分析中, 要注意正确的逻辑思考, 得出的每个结论都要有理论依据, 这样才能做出科学的判断, 同时也有助于培养学生的严密推理能力。

2. 开关的断开、闭合引起的电路动态变化问题

当局部电路发生变化时, 整个电路的各部分的电学量 (如:电流、电压、电功率、电容器的带电量等) 都会因此而改变, 可谓是“牵一发而动全身”。

例2:如图3电路中, 电源的电动势为E, 内阻为r, R1、R2、R3、为定值电阻, C为电容器, 不计电表内阻对电路的影响, 则当开关S由断开转为闭合时, 下列说法正确的是

A.电压表读数增大, 电流表读数减小, 电容器带电量增加

B.电压表和电流表读数都增大, 电容器带电量减小

C.电压表和电流表读数都减小, 电容器带电量增加

D.电压表读数减小, 电流表读数增大, 电容器带电量减小

分析:此题的关键是:当开关S由断开转为闭合时, 外电路的电阻连接由R1、R3串联变为R1、R2并联再和R3串联;电容器带电量的变化取决于R3两端的电压情况。

当开关S由断开转为闭合时, 电路总电阻减小, 总电流增大, 路端电压减小, 即电压表示数减小;R3两端电压 (U3=I总R3) 增大, 即电容器带电量增加;R1两端电压 (U端-U3) 减小, 电流减小, 即电流表示数减小。选 (C)

例3:如图3所示, 电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S1, 三个灯泡都能正常工作;如果再合上S2, 则下列表述正确的是

A.电源输出功率减小B.L1上消耗的功率增大

C.通过R1上的电流增大D.通过R3上的电流增大

解析:当闭合S2, R2并连接入电路, R总减小

电路总电流I总增大, C正确;因并联部分的电压U=E-I总R1, 故U变小, 而L1上消耗的功率, 所以L1上消耗的功率变小, B错;通过R3上的电流将减小, D错;电源的输出功率是, 又S总减小, 所以电源输出功率变大。

3. 其它原因引起的电路动态变化

有时电路的一些特殊元件的性质是引起电路变化的原因。

例4:如图4所示的电路中, 三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接, 电感的电阻忽略不计。电键K从闭合状态突然断开时, 下列判断正确的有

A.a先变亮, 然后逐渐变暗

B.b先变亮, 然后逐渐变暗

C.c先变亮, 然后逐渐变暗

D.b、c都逐渐变暗

分析:本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象, 电键K闭合时, 电感L1和L2的电流等于三个灯泡的电流, 断开电键K的瞬间, 电感上的电流i突然减小, 三个灯泡均处于回路中, 故b、c灯泡由电流i逐渐减小, B、C均错, D对;原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上, 故灯泡a先变亮, 然后逐渐变暗, A对。

石油污染海水中细菌群落的动态变化 篇5

石油污染海水中细菌群落的动态变化

利用PCR-DGGE和构建16S rDNA克隆文库等技术比较分析了石油污染海水中石油降解茵的数量、菌群组成以及石油降解率的动态变化.实验结果表明:在宁波港口海域天然海水外源石油降解的21 d过程中,海水中原有的石油降解菌数量很少,但污染石油后,其数量快速增加,在第14d达到最大值,为2.40×107 cells・mL-1,该时期所含菌体种类也最多.石油降解过程中主要细茵类群不断发生演替,第7d时Alcanivorax与Thalassospira取代水样中原有细菌成为优势菌,第14 d时的优势菌中又增加了Pseudomonas,第21 d时前两时期的主要细菌减少,Acinetobacter和Parvibaculum等属的`细菌成为这一时期的优势菌.14d后,石油降解率最高,达171(mg・d-1)・L-1,21 d后石油降解率为28.74%.

作 者:李博 沈璐 张德民 LI Bo SHEN Lu ZHANG De-min  作者单位:宁波大学,生命科学与生物工程学院,浙江,宁波,315211 刊 名:宁波大学学报(理工版) 英文刊名:JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE & ENGINEERING EDITION) 年,卷(期): 22(4) 分类号:Q938.1 关键词:变性梯度凝胶电泳(DGGE)   石油降解菌   茵群动态变化  

库伦旗土地利用动态变化研究 篇6

关键词:库伦旗 土地利用 动态变化

Abstract: Facing on the increasingly serious problem about "population、resource and environment", The studying of regional land-use change becomes more and more concern. Basing on the land statistical date of KuLun town from 2001 to 2008 and with the technology of "3S", Combining with fieldwork, The paper analyses the conditions of land use change. There is a lot of methods in this paper, such as Mapgis, space-analysing, Mathematical statistics. It analyses the land use change of KuLun in the aspects of time and space in this paper. At last, with the purpose of making land use change consistent with economic, social and ecological development, the paper presents some suggestions.

Key words: KuLun land use dynamic change

1. 引言

土地利用作为生态环境系统的一个敏感因子,因其受到自然地理因素和人类社会活动的双重影响,在生态环境监测和可持续发展研究中占有非常重要的地位。目前,区域土地利用变化的研究已经成为“国际地圈与生物圈计划(IGBP)”和“全球环境变化人文因素计划(IHDP)”的重要组成部分,也是研究全球变化的重要领域之一【1】。自2000年以来,国内相继开展了一些区域性土地利用变化的研究,其研究内容多集中在土地利用动态变化剧烈地区和生态环境脆弱地区,如城市和大城市边缘地带、黄土高原和喀斯特山区等区域,而对县域地区的研究并不多见。本文以内蒙古自治区通辽市库伦旗为研究对象,基于全区第二次土地调查数据成果,探讨县域土地利用的数量变化和程度变化。通过计算、分析及归纳总结,提出合理利用当地土地资源的建议措施。

2. 研究区域概况

库伦旗位于内蒙古自治区东部,通辽市南部,南与辽宁省阜新市、彰武县毗邻,东与科尔沁左翼后旗相连,从北至西与奈曼旗为邻。地理坐标为:东经121°09′—122°21′,北纬42°21′—43°14′。全旗土地总面积4709.00平方公里,下辖5个镇1个苏木,187个行政村。库伦旗地处燕山北部山地向科尔沁沙地过渡地段,气候属温带大陆性气候,植被主要为干旱草原类型,境内有扣河子河,铁牛河,养畜牧河三条较大河流和21条支流。

