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时空观的发展变化

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时空观的发展变化

时空,即时间与空间,是力学、物理学、天文学和哲学的基本概念。在力学和物理学中,这些概念是从对物体及其运动和相互作用的测量和描述中抽象出来的;涉及物体及运动和相互作用的广延性和持续性。空间是在测量和描述物体及其运动的位置、形状、方向等性质中抽象出来的;时间则是从描述物体运动的持续性,以及事件发生的顺序中抽象出来的。空间和时间的性质,主要通过它们与物体运动及其相互作用的各种关系和度量表现出来。

绝对时空

在经典力学中,空间长度、时间间隔、运动物体的加速度是绝对的或不变的。时间测量中的同时性也是不变的;相对于某一个惯性参照系的两个事件是否同时发生是不变的。相对于某一个惯性参照系同时发生的两个事件,相对于某一个惯性参照系同时发生的两个事件,相对于其他惯性参照系也必定是同时的,称为同时性的绝对性。受牛顿绝对空间和绝对时间观念支配的物理学界,自然认为在绝对空间中充满着以太,麦克斯韦方程仅在相对于绝对空间静止的惯性参考系中成立,电磁波是以太的波动。这种观念的必然推论是,在地球这个相对于绝对空间运动的系统中,麦克斯韦方程仅近似成立。电磁学或光学实验应该能够测量出地球相对于以太的漂移速度。但是,所有这类实验都得到否定的结果。这表明,忽略地球的非惯性运动的效应,麦克斯韦方程仍成立,并不存在以太漂移。这样,牛顿的绝对空间和以太观念都受到了挑战。

相对时空

20世纪初,.爱因斯坦提出了狭义相对论,扩展了伽利略相对性原理,不仅要求力学规律在不同惯性参照系中具有同样形式,而且要求其他物理规律在不同惯性参照系中也具有同样的形式。

爱因斯坦还假定在不同惯性参考系中单程光速C是不变的。据此,不同惯性系的空间坐标和时间坐标之间不再遵从伽利略变换,而是遵从非齐次洛伦兹变换。根据这类变换,尺的长度和时间间隔(即钟的快慢)都不是不变的;高速运动的尺相对于静止的尺变短,高速运动的钟相对于静止的钟变慢。同时性也不再是不变的(或绝对的);对某一个惯性参照系同时发生的两个事件,对另一个高速运动的惯性参照系就不是同时发生的。时空具有弯曲特性。一方面,物体和场运动的能量-动量作为引力场的源,通过场方程确定引力场的强度,即时空的弯曲程度;另一方面,弯曲时空的几何性质也决定在其中运动的物体和场的运动性质。如太阳作为引力场的源,其质量使得太阳所在的时空发生弯曲,其弯曲程度表征太阳引力场的强度。最邻近太阳的水星的运动轨迹受的影响最大,经过太阳边缘的星光也会发生偏转,等等。广义相对论提出不久,天文观测就表明,广义相对论的理论计算与观测结果是一致的。

结论

在历史上任何一个阶段,人类对于空间和时间的认识,都不是完备的、不存在问题的,只不过有些问题一时没有发现而已。人类对于空间和时间的认识,正是这样不断地提出问题、解决问题,在实践中不断深化着。

淮河流域水质污染时空变异特征分析_蒋艳

水 利学报SHUILI XUEBAO 2011年11月 第42卷第11期 文章编号:0559-9350(2011)11-1283-06收稿日期:2011-06-11 基金资助:国家自然科学基金-青年科学基金资助项目(50709033,40951025);中国水科院科研专项(环集0903) 作者简介:蒋艳(1974-),女,江苏人,博士,主要从事水文水资源和水环境保护研究。E-mail :jiangyan@https://www.doczj.com/doc/cc17539620.html, 淮河流域水质污染时空变异特征分析 蒋艳,彭期冬,骆辉煌,马巍 (中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京100038) 摘要:选取淮河流域的82个水质监测站,对各站点的1986—2005年水质监测数据进行统计分析,探讨了全流域内水体污染物浓度变化的时空变异特征,为淮河流域水污染治理、水环境保护以及生态修复提供依据。采用时间序列法分析水体污染物浓度的时间变化规律,应用Mann-Kendall 检验法对流域范围内水体污染物浓度变化趋势进行了分析。研究结果表明,淮河流域水质变化主要受到入河排污量、上游来水量、闸坝调控方式以及气候条件等方面因素的影响。蚌埠站的水体污染物浓度多年变化规律表明,1995年是水体污染物浓度变化的转折点,1995年前水体污染物浓度不断恶化,1995年后水体污染物浓度逐渐好转。DO 浓度的年内变化主要受到水温的影响,表现为冬季浓度高于夏季浓度;COD Mn 浓度同时受到闸坝调控方式以及区域来水量的影响,汛期浓度低于非汛期。从全流域的水体污染物浓度变化规律看,有机污染物浓度呈显著上升趋势的河段主要分布在淮北支流上,说 明在20世纪90年代后期,虽然流域进入相对丰水期以及进行了大规模的水污染联防工作,淮河流域水质污染得到了一定程度的改善。但在2000年后,随着流域内入河污水量和污染物排放量的增加,淮河流域的水质污染依然严重。 关键词:淮河流域;水质污染;时间序列;Mann-Kendall ;溶解氧;氨氮;高锰酸盐指数 中图分类号:X522文献标识码:A 1研究背景 淮河流域面积为27万km 2 ,占国土面积的3.5%,水资源量占全国的3.4%,耕地却占到全国的15.2%,人口占全国的16.2%,水资源的利用率超过60%,超过了国际上内陆河合理开发利用程度30%的平均水平。由于独特的气候条件、水系形态和地形地貌,淮河流域成为我国水旱灾害发生最为严重和频繁的地区之一。淮河是我国第一条全面治理的大河,为了解决淮河的洪水问题和水资源短缺问题,截止2000年流域修建了约1.1万座蓄水水库和拦河节制闸蓄水工程,从而引起了天然径流过程的大幅度改变,同时未经过处理的大量工业废水和生活污水直接排入,排放总量远远超过了水环境容量,对河流生态环境造成了重大影响。研究表明,自20世纪80年代以来,流域水质呈逐年恶化趋势 [1-3]。淮河流域天然水化学特征不同区域之间差异大且受人类活动和水污染影响,发生了较大变化[4-5]。淮河流域水体污染将逐渐变为氨氮型污染[6-7]。 为了满足经济社会用水需求,众多水库、水闸等水利工程对河道径流实行高度调节控制,再加上气候原因与水资源利用超过其承载能力,造成大多数支流雨季行洪,旱季有水无流甚至河道断流的局面,这样的河道水文特征,对水污染物稀释自净能力极为不利,从两个方面加重了河流水质污染:一方面,淮河水质很大程度上取决于河道流量,污染峰值总出现在流量较小的枯季,当淮河流域天然来水量减少时,河道水质可能会严重恶化;另一方面,由于闸坝的限制,造成污染物的蓄积,在泄洪时造成污染的集中排放,致使污染排放量在局部时间内超过环境容量造成严重的水体污染,而且这种破坏对水体来说是难以恢复的。因此,淮河水环境治理和生态修复的关键和基础是认— —1283

