时序InSAR北京地区地表沉降监测与分析

针对北京地区地表沉降现象,本文采用时序InSAR方法获取了2018—2020年的沉降速率场与累计沉降量场,并选取特征区域及不同空间跨度的两条地铁线路进行具体沉降分析。结果表明:①北京地区不均匀沉降现象较为明显,总体呈现西部抬升、东部沉降的空间分布特征;②存在3个较明显的沉降漏斗,最大累计沉降量达-218.5 mm;③朝阳区存在金盏沉降漏斗及豆各庄沉降漏斗,且两个沉降漏斗在本文研究时间跨度内均呈扩大趋势;④地铁5、6号线均存在不同程度的沉降与抬升现象,沉降现象与地下水及地下空间的过度开采存在一定的关系,而地区抬升现象与南水北调工程对地下水的补充存在相关关系。     

近30年西藏雪深时空变化及其对气候变化的响应

积雪深度是表征积雪特征的重要参数,也是气候变化区域响应敏感因素。利用1979—2010年逐日雪深被动微波遥感数据以及同期气象资料,对西藏雪深时空变化特征及其与气候因子的响应关系进行了分析。结果表明:32 a来,西藏雪深呈显著增加趋势,气候倾向率为0.26 cm/10 a;1999年以后,雪深则表现为下降趋势,气候倾向率为-0.35 cm/10 a。四季平均雪深中,春季雪深的变化对年平均贡献最大,二者相关系数高达0.88。高原雪深异常偏多年份主要在20世纪90年代,但并未发生气候突变。周期分析表明,西藏雪深存在准6~7 a振荡的显著周期。西藏雪深呈四周山地雪深大,中部腹地雪深小的空间格局,且受海拔影响有明显的陡坎效应,绝大部分地区雪深变化趋势倾向率在-0.08~0.08 cm/a,百分比达到74.6%;逐像元回归分析表明,雪深呈增加趋势的像元数占全区像元总数的76.9%,有减少趋势的仅占23.1%。西藏雪深与气温、降水、风速和日照时数存在明显的统计和空间相关性,整体表现为雪深与气温、风速、日照时数呈负相关,而与降水呈正相关。多元回归分析表明,春秋季雪深模拟值与实测值的相关系数均达0.6以上,通过了0.01的显著性检验;夏冬季雪深回归模型的复相关系数只有0.4~0.5,且未通过0.05显著性检验。     

中国北方地区生态环境质量时空变化及其对气候变化与人类活动的响应

中国北方地区地域辽阔,干旱面积分布较广,风沙危害、水土流失等问题严重,是典型的气候敏感区及生态环境脆弱区。然而,该区域近几十年来生态环境质量演变及其对气候变化与人类活动响应的规律还不清晰,研究这些规律对加强北方地区生态文明建设及维护生物多样性具有重要意义。本文基于中国历史高分辨率生态环境质量数据(CHEQ),以及气候指标、夜间灯光等遥感数据,利用趋势分析、变异系数、偏相关分析、多元回归分析、重标极差分析等方法,探究了北方地区2001—2018年生态环境质量时空变化特征及其对气候变化与人类活动的响应。结果表明:①2001—2018年CHEQ指数总体呈小幅下降趋势,空间上呈东高西低、南北高中部低的分布特征;②近18年来,北方地区生态环境质量改善的区域仅为18.66%,而退化面积比例为40%;③生态环境质量与气温和人类活动呈显著负相关关系(P<0.05),而与降水呈显著正相关关系(P<0.05);④气候变化对生态环境质量变化起主导作用的区域占研究区面积的90%。本文在弥补现有研究不足的同时,可以为快速掌握北方地区绿色经济发展下生态环境质量的变化规律和提高生态文明建设的效果提供科学依据,为“绿水青山就是金山银山”的科学政策提供理论支撑。     

兰西城市群热环境格局多尺度研究

从不同空间尺度研究城市热环境的变化格局,可为城市人居环境建设提供科学参考。采用MODIS和Landsat TM/OLI/TIRS遥感影像反演地表温度(land surface temperature,LST),分别从宏观和微观尺度探索了兰西城市群热场的空间格局特征,分析了城市热岛效应在昼夜、季节和年份等不同时间尺度上的分布格局及变化特征。研究结果表明,大尺度下兰西城市群未存在明显的城市热岛效应,但中心城区内热岛效应的空间格局发生了较大变化,热场的空间格局及演变与城市空间扩展布局相一致;兰州中心城区热岛比例指数呈现先增加后减小的变化趋势,西宁—海东中心城区热岛比例指数则呈现持续增长的态势;河谷地段的LST低于周围黄土丘陵,主要受植被覆盖、太阳辐射时间和接收量的影响;LST与归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)呈负相关关系,与归一化差值建筑用地指数(normalized difference building index,NDBI)呈正相关关系。     