库伦旗是一个以蒙古族为主体,兼有汉、回、满、壮、朝鲜、锡伯和达斡尔等民族聚居的区域,总人口17.66万人。2009年全旗地区生产总值达350199.00万元,财政总收入达到12600.00万元,人均GDP突破1.9万元,城镇居民人均可支配收入达9708.00元,农民人均纯收入为4326.00元。

3. 库伦旗土地利用动态变化分析

本文基于第二次土地调查数据,选取历年土地变更数据,在借用相关数学模型的基础上对库伦旗土地利用动态变化进行分析研究。

3.1库伦旗土地利用现状分析

库伦旗土地总面积7063506.6亩,包括8个一级地类、27个二级地类。通过全区土地第二次土地调查,截至2009年全旗耕地面积2304475.2亩,占全旗土地总面积的32.6%;园地面积24704.4亩,占全旗土地总面积的0.3%;林地面积1687824.6亩,占全旗土地总面积的23.9%;草地面积2490909.3亩,占全旗土地总面积的35.3%;交通运输用地面积91503.5亩,占全旗土地总面积的1.3%;水域及水利设施用地面积91971.0亩,占全旗土地总面积的1.3%;其他土地面积196703.7亩,占全旗土地总面积的2.8%;城镇村及工矿用地面积175414.9亩,占全旗土地总面积的2.5%。土地利用结构如下图1所示。

上图显示,草地在区域总面积中所占比重最大,其次为耕地,二者之和大于区域总面积的50%。表明当地的土地利用方式以农牧业为主。库伦旗各类用地面积的排序为牧草地>耕地>林地>其他土地>村镇及工矿用地>水利设施用地>交通设施用地>园地。

3.2库伦旗各类用地面积变化

从2001年到2008年,库伦旗各地类面积净变化情况为:耕地减少95783.10亩,园地增加2378.70亩,林地增加94937.30亩,牧草地增加2265.50亩,其他农用地增加1151.70亩,居民点用地增加3641.00亩,交通用地增加3303.40亩,水利设施用地增加599.20亩,未利用地减少12447.70亩,其他用地减少46.00亩。各个地类面积变化情况如图2所示。

如图所示,除耕地、未利用地与其他用地呈递减态势外,其他各类用地均呈现出递增态势。其中耕地与林地面积变化最为明显,7年间,耕地共减少面积108973.10亩,建设占用2580.40亩,占耕地减少总面积的0.02%;农业结构调整、生态退耕(还林还草)占用耕地的面积106392.70亩,占97.63%,其中,耕地在2001~2003年间变化最为剧烈,共减少了88612.40亩。7年间,林地共增加107349.20亩,农业结构调整增加林地面积95069.50亩,未利用地调整为林地面积12279.70亩,林地变化幅度最大的区间是2002~2004年,增加面积为71609.7亩。

3.3库伦旗土地利用动态变化分析

3.3.1土地利用动态度分析

在区域土地利用变化过程中,耕地、林地等用地类型由于关系到区域食物安全与生态安全而备受关注。为了反映这些类型用地面积的变化幅度与变化速度以及区域土地利用变化的类型差异,利用土地利用动态度模型分析土地利用类型的动态变化,以此反映区域土地利用类型变化的剧烈程度[2]。单一土地利用动态度表达式为:

式中,K为T时段内某种土地利用类型动态度;Ua和Ub分别为研究初期和期末某种土地利用类型的数量;T为研究时段长度。

7年间库伦旗土地利用类型年变化率依次为:园地>交通用地>林地>水利设施用地>居民点>其他农用地>牧草地>其他土地>未利用地>耕地。其中园地的年际变化速度最快,动态度为1.33%,变化最小的为耕地为-0.42%,虽然耕地减少的面积绝对数量较大,但由于区域内耕地总量较大,致使其土地利用年变化率却相对较小;而对于园地,由于区域内其总面积较小,虽然七年间净面积只增加了2378.70亩,但其土地利用年变化率却达到了1.33%。各个时期土地利用动态度见表1。

3.3.2土地利用程度变化分析

土地作为一种资源,人们不仅关注其面积的变化情况,还会关注其利用程度的变化。土地利用程度主要反映土地利用的广度和深度,它不仅反映了土地利用中土地本身的自然属性,同时也反映了人类因素与自然环境因素的综合效应。土地利用程度及其变化可以定量表达一定区域内土地利用的综合水平和变化趋势[3]。土地利用程度变化分析涉及的模型主要有:土地利用程度综合指数模型,土地利用程度变化模型。

(1)土地利用程度综合指数模型:

I∈〔100,400〕(1)

式中,I为某区域土地利用程度综合指数,Ai为区域内第i级土地利用程度分级指数;Ci为区域内第i级土地利用程度分级面积百分比;n为土地利用程度分级数。

(2)土地利用程度变化模型:

式中, 为土地利用程度变化量;Lb和La分别为研究期末和期初的区域土地利用程度综合指数;Al为第l级土地利用程度分级指数;Cl,b和Cl,a分别为研究期末和期初第l级土地利用程度面积百分比。

通过式(1),(2)计算得出库伦旗2001年—2008年土地利用综合指数及土地利用程度变化量,见表2。

由上表可以看出2001~2008年间,库伦旗的土地利用综合指数在219这一数值上下波动,其中2001年土地用程度综合指数最大,表明土地利用程度最高。2001~2004年,土地利用程度变化量<0,表明这一时期,土地利用正处于衰退期或调整期,这主要是由于这一时期土地利用规范程度低,土地摊大饼式的快速扩张,导致土地利用程度的下降;而2004年以后,随着土地利用各项政策的出台以及土地利用方式的不断规范,土地利用程度逐步提高,因而土地利用程度变化量>0,表明在这一时期,土地利用正处于发展时期。