南极海冰的时空变化特征

第16卷第1期极地研究Vol.16,No.1 2004年3月CHIN ESE JOURNAL OF POLAR RESEARCH March2004 研究论文 南极海冰的时空变化特征 马丽娟 陆龙骅 卞林根 (中国气象科学研究院,北京100081) 提要 依据Hadley中心提供的全球海冰密集度格点资料,利用诊断分析方法,对近35年来南极海冰的时空变化特征进行了研究。研究表明,在南极地区,海冰平均北界和海冰总面积的变化基本一致,可以用海冰北界来研究南极海冰的时空变化特征。南极海冰最多和最少期分别出现在9月和2月;威德尔海和罗斯海地区海冰最多、变化最大,南极半岛地区海冰最少,变化也小;近35年来环南极地区的海冰有明显的减少趋势。南极海冰变化的时空多样性十分明显,存在着5个变化不同的区域,其中有两个区域近35年来海冰范围扩大,面积增加,而另三个区域则海冰范围缩小,面积减少。不同区域的海冰都存在着较明显的2—3年和5—7年主振荡周期。南极海冰时空变化特征的研究对进一步认识南极地区海2冰2气相互作用的物理过程,讨论南极海冰变异与大气环流和天气气候的关系有重要意义。 关键词 南极海冰 数学诊断 时空变化 全球变化 1 引言 全球气候变化是当今举世瞩目的重要课题,南极地区是全球气候变化的关键区和敏感区。科学家们目前正力图从此发现全球气候变化的前兆。极地是地球大气热机运转的冷源所在地,其海洋和大气状况对于全球大气环流和天气气候变化具有重要作用。南极地区是全球地2气系统的主要冷源之一,而赤道地区则是全球地2气系统的主要热源(周秀骥,陆龙骅等,1996)。旋转地球上冷热源的非均匀分布,正是产生大气环流的直接原因。 海冰是南极地区最重要的大气环境特征之一。海冰的存在及其季节和年际变化,是极地海洋状况最显著和变化最大的特征。海冰所具有的高反射率及其对海洋与大气之间热量和水汽交换的抑制作用,以及海冰生消所伴随的潜热变化,对于极地和高纬度地区大气的热量收支有着至关重要的影响,进而影响极地大气冷源的强度。因此,极地海冰覆盖范围的变化可以通过影响极地大气冷源的强度而影响大气环流。另一方面,由于受极地海陆分布及洋流等因素的影响,海冰地理分布不均,导致极地各区域海冰对大气环流的影 [收稿日期] 2004年2月收到来稿。 [基金项目] 科技部基础工作专项资助。 [作者简介] 马丽娟,女,1979年生。中国气象科学研究院2001级硕士研究生。专业方向是极地气象与全球变化研究。

狭义相对论的时空观

4.3 狭义相对论的时空观 4.3.1 同时的相对性 光速相对于所有惯性系中的观测者以不变的速率传播,其惊人的结果是:时间一定是相对的。 1 “同时”的定义 设A 、B 两处发生两个事件,在事件发生的同时,发出两光信号,若在A 、B 的中心点同时收到两光信号,则A 、B 两事件是同时发生的。这就是用光前进的路程来测量时间,而这样定义的理由就是光速不变,这样的定义适用于一切惯性系。 2 爱因斯坦理想的 “火车对钟实验” 设有一列火车相对于站台以匀速向右运动,站台上的观测者测得当列车的首尾两点与站台上的A ,B 两点重合时,站台上的A ,B 两点同时发出一个闪光,所谓“同时”,就是两闪光同时传到站台上的中心点C 。但对于列车来说,由于它向右行驶,车上的中点先接到来自车头方(即站台上的A 点)的闪光,后接到来自车尾方(即站台的B 点)的闪光。于是对于列车上中点的观察者来说,A 点的闪光早于B 点。就是说,对于站台参照系是同时的事件,对于列车参照系就不是同时的,即事件的同时性是相对的。 在一个惯性系中的两个同时事件,在另一个惯性系中观测不是同时的,这是时空均匀性和光速不变原理的一个直接结果。 3 同时的相对性 设在惯性系S 中,在不同地点同时发生两事件,时空坐标分别为(x 1,0,0 ,t )和(x 2,0,0,t ),则根据洛仑兹变换式(4-4a ),有 2221'11c u c ux t t -- =, 2222'21c u c ux t t --=,即()012 2122 '1'2≠---=-c u x x c u t t 讨论 1 从上可知,在某一惯性系同时不同地发生的两个事件,在另一惯性系中观测则是不同时发生, 这就是狭义相对论的同时相对性。同时相对性的本质在于在狭义相对论中时间和空间是相互关联的。若u 沿x 轴正方向,且12x x ->0,则0' 1' 2<-t t ,可得出结论,沿

