城市景观格局与热岛效应研究进展

概述了城市景观格局和城市热岛效应及城市景观格局对城市热岛效应影响等领域的研究现状,探讨了城市景观格局对城市热岛效应的影响作用,并结合城市景观格局研究中的新领域——景观格局优化,提出了解决城市热岛问题的新思路,即通过优化景观格局来达到缓解甚至消除热岛效应。展望了城市景观格局和城市热岛效应研究领域存在的问题和面临的任务。     

通榆县干旱气候分析

１引言通榆县位于吉林省西部 ,大兴安岭南麓 ,为松辽平原的一部分 ,属于松嫩沙地且毗邻科尔沁沙地。地理和气候区位的突出 ,使环境的干旱化日趋严重 ,使农业生产严重减产(甚至大面积绝收 )。干旱是我县一大自然灾害。本文对干旱的历史状况 ,现阶段干旱程度作了分析 ,阐明了通榆     

气候变化对锡林河流域景观格局演变的影响

利用锡林浩特气象站1990—2013年的气象观测数据,得出锡林河流域地区气候在20世纪90年代为暖湿;21世纪10年代气候暖干化趋势明显。利用GIS技术和卫星遥感技术相结合的方法,分析锡林河流域景观类型的转移变化特征;采用景观格局指数分析的方法,得出锡林河流域除景观蔓延度指数减少外,其余景观格局指数均有所上升,表明区域整体景观趋于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌特征。分析流域的气候变化对区域景观格局变化的影响,得出锡林河流域近二十多年来的气候变化与景观格局变化的规律基本吻合,气候暖干化导致锡林河流域景观格局破碎化,土地资源盐碱化,生态环境恶化。     

腾格里沙漠风光热基地对区域生态环境的效应分析

沙漠地区风光热资源丰富,已建设的风光热基地对区域生态环境的影响机制尚不明确。开展区域风光热基地建设的生态环境效应研究对指导区域清洁能源开发与促进社会经济发展具有重要意义。本研究以腾格里沙漠为研究区,基于谷歌地球引擎云平台(Google Earth Engine, GEE)并结合2000年、2022年研究区Landsat 8遥感影像,采用土地利用动态度、土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、景观格局指数、地理加权回归模型等方法对沙区风光热基地建设前后生态环境的效应进行分析。结果表明：(1)沙区土地利用空间分布时空异质性显著,主要土地利用类型为沙地、低覆盖草地及戈壁。沙地面积占研究区总面积的69.10%～72.72%。2000-2022年,风光热基地建设前后沙区土地利用类型变化剧烈区主要分布在沙区东南及西南边缘等。(2)近22年,土地利用动态度最高的是工矿建设用地,达到0.11%。沙地转移为工矿建设用地,而工矿建设用地中80%为风光热基地面积,沙地成为风光热基地的重要转移源。(3)区域生态环境质量指数(Ecological Environment Quality Index, EEQI)高值...     

西安地区热岛效应与景观生态格局相关性研究

从景观生态学角度出发,基于2013年西安地区逐日平均、最高和最低气温数据以及遥感影像资料,运用数理统计和数字图像处理等方法,研究冬、夏季节地面气温表征的城市热岛效应变化特征,获取土地覆盖/利用类型信息。在此基础上,分析该地区景观格局特征,以及热岛效应与土地利用景观格局的关联性。结果表明:西安市城市建成区冬季、夏季均存在明显的热岛效应,且热岛效应对日最低温度敏感性更高;热岛效应强度与城镇用地和林地的面积、破碎度、斑块占景观总面积比、景观形状和斑块结合度均存在联系,且热岛效应对城镇用地景观格局的敏感性冬季高于夏季,而对林地景观格局的敏感性则是夏季高于冬季。     

特征地质时期和现代东亚季风-水文-生态相互作用

本项目主要由中国气象科学研究院、中国科学院地质与地球物理研究所以及南京信息工程大学的科研人员承担。在过去两年中,对中国沙区的毛乌素沙地、库布其沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地、松嫩沙地、呼伦贝尔沙地进行了广泛的野外考察和采样,并完成了对这些样品的光释光测年、孢粉分析以及磁化率和粒度分析。根据对这些样品的分析结果以及以往的研究成果,确定了在末次盛冰期(LGM)和全新世适宜期我国北方生态脆弱区的植被和土壤类型等分布状况。利用这些植被和土壤     