3.3.3地类间的转移分析

地类间相互转移面积的概率组成的矩阵称之为转移矩阵,它可全面且具体地分析区域土地利用变化的结构特征与各用地类型变化的方向。严格地讲,转移矩阵并非一种指数,只是将土地利用变化的类型转移面积按矩阵或表格的形式列出,可作为结构分析与变化方向分析的基础。其意义不仅在于反映出研究期初、研究期末的土地利用类型结构,还可反映研究时段内各土地利用类型的转移变化情况,便于了解研究期初各类型土地的流失去向以及研究期末各土地利用类型的来源与构成[3]。经测算,2001~2002年库伦旗土地利用类型转移矩阵为式3:

上式可以清楚地看出各个地类在这一时段的流向情况。同时,根据这一理论还可以分析出每一种地类逐年演变的概率变化情况。在研究区内,耕地及林地面积变化最为显著,因此本文中仅分析耕地及林地变化情况。如表3与表4所示,耕地与林地逐年演变成其他地类的概率变动情况。

表3与表4不仅可以分析出耕地、林地转移为其他地类概率的变动情况,还可以看出耕地与林地在这几年间的流向。表3显示,耕地逐年主要流向耕地,仅有一小部分,平均不足1%流向了林地、牧草地和建设用地。表4显示,林地逐年流向林地,其余所占比例不足其总面积的0.1%流向了耕地、牧草地与建设用地。

4. 结论

通过对库伦旗土地利用动态变化的分析,据此制定土地利用变化调控政策,指导土地开发、土地管理、土地规划等实践活动。

4.1草原的利用和保护相结合

全面落实生态立旗的基本策略,重点解决草原生态环境和牧业生产所面临的实际矛盾和问题,可利用草原实施禁牧、休牧和轮牧措施,实现以草定畜,草畜平衡。明确草原保护责任,转变饲养方式,改善牲畜品种,提高经济效益,加大对草原基础设施的投入,治理草原退化、沙化,达到人与自然的和谐统一。

4.2稳定耕地总量,提高农作物单产

加大对农业基础设施的投入,增加有效灌溉面积,提高农业抵御自然灾害的能力。加强中低产田的改造,加快农牧业机械化步伐,建立健全农业科技服务体系,增加土地科技含量,发展特色种植业,扩大“无公害食品”“绿色食品、有机食品”的生产规模,同时提高粮食单产,促进农业增效和农民增收。

4.3强化土地规划功能,宏观调控土地利用

土地利用总体规划是政府对土地进行宏观调控的有效手段,进一步完善和强化土地利用规划管理,将十分有利于从宏观上促进土地合理利用。以“土地利用总体规划”为龙头加强对土地资源管理开发利用和保护,优化资源配置提高土地利用效益,促进土地资源的可持续利用。

4.4利用与保护相结合,增强土地生态功能

土地是生态环境的基础,是生态环境安全的重要保证,在土地利用中形成合理的结构、布局和强度,增强土地的生态功能,对于保持整个地区生态环境的良性循环至关重要。因此,在土地利用中一定要实施可持续发展战略,将土地开发利用与生态环境建设相结合,实现土地资源开发利用与保护相协调,推动全旗经济社会与资源环境协调发展。

参考文献:

[1] 倪绍祥,谭少华.近年来我国土地利用/覆盖变化研究的进展[A].中国地理学会自然地理专业委员会.土地覆被变化及其环境效应[M].北京:星球地图出版社,2002

[2] 王秀兰,包玉海.土地利用动态变化研究方法探讨[J]地理科学进展,1999,18(81):81-87

[3] 鲁春阳,齐磊刚,桑超杰.土地利用变化的数学模型解析[J].资源开发与市场,2007 23(1)25-27

[4] 李团胜.陕西省土地利用动态变化分析[J].地理研究,2004,23(2):157~164.

[5] 杨永梅,高敏华.1996-2003年乌鲁木齐地区土地利用动态变化分析[J].科技信息

[6] 郑艳,吴丽娜.县域土地利用变化研究-以福建长乐市为例[J].高是理科学刊,2007,27(5)61-64

作者简介:

梁俊义 (1956-),男,汉族,工程师。主要研究方向为土地资源利用调查、评价、规划等相关工作。

扎龙湿地景观格局动态变化研究 篇7

关键词:扎龙湿地自然保护区,景观面积统计,景观转移矩阵

湿地是由水陆相互作用而形成的自然综合体,是自然界最具生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一,被称为“地球之肾”。湿地景观格局的变化与气候变化、土地利用、土地覆被变化及其生物多样性变化密切相关,无论在区域乃至全球尺度上对全球变化都有净贡献[1]。

目前国内外学者主要是采用景观动态的定量化研究方法来研究湿地景观格局变化[2],即通过收集和处理景观数据遥感影像解译,地形、植被、土壤类型等图件数字化,建立类型图和数值图图库,进行空间分析景观面积动态变化、景观类型转化和动态模型模拟,景观格局指数计算,比较不同景观之间的结构特征,揭示景观空间配置以及动态变化趋势,并进一步寻找引起动态变化的驱动因子。

以具有价值重要性、生态环境脆弱性和生态环境问题突出的扎龙自然保护区湿地景观开展景观格局演变的研究,采用景观类型面积统计和景观转换变化研究扎龙自然保护区湿地景观动态的结构特征,并定量描述景观格局演变规律,这可为扎龙自然保护区湿地景观的合理管理与可持续发展提供有价值的建议与合理的规划策略。

1材料与方法

1.1研究区概括

扎龙国家级自然保护区位于东北平原北部乌裕尔河下游松花江一级支流嫩江中游的黑龙江重工业城齐齐哈尔市东南的闭流洼地处。地理坐标为东经123°47'~124°37',北纬46°52'~47°32',总面积2 100 km2。保护区地处中纬度地带,属大陆性气候半干燥地区,蒸发量大大超过降水量。保护区的水源有乌裕尔河、双阳河、新嫩江运河、“八一”幸福运河,其中乌裕尔河为形成和维持本区湿地生态系统的主导因素。

1.2数据来源

扎龙湿地景观源信息的数据源包括1950年的1∶10万地形图数据,1978年MSS影像数据,和1986、1995、2000、2004年四期的LANDSET TM遥感影像数据。1970年地形图作为地理参考标准数据的数据源。