中原经济区城市间相互作用时空格局演变研究

收稿日期收稿日期:2013-05-23;修订日期修订日期:2013-12-09 基金项目基金项目:国家自然科学基金资助项目(41271144)、2013年度河南省政府决策研究招标课题(2013B053)资助。作者简介作者简介:刘静玉(1971-),男,河南林州人,副教授,博士,硕士生导师,主要从事城市-区域综合发展、城市规划与设计研究。E-mail:liujy@https://www.doczj.com/doc/cc17539620.html, 中原经济区城市间相互作用时空格局演变研究 刘静玉,杨虎乐,宋琼,范晓霞 (河南大学区域发展与规划研究中心/环境与规划学院,河南开封475004) 摘要摘要:将中原经济区30个省辖市市区作为研究对象,按照由“线”→“点”→“面”的分析思路,运用引力模型、潜能模型与潜能得分模型、经济隶属度模型等各种模型,定量分析1990~2010年间中原经济区城市间相互作用时空格局的演变过程与特征。结果表明:城市间相互作用强度的时空差异明显。“线”层次上,城市间的引力和城市联结线数目的增多,逐渐形成辐射网络,引力和联结线数目的变化存在时空差异性。“点”层次上,通过“线-点”叠加分析,城市最大联结线数目增多和城市潜能等级提升的时空差异性明显。而且1990~2010年间各个城市潜能等级跃迁的时空差异明显。“面”层次上,近20多年来,区域中心城市没有变化,但4个中心城市的腹地变化明显,核心组团——郑州组团1990~2000年北扩,2000~2010年东扩;1990~2010年,潜能高值区域的空间收缩也表现出阶段性特征。关键词:城市间相互作用;城市潜能;中原经济区中图分类号中图分类号:F129.9 文献标识码文献标识码:A 文章编号文章编号:1000-0690(2014)09-1060-09 空间相互作用用以表达两地之间的相互联系程度[1],城市间相互作用的研究始终是学术界的热点之一。相关研究可归纳如下:第一,研究方法不断更新,多采用定性[2~4]、定量[5~8]以及定性与定量[9,10]相结合的方法展开研究。由于城市间OD(Origin-Desti-nation)交通距离数据获取难度较大,而采用理论模型[11~13]计算相对简单,因此,随着理论[14~18]和模型研究的不断深入,计量模型不断更新[19~24]。第二,数据类型多样化。研究数据分为静态数据和动态数据。因为属性数据的易获取性,研究中多采用由城市属性数据诸如GDP 、人口、投资、城市空间或时间距离等组成的静态数据[25~31]。但属性数据不能直接反映城市之间的动态关系,因此,学者多从人流、物流、技术流、信息流、金融流等方面收集数据[32,33],运用流数据进行研究[27,34~37]。但由于研究多为客货流总量数据[38]或铁路区段OD 数据(单元偏大、空间属性比较笼统),很少涉及城市间OD 数据,即使涉及也多采用替代指标[39]或推算的间接数据[40]。第三,计量模型多样化。计量模型是定量化研究的重要手段,传统的或改进的引力模型[22,41]、城市化曲线[42]、重力模型[20]、可达性模型[21]、地缘经济 关系分析模型[43]、中心职能强度指数模型[26]和城市流强度模型[44~49]是常用的计量方法。此外,相关系数、综合客货量模型[50]、投入-产出模型等也在相关研究中采用[51]。第四,研究内容不断细化。相关研究多从静态角度来研究城市体系某个时间断面上的 空间联系特征[40,52,53] ,并将空间联系细分为经济、 旅游、劳动力流动、行政、社会联系[26,50,54,55]乃至创新联系[56]等,其中以经济联系研究为主[57~60]。第五,主要研究邻近城市和城市群、城市带城市间的相互作用[26,43,45,46,48],针对城市群的研究多集中 于长三角[61,62]、珠三角[26,43]和环渤海城市群[48,63]。 相关研究的主要特点是:第一,数据类型由大量使用静态属性数据,转向动态的流数据。第二,从定性描述转向定量刻画。定量模型表现出多样化趋势,传统模型及其改进模型依旧发挥重要作用,新的计量、数理模型不断引进。第三,不同尺度的城镇体系内部城市间相互作用是传统研究热点,经济联系活跃的邻近城市、发育较好的城市群与经济区域同样是研究的热点区域。第四,城市间作用机理辨析、经济空间划分、区域空间结构优化是相关研究的主要目的。当然,相关研究也存 第34卷第9期2014年09月 V ol.34No.9Sep.,2014 地理科学 SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA

