近55年来澜沧江流域降水时空变化特征分析

本文利用澜沧江流域及周边共30个气象站点1960-2014年的逐月降水数据,采用气候倾向率、Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波分析、Co-Kriging插值以及重心模型等方法,分析了澜沧江流域降水的时空变化特征。结果表明：① 分析时段内全区、北部和中部年降水量呈现增加趋势,南部年降水量出现减少趋势。春季全区、北部、中部和南部降水均呈增加趋势;夏季均呈减少趋势;秋季全区和南部降水呈现减少趋势,北部和中部呈增加趋势;冬季全区、中部和南部呈下降趋势,只有北部呈增加趋势。② 近55年来,全区包括北部、中部和南部年降水都存在近29年、近22年和5-10年左右的周期,这3个周期在分析时段内表现很稳定,具有全域性。全区、北部和南部还存在明显的13年左右的周期,中部1975年前和1995年后也存在13年左右的周期,北部1975年前存在明显的7-10年的周期,1995年后,7-10年的周期表现也比较稳定。降水量变化的第一主周期是近29年,第二主周期是近22年。③ 澜沧江流域多年平均降水量由南部向北部减少,流域南部降水最多,多年平均降水量在1200 mm以上,中部多年平均降水量处于800~1100 mm,北部多年平均降水量多小于800 mm,大部分在400~800 mm;澜沧江流域年降水重心和月降水重心都集中在中部,其中11月的降水重心迁移距离最大,向东南方向迁移了131.82 km。从季节来看,春季、夏季和秋季降水重心向东南迁移,冬季的向西北方向迁移,雨季降水重心相对比较集中,旱季降水重心相对 比较分散。     

湛江港海水中铜、锌、铅、镉的周年变化与水质评价

于2008年3月至2009年1月用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对湛江港海水中的铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)进行调查。分析结果表明:2008年湛江港湾海水中Cu、Zn、Pb、Cd含量较低,年平均含量分别为4.46×10-3mg/L、14.2×10-3mg/L、0.795×10-3mg/L、0.588×10-3mg/L,总体上表层海水中Cu、Zn、Pb、Cd的含量均略低于底层海水。各季度海水中重金属含量的比较结果为:Cu的含量秋季>春季>夏季>冬季,Zn的含量夏季>春季>秋季>冬季,Pb的含量秋季>夏季>春季>冬季,Cd的含量冬季>夏季>秋季>春季。湛江港湾的Cu、Zn、Pb、Cd的含量均在中部水域湛江港码头核心作业区最高,港湾外较低;Zn、Cd在港湾内的含量较高。按照单因子污染指数法评价,湛江港湾海水中的Cu、Zn、Pb、Cd含量均低于国家二类海水水质标准规定的限值,水质较好。     

云南空中水资源的季节变化研究

用1961—2008年NOAA的月平均再分析资料和1980—2006年云南5个探空站的资料,采用大气可降水量和水汽通量公式计算分析大气可降水量和水汽通量,并用线性趋势分析其变化特征。结果表明：云南四季的可降水量北少南多,呈“u”型分布,夏季最大,冬季最小。对云南地区四季的水汽通量分析表明,四季的水汽净收入主要集中在对流层低层;地面-300hPa的水汽净收入在夏季最大、秋季次之,而冬季最小。云南经向的水汽输送和纬向的水汽输送呈反相关,近48年,云南四季水汽呈增加趋势,其中夏季增加最多,春季次之。     

近33年来渭河流域蒸发皿蒸发量的变化特征及原因分析

为了研究渭河流域气候变化趋势及其成因,利用陕西渭河流域43个气象台站1978~2010年观测资料,采用气候趋势系数、气候倾向率和相关系数方法,分析了近33年来陕西渭河流域的蒸发皿蒸发量及其影响因子的相关性和变化趋势。结果表明:近33年来陕西渭河流域年蒸发皿蒸发量呈波动状升高,但并非显著性上升;春季和冬季的蒸发皿蒸发量表现为上升趋势,夏季和秋季则为下降趋势;四季蒸发皿蒸发量的下降主要在渭北西部;导致陕西渭河流域年蒸发皿蒸发量上升的主要原因是平均气温上升和降水量下降。     

