呼伦湖湿地消长对气象水文因子变化的响应

利用1961—2005年呼伦湖湿地的气象及水文资料,基于灰色关联度分析、Mann-Kendall检验及小波分析、回归统计等方法,分析了湿地消长对气象水文因子变化的响应特征。结果表明:年与夏季气候在湿地消长中起主导作用。区域年降水量每增加10 mm,年降水量的直接作用是使湿地水域面积和水位深度分别增加2.6 km2和1.6 cm;年径流量每增加1×108 m3,湿地水域面积和水位深度分别增加4.8 km2和3.0 cm。45年来,湿地消长对影响因子连续变化过程的响应特征具有一致性,特别在20世纪90年代后响应更显著,湿地萎缩加快;气温与降水量变化在湿地水域面积、水位深度消长中的贡献率分别为33.1%与66.9%,22.5%与77.5%,降水量变化起主导作用。湿地消长对影响因子的多时间尺度周期性具有很好的响应。在27年的年代际尺度主周期与11~16年次周期、2~10年年际尺度准周期的叠加作用下,45年来,湿地消长出现了2次减少、1次增加的周期过程,并呈现短周期波动特征。     

近40年西藏色林错流域湖泊面积变化及影响因素分析

本文根据1975年地形图、1976～2016年Landsat (MSS\TM\ETM\OLI-TIRS)卫星遥感数据以及流域周围的气象资料分析湖面面积和流域周围冰川变化,并探讨了湖泊面积变化的可能影响气象原因。结果表明:1975～2016年间色林错、错鄂和班戈错湖面面积变化趋势有所不同。这一段时间内色林错湖面面积一直处于增长态势,面积增长为757.35km2,增长幅度为46.7%,增长速率为475.2km2/10a;而错鄂湖面面积在这一段时间内有增有减,但面积增量较小,总体保持稳定,面积增长为3.07km2,增长幅度为1.17%;班戈错湖面在这一段时间内面积略有波动,呈增长趋势,增长为49.75km2,增长速率为19.71km2/10a。从空间动态分布来看,色林错扩大较明显的区域为该湖的北部,班戈错扩大明显区域在东北部。色林错流域,近50a降水量年际变化波动较大,总体上呈增加趋势,平均每10a增加13.72mm。地表年平均气温呈显著上升趋势,平均每10年升高0.37℃。20世纪70年代至90年代以气温偏低为主,进入21世纪后,气温快速升温。1986～2016年间色林错流域冰川面积呈现出退缩、减少状态,总共减少了50.16km2,冰川面积变化率为7.57%。综合分析表明,色林错流域湖泊面积变化与气温和降水都有关,同时反映出该区域气温升高使得冰川融水量增加对湖泊补给有一定的作用。      

2000—2018年东居延海及额济纳绿洲生态环境遥感监测

文章利用2000、2006、2009、2013、2017年和2018年的6景Landsat数据,通过目视解译法提取东居延海的水体面积。用2000—2018年每年8月的日MODIS数据计算归一化植被指数后合成月最大值产品监测额济纳绿洲的植被情况。结果表明:2000年以来,东居延海水域面积从2000年的0km2逐渐增加到2018年的68.88km2;西居延海自从干涸后直到2017年一直处于无水状态,而在2018年首次出现水体,水域面积约3.5km2。2000年以来,额济纳绿洲的低覆盖度植被区面积呈现逐年减少趋势;中覆盖度植被区和高覆盖度植被区的面积呈现逐年增加的趋势。经过连续19a的调水,从2002开始额济纳绿洲生态得到了有效恢复。从研究结果可了解黑河干流分水对额济纳绿洲及东居延海的影响情况,为制定下一步的黑河分水计划提供科学依据。     

华东地区能见度时空变化特征及影响因子分析

为探究华东地区能见度变化情况,利用1973—2020年的能见度数据、2014—2019年的气象要素和污染物浓度数据,采用趋势分析、经验正交函数(Empirical Orthogonal Function, EOF)分解、相关分析的方法,分析了能见度时空变化特征及影响因子。结果表明：(1)1973—2020年能见度呈显著(p<0.01)下降趋势,变化倾向率为-1.315 km/10a,季节之间存在差异,夏、秋季能见度下降速率较大分别为1.681 km/10a、1.443 km/10a;冬、春季下降幅度相对较小分别为1.092 km/10a、1.091 km/10a。其中,1973—2012年能见度呈显著(p<0.01)下降趋势,变化倾向率为-1.204 km/10a, 2013—2020年能见度呈不显著(p>0.05)增加趋势,变化倾向率为2.229 km/10a,近8年(2013—2020年)来能见度存在明显改善。(2)华东地区南部、北部能见度较好,中部能见度较差。EOF分解第1模态表明华东地区能见度整体变化趋势一致,第2模态具有明显的区域差异。(3)能见度与相对湿度...     