中国经济发展阶段及其时空格局演变特征

中国经济发展阶段及其时空格局演变特征 摘要:本文通过文献研究方法对前人对中国经济发展阶段的划分做了一定的总结,并借鉴钱纳里(美)的经济发展阶段理论与判断标准依据不同的区域尺度对中国的经济发展阶段进行了划分。得出结论:(1)要对以往的理论取长补短,更加科学的进行经济阶段划分;(2)我国经济区域发展不平衡,东强西弱,发展格局由东向西推进;(3)经济增长近年来逐步放缓,稳中有进(4)应特别注意一些资源富集地区的经济发展阶段划分 关键词:经济发展阶段;区域经济;钱纳里标准; Abstract: This paper does a certain sum to China's economic development stage division through the literature research method. And draw on the theory of the economic development stage and the criterion of judging the standard of different regional scale for China's economic development stage. This paper draws the following conclusions: (1)We should learn from each other on the previous theory, make the economic stage division more scientific;(2) China's economic regional development is not balanced, the development focus from east to West (3)In recent years, economic growth become steady and gradual slowdown (4)Special attention should be paid to the economic development stages of some resource rich regions. Key words: Economic development; R egional economy; Chenery’s standards; 经济发展阶段的研究由来已久,最早可以追溯到20世纪20年代,许多西方经济学家已经看到了研究经济发展阶段的必要性,从而做出了一系列建设性的研究。社会经济学、区域经济学,应用统计学等诸多领域都对此有所研究,并产生了一

土地利用时空变化特征及驱动力分析

土地利用时空变化特征及驱动力分析 摘要:基于1997-2010年土地利用变化数据,从土地利用类型的数量变化、土地利用程度的变化、土地利用的动态度、土地利用的经济效益变化等方面,对重庆市土地利用时空特征进行分析,从经济和社会两个方面定性分析了影响土地利用变化的人文驱动因素,主要包括经济利益、经济发展水平、产业结构、宏观政策、人口因素、交通因素等。结合1997-2010年重庆市相关数据,从定量角度分析表明,人口驱动因子和经济发展驱动因子是影响重庆市耕地面积变化的主要驱动因子。结合重庆实际,提出了大力发展外向型农业和“三高”农业既有利于经济社会发展,又能保护耕地和保障粮食安全的政策措施。 关键词:土地利用;一圈两翼;主成分分析;重庆市 重庆地处长江上游,目前正处于经济社会发展和城市化进程的加速时期,也处于全国统筹城乡配套改革试验区建设的关键时期与重点突破阶段,如何协调好建设、发展和吃饭的问题就成为了一个急需解决的问题。以往对重庆市土地利用变化分析只见于局部地区和小流域[1-5],关于全市土地利用变化的研究也仅限于少数文献[6-9]。 本研究基于第二次土地调查数据,通过对相关文献阅读[10-15],从多个角度更加详细地分析了重庆市1997-2010年这14年的土地利用变化,揭示其时空变化特征,并对影响土地利用变化的驱动机制进行分析,以期更加合理高效地配置土地资源,正确处理重庆经济社会发展与耕地资源保护、保障粮食安全提供理论依据。 1 重庆市土地利用时空变化特征 1.1 土地利用类型的数量变化 1997年直辖以来,重庆市土地利用格局迅速变化。①耕地面积1997-2010年逐年减少,每年平均减少7 031.46 hm2。耕地的占用主要是人们追求经济利益和人口增多、大力发展城镇经济产业、旅游业等政策的结果及重庆市直辖后城市化建设,由1997-2010年建设用地审批情况来看,每年建设用地均占用较大面积的耕地。②1997-2010年园地、林地面积呈逐年增加的态势。园地年均增加7 855.03 hm2,林地年均增加58 165.25 hm2。主要由于退耕还林、还园的政策及经济利益的驱动:一是脆弱的生态环境和三峡库区生态保护,实施森林工程和库周绿化带工程建设等改善生态环境;二是在市场经济条件下,园地的经济效益远p 1.2 土地利用程度的变化 区域土地利用程度变化是多种土地利用类型变化的综合结果,可以用土地利用程度综合指数来表征某一区域的土地利用程度,土地利用程度变化值可以表达为:

大学物理第4章 狭义相对论时空观习题解答改

习 题 4-1 一辆高速车以0.8c 的速率运动。地上有一系列的同步钟,当经过地面上的一台钟时,驾驶员注意到它的指针在0=t ,她即刻把自己的钟拨到0'=t 。行驶了一段距离后,她自己的钟指到6 us 时,驾驶员瞧地面上另一台钟。问这个钟的读数就是多少? 【解】s)(10) /8.0(16/12 2 2 0μ=-μ= -?= ?c c s c u t t 所以地面上第二个钟的读数为 )(10's t t t μ=?+= 4-2 在某惯性参考系S 中,两事件发生在同一地点而时间间隔为4 s,另一惯性参考系S′ 以速度c u 6.0=相对于S 系运动,问在S′ 系中测得的两个事件的时间间隔与空间间隔各就是多少? 【解】已知原时(s)4=?t ,则测时 (s)56 .014/1'2 2 2 =-= -?= ?s c u t t 由洛伦兹坐标变换2 2 /1'c u ut x x --= ,得: )(100.9/1/1/1'''82 22 2202 21012m c u t u c u ut x c u ut x x x x ?=-?= --- --= -=? 4-3 S 系中测得两个事件的时空坐标就是x 1=6×104 m,y 1=z 1=0,t 1=2×10-4 s 与x 2=12×104 m,y 2=z 2=0,t 2=1×10-4 s 。如果S′ 系测得这两个事件同时发生,则S′ 系相对于S 系的速度u 就是多少?S′ 系测得这两个事件的空间间隔就是多少? 【解】(m)1064 ?=?x ,0=?=?z y ,(s)1014 -?-=?t ,0'=?t