1.3数据处理

1.3.1景观类型划分与遥感解译

参考国家土地利用分类系统,结合研究区实际情况及本研究的目的,将研究区湿地景观划分为5种类型,包括沼泽、湖泊、滩地、河流和水库坑塘[1]。以研究区1978年1:50 000的地形图为基准图像,利用二次多项式和双线性内插法分别对MSS和TM影像进行几何校正。根据研究区5种湿地景观类型,确定各类型景观不同数据源的解译标志,以人工目视解译为主。

1.3.2景观面积统计

通过各种景观类型面积统计得到:在属性表中,利用Arcview中的统计功能进行不同时期的各种湿地景观类型的面积统计,并绘制面积曲线图显示扎龙湿地景观的面积动态变化[3]。

1.3.3景观转换

景观转换用交叉列表统计分析方法:景观类型的转移是将不同时段的景观类型分布图在Arcview3.3平台支持下,分别将1954、1978、1986、1995、2000和2004年的湿地景观覆被分类图统计分析,得到(1954~1978)年、(1978~1986)年、(1986~1995)年、(1995~2000)年、(2000~2004)年湿地景观变化转移矩阵。

2结果与讨论

2.1景观组成及其动态变化分析

2.1.1流域景观组成概况

从景观的组成来看,扎龙自然保护区主要包括沼泽、湖泊、滩地、水库、河流等几种湿地景观类型,平均分布比率分别为90.695%、8.263%、0.150%、0.802%、0.091%,其中沼泽占据了景观的主导地位,湖泊次之,以河流分布最少。见图1。

2.1.2景观组成总体变化趋势

1954年~2004年间,扎龙湿地自然保护区沼泽分布面积在1978年达到最低值(1 016.43 km2),而在1986年时达到峰值(1 284.97 km2),之后沼泽面积变化较小,有缓慢减少的趋势,到2004年时面积已为1 232.46 km2;湖泊面积呈渐缓减少变化,其面积最大值与最小值差值为36.55 km2;河渠面积开始剧烈减少,在1995年时河道干涸,之后面积又缓慢地增加;滩地面积变化呈抖动似的增加或减少变化,形如抛物线,其极值呈增长的趋势,第二个极值几乎是第一个极值的二倍,水库面积变化在各个时期时增时减,水库面积1986年与1995年一样,在2000年水库干涸,在2004年却激增到13.201 km2。可以看出湿地景观沼泽与湖泊受环境影响相对较少,而滩地、水库、河流则易受环境影响,面积变化大。见图2和图3。

把所有的景观类型归为两类时,即归为水域景观,包括湖泊,河流和水库,和沼泽景观,包括湿地和滩地,得到归并后两大类的面积变化曲线图4,把图2与图4作对比,很容易发现两大类景观曲线图与五种景观分类中的沼泽和湖泊的曲线图变化趋势很相似,这也说明了沼泽和湖泊在整个湿地景观中占有优势地位。

2.1.3面积动态变化成因分析

扎龙湿地属于典型的河滨洪泛湿地[4],这种湿地类型所处地貌单元为河流洪泛区或河流廊道边缘,该类型湿地与河流主河道存在密切的水力联系;以河流洪水补给为主,此外还有邻近高地的中间流或回流、较少发生的高地溢岸流、其他支流及降水补给;洪水期时,河流漫溢至洪泛区的洪水为其水文地貌的主要控制因子,洪水消退时,地表径流由湿地流向河流主河道;水动力方向为由河流至洪泛湿地的无定向水平流;该类型湿地水量的散失主要通过洪水消退时的反向河道补给、向更深层地下水转化和蒸发消耗;离河道较远的洼地微地貌(牛轭湖)内可能有泥炭累积。

1987年4月国务院批准扎龙自然保护区为国家级自然保护区后,扎龙湿地的面积有所扩大,也说明了建立保护区是正确的,保护区的工作也是很有效的。

2.2景观转换变化分析

1954年~1978年的转移矩阵[5]如表1所示,沼泽湿地的面积变化主要由湖泊和河流湿地转换而来,转换输入总量为310.27 km2,且以湖泊湿地的贡献量最大,占河流和湖泊向沼泽湿地转入总面积的97.76%,转换输出的总面积却只有73.43 km2。湖泊景观此时的面积减少变化是由于发生大面积的湖泊湿地转换为沼泽,转换量为303.34 km2,占到1954年湖泊总面积的84.70%,而此时来自其它景观转入的总面积却仅有61.82 km2。河流湿地与其它景观类型转换变化量很小,所以面积波动不大。1978年~1986年的转移矩阵如表2所示,沼泽湿地的面积变化此时主要由湖泊转换而来,但转换输入量较上一阶段小,仅有59.58 km2,占其它景观向沼泽湿地转换输入总面积的78.43%,转换输出的总面积却只有17.35 km2,仅转换为湖泊的面积就有16.72 km2。这一时期其它湿地景观面积的减少变化都是由于发生了较大面积比例的向沼泽湿地景观的转换变化。

(1986~1995)年转移变化矩阵如表3所示,沼泽、湖泊和水库坑塘湿地景观在这一时期与其它景观类型的转换变化量都很小,所以到研究末期面积未发生显著变化。河流湿地到1995年消失,这主要是由于河流干涸的缘故,退化为沼泽湿地。

(1995~2000)年转移变化矩阵如表4所示,沼泽、湖泊湿地仍维持比较稳定的面积,与其它景观类型之间未发生明显的转换变化。滩地湿地景观显著的面积增长变化,主要是由于湖泊和湿地退化为滩地所致,且湖泊的退化更为严重,其面积贡献率占到该时期其它景观向滩地景观转换输入总量的69.44%。

(2000~2004)年转移变化矩阵如表5所示,沼泽湿地面积的减少主要是由于发生向湖泊湿地的转换变化,从而到2004年湖泊面积增长。2000年面积较大的滩地景观由于人类活动所致,被开发为水库坑塘用于蓄水,以调蓄下游湿地蓄水量,面积减少了6.73 km2。