新疆湿地资源时空变化特征及其原因分析研究

以新疆第一次（2000年）和第二次（2011年）湿地资源调查中相同的347块湿地为研究对象,利用3S技术,对CBERS、SPOT5和LandsatTM遥感数据进行调查监测,并结合野外实地验证,比较分析新疆湿地资源的时空变化状况及其原因。结果表明,新疆湿地总面积呈减少的趋势,其中河流湿地和沼泽湿地面积增加,分别增加29162 hm²和17130 hm²,湖泊湿地和人工湿地面积减少,分别减少126618 hm²和19391 hm²;各湿地型中,永久性河流、草本沼泽、森林沼泽和季节性咸水沼泽面积有所增加,洪泛平原、内陆盐沼、永久性 淡水湖、季节性淡水湖、季节性咸水湖和库塘湿地面积减少。新疆湿地面积总变化率-7%,各湿地类型中,面积变化率最大的是湖泊湿地（18%）,呈减少趋势;最小的是沼泽湿地（5%）,呈增加趋势。湿地面积变化的主要原因是气候变化和人类活动。     

西藏年楚河流域冰川及冰川湖变化特征及其对气候变化的响应

本文采用landsat陆地资源卫星数据和中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰川矢量编目数据和气象观测数据为数据源,利用GIS空间分析方法和气候统计方法,提取并分析了1987～2014年西藏年楚河流域冰川及冰川湖变化特征。结果表明:1987年年楚河流域内共有冰川82条,1987～2014年冰川总面积呈减少趋势,冰川面积减小18.386km2(8.34%),变化率为-5.23km2/10a;1987年流域内面积大于0.2km2的冰湖共有8个,1987～2014年,冰湖总面积呈增加趋势,冰湖面积增加1.489km2(7.06%),变化率为0.323km2/10a;年楚河流域年降水量变化不明显,年平均气温整体呈上升趋势(0.28℃/10a)。降水对冰川和冰湖变化影响较小,温度的持续升高是冰川和冰湖变化的主要因素。      

基于TM数据的湿地变化分析—以磴口县为例

利用2001、2006、2010年的TM遥感图像,采用目视解译的方法对磴口县湿地面积进行提取,结合气象数据,并对其变化进行分析。结果表明,2000—2010年,磴口县年降水呈现不及30a(1981—2010年)平均值的年份明显偏多,7—8月平均气温逐年上升;除内陆滩涂面积有所减少外,河流水体、湖泊坑塘水体以及湿地植被面积都有不同程度的增加,变化速率分别为2.06%、0.85%和4.65%,以湿地植被面积增加最为迅速。     

黄河源区蒸散发量时空变化趋势及突变分析

蒸散发量是流域水文过程的关键因子。由于缺乏区域面上实际蒸散发量的长期观测,很难得到长时间序列的蒸散发时空变化趋势。因此,本研究首先利用架设在黄河源若尔盖地区的涡动相关系统观测的2010年全年的蒸散发资料进行分析,对欧洲中心提供的ERA-interim和美国国家环境预报中心(NCEP)提供的地表变量再分析数据集进行了局地适用性评估,并依据再分析蒸散数据集,基于统计学方法分析了1979~2014年黄河源区蒸散发量的时空分布及变化特征。结果表明:(1)ERA-interim蒸散发再分析资料在黄河源区适用性较好,均方根误差为0.63,NCEP蒸散发再分析资料在4~7月、10~12月模拟值偏高,均方根误差为0.81。(2)进而利用ERA-interim蒸散发再分析资料,基于Mann Kendall方法及Sen斜率(Sen’s slope estimator)检验法,分析了黄河源区蒸散发量在1979~2014年期间的变化趋势。黄河源区蒸散发量总体上呈现北高南低的年变化趋势,北部兴海—共和—贵德地区增加最为迅速,年变化率在1.5~2.5 mm/a,西南部曲麻莱—治多—玉树地区减少最为明显,变化率为-1.0~-0.5 mm/a,东南部玛沁—玛曲—久治地区蒸散发量的变化在0.5~1.0 mm/a。(3)利用滑动t检验和SQMK(Sequential Mann Kendall)方法检测出发生突变的年份集中在20世纪80年代。     

1988—2018年那曲市其香错水域面积变化及原因分析

基于Landsat卫星遥感数据,采用水体指数法和相关分析法,分析1988—2018年那曲市双湖县其香错湖泊水域面积变化及原因。结果表明：该湖泊近31 a内水域面积呈显著增长趋势（R²=0.88,P < 0.001）,31 a内增长了33.37 km²,增长率为18.03%;从空间上分析,其香错在近31 a内湖泊面积不断向四周扩展,其中在东、西方向和北部变化尤为显著。湖泊所在区域年平均气温呈增加趋势,蒸发量显著减小,冻土深度也明显减小。在上述因素的共同作用下,引起湖泊补给水源的增加和湖泊水容量的增大,最终导致湖泊面积持续上涨。     