什邡50年气温变化特征及回归分析

利用什邡市1959—2008年逐日气温资料,采用一元线性回归及5年滑动平均,Mann．Kendall法（M-K）等方法,研究分析了什邡市50年来气温年际变化特征。结果显示：（1）气温以0．13℃／10a的趋势变暖,50年平均上升了0．6℃到0．7℃,其中四季存在显著差异,秋季变暖趋势最明显达0．21℃／10a,春季次之为0．13℃／10a,冬季为0．11℃／10a,夏季最不明显。（2）年平均气温在21世纪初期均有明显变暖突变。     

深圳湾海水石油烃分布特征及其相关因素的探讨

2008年2月(冬季)、5月(春季)、8月(夏季)和11月(秋季)对深圳湾海水中石油烃进行4个航次的调查,研究深圳湾石油烃的分布特征,并对与其相关因素之间的关系进行了探讨。结果表明:整个深圳湾海域石油含量基本呈现出自湾内到湾外逐渐降低的平面分布特征;石油烃含量在季节上存在一定的差异:ρ冬季>ρ夏季>ρ春季>ρ秋季;石油烃与环境因子Chl-a、DIN存在极显著正相关(P<0.01),其相关系数分别为0.90,0.86,与DIP存在显著相关(P<0.05),相关系数为0.78。     

北部湾斑鳍白姑鱼群体结构特征与时空分布

2010-2011年在北部湾以底拖网方式按季节定点采样,采集到斑鳍白姑鱼(Pennahia pawak)样本共2 425尾,通过生物学测定及耳石年轮鉴定,研究北部湾斑鳍白姑鱼种群结构及时空分布特征。结果显示:样品体长65~203 mm,体质量5.2~224.0 g,优势体长组为81~130 mm(占84%),优势体质量组为10.1~50.0 g(占83%),平均体长为107 mm,平均体质量为32.5 g;年龄组成主要是0~2龄,大部分1龄以下,未发现3龄及以上样品;1龄样品平均体长153 mm,2龄样品平均体长180 mm。北部湾斑鳍白姑鱼的繁殖期为春季,其渔业资源主要分布在108°~110°E,19°~22°N的湾内海域,资源密度有明显的季节性波动,出现频率、资源密度范围、平均资源密度春季最小,分别为28%、1.59~18.78 kg/km2、1.6 kg/km2,夏季、秋季逐渐递增,冬季最大,分别为56%、5.24~74.80 kg/km2、19.0 kg/km2。     

基于植被状态指数的云南省农业干旱状况时空分析

本文首先计算了云南省2004-2013年农业干旱指数VCI,然后使用Pearson相关系数评价降水与VCI的相关性,基于VCI识别云南省2004-2013年农业干旱事件,最后,与SPEI气象干旱识别结果进行对比分析,在VCI农业干旱识别的基础上,使用干旱频率和干旱面积占比指标分析了云南省2004-2013年农业干旱时空特征。结果表明：降水只是影响VCI指数的关键因素之一;VCI和SPEI指数均能够较好对干旱进行监测并识别典型干旱,但两者的识别结果存在差异;云南省农业干旱频率在春冬两季较高,夏季较低,秋季介于夏季和春冬季之间;春夏冬三季农业干旱频率空间分布较为均匀,秋季农业干旱频率呈南低北高的分布态势,整体上北部干旱频率高于南部;2004-2013年云南省整体干旱面积占比呈现先减小后增加再波动的趋势,春冬两季整体干旱面积占比最高,分别为46.63%和47.18%,呈现下降趋势,夏季整体干旱面积占比最低,为43.81%,呈现上升趋势,秋季整体干旱面积占比介于冬春季和夏季之间,为45.74%,呈现下降趋势。总之,云南省农业干旱春冬易发性最高,影响范围最大,夏季易发性最低,影响范围最小。     