综上所述,扎龙湿地景观中,转换变化关系最为密切的是沼泽和湖泊湿地之间的相互转换变化,其它景观类型(水库、滩地、河渠)亦主要发生与湖泊和沼泽湿地之间的转换变化,但这一转换量很小,因而湖泊与沼泽湿地景观则呈现出此起彼伏的面积变化关系。沼泽的稳定性最强,湖泊次之,变动性最大的是滩地和水库,主要是因为二者受人类活动干扰最大,表现出最差的稳定性。

3扎龙湿地保护对策

通过以上分析,为了让扎龙湿地得到更好的保护,加强它的可持续发展能力,提出如下扎龙湿地保护战略对策。

(1)扎龙湿地作为典型的河滨湿地,降雨量对保持湿地水位、维持径流补给及湿地植被群落的生长和湿地土壤发育尤为重要,并且观察景观类型转化,沼泽与湿地是相互依赖,相互转化的,其它的类型也主要是由这两类景观转化来,而降雨量变化性较大,不稳定,所以维持径流量就显得特别重要,应该加大向湿地的注水量。

(2)完善湿地监测体系。建立完善的湿地监测体系,全面掌握湿地动态变化,为湿地管理、科学研究和合理利用提供及时、准确的科学数据,对保护湿地、维持湿地生态功能、实现社会经济的可持续发展具有重大意义。因此,要增加监测经费投入和技术投人,在典型湿地生态系统区域建立监控区,加强调查与监测。对湿地水质变化、地下水位、植物群落、生物量土壤养分的变化情况进行监测,并及时评价湿地环境质量变化趋势,定期提供监测报告,为政府提供决策依据。

参考文献

[1]刘红玉.三江平原湿地景观结构的时空变化.地理学报,2004;11(2):142—158

[2]白军红,欧阳华,杨志锋,等.湿地景观格局变化研究进展.地理科学进展,2005;15(4):212—231

[3]王秀兰,包玉梅.土地利用动态变化研究方法探讨.地理科学进展,1999;18(1):231—249

[4]张树清.扎龙湿地动态变化.地理学报,2002;10(5):112—127

我国农业比较优势动态变化研究 篇8

我国农业发展现状

我国农产品进出口规模在扩大。我国农业进出口规模在逐年扩大, 我国农产品进口额由2002年的124.5亿美元增长至2012年1 124.8亿美元, 增长率达到了803.45%;农产品出口额由2002年的181.5亿美元增长至2012年的632.9亿美元, 增幅达到248.71%。农业的进出口规模都在快速扩大, 并且进口额的增长幅度要比出口额的增长幅度大。根据中国农业信息网的数据, 得到我国农产品进出口贸易年度情况汇总表, 见表1。

(亿美元)

我国农产品贸易由顺差转为逆差。虽然我国农产品进出口规模在逐年扩大, 但贸易差额逐渐由顺差转为逆差, 2003年之前我国农产品贸易为顺差, 2004年我国农产品贸易开始出现逆差状态。从表1可以看出从2002年到2012年我国的农产品贸易差额由57亿美元减少至-491.9亿美元, 且逆差额在逐渐扩大。2004年开始我国农产品的逆差额由-46.4亿美元扩大到2012年-491.9亿美元, 增长率达到了960.12%。由此可见我国农产品贸易逆差逐渐扩大的趋势。

我国农产品贸易额在总贸易额中的比重下降。虽然我国现在仍是亚洲第一大农产品贸易国, 但由于工业和第三产业的快速发展, 农业贸易总额在总贸易中的份额减少, 2002年农产品贸易额在总贸易额中占4.93%, 但在2010年我国农产品贸易额所占比率为4.10%, 下降了16.84%。虽然在国际金融危机期间我国农产品贸易额有所增加, 但从整体来看, 农产品贸易额在总贸易额中的比重呈下降趋势, 且下降幅度较大。

我国仍以出口劳动密集型农产品为主。由于我国是世界第一人口大国, 有充裕的劳动力资源, 且劳动力成本相对比较低, 因此我国劳动密集型农产品价格较世界价格偏低, 始终以出口食用油籽、棉花、水果和蔬菜等劳动密集型农产品为主, 且劳动密集型农产品在我国出口农产品总额中占据比较大的比例[1,2,3,4]。

我国农业比较优势分析

我国农业比较优势的研究方法

为了研究农业比较优势, 笔者采用了显性比较优势指数方式对我国农业比较优势进行深入分析。

显性比较优势是在1965年由巴拉萨提出来的, 由RCA指数描述, 它指的是一国某种产品的出口总额占该国出口总额的比例, 与世界此种产品出口总额占世界出口总额的比例之比。若两者的比率RCA指数大于1, 则说明该种产品具有显性比较优势;若该比率RCA指数小于1, 则表明该种产品不具有显性比较优势。其计算公式为

其中, R表示RCA指数, X表示该产品的出口总额, Y表示该国的出口总额, W表示世界该产品的出口总额, M表示世界出口总额。

我国农业总体上的比较优势

(%)

根据我国农产品和世界农产品的贸易状况, 可以计算出我国农产品的显性比较优势。根据《国际统计年鉴》相关年份数据和世界贸易组织数据库有关数据, 可整理得出我国农产品的显性比较优势年度情况汇总表, 见表2。

在表2中可以清晰地看出我国农产品的RCA指数一直小于1, 且呈现下降趋势, 这就说明我国农产品贸易不具有显性比较优势, 而且农业比较优势也在逐渐减弱, 农业的经济地位在国际中也逐渐降低。这主要是由于近年来我国将发展目光投注于工业和第三产业, 而逐渐忽视农业的产业发展, 无论从资金投入还是技术投入方面, 都低于其他产业的投入水平, 使农业的发展受到限制, 从而使其国际竞争力逐渐在减弱。根据分析, 可以看出我国农产品出口额占总出口额的比例从2002年到2011年下降了23.42%。而世界农产品出口比例却在逐年增加, 2002年世界农产品出口比例为6.82%, 到2011年增长至9.07%, 增幅为32.99%。我国农产品的RCA指数也在逐年减少, 2002年我国农产品的RCA指数为0.65, 而在2011年我国RCA指数变为0.37, 这就可以看出我国农产品的比较优势在逐渐减弱, 其农业的国际地位也随之在降低。