生态输水前后塔里木河下游绿洲特征分析

依据樊自立等人对人工绿洲、天然绿洲的定义及分类,对塔里木河下游人工绿洲、天然绿洲包含的要素进行提取,并根据前人对干旱区人工、天然绿洲适宜配比的研究,结合相应的遥感影像数据,对塔里木河下游1990—2000年、2000—2010年人工绿洲和天然绿洲的变化规律及其比例进行分析,探讨该区人工绿洲和天然绿洲的适宜配比。主要结果为:1990—2010年期间,塔里木河下游人工绿洲平均以19.09 km~2/a的速率增加,而天然绿洲平均以13.20 km~2/a的速率减少。输水前在生态系统的退化过程中,高覆盖草地面积减少了43.91%,湖泊面积100%消失,同时水库面积减少了45.28%;输水后,高覆盖草地面积减少量大有好转,10 a间只减少了6.79%,水库面积增加了392.44%。塔里木河下游流域在生态输水前,耕地增加了12.31%,生态输水后,耕地增加了30.37%。1990—2010年间,而绿洲总面积(人工+天然)不变,变化主要是发生在人工绿洲与天然绿洲之间的相互转化,天然绿洲逐渐被人工绿洲替代,平均每增加1份面积的人工绿洲就要失去1.1份天然绿洲。     

Satellite-Based Monitoring of Decadal Soil Salinization and Climate Effects in a Semi-arid Region of China

Soil salinization is a common phenomenon that affects both the environment and the socio-economy in arid and semi-arid regions; it is also an important aspect of land cover change. In this study, we integrated multi-sensor remote sensing data with a field survey to analyze processes of soil salinization in a semi-arid area in China from 1979 to 2009. Generally, the area of salt-affected soils increased by 0.28% per year with remarkable acceleration from 1999 to 2009 (0.42% increase per year). In contrast, the area of surface water bodies showed a decreasing trend (-0.08% per year) in the same period. Decreases in precipitation and increases in aridity due to annual (especially summer) warming provided a favorable condition for soil salinization. The relatively flat terrain favored waterlogging at the surface, and continuous drought facilitated upward movement of soil water and accumulation of surface saline and calcium. Meanwhile, land-use practices also played a crucial role in accelerating soil salinization. The conversion to cropland from natural vegetation greatly increased the demand for groundwater irrigation and aggravated the process of soil salinization. Furthermore, there are potential feedbacks of soil salinization to regional climate. The salinization of soils can limit the efficiency of plant water use as well as photosynthesis; therefore, it reduces the amount of carbon sequestrated by terrestrial ecosystem. Soil salinization also reduces the absorbed solar radiation by increasing land surface albedo. Such conversions of land cover significantly change the energy and water balance between land and atmosphere.     

气候变化对长江黄河源区生态系统的影响及其水文效应

利用1967年航片数据、1986和2000年两期遥感TM数据,对长江黄河源区高寒生态系统分布格局变化进行了分析,并结合源区气候变化观测数据,分析了源区高寒生态系统变化与气候的关系和陆面生态系统变化对源区水文过程的影响。结果表明：过去40 a来,长江源区高覆盖草甸、高覆盖草原和湿地面积分别减少了13.5%、3.6%和28.9%,黄河源区高覆盖草甸、高覆盖草原和湿地面积分别减少了23.2%、7.0%和13.6%,江河源区低覆盖草甸、草原和沙漠草地面积均不同程度地增加;长江、黄河源区气温变化率分别为0.27和0.31℃/10a,降水的变化趋势在长江、黄河源区分别以0.36和0.07 mm/a的速率递增,气温持续升高和由此引起的冻土退化是导致高寒生态系统退化的主要因素之一;陆面生态系统退化对源区水文过程影响显著,在降水没有明显变化的情况下,长江、黄河源区径流系数分别由1960年代的0.16和0.28下降到21世纪的0.12和0.21,且降水－径流关系减弱,出源径流趋于减少,洪水发生频率显著增加,水源涵养指数持续减小。如何应对气候变化,维护源区高寒生态系统功能,已成为迫切需要关注和解决的关键问题。     