海南岛气溶胶时空变化及来源追溯

海南岛独特的区域和国家战略位置,使得了解和掌握该地区气溶胶时空格局特征及其大气污染物传输来源是海南大气环境质量监测和污染防治中重要的关注问题。选取MODIS 3 km分辨率气溶胶光学厚度（AOD）产品MOD04_3K,对海南岛2003—2017年AOD时空变化特征进行分析;以海口市为起始点,采用HYSPLIT模式对8次典型大气污染事件在10、500、1000 m 3个相对地面高度上进行48 h后向轨迹计算,以探究该区域大气污染物来源。结果表明：① 海南岛AOD在空间上呈较为明显的三级阶梯状分布,从西北方向向东南递减,2003—2017年在不同阶梯的空间变化趋势差异十分显著;② 2003—2017年海南岛AOD年均值为0.095,各年均值整体呈轻微升高趋势;季节均值差异表现为“春季>秋季>冬季>夏季”,此差异除受区域天气系统与地方风向特征的影响外,本区旅游业发展造成的大气污染物排放也不可忽视;③ 海南岛（海口市）2013—2017年典型大气污染事件发生期间大气污染气流在3个高度上（10、500、1000 m）的后向轨迹基本保持一致,均主要来自于海南岛东北方向。据此,位于该方向毗邻的珠江三角洲地区陆源大气污染物在东北盛行风的影响下被输送至海南岛,在区域天气系统（如大陆冷高压）和局部天气系统（如海风辐合）共同作用下,是促成该地区大气污染事件发生的重要因素。研究结果对深入理解海南岛近十多年来大气环境状况的变化规律、完善该区域大气污染联防联控机制具有重要的意义。     

甘肃省近35年连阴雨天气气候特征分析

利用1967～2001年甘肃省80个气象站的逐日降水资料对连阴雨特征进行了较全面的分析.结果表明：甘肃省连阴雨分布的特点是自西北向东南呈台阶状增加,连阴雨相对比较多的地区为甘南地区、陇南东部和陇东东部地区,在甘肃中部-天水-武都一带相对形成一个南北向的少连阴雨带.区域性连阴雨过程的月、季特征表明,夏季区域性连阴雨过程最多,秋季次之,春季和冬季最少.年代际变化特征表明春季区域性连阴雨次数从20世纪70年代到90年代变化不大,但夏秋季连阴雨次数,70年代明显偏多,80年代之后总体次数减少幅度较大.最后从不同季节形成的连阴雨环流形式进行了分析.     

中国荒漠化分区与时空演变

荒漠化被列入威胁人类生存的十大环境与发展问题之一,中国作为世界上荒漠化严重的国家,荒漠化形势十分严峻。本文通过遥感手段,以中国陆域国土范围（除台湾、香港和澳门）的31个省、市、自治区为研究区域,对1975年、2000年与2017年研究区数据进行沙化、盐渍化、水蚀荒漠化专题因子时空演变的综合研究,根据地域分异、发生学及多级序列等原则将将中国划分为8个荒漠-荒漠化区,42个荒漠-荒漠化亚区和36个荒漠-荒漠化小区。以不同时期荒漠化土地类型图为依据,采用荒漠化面积变化量与荒漠化重心迁移轨迹指标进行荒漠化演化分析。为具体说明不同区域荒漠化程度,本研究根据一定时期内荒漠化土地面积增加或减少的百分比将荒漠化演化分为7种类型,通过分析得到不同荒漠化区域的时空演化及不重心迁移,据此提出中国荒漠化的重点治理目标区及防治建议。研究结果表明：① 中国荒漠、荒漠化土地种类较多,重度荒漠化面积25.18×10⁴ km²,占荒漠化总面积的19.59%;② 1975-2017年,中国荒漠化发生明显逆转,与1975-2000年相比,2000-2017年全国的荒漠化强度显著下降,原因是荒漠化加重区面积减少以及荒漠化减弱区面积增加;③ 1975-2000年与2000-2017年,各区内荒漠化重心点坐标迁移具有同向性。本研究在分析荒漠化土地分布、形成和演变机制的基础上,进行了荒漠化分区。通过对不同荒漠化地区的面积百分比变化的比较,得到了不同时期荒漠化的时空演化模式,并分析了荒漠化演化的特点和差异。     