我国各大类农业比较优势

为了深入了解我国农业的比较优势, 笔者主要从土地密集型、劳动密集型、技术密集型农业3个方面对我国农业比较优势进行分析。

土地密集型农业。土地密集型农产品主要以大面积耕作为主要特征, 土地是最主要的生产要素, 主要包括烟草、豆类和食糖类产品。我国土地密集型农业具有比较优势。笔者主要以烟草、豆类产品和食糖类产品为例。烟草和豆类产品的RCA指数都大于1, 可以说明这类产品具有显性比较优势, 而食糖的RCA指数却远远小于1, 说明这类产品不具有显性比较优势。整体来看, 我国土地密集型农产品的比较优势有下降趋势, 2004年我国烟草的RCA指数为1.40, 而在2008年我国烟草的RCA指数为1.35, 即使较上一年有上涨的幅度, 但整体来说仍是下降趋势。豆类产品的下降趋势更为明显, 由2004年的3.13下降至2008年的2.17, 降幅为30.67%, 即使总体来说豆类产品在世界农产品出口中具有很大的比较优势, 但其优势也正在逐渐减弱。食糖类产品的比较优势也呈现出下降趋势, 2004年其RCA指数为0.54, 而在2008年食糖类产品的RCA指数为0.07, 下降了87.03%。总之, 我国土地密集型农业整体比较优势还在, 但比较优势呈现出逐渐减弱的趋势, 且下降的趋势在逐渐扩大。

劳动密集型农业。劳动密集型产业是以劳动力为主要生产要素的产品生产。我国劳动密集型农产品的比较优势正在逐渐加强。水果类产品的比较优势增幅最为明显, 2004年水果产品的RCA指数为0.42, 2008年其RCA指数为1.14, 同比增长了63.16%, 由原来的劣势转为现今的优势。我国始终是茶叶的出口大国, 其RCA指数均远远超过1, 由此可见其比较优势在我国劳动密集型农产品中的地位。肉类产品从整体看RCA指数始终小于1, 虽然不具有显性比较优势, 但从其纵向变化来看, RCA指数在逐渐增加, 也由此可以说明其比较优势在逐渐加强, 国际竞争力也随之增强, 尤其我国的禽肉和猪肉在国际上的出口值始终处于上升趋势, 显性比较优势比较突出。咖啡类产品整体来说其比较优势十分薄弱, 但近几年的RCA指数也出现增长趋势, 其RCA指数从2004年的0.07增长至2008年的0.10, 虽然增长幅度不大, 但其比较优势正在逐渐凸显。劳动密集型农业的发展正处于上升阶段, 农产品的显性比较优势指数都在逐渐趋于增长状态, 通过分析我们可以看出我国劳动密集型农产品的比较优势在快速增强, 国际竞争能力也在快速提高, 劳动密集型农产品在国际中的地位也在提升。

技术密集型农业。技术密集型农业是以技术发展为前提, 应用技术手段提高农产品的产量等。我国农业技术始终处于不发达的状态, 尤其与发达国家相比农业技术更是相对落后, 加之我国农业投入占总资金投入的比例较小, 所以我国技术密集型农产品的比较优势长期处于薄弱状态, 出口额远低于土地密集型和劳动密集型农产品。笔者以奶类产品、蛋类产品、油脂类产品为例进行分析。奶类产品的RCA指数处于下降趋势, 我国近年来奶产品受质量影响, 出口额在减少, 导致比较优势在逐渐减弱, 2004年我国奶产品的RCA为0.16, 2008年下降到0.14, 降幅为0.02, 总体来说奶类产品比较劣势大于优势。蛋类产品从整体上看具有显性比较优势, 除2007年略有下降外, 其他年份的RCA指数均大于1, 所以在技术密集型农产品中蛋类产品还是具有比较优势的。油脂类产品的比较优势也不明显, RCA指数远远低于1, 且变化幅度很小。我国技术密集型农产品始终不具有比较优势, 也没有明显增强的趋势。根据联合国粮食及农业组织 (FAO) 数据, 可整理得出三类农业类型农产品的显性比较优势年度情况汇总表, 见表3[5,6,7,8,9]。

提高我国农业比较优势的对策

调整农业产业结构。现阶段我国农业比较优势总体上在逐渐减弱, 尤其土地密集型农业, 其比较优势下降幅度较大, 我国虽然耕地面积位居世界第3位, 但是人均耕地面积却很少, 加之近年来我国部分土地资源遭到破坏, 这就致使土地资源严重不足, 所以以土地为主要生产要素的农产品种植面积在减少, 出口也随之减少, 导致其比较优势在逐渐减弱, 国际竞争力也随之减弱。而我国劳动密集型农业发展一直处于平稳状态, 比较优势始终存在着, 而技术密集型产业也随着我国经济的快速发展而在逐步发展, 所以, 我国应减少生产土地密集型农产品, 而加大对劳动密集型和技术密集型农业的发展, 充分发挥自身比较优势, 以优势弥补劣势, 从而使我国农产品的整体比较优势得到加强, 提高总体的农业竞争能力。

加大对农业科技的资金技术投入, 不断引进先进的农业技术。我国农业虽然出口总额在世界前列, 但我国农产品技术的发展与发达国家相比仍是相对落后的, 我国每年对农业的投入远远低于对工业和第三产业的投入, 资金不足导致我国农业技术发展较慢, 所以目前我国农业比较优势在逐渐减弱。所以提高我国农业比较优势, 首先要加大对农业的资金投入, 从而提高农业技术, 提高产量, 扩大出口, 提高农业国际竞争能力。与此同时我国也应吸取国外农业的先进技术, 不断引入我国, 从而提高我国农业的技术水平, 增强农产品的比较优势, 提高竞争力。

完善国家支持农业的政策体系。农业政策体系是市场经济体系的重要组成部分, 农业发展水平很大程度上取决于政府的政策体系。我国农业政策虽然在不断完善, 但仍存在许多问题和不足之处, 要想不断提高我国农业的比较优势, 就必须完善我国农业政策。首先, 要继续支持发展我国一直提倡的“三农政策”, 不断完善其不足之处;其次, 要通过制订政策增加对农民的补助, 提高农民的经济主体的地位, 进而提高农民生产积极性, 促进农业发展, 提升农业比较优势;最后, 要深化农业经济体制制度, 保护农民的土地使用权, 推行适度的规模经营等。