0)('2=?- ?γ=?c x u t t 2c x u t ?=?? (m/s)105.182?-=??=?x t c u (m )102.5)('4?=?-?γ=?t u x x 4-4 一列车与山底隧道静止时等长。列车高速穿过隧道时,山顶上一观察者瞧到当列车完全进入隧道时,在隧道的进口与出口处同时发生了雷击,但并未击中列车。试按相对论理论定性分析列车上的旅客应观察到什么现象?这现象就是如何发生的? 【解】S 系(山顶观察者)瞧雷击同时发生,但车厢长度短于山洞长度,故未被击中。 'S 系(列车观察者)瞧雷击不同时发生。虽然车厢长度长于山洞长度,但出洞处先遭 雷击,入洞处后遭雷击,此时车尾已经进入山洞。故未被击中。 4-5 一飞船以0.99c 的速率平行于地面飞行,宇航员测得此飞船的长度为400 m 。(1)地面上的观察者测得飞船长度就是多少?(2)为了测得飞船的长度,地面上需要有两位观察者携带着两只同步钟同时站在飞船首尾两端处。那么这两位观察者相距多远?(3)宇航员测得两位观察者相距多远? 【解】(1))(4.5699.01400/12 2 2 0m c u l l =-=-= (2)这两位观察者需同时测量飞船首尾的坐标,相减得到飞船长度,所以两位观察者相距就是56.4 m 。 (3)上的两位观察者相距56.4 m,这一距离在地面参考系中就是原长,宇航员瞧地面就是运动的,她测得地面上两位观察者相距为 )(96.799.014.56/12220m c u l l =-=-= 所以宇航员测得两位观察者相距7.96 m 。 4-6 一艘飞船原长为l 0,以速度v 相对于地面作匀速直线飞行。飞船内一小球从尾部运

中国区域发展时空格局变化分析及其预测_贺三维

收稿日期收稿日期:2016-02-23;修订日期修订日期:2016-08-13 基金项目基金项目:国家自然科学基金项目(41601162、41571384)资助。[Foundation:National Natural Science Foundation of China (41601162,41571384).] 作者简介作者简介:贺三维(1987-),女,湖北荆州人,博士,讲师,主要从事城市与区域发展研究。E-mail:sanwei.87@https://www.doczj.com/doc/cc17539620.html, 通讯作者通讯作者:王伟武,副教授。E-mail:weiwuwang@https://www.doczj.com/doc/cc17539620.html, 贺三维,王伟武,曾晨,等.中国区域发展时空格局变化分析及其预测[J].地理科学,2016,36(11):1622-1628.[He Sanwei,Wang Weiwu,Zeng Chen et al.Spatio-tem-poral Pattern of Economic Development and the Forecast in China.Scientia Geographica Sinica,2016,36(11):1622-1628.]doi:10.13249/https://www.doczj.com/doc/cc17539620.html,ki.sgs.2016.11.003 中国区域发展时空格局变化分析及其预测 贺三维1,2,王伟武3,曾晨4,刘明辉1 (1.中南财经政法大学公共管理学院,湖北武汉430073;2.中南财经政法大学地方政府研究中心,湖北武汉430073; 3.浙江大学建筑工程学院,浙江杭州310058; 4.华中农业大学公共管理学院,湖北武汉430070) 摘要摘要:基于1997~2010年的全国省级、地级市和县级多尺度社会经济发展数据库,采用GIS 与空间统计学相结合方法,揭示了中国经济发展的空间格局及其动态演变特征及时空格局的尺度依赖性,并对未来经济发展空间格局进行合理预测。结果表明:①1997~2010年中国经济的空间中心位于河南省境内,并呈现出西北移动的趋势,出现沿海-大陆共生的经济空间格局并逐步均衡化。②经济发展空间格局具有较为显著的尺度效应,其分布重心、形状和方位在不同尺度上发生变化;总体而言,空间尺度越小,其经济重心越偏向西南方向,其空间分布形状越接近于正圆,主轴方位越偏东。③预测结果表明未来10~20a 中国经济重心会继续向北移动,略微偏向东部地区,京津冀、长三角等沿海城市群仍是未来中国经济发展的主要增长引擎。研究结果可以为各级政府制定区域发展政策提供科学的理论依据。 关键词关键词:经济发展;空间格局;多尺度;标准差椭圆;灰色预测模型中国分类号中国分类号:F129.9 文献标识码文献标识码:A 文章编号文章编号:1000-0690(2016)11-1622-07 区域经济差异一直是经济学家和地理学家关注的重点和难点。在理论研究方面,新古典增长理论、增长极理论、库兹涅茨曲线、内生性增长理论、循环累积因果论等主流经济学理论一般忽视经济 活动的空间性[1,2]。20世纪90年代以后,随着新经 济地理学的提出,许多经济学家开始重视空间因素的作用,强调经济活动的空间依赖性、空间异质性和空间集聚特征[3~5]。目前经济发展空间格局正成为区域差异研究的核心问题,越来越多的学者予以重视,研究成果日趋丰富,主要归纳为四大特点:①区域差异理论由关注收敛与分异、内生与外生问题,开始注重空间区位和空间布局对经济发展 的作用[6,7] ;②经济发展空间格局关注空间和时间两个维度,更注重空间格局的动态演变过程和规律[8,9]; ③研究尺度趋于多元化,由区域、省级、地级市等宏观中观尺度转向于县级等微观尺度[10];④测度方法和技术手段日趋成熟,包括Moran ’s I 指数、局部Moran ’s I 指数、Geary ’s C 指数、热点分析、空间马 尔科夫链、探索性空间数据分析等[11~13]。然而,目前研究尚存在一些不足之处:①区域发展及差异等地理现象具有较强的空间尺度效应,基于多尺度对比和县级等微观尺度的研究尚不多[14~16]。②研究方法上,多采用地理空间方法(如探索性空间数据分析) 分析经济发展空间格局的集聚或扩散特征[17,18] 。它 侧重于空间数据的自相关问题,但忽略了空间数据的整体性、图像性以及空间格局之间的变异性[19]。因此,本研究将从省级、地级市、县级3个空间尺度上,采用空间格局统计方法来探讨中国经济发展的主体空间格局及其动态变化特征,并对比分析中国经济发展空间格局的尺度效应,结合灰色预测模型对未来中国经济发展进行时空格局预测,为相关政府部门制定发展政策提供理论依据。 1研究区域及研究方法 1.1研究区域及研究数据 为了揭示经济发展的空间尺度效应,研究以 地理科学 Scientia Geographica Sinica 第36卷第11期2016年11月 V ol.36No.11Nov.,2016