Traditional agrodiversity management: A case study of central himalayan village ecosystem

Environmental, biological, socio-cultural and economic status variation existing in the Central Himalaya have led to the evolution of diverse and unique traditional agroecosystems, crop species and livestock, which facilitate the traditional mountain farming societies to sustain themselves. Indigenous agroecosystems are highly site specific and differ from place to place, as they have evolved along divergent lines. For maintenance of traditional agrodiversity management the farmers of the Central Himalaya have evolved various types of crop rotations in consonance with the varied environmental conditions and agronomic requirements. In irrigated flat lands two crops are harvested in a year with negligible fallow period but in rainfed conditions if a cropping sequence is presumed to be starting after winter fallow phase then four major cropping seasons can be identified namely first kharif season (first crop season), first rabi season (second crop season), second kharif season (third crop season) and second rabi season (fourth crop season). Highest crop diversity is present in kharif season in comparison to rabi season. Traditionally the fields are left fallow after harvest of the second kharif season crop. Important characteristics of agrodiversity management are the use of bullocks for draught power, human energy as labour, crop residues as animal feed and animal waste mixed with forest litter as organic input to restore soil fertility levels. Women provide most of the human labour except for ploughing and threshing grain. The present study deals with assessment of traditional agrodiversity management such as (i) crop diversity, (ii) realized yield under the traditional practices and (iii) assess the differences of realized yields under sole and mixed cropping systems. It indicated that crop rotation is an important feature of the Central Himalayan village ecosystem which helps to continue the diversity of species grown, as are the distribution of crops in the growing period and the management of soil fertility. The cropping diversity existing and the sequences practiced by the traditional farmers seems to have achieved high degree of specialization and thus even when the yield/biomass variations are about 60%, the farmers continue to practice these sequences as they need to maintain diversity and synergistic relationships of crops in addition to manage the food and labour requirements for crop husbandry. Crop yields are generally higher in irrigated systems than rainfed systems and in sole cropping as compared with mixed cropping. However, gross biological and economic yields are higher in mixed cropping than sole cropping systems.     

2017年四川九寨沟MS7.0地震震前地壳密度变化特征

基于紧凑约束最小二乘优化反演算法，利用2014~2017年地表重力变化观测成果，反演得到2017年九寨沟MS7.0地震前震中及周边地区的地壳三维密度变化。结果表明：1）在震中及周边地区出现大范围的重力变化，并沿张掖-西宁-九寨沟一带形成最大值达9 μGal的重力变化梯度带；2） 地壳密度变化量随深度增加而增大，其中在45 km附近达到最大，为0.2 g/cm3；3） 震中及邻区范围内形成密度变化的正负四象限分布（2014-04~2017-04），其表现的物质运移方向呈左旋走滑式分布，与震源机制解基本一致。据此推断，在震前产生了与地震孕育相关的深部构造运动，而强震易发生在物质运移汇聚地方。     

新疆五彩湾矿区开发对荒漠植被的扰动分析

荒漠露天矿区植被受损评估及环境修复是近年研究的热点方向。为了研究新疆五彩湾地区矿产开发对矿区及周边荒漠植被的扰动影响,采用1990-2017年90景Landsat数据分析煤矿开发前后矿区及周边荒漠植被的时空变化特征,并定量分析矿区植被长势对气候变化、矿区扩张的响应。结果表明：① 2006-2013年矿区植被所受的扰动最大,在周边植被长势转好的情形下出现明显的退化,在1990-2006年和2014-2017年,扰动较小,矿区与周边植被长势变化一致;② 生长季的月度NDVI分析显示,矿区中心样区的植被经历了一个先退化后恢复的过程;③ 矿区开发对周边植被长势的扰动距离分别为“西-东”方向的-17~21 km和“南-北”方向的-13~23 km,其中2013年对植被的干扰距离最大;④ 冬春季降水是五彩湾矿区及周边植被长势转好的主要因素,虽然矿区一直处于扩张的状态,然而随着降水的增加和矿尘防护措施的加强,2014年来矿区植被长势转好,与周边植被变化趋于一致。本文的研究为干旱区露天煤矿及周边荒漠植被变化动态监测及矿区开采的扰动范围提供了准确的数据支持,便于矿区管理者合理制定相关环保法规及矿区管理办法,实施相关环境保护和污染控制等措施。     