充分利用区域自然条件的比较优势。我国气候条件、土地种类、生态环境等具有多样性, 且各地习俗不同, 在这种前提下, 我国应在不同地区利用该地区的自然条件优势生产适当的农产品, 从而提高农产品的生产效率。例如我国东部沿海地区主要应以生产茶叶、水产品、蔬菜水果的加工品等为主, 西部地区应以生产棉花、哈密瓜等产品为主, 北部地区应以生产大面积的玉米、小麦、大豆等农产品为主, 南部地区应生产热带农作物为主。在不同区域生产合适的农产品, 不但可以提高产量, 还可以使我国农产品的比较优势更为突出。

改善农产品质量, 提高农产品非价格的比较优势。我国近年来多次发生食品安全事件, 农产品质量有时达不到国际上的食品标准, 这严重阻碍了我国农产品的出口, 所以我国应生产高质量的农产品, 有选择地引进国外的优良品种, 生产具有特色的高附加值产品, 取得价格之外的比较优势, 提高农业出口总额, 进而减小逆差, 提高我国的农业地位和国际竞争能力。

参考文献

[1]姚惊波.农业资源的比较优势与我国农业发展[J].学术交流, 2005 (4) :122-125.

[2]高扬.加入WTO以来中国农产品出口现状、问题及对策[J].世界农业, 2012 (10) :136-139.

[3]黄照影.我国农业比较优势向竞争优势转换的深析[J].农业现代化研究, 2006 (3) :189-191.

[4]安海燕, 洪影秋, 王瑞.我国农产品贸易比较优势分析[J].安徽农业科学, 2008, 36 (23) :10211-10212.

[5]帅传敏, 张金隆.中国农业比较优势和国际竞争力[J].对外经贸实务, 2002 (7) :11-14.

[6]程春梅.中国农业的比较优势和国际竞争力[J].世界地理研究, 2001 (6) :96-100.

[7]向艾.中国农产品动态比较优势分析[J].商场现代化, 2011 (14) :149-150.

[8]黄祖辉, 王鑫鑫, 宋海英.中国农产品出口贸易结构和变化趋势[J].农业技术经济, 2009 (1) :11-20.

折叠桌的动态变化过程 篇9

由于在地面附近,重力场是均匀的,反映重力场强度的“g”的分布是均匀的,处处相同,彼此平行,质心的概念可以简化为重心[1]。

1 符号说明

h:最外侧桌腿与钢筋的交点到对应桌面边缘的距离;θ:最外侧桌腿与竖直方向的夹角;坠:任一桌腿与竖直方向的夹角;d:任一桌腿到最外侧桌腿的距离;O:最外侧桌腿与圆形桌面的交点;p:与O点相距d的桌腿的长度;准:圆形桌面的直径;r:圆形桌面的半径;a:长方形平板的宽度;b:长方形平板的长度;deep:桌腿上凹槽的长度;length(t):桌腿长度的函数;w:每根木条的宽度;high:桌面距离地面的高度。

2 模型建立和求解

在考虑折叠桌的动态变化过程的时候,我们考虑用折叠过程中每根木条上各点坐标的变化来表述其变化过程,并用MATLAB作出折叠桌子的动态变化过程。

如图1所示,PP'为钢筋,NQ为最外侧的桌腿。假设A点为圆周上任一点,B点在折叠状态下与A点共线且在钢筋上,B'点在平铺状态下与A点共线且在钢筋上。AB和AB'实为同一根木条在不同状态下的表述。则每条桌腿上的凹槽长度即为平板在折叠完成后和平铺状态下每根木条在圆周上的端点到该木条与钢筋交点处的距离之差,即为:

桌角边缘线上各点即是图1的右图中以点A为起点,以AA BB为方向,且与点A相距桌腿长度AC的点。所以我们根据桌角边缘线上各点坐标就可以得到桌角边缘线的参数方程。

在转动过程中,由于连接桌腿木条的钢筋固定在桌腿最外侧木条的中心位置,所以最外侧桌腿上钢筋的位置是始终不变的,即最外侧桌腿上钢筋到桌面与其对应点的距离NP恒为h(最外侧桌腿的长度为2h)。

3 动态过程的描述

3.1 最外侧桌腿长度的求解

图2为平铺时桌子的简略示意图,建立直角坐标系。PP’为钢筋所在位置,NQ为最外侧桌腿,每根木条的宽度为w,长方形平板的长为b,则

所以最外侧桌腿长度

取圆周上任意一点的坐标,与A点对应的钢筋上一点

3.2 桌子半径的求解

由于木板有3cm的厚度,因此在计算时桌面离地面的高度high=53-3=50cm。此时,若使圆形桌面与长方形平板相切,即取r=25cm,可以求得最长的桌腿长为:

而折叠后每一根桌腿都是倾斜放置,所以必有NQ>high,显然相切这种情况不符合要求。

为了使NQ>50cm,我们考虑如图4的切割情况。即在桌子宽度方向上下各预留1.25cm。我们用AutoCAD画出长方形平板的切割示意图如图3所示。

3.3 折叠后钢筋到任一桌腿的上端点的长度的求解

如图4所示,建立三维直角坐标系,当折叠桌旋转到最终位置时,

与A点对应的在钢筋上的点即为图中B点,观察可知,B点和P点的横坐标和竖坐标相同,而点P的横坐标为

(r为桌面半径,w为每根木条宽度,θ为最外侧桌腿与竖直方向的夹角)

3.4 折叠过程中任一桌腿上的点的坐标变化

由上述模型可知,

在任一桌腿AC上,从A点出发,沿着AB方向且与点A相距q的点D的坐标可表示为(length(t)为纵坐标为t的桌腿长度):

假设D点坐标为(x,y,z),则

随着A点纵坐标t的变化就可以描绘出所有桌腿。又因为随θ变化,由此便可得到各桌腿的动态变化过程,用MATLAB编程得到折叠桌的状态图,图5为截取几个θ角得到的折叠桌状态图。