黄河流域蒸散发与气温和降水以及风速的相关性分析

黄河流经我国干旱半干旱地区,其流域蒸散发变化对当地的生态安全和经济发展尤其重要。本文利用欧洲中期天气预报中心第五代再分析产品（ERA5）定量分析了1979-2020年黄河流域蒸散发的时空变化特征,并结合气温、降水和风速数据,对黄河流域蒸散发与3种气候因子进行了相关性分析。结果表明：黄河流域蒸散发在1979-2020年呈波动下降趋势,空间分布差异明显,源区附近蒸散发上升,上游的干旱区附近蒸散发基本不变,而中游和下游地区主要呈现下降趋势。1979-2020年黄河流域气温持续上升,降水呈波动下降趋势,风速呈上升趋势。对黄河流域蒸散发与气候因子的相关性分析表明,蒸散发与气候因子的相关性空间差异较为明显,蒸散发与气温、风速呈负相关,与降水呈正相关的区域占流域的较大部分;而在复相关性方面,黄河流域大部分地区蒸散发与气候因子的相关性较强,其中以流域上游的干旱区附近复相关性最强。研究黄河流域不同地区蒸散发与气候因子的相关性可为黄河流域水资源的开发管理和区域气候调节提供科学参考。     

基于RS和GIS的黄河故道地区土地沙质贫瘠化评价——以河南省中牟县为例

土地沙质贫瘠化是土地沙漠化在黄河故道地区的典型表现形式,对该区域的生态环境和人类可持续发展构成了巨大威胁。利用Landsat TM数据,在遥感与地理信息建模技术支持下,构建了像元为尺度的土地沙质贫瘠化定量化评价模型。通过对模型中的植被盖度、地表温度和裸沙占地百分比等3个关键因子的遥感反演,可实现对研究区土地沙质贫瘠化程...     

青海省龙羊峡库区生态环境变化的遥感分析

采用美国陆地卫星ETM、TM图像，对青海省龙羊峡库区1987、2000年两个时相的生态环境进行遥感分析。结果表明，龙羊峡库区的地貌类型分别为19类，查清了各类型的分布区域和面积。对龙羊峡库区13年间生态环境的动态变化进行分析，发现该地区在水体、沙地、天然草地面积等方面发生了较大的变化。     

基于TM影像的西藏当惹雍错湖面积变化及可能成因

根据1999—2004年及2008、2009年的TM卫星遥感资料和离湖泊较近的西藏申扎、改则两县1999—2009年气温、降水量、蒸发量资料,利用ARCGIS、ARCVIEW、ENVI等遥感、地理信息系统和数据统计处理软件分析了西藏当惹雍错湖面积变化。结果表明,西藏当惹雍错湖面积在近11年内呈较显著的扩大趋势,湖泊面积11年内增长了15.04km2,增长率为1.8%;湖泊面积在东南部区域有明显的扩大。湖泊面积变化原因分析表明,湖区气温持续升高引起流域内冰川和永久积雪的加速融化和降水量不断增大是湖泊面积增长的原因。     

基于卫星遥感的临沂市冬小麦种植时空变化特征分析

以临沂地区为研究区,基于Terra/MOD13Q1遥感植被数据产品,通过分析冬小麦的遥感光谱特征、物候历特征及其生物学特性,提取2009—2019年临沂地区冬小麦种植信息,利用GIS空间分析方法和统计分析方法分析了临沂冬小麦种植的时空分布变化规律。结果显示：1）空间上,近10年来临沂地区冬小麦种植面积在2 800～3 000 km2之间浮动,占整个地区土地面积的17%左右,总体变化较小,种植区域呈南多北少的分布格局,主要集中在兰陵、临沭和郯城;2）从冬小麦种植稳定度上看,连续种植冬小麦10 a及以上的区域,主要集中在兰陵和郯城,面积为1 638 km2,稳定度高,连续种植小于4 a的区域有1 914 km2,主要分布在莒南和费县,种植不稳定;3）时间上,冬小麦面积由2009年的2 838 km2增加到2019年的2 985 km2,变化幅度和年均变化率分别为5.5%和0.5%,呈缓慢增加趋势。本研究为临沂地区冬小麦种植的深入了解以及农业结构调整提供了较为准确、科学的参考依据。     

近57a长江黄河源区径流量变化异同特征分析

利用1956~2012年长江和黄河源区内2个水文站点逐月流量数据,分析了近57a两江源区径流的长期变化趋势、突变特征以及周期特征的异同。结果表明:长江源区径流量月变化呈单峰型,峰值在7月;黄河源区则表现为双峰型,峰值分别出现在7月和9月。近57a来,长江源区各季节及年平均径流量均呈现上升趋势,而黄河源区表现为年平均、春季和秋季平均流量呈下降趋势,而夏季和冬季则表现为上升趋势的特征。长江源区1960年和1968年前后的突变点比较可靠,在1998年前后可能也存在一次突变;而对于黄河源区,则在1960年和1968年前后的突变点具有较高的可靠性。长江源区年径流量主要存在9~10a和准22a的变化周期,而黄河源区年径流主要存在4a、7~8a和准16a的变化周期。