基于DMSP-OLS与NPP-VIIRS整合数据的中国三大城市群城市空间扩展时空格局

通过拟合最优幂函数模型,将NPP-VIIRS影像模拟为DMSP-OLS影像,构建了京津冀、长江三角洲（简称长三角）和珠江三角洲（简称珠三角）三大城市群1992—2017年长时间序列夜间灯光影像集。参考城市建成区统计数据确定夜间灯光最佳阈值提取城市范围,有效剥离统计数据中包含的经济活力不足的城市空间,识别出不属于统计范围的低等级、高活力城镇区,创新了数据应用视角。研究表明：① 县级城镇和市级以上城市对三大城市群城市范围的贡献度不同。京津冀腹地广阔,县级城镇是区域经济活力的重要组成部分,整体上贡献度最大;1990s初期长三角部分县级城镇经济活力较强,大量撤县设市后县级城镇数量减少,逐渐在2005年后低于京津冀;珠三角受到社会经济发展条件和行政单元划分的影响,县级城镇对城市范围的贡献在3个城市群中始终最小。② 三大城市群城市扩展非均衡性特征存在差异。京津冀城市扩展为京、津主导下的“双核”模式,非均衡性显著,尚未形成完善的城市规模体系;长三角和珠三角城市集聚特征明显,均衡性更强。重心迁移的路径、方向和距离反映各城市群不同的扩展强度和作用模式。③ 城市空间扩展格局整体均呈现热点区不断扩大、冷点区不断缩小的特征。其中京津冀热点和冷点区相对稳定,热点区向心集聚作用较强;长三角和珠三角空间格局变化较大,区域核心城市带动作用较强。     

1987—2017年粤港澳大湾区城市群的不透水地表扩张与梯度演化

不透水地表是衡量城市化过程与空间扩张的重要特征。本文以我国最具经济活力的城市群-粤港澳大湾区城市（以下简称大湾区）为研究区,采用重心-标准差椭圆与梯度分析等方法,探讨其1987—2017年不透水地表的时空扩张分布特征与演化趋势。结果表明：① 30年来大湾区的不透水地表面积从1839.34 km²持续增长至12 385.93 km²。城市化进程进入21世纪后明显加快,整体形成了广、深、港、澳等中心城市带动,各次级城市组团,网络结构发展的空间扩张格局。② 大湾区不透水地表重心位于广州番禺与佛山顺德交界处附近,城市建设扩张靠近大陆海岸带区域,范围不断扩大。广、莞、佛等地的城市建设极大带动了不透水地表重心与方向的变化;③ 城市建设以珠江支流与大陆海岸线为轴心扩张的特征明显,各地核心城区与海湾区域的建设扩张共同构成了大湾区的发展核心,整体形成了中心城区为主、大陆海岸线为辅的协同发展趋势。粤港澳大湾区建设已上升为国家战略,未来需进一步强化内部各城市间的要素交互,在发挥核心城区辐射引领作用的同时,充分利用沿海产业优势,带动实现大湾区的城乡融合发展。     