河段水质时空变异特征分析

西南交通大学 本科毕业论文 某河段水质时空变异特征分析 Analysis of spatial and temporal variability of water quality 年级: 2009级 学号:20094644 姓名:曹丰华 专业:环境工程 指导老师:刘颖

2013 年6月

院系环境科学与工程学院专业环境工程 年级2009级姓名曹丰华 题目某河段水质时空变异特征分析 指导教师 评语 指导教师 (签章)评阅人 评语

评阅人 (签章)成绩 答辩委员会主任 (签章) 年月 毕业论文任务书 班级 2009级环境三班学生姓名曹丰华学号20094644 发题日期: 2012年11月30日完成日期:月日 题目某河段水质时空变异特征分析

1、本论文的目的、意义 水质现状评价是依照水质现状监测资料进行的,目的是对水体的水质现状有一个明确的了解。水体现状评价能够反映出水体污染程度及要紧污染类不。因此水质现状评价是进行水质治理的基础,是进一步研究水质模拟以及水污染操纵规划的要紧依据之一。本课题旨在依照某流域的近年水质监测数据进行统计分析,探讨了流域内水体污染物浓度变化的时空变异特征,为流域水污染治理、水环境爱护以及生态修复提供依据,分析水体污染物浓度的时刻变化规律及流域范围内水体污染物浓度变化趋势。 2、学生应完成的任务 针对该毕业设计选题,学生应完成的任务包括以下方面: 1)外文翻译 2)文献资料收集、阅读 3)依照某流域的水质监测数据,评价流域水质现状 4)进行水质污染指标间的相关性研究 5)分析流域水体污染物浓度变化趋势 6)分析水体污染物浓度变化的阻碍因素 7)

中国冻土的时空变化特征

中国冻土的时空变化特征 添加收藏 会议名称: 中国气象学会2006年年会 摘要: 通过对中国气象台站观测的冻土气象观测资料的整理和分析,研究了中国冻土分布的时空演变规律.主要分析了中国冻土分布的季节变化,开始冻结的日期分布,开始解冻的日 期分布,冻结的时间长度分布以及中国冻土的深度的空间变化,同时也分析了上述特征 的时间变化.主要结论如下: 中国冻土分布十分广泛,季节性冻土和多年冻土影响的面积 约占中国陆地总面积的70%.按照决定冻土的形成和分布规律的主要自然因素的综合特 征,可将冻土划分为三个东部,西北,青藏高原三个区域.在东部区域从最北端的大小兴 安岭地区到长江流域都有冻土分布,在个别年份冻土的范围扩展到浙江,湖南,福建等 省份,在中国西北地区,青藏高原地区都有广泛的多年冻土和季节性冻土的分布.中国东 部地区冻土的分布主要表现为纬度地带性规律,而青藏高原冻土分布主要表现为高度地 带性,西北地区则兼而有之. 中国季节性冻土具有显著的年内变化特征,季节性变化明 显,冻结主要从9月开始,由北向南逐渐推进,在冬末春初我国的冻土面积和深度都达 到最大,北方部分地区以及青藏高原部分地区冻结深度超过了100cm,部分地区超过了 200cm.在夏季,季节性冻土面积不断减少,八月份达到最小.而秋季,春季则是过渡季 节,秋季冻土面积和深度不断增加,春季则相反.从冻结时间长度来看,大小兴安岭地区 和青藏高原地区的季节冻结区冻结时间长度最长,其时间长达半年以上,江淮流域冻土 的冻结时间最短,只有两到三个月左右的时间. 在全球变暖背景下,近几十年来,中国 地区的冻土总体表现为最大冻土深度减小,冻结时间推迟,融化时间提前,冻结持续日 缩短,多年冻土面积萎缩,以及冻土下界上升的总体退化趋势.冻土的主要转型时期发生 在上世纪80年代中后期.同时在一些地区的冻土也有不同的变化,例如在东北大兴安岭 部分地区,青藏高原的柴达木盆地北部地区,青海东南部部分地区冻土是总体是呈增加 的趋势的. 关键词: 冻土分布,空间分布,年际变化,冻土气象观测,冻结时间 会议年代: 2006