2000~2011年黄河上游地区景观格局变化研究——以青海省海南州为例

通过采用2000和2011年TM遥感影像资料,选用多种景观格局分析方法分别从景观格局变化特征、转化特征、破碎度及多样性特征等方面研究了海南州近11年地表景观格局变化。研究结果表明:(1)草地是整个海南州地区最主要的景观类型,2000~2011年耕地、林地、人工用地和未利用土地均增加,草地和水域面积均减少。近11年景观类型斑块总数增加1155个。各种景观类型在空间分布上差异性较大;(2)2000~2011年海南州景观转化总面积为2022.13km2,转化面积最多的是草地,最少的是人工用地。2000年向2011年所转化的各类型景观中,草地的贡献率最高;(3)从斑块类型和景观尺度分别来看,2000~2011年海南州景观受到的干扰程度和破碎化程度在增加,景观空间的异质性程度在增大,团聚程度降低,多样性和优势度也显著降低。     

塔克拉玛干沙漠人工绿地与自然沙地能量收支差异研究

利用2013年塔克拉玛干沙漠腹地自然沙地与人工绿地的地表太阳辐射和能量通量观测数据，分析不同下垫面太阳辐射分量和能量收支参数间的差异。结果表明：1）沙地与绿地，辐射各分量日变化特征显着，DR、UR夏季为峰值，冬季-春季-夏季为上升趋势，夏季-秋季-冬季为下降趋势。沙地与绿地ULR的差值为-30-20W?m-2。土壤湿度变化是导致人工绿地与自然沙地地表反照率差异的主要原因之一，在塔克拉玛干沙漠的人工绿地滴灌，增加了土壤含水率，传递到表层具有滞后效应，影响了地表反照率的月变化。2）净辐射，在夜间以G0耗能形式为主，而白天以H耗能形式为主。在塔克拉沙漠大环境影响下，人工绿地的能量分配格局与自然沙地基本相同，但是在植被的生长季与茂盛季节，LE的通量的耗能份额会有所递增，耗能比增加了1.5%。3）人工绿地EBR夜间的波动幅度大于自然沙地，白天自然沙地EBR上升速率要大于人工绿地冬季，自然沙地和人工绿地不闭合率都超过50%，其他季节，人工绿地的不闭合率优于自然沙地。     

鞍山大麦科自然保护区景观格局分析

本利用不同的景观格局指数对鞍山大麦科自然保护区12种景观类型的斑块数特征、面积特征、周长特征和形状特征进行了景观格局分析，比较了自然景观、半自然景观和人工景观的异质性指数特征。结果表明，各类斑块形状复杂程度较为接近，水域和灌丛斑块形状较湿草甸、阔叶林和针叶林斑块形状简单；菜地和未利用土地破碎化程度较阔叶林和居民点破碎化程度高；自然景观多样性最高，总体上随着人类干扰的加重，景观多样性降低，破碎度升高；半自然景观均匀度最高，其次为自然景观．人工景观最低：优势度顺序相反。     

内蒙古东部近54年气候变化对生态环境演变的影响

利用4个代表站1951—2004年温度和降水资料，通过气候统计诊断分析方法，从气候要素变化趋势、基本气候状态特征以及生态环境演化趋势等方面，研究气候变化对生态环境演变的影响。结果表明：（1）近54年来东部区温度呈显著的升高态势。降水量波动性较大，总体上呈缓慢的增加趋势，但趋势不明显，属于气候自然波动的范围，而1998年至本世纪降水量呈下降趋势，并存在11年和22年的周期性变化。（2）无论是温度还是降水，目前都处于高的气候基本态和高气候变率时期，致使极端气候事件呈增加趋势。气候的变干、变暖以及变率的增大，加剧了内蒙古东部地区干旱化的程度。由此引起一系列生态环境问题，如湿地萎缩、草场退化等。（3）从示范区卫星遥感资料获悉，固定沙地面积的增加，说明科尔沁沙地沙漠化整体出现生态良性好转，但各类沙地图斑数的增加，表明在目前的气候条件下，沙地破碎化程度加剧，沙漠化局部有所恶化。     