融合多源遥感数据的黑河中游地区生长季早期作物识别

在生长季早期获取作物的种植情况,对于农业水资源管理,尤其是缺水地区的水量分配等具有重大的意义。本文利用改进型时空自适应融合模型（ESTARFM）,将作物生长早期3—6月的Sentinel 2影像与MOD09GQ数据计算得到的NDVI数据进行融合,建立NDVI时间序列,并利用随机森林分类方法对2019年黑河流域中游地区作物种植结构进行早期识别。利用3-6月Sentinel-2 NDVI与时空融合NDVI相结合建立的时间序列,作物分类精度达到91.42%,kappa系数为0.85,相比仅使用Sentinel-2 NDVI时间序列的作物分类精度提高1.05%,kappa系数提高0.02。与使用整个作物生长期（3—10月）Sentinel-2 NDVI时间序列的作物分类结果相比,精度仅低1.53%,kappa系数仅低0.03。利用Gini系数对利用Sentinel-2 NDVI与时空融合NDVI相结合建立的时间序列进行特征重要性评估,发现Gini系数得分高于平均值的10期NDVI影像中,有6期为时空融合影像,说明时空融合获取的NDVI数据利于提高分类精度的有效性。对比使用不同长度NDVI时间序列对作物种植结构进行早期识别的精度发现,最早可在4月中旬与4月下旬分别实现对苜蓿和玉米的早期识别;玉米的分类精度受NDVI时间序列长度的影响较大,可在5月下旬实现对玉米的早期识别。     

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LAI scale effect research based on compact airborne spectrographic imager data in the Heihe Oasis

As one of the key parameters for characterizing crop canopy structure, Leaf Area Index(LAI) has great significance in monitoring the crop growth and estimating the yield. However, due to the nonlinearity and spatial heterogeneity of LAI inversion model, there exists scale error in LAI inversion result, which limits the application of LAI product from different remote sensing data. Therefore, it is necessary to conduct studies on scale effect. This study was based on the Heihe Oasis, Zhangye city, Gansu province, China and the following works were carried out: Airborne hyperspectral CASI(Compact Airborne Spectrographic Imager) image and LAI statistic models were adopted in muti-scale LAI inversion. The overall difference of muti-scale LAI inversion was analyzed in an all-round way. This was based on two aspects, "first inversion and then integration" and "first integration and then inversion", and on scale difference characteristics of three scale transformation methods. The generation mechanism of scale effect was refined, and the optimal LAI inversion model was expanded by Taylor expansion. By doing so, it quantitatively analyzed the contribution of various inversion processes to scale effect. It was found that the cubic polynomial regression model based on NDVI(940.7 nm, 712 nm) was the optimal model, where its coefficient of determination R2 and the correlation coefficient of test samples R reached 0.72 and 0.936, respectively. Combined with Taylor expansion, it analyzed the scale error generated by LAI inversion model. After the scale effect correction of one-dimensional and twodimensional variables, the correlation coefficient of CCD-LAI(China Environment Satellite HJ/CCD images) and CASI-LAI products(Compact Airborne Spectro graphic Imager products) increased from 0.793 to 0.875 and 0.901, respectively. The mean value, standard deviation, and relative true value of the two went consistent. Compared with onedimensional variable correction method, the twodimensional method had a better correction result. This research used the effective information in hyperspectral data as sub-pixels and adopted Taylor expansion to correct the scale error in large-scale and low-resolution LAI product, achieving large-scale and high-precision LAI monitoring.     

近20年来厦门市滩涂养殖时空演变与政策驱动分析

沿海滩涂是一种重要的湿地资源,也是一种重要的可再生的后备土地资源。在滨海城市,滩涂养殖的时空演变过程能敏感反映产业经济发展、生态环境变化及政策导向三个因素之间的博弈关系。对此,利用1986、1989、1993、1997年TM遥感影像和2001、2003年ETM+遥感影像以及2004年SPOT遥感影像,用单一土地利用动态度、景观破碎度和重心迁移模型,对近20年来厦门市滩涂养殖的时空演变过程进行了分析。结果表明:滩涂养殖面积从1986年的2661.85hm²持续增长到2003年的9776.45hm²,增长了2.67倍,2004年则开始下降到9510.98hm²,在此期间面积的年均变化率从1986～1989年的19.80%逐渐下降到2003～2004年的-2.72%;1986～2004年养殖区的景观破碎度均小于0.00080;空间分布重心总体上向东北方向迁移。对政策驱动机制的初步研究表明,养殖区的这种变化过程与当地的一系列政策措施存在着宏观响应关系。