近10年中国大气PM_10_污染时空格局演变_李名升

地理学报ACTA GEOGRAPHICA SINICA 第68卷第11期 2013年11月V ol.68,No.11Nov.,2013 收稿日期:2013-05-28;修订日期:2013-07-26 基金项目:林业公益性行业科研专项经费项目(201304301);教育部人文社会科学研究基金项目(10YJCZH130; 11YJA630008)[Foundation:The Forestry Public Welfare Project of China,No.201304301;The Research Projects of the Social Science and Humanity of the Ministry of Education,No.10YJCZH130; No.11YJA630008)] 作者简介:李名升(1981-),男,山东安丘人,博士,高级工程师,主要从事环境质量综合分析与评价研究。 E-mail:lims@https://www.doczj.com/doc/cc17539620.html, 1504-1512页 近10年中国大气PM 10污染时空格局演变 李名升,张建辉,张殷俊,周磊,李茜,陈远航 (中国环境监测总站,北京100012) 摘要:为分析近10年来中国PM 10污染时空格局演变,运用统计学和GIS 方法对2002-2012年 PM 10监测数据进行分析,结果表明:①地级及以上城市ρ(PM 10)年均值由0.130mg ·m -3下降至 0.076mg ·m -3,达标城市比例由37.6%上升至92.0%;环保重点城市ρ(PM 10)日均值超标天数比 例由24.7%下降至7.0%。②12月份PM 10污染最重,其次为1月和11月;8月份污染最轻,其 次为7月和9月。③PM 10的重污染区域明显减小,由集中连片分布变为零星点状分布。但空间 格局未发生明显变化,北方尤其是西北、华北地区及山东、江苏、湖北一直是PM 10污染相对 严重地区。④北方地区PM 10污染重于南方地区,两者的差异主要发生在北方采暖期(1-4月及 11-12月)。⑤PM 10污染的改善主要体现在重污染城市的改善,1/10左右的重污染城市对降低 全国PM 10平均浓度的贡献约占1/3,而清洁城市PM 10污染则有加重趋势。⑥环保重点城市污 染天气以轻度污染为主,占全部污染天数的80.4%。受沙尘天气影响,3、4月份发生严重污染 天气的比例较高。 关键词:可吸入颗粒物;PM 10;时空格局;空间分异;空气质量 DOI:10.11821/dlxb201311006 随着工业化、城市化快速发展及机动车保有量的大幅增加,环境空气质量尤其是城市空气质量受到不同程度污染,已成为威胁可持续发展和人类健康的重要挑战。影响环境空气质量的主要污染物包括二氧化硫(SO 2)、氮氧化物(NO x )、臭氧(O 3)、颗粒物(PM)及有机物等。其中,颗粒物是空气污染中较为普遍且危害较大的污染物之一[1]。颗粒物中空气动力学直径小于或等于10μm 的称为可吸入颗粒物(PM 10)。由于PM 10能够进入人体的呼吸系统甚至深入肺泡进入人体的血液循环[2-3],对人体健康的危害更大。有研究表明:空气中可吸入颗粒物的浓度与呼吸统统疾病、心脑血管疾病等的发病率、死亡率有很强的正相关关系[4-5],此外,颗粒物浓度对大气能见度[6]和全球气候变化[7]也有重要影响。因此,围绕污染分布[8]、健康风险评价[9]、污染来源[10]、影响因素[11]、预测与模拟[12-13]等方面,PM 10的研究已经成为国际大气环境研究的热点之一。 PM 10是影响我国环境空气质量的首要污染物[14],开展对PM 10的相关研究对我国更具有重要意义。自2000年以来,众多学者在PM 10的污染特征[15-16]、健康评价[17-19]、源解析[20]、跨界污染[21]等方面取得了可喜的成果,分析气象因素[22-23]、沙尘[24]等条件对PM 10污染的影响,试图建立颗粒物的排放源清单[25],尝试应用遥感手段进行PM 10监测[26-27]。但这些研究多针对某一城市,且时间序列较短[15-16,18-20],缺乏大尺度长时间序列的研究,对PM 10空间分布规律的探讨更少。 本文利用地级及以上城市2002年以来的监测数据对PM 10污染时空格局进行分析,以

中国港口时空格局演变及影响因素分析

中国港口时空格局演变及影响因素分析 孙世达,姜巍,高卫东 (济南大学资源与环境学院,济南250022) 摘 要:港口是水路运输的枢纽和重要节点,对区域经济的发展起着重要作用。以我国规模以上港 口为研究对象,运用指数分析与齐夫定律对近年来我国港口规模的区域差异、等级规模变化进行分析,通过灰色关联度模型确定影响港口规模的主要因素,结果发现:我国港口吞吐量增长迅速,以外贸运输为主;港口规模的区域差异与规模等级差异逐步缩小,各港口吞吐量呈现位序-规模分布,分形结构由单分形转为双分形,齐夫参数呈下降趋势;不同省级行政单元经济水平对港口规模影响存在差异,分为区域拉动型、外向经济型、腹地中转型和补充导向型。关键词:港口;时空格局;吞吐量;影响因素中图分类号:F129.9 文献标识码:A 0引言 改革开放以来, 经济高速发展极大拉动了水运规模的增长。作为水运枢纽与重要节点的港口成为学界研究热点,研究内容主要集中在以下几个方面:一是从港口与腹地之间的关系入手,探讨港口对腹地经济发展的影响:如王洪清运用非线性模型对宁波港与腹地经济关系进行探讨,发现宁波港对腹地经济贡献弹性具有“U”型特征[1];韩增林等人以我国东部沿海港口为样本,利用海港空间效应模型,测度了不同港口与其腹地的经济空间效应[2];二是从港口吞吐量时间序列变动规律入手,探讨影响港口运输规模的因素:如孟国连基于我国17个主要内河港口吞吐量时间序列数据建立多元线性回归模型对影响因素作量化分析,发现GDP、年平均降水量、最高水位对内河港口吞吐量影响最为显著[3];AlbertVeenstra等人使用指数模型,发现长江水系港口规模的上升受其本身地理位置的制约[4];郭建科等人运用灰色关联度模型分析了辽宁沿海港口增长与其腹地之间的关联程度,发现腹地物流规模、固定资产投资及工业化是影响辽宁港口发展的主要因素[5]。三是从港口及其腹地空间结构入手,探讨港口对腹地经济布局的影响:如梁辰等人以大连港为研究对象,结合分形几何、空间重心等理论考察临港产业集聚现象[6];刘波等使用港口腹地区位熵模型结合外贸依存度分析港口腹地空间演变规律[7];董晓菲等人对大连港与腹地相关性进行实证研究,发现其呈现出 DOI:10.3969/j.issn.1004-9479.2016.02.007 孙世达,姜巍,高卫东.中国港口时空格局演变及影响因素分析[J].世界地理研究,2016,25(2):62-71 SUNS,JIANGW,GAOW.Spatio-temporalpatternevolutionandfactorialanalysisonportsinChina[J].WorldRegionalStudies,2016,25(2):62-71 收稿日期:2015-03-03;修订日期:2015-06-15 基金项目:教育部人文社科基金(13YJC790059、14YJCZH087);山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2012SF001);山 东省教育厅人文社科项目(J12WG59);济南大学教学研究项目(J1257)共同资助。作者简介:孙世达(1991-),男,硕士研究生,研究方向为环境经济。E-mail:sunshida314@126.com.通讯作者:姜巍(1977-),女,教授,博士,研究方向为资源开发与区域发展。E-mail:xjjw2000@163.com. 世界地理研究 WORLD REGIONAL STUDIES 第25卷第2期2016年4月 Vol.25,No.2Apr.,2016