1961—2018年科尔沁沙地气候变化特征

文章利用科尔沁沙地6个气象站点1961—2018年年、季气温、降水、风速等资料,对科尔沁沙地近58a气候特征进行分析。结果表明:近58a来科尔沁沙地年平均气温呈显著上升趋势,而气温日较差呈减小趋势,以上两气象要素以冬、春两季表现最为明显。降水量年际间变化较大,其中夏季降水量呈显著下降趋势。年平均风速自1991年以后呈逐年波动下降趋势。气温高降水少的气候背景加剧了科尔沁沙地干旱化、荒漠化进程。     

近10年青藏高原景观的斑块特征分析

本文以青藏高原地区2000年的土地覆盖数据和1999~2007年的NDVI数据为基础,在ERDAS和GIS软件的支持下,计算得到青藏高原地区1999~2007年的景观分布图,利用景观格局分析软件FRAGSTATS3.3,计算得到青藏高原区域的景观格局与分布特征。对计算结果的分析表明:1999~2007年间青藏高原地区森林和草地的斑块数目在降低,但是森林面积在增加,而草地面积在减小;积雪的斑块数目和斑块面积都呈减少趋势;荒漠景观的面积在减少,但是其斑块数目增加,青藏高原的荒漠化面积得到控制;草地景观在研究区域内占绝对优势,森林景观有较高的连通性和大块聚集分布特征,荒漠、积雪和水体景观的分布的连通性和聚集性比较差;景观多样性指数呈逐渐增大趋势,区域景观类型增多或景观类型多样化增加。从青藏高原景观的斑块特征来看,最近10年高原地区的生态环境有变好的趋势。      

城市热力景观布局对热岛效应的影响——以南京为例

使用MODIS的MOD11类型数据得到地表温度。在此基础上采用热力景观学方法,并按温度值高低把热力景观分为7个类型。分析南京地区热岛效应现状与热力景观格局说明,较密的森林与非工业用地是整个热力景观的土地利用基础,南京地区热岛效应虽然明显,但高温区的优势度较小,该结果和热力景观的研究结果为缓解地区热岛效应的对策研究提供了理论依据。     

基于植被指数、光谱和形状指数的面向对象沙地提取方法研究*

以辽宁省康平县为研究区域,基于高分一号卫星(GF-1)空间分辨率16 m的多光谱影像,通过分析沙地提取的最优分割与合并尺度,以及沙地与其他地类的植被指数、光谱及形状指数特征差异,构建沙地特征提取规则,采用面向对象方法对沙地信息进行提取。结果表明：辽宁省康平县沙地最优分割尺度为40,最优合并尺度为90。沙地与非沙地的归一化植被指数和绿波段光谱均具有高可分性,Jeffries-Matusita（J-M）距离达到了1.92以上。基于植被指数、光谱特征和形状指数3个参数的面向对象沙地提取总体精度达到88.09%以上,Kappa系数高于0.81。此方法具有较好的适用性,能够为沙地信息提取和面积估算提供参考。     

基于GIS和RS技术的郑州绿地系统分析和规划

运用GIS和RS技术,提取了郑州市区绿地信息,采用定性分析与定量分析相结合的方法,分析了绿地景观构成、景观格局、建设现状,结果发现,郑州市绿地结构不合理,空间分布不均衡,绿地破碎化程度较高,绿地廊道景观未形成网络。针对这些问题,提出相应的措施和建议：优化绿地结构,强化生态功能,强调城市绿地结构的整体性和系统性;改变建筑优先的用地规划模式,建立“开敞空间优先”的规划原则,避免绿地破碎。     