参考文献

地下水动态变化与分析 篇10

中国的水资源问题随着我国人口的增长、经济发展、社会进步被逐步显露并被人们所认识。不断加强水资源动态监测, 加大水资源基础工作的科技含量, 提高水资源工作的管理水平, 使水资源得到合理的开发利用和保护, 从而实现水资源的可持续发展。下面以沈阳市于洪区为例, 对地下水动态变化规律进行分析评价。于洪区总面积774.8平方公里。地处北温带, 属温带大陆性半湿润季风气候, 雨热同期。多年平均降雨量为671.8毫米, 大气降水是我区地下水的主要补给来源。依据2 0 0 4年的水利区划资料统计, 全区水资源总量为36597万立方米。多年平均径流量为7719万立方米。地下水资源量为28878万立方米。其中天然补给量为16777万立方米, 人工补给量为12101万立方米。每年引用库水量为844万立方米。

2、地下水水位变化情况及其影响因素

为了了解区域内地下水水位的变化情况, 我们在全区范围内共布设了35个长观井, 并指定专人进行观测。从下表观测结果我们可以看到, 1995-1997年全区地下水位除少部分地区处于不变状态外, 大部分地区呈下降趋势。但下降幅度不等。具体情况详见下表。

单位:m

总结这些年的观测成果, 可以得出结论:于洪区地下水水位的变化直接受大气降水、人工开采、水文及灌溉等诸多因素的影响。

总结这些年的观测成果, 可以得出结论:于洪区地下水水位的变化直接受大气降水、人工开采、水文及灌溉等诸多因素的影响。

3、地下水动态成因类型及变化规律

根据地下水长期观测井所处的不同地貌单元, 结合我区气象、水文、人为因素和水文地质等自然条件, 我区的地下水动态成因类型大致可分为以下四种:即水文气象型、灌溉气象开采型、开采气象型、径流开采型。

各动态成因类型地下水的变化规律:

3.1 水文气象类型区

主要分布在浑河延河一带, 地下水水位主要受河水水位及气象因素的影响, 控制面积约20平方公里。地下水水位因河水水位的抬高而增高, 因降雨量的有无而变化。

3.2 灌溉气象开采类型区

主要分布在高花、中朝、沙岭、马三家等乡镇的西部。这一地区地下水的动态变化主要受灌溉、人工开采和气象因素的影响, 根据长观井资料可以看出, 地下水水位每年在1~4月份逐渐下降, 但降幅较小, 到了5~6月份, 由于地下水开采量加大, 地下水位的降幅也增大。每年大都在5月末6月初, 出现年内水位的最低值。之后, 由于水田的回渗, 降雨量的增加, 地下水水位开始逐渐回升, 7~8月份水位升至最高。之后水位开始缓慢回落。

3.3 开采气象类型区

地下水动态主要受开采及气象因素的影响。在我区主要分布在杨士、于洪等280平方公里范围内。地下水动态长观井表现为:地下水位每年1~4月逐渐下降, 但降幅较小。到四月末, 冻层全部解冻, 地下水开采量加大, 地下水位出现年内最低值。之后随着雨季的到来, 地下水开采量的逐渐减少, 地下水位开始缓慢回升。8~9月份, 水位出现年内最高值。之后, 随着降雨量的减少, 水位开始缓慢回落。

3.4 径流开采类型区

于洪区地下水动态主要受径流和开采因素的影响。主要分布在平罗、北陵等200平方公里范围内。地下水水位表现为1~4月份地下水位缓慢下降, 5~6月份由于大量抽取地下水灌溉, 使地下水水位降至最低。7月份雨量增大开采量减少, 同时接受上游较丰富的地下径流补给, 水位开始抬高, 9~10月份达到最高。10月份以后地下水位缓慢下降。到下一年3、4月份以后下降变快, 4~6月份以后达到最低水位。

4、地下水水位下降趋势成因及对策

依据多年的地下水观测资料, 我们可以看到, 地下水水位总体呈下降趋势。这与我区开采量的加大及降雨量的多少有着密切的关系。随着人民生活水平的提高、乡镇工业的异军突起及农村种植结构改善, 农村的需水量也日益加大。这部分新增的水量主要来自于对地下水的开采, 因此造成地下水水位的下降。另外降雨量也对地下水水位的变化起着重要的作用。在丰水年份, 地下水开采量的增加不会对地下水水位产生较大的影响。这是因为即使春天地下水的开采量再大, 地下水水位下降的再迅速, 当雨季到来, 丰沛的雨水资源也会使地下水水位在一段时间内得到恢复。因此, 开采对地下水的影响不会太大。而在枯水年份的过量开采造成的结果只能是使地下水水位持续下降。

针对以上存在的问题, 我们采取以下几个应对措施:

(1) 应在省市两级政府的协调下, 理顺沈阳经济技术开发区与于洪区在水资源管理上的问题, 不论管理权限归属谁, 用水量、水质情况都应掌握清楚, 为以后的水资源评价做好准备。

(2) 在加强水量管理的同时, 也应重视水质的管理, 这是水资源管理的两个方面, 缺一不可。对长观井除了每年例行观测地下水水位以外, 还要加强对水质的监测, 每年定点取样, 全面实现水质、水量的统一管理。

(3) 在市政水源分布的地区, 农业生产应以发展节水型农业为主, 尽可能以引用表水灌溉为主, 地下水灌溉为辅, 使地下水水位逐渐回升, 向着地下水有利于自身发展的方向循环。

根据地下水长期观测资料所做的地下水等水位线图看, 于洪区的漏斗面积已将近100平方公里, 漏斗区的分布与市政水源的存在是密不可分的。由于市政水源的持续集中地开采地下水, 致使水源地周围的水环境遭到一定程度的破坏, 给当地的农业生产和人民生活带来了一定的影响。因此, 不论农业井、工业井还是生活井, 都应安装量水设施, 以期更准确的掌握地下水的开采量。在提高水价的前提下, 促进各层人士的节水意识, 对各单位下达用水指标, 节约用水者奖, 超指标用水者罚, 使人人树立节约用水光荣, 浪费用水可耻的理念。

5、结语

上一篇:农村群众文化群众办下一篇:糖尿病足的护理研究