15.狭义相对论的基本原理及其时空观

《大学物理》练习题No.15 狭义相对论时空观及动力学基础班级____________ 学号__________ 姓名_________ 成绩________ 一、选择题 1. 静止参照系S中有一尺子沿x方向放置不动,运动参照系S'沿x轴运动,S、S'的坐标轴平 行.在不同参照系测量尺子的长度时必须注意[ C ] (A) S'与S中的观察者可以不同时地去测量尺子两端的坐标. (B) S'中的观察者可以不同时,但S中的观察者必须同时去测量尺子两端的坐标. (C) S'中的观察者必须同时,但S中的观察者可以不同时去测量尺子两端的坐标. (D) S'与S中的观察者都必须同时去测量尺子两端的坐标. 2. 下列几种说法: (1) 所有惯性系对一切物理规律都是等价的. (2) 真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关. (3) 在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速度都相同. 其中哪些正确的?[ D ] (A) 只有(1)、(2)是正确的. (B) 只有(1)、(3)是正确的. (C) 只有(2)、(3)是正确的. (D) 三种说法都是正确的. 3. 边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的xOy平面内,且两边分别与x轴、y轴平行, 今有惯性系K'以0.8c(c为真空中光速)的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动,则从K'系测得薄板的面积为[ B ] (A) a2.(B) 0.6a2.(C) 0.8 a2.(D) a2/ 0.6. 4. 在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为6s,若相对甲以4c/5(c表示真空 中光速)的速率作匀速直线运动的乙测得时间间隔为[ A ] (A) 10s.(B) 8s.(C) 6s.(D) 3.6s. (E) 4.8s. 5. (1) 对某观察者来说,发生在某惯性系中同一地点,同一时刻的两个事件,对于相对该惯性系 作匀速直线运动的其它惯性系的观察者来说,它们是否同时发生? (2) 在某惯性系中发生于同一时刻,不同地点的两个事件,它们在其它惯性系中是否同时发 生? 关于上述两问题的正确答案是: [ A ] (A) (1)一定同时, (2)一定不同时. (B) (1)一定不同时, (2)一定同时. (C) (1)一定同时, (2)一定同时. (D)(1)一定不同时,(2)一定不同时. 6.圆柱形均匀棒静止时的密度为ρ0,当它以速率u沿其长度方向运动时,测得它的密度为ρ,

川江流域土地利用时空格局动态变化特征

川江流域土地利用时空格局动态变化特征 摘要:川江流域是长江上游经济区的核心区,也是国家西部大开发的重要地区,其土地利用变化对国土资源优化布局、生态屏障建设以及下游流域生境保护具有显著作用。该研究以2000年、2005年及2013年3期的土地利用数据为基础,分析了川江流域土地利用变化动态变化特征,并利用植被指数、植被覆盖度变化对研究区土地利用合理性进行评价。结果表明,该流域土地利用类型在数量、结构上都存在明显的分异特征。2000年-2013年综合土地利用动态度083%,表明这期间每年每100 km2土地中有083 km2的利用方式发生了改变。研究认为,土地利用类型间的多维向转化是引起土地利用时空分布变化的直接表现形式。2000年-2013年期间植被指数NDVI出现好转现象,表明近13年来川江流域土地利用具有一定程度上的合理性。 关键词:川江流域;土地利用;时空格局变化;植被指数 中图分类号:P208;F301.2 文献标志码:A 文章编号:16721683(2016)02003806 Abstract:Chuanjiang Basin is not only an economic core zone of the Yangtze River upstream,but also an important part

of the Country′s Western Development.Changes of land use in valley will contribute to optimize the land use structure,to construct the ecological shelter zone and to protect the habitat of downstream watershed.Based on the land use data in 2000,2005 and 201by using ArcGIS software and other statistical methods,this paper analyzed the characteristics of land use pattern on the spacetime dynamic changes in Chuanjiang Basin and made evaluation by the normalized difference vegetation index analysis.The results showed that there were conspicuous differentiation characteristics of the landuse types in spatial scale and component.The land use comprehensive dynamic changes was 0.83 percent,which indicated that there had 0.83 km2 land per 100 km2 land changed its way of use land every year.The multidimensional transformation of land use types was direct manifestation that caused the temporal and spatial distribution changes of land use from 2000 to 2013.Throughout duration of 2000 to 201the NDVI was obviously improved,which indicated that the land use changes had certain rationality in the recent 13 years in Chuanjiang basin. Key words:Chuanjiang basin;land use;temporospatial dynamic variations;normalized difference Vegetation Index 近年来,土地利用/覆被变化对环境和生态的作用在全球

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