科尔沁沙地气候变暖及对农牧业的影响

利用通辽地区1950—2006年的气温、降水、降水日数、积温、日照、无霜期等资料，分析了科尔沁沙地地区近57年来的气候变化越势、突变和周期波动，探讨了科尔沁沙地气候变暖对当地农牧业的影响。结果表明：该地区1950年代以来气候变暖已成事实，1987年是气候变暖的突变时间点。气候变暖后，低温日数明显减少，高温日数增加；农业积温增加；无霜期延长，曰照时数增加；全年降水日数减少，特别中雨日数明显减少。气候变暖对科尔沁沙地农牧业的影响有利有弊，综合分析是弊多利少。     

基于Fragstats4的景观格局指数与地表温度的相关性——以石家庄市为例

以石家庄市城市景观为研究对象,选取1987年、2004年和2019年Landsat遥感影像数据,采用监督分类方法将研究区分为绿地、水体、不透水地表和未利用地四类景观,采用单窗算法和劈窗算法反演地表温度(LST)。从景观生态学角度出发,利用Fragstats4.2计算4种类型的景观格局指数,并对景观粒度和移动窗口的尺度选择进行探讨分析;利用ArcGIS空间分析方法和统计分析方法,分析4种类型的景观格局指数与LST的相关性。结果表明:1987—2019年绿地斑块类型面积(CA)、最大斑块面积指数(LPI)和聚集度指数(AI)逐渐下降,不透水地表CA、LPI和AI逐渐增加,随着城市化进程的加快,绿地面积逐渐减少和裂化,绿地景观优势在不断下降,不透水地表面积在逐渐增加和聚合,不透水地表景观优势在不断加强,逐渐形成优势景观。斑块百分比指数(PLAND)、LPI和AI与LST表现出一致的极显著相关关系,绿地和水体为负相关,不透水地表和未利用地为正相关;斑块破碎化指数(SPLIT)则相反,绿地和水体为正相关,不透水地表和未利用地为负相关。LST与PLAND和LPI的相关系数明显高于LST与AI和SPLIT的相关系数,说明一个优势景观对地表温度的影响效果明显大于几个比较分散或破碎的景观。     

一种估算干沙地表面蒸发率的简便方法

本文提出的干沙地表层的模式可用以预估干沙地表层向上水流通量,即干沙地表层的蒸发率。在表层温度梯度不太大的情况下,它将不受温度梯度的影响(Kobayashi 等1987)。为了证实这一点,我们进行了一个简单的实验试验。虽然盛夏晴天野外沙地的温度梯度可达5k/cm,但我们在试验中只达到3k/cm,然而至少在目前的试验条件下,上述预估结果是可以信赖的。因此,这一模式提供了一个简单的估算干沙地表层蒸发率的方法,只要知道干沙地表层的温度和含水量及其表层厚度即可。沙丘地带除了在灌溉或降雨之后的较短时期外,其地表层总是干燥的。所以,这种方法在调查、研究沙质地里水分收支时是很有效的。     

科尔沁沙地的沙尘天气及其对策研究

科尔沁沙地的沙尘天气可造成当地人民生命财产的重大损失，并严重影响东北、华北的生态环境。对该地的沙尘天气进行研究，其目的是为进一步做好治沙工作服务。研究方法是对1950年以来的相关资料进行统计分析，并考察生态建设和水利建设等情况。结果表明：（1）科尔沁沙地的气候特征、土壤、生态环境等有利于沙尘天气的发生；（2）有利于强冷空气（或寒潮）爆发的500hPa环流形势和地面天气形势都有利于沙尘天气的发生；（3）科尔沁沙地的沙尘天气呈明显减少趋势，可见生态、水利建设取得了成效。但21世纪初有所増加，因此治沙系统工程必须继续加强。分析结果可作为做好服务和科学决策的重要依据。     

科尔沁沙地沙漠化的气候成因

利用1961—2005年的气象观测资料，通过计算气候趋势系数和气候倾向率，分析了科尔沁沙地气候要素的变化趋势。结果表明，近45年来，科尔沁沙地气溫在逐年升高，降水量呈减少态势，而春、夏季蒸发量呈增加态势。另外，随着气候变暖，极端气候亊件不断增多，科尔沁沙地沙漠化的气候成因主要是由于气温和春、夏季蒸发量的升高，降水量的减少。这种干旱化的气候将对生态环境产生重大影响。