基于GIS的气候舒适度精细化评估

根据重庆市涪陵区30 a跨度气象数据,以GIS技术为平台,借鉴气候舒适度模型,对重庆市涪陵区的气候舒适度进行了精细化分析。结果表明,涪陵区内的气候舒适度差异较明显,基本空间分布与境内地形地貌走势有一定的吻合性。在空间上涪陵区气候舒适度可分为3个部分:(1)位于长江以及乌江沿岸,春、秋、冬3季综合评价值均最高,夏季普遍闷热潮湿综合评价值较低;(2)位于涪陵区东南部,气候舒适度随季节变化而变化,夏季的综合评价值最高,冬季的综合评价值最低;(3)位于涪陵区的西南方向,该地区气候舒适度较好,全年的气候舒适度综合评价值基本处于平稳状态。     

遥感反演和站点观测的地气温度分布特征差异

地表温度和近地表大气温度是地球系统、大气系统以及地—气相互作用物理过程的重要参量。在陆地—大气的相互作用过程中,水汽含量、NDVI指数、下垫面变化等因素会对地—气热量传输造成一定的影响。本文首先利用地表温度产品（MYD11A1）以及气温站点数据（GSOD）获得全国尺度下地表温度年最大值、近地面气温年最大值。在此基础上,使用趋势分析法分析2003年—2018年地、气温度年最大值时空分布特征及变化趋势,以及地—气温差气候倾向率变化趋势。最后,结合大气总水汽含量产品（MYD05）、NDVI指数（MYD13A3）、二氧化碳平均浓度增长率分析导致地表温度年最大值与近地面气温年最大值趋势发生变化的原因。研究结果表明：（1）在全国尺度下,2003年—2018年地表温度年最大值呈现北高南低的空间分布特征。近地面气温年最大值的空间分布与地表温度年最大值相反。大气总水汽含量年最大值在热带、亚热带季风气候区内总体较高。水汽含量既影响近地面气温的大小,同时也受到近地面气温的影响,因此,水汽含量年最大值与近地面气温年最大值表现出一定的空间分布一致性特征。（2）在2003年—2018年期间,地表温度年最大值的气候倾向率在空间上表现出北高南低的分布特征。近地面气温年最大值的气候倾向率在空间上也表现为北高南低,与地表温度年最大值的气候倾向率变化基本一致。但地表温度年最大值的变化幅度要大于近地面气温年最大值,并且在个别区域表现不一致。主要分布在天山地区、三江平原以及秦岭南侧地区,地—气年最大值变化趋势相反即地—气差减小。（3）大气总水汽含量年最大值的增加可造成近地面气温年最大值的增加,而植被覆盖度的上升可造成地表温度年最大值下降。但在天山地区大气总水汽含量与地—气差的响应不明显,但天山地区的近地面气温年最大值与CO₂平均浓度增长率的关系较为明显。（4）遥感数据反演的地表温度年最大值和站点观测的近地面气温年最大值空间分布表现出差异,但时间变化趋势基本一致。     

基于多源遥感数据的城市热岛特征与机理研究

以长三角城市群为研究区,基于时序多源遥感数据,通过均值标准差法对城市热岛等级进行分类,研究长三角城市群城市热岛时空分异特征,同时从下垫面属性、人为活动和植被覆盖等角度探索其城市热岛形成机制,可为缓解城市热岛效应提供一定参考。研究结果表明,长三角城市群2013—2018年城市热岛现象明显且呈增强趋势,其城市热岛空间分布呈现“M”型空间分布,具有较强的时空分异;浙江省和江苏省大部分城市的城市热岛较强,而安徽省大部分城市的城市热岛分布范围较小。长三角城市群的城市热岛与建成区空间分布表现出一致性,其热岛效应的增强与建成区和郊区林地面积的增长有关;长三角城市群的城市热岛与夜间灯光分布和植被覆盖空间分布均呈现空间一致性,城市热岛与夜间灯光强度成正比关系,与植被覆盖呈反比关系。     

陆地表层覆盖变化对地表反照率影响的四国对比

陆表覆盖变化影响地表特征从而改变地表能量平衡是理解人类活动对全球气候变化影响的关键环节。选择国际气候谈判主要国家的美国、印度和巴西作为中国的对比国，对比分析不同国别、不同气候带典型陆表覆盖类型的地表反照率时空差异，进而模拟开垦和城市化等陆表覆盖变化对反照率的影响差异。结果表明：(1) 2000年—2015年，中国、美国的地表反照率年际变化存在明显的气候带空间分异特征，中国干旱半干旱区和美国中低纬湿润区表现出降低趋势，而中国亚热带湿润和美国高纬与中部干旱区则表现出明显的升高趋势，印度的地表反照率年际变化呈微弱下降趋势，而巴西为微弱上升趋势。(2)无雪覆盖时，耕地、林地、草地和人造地表反照率具有夏高、冬低的时间变化特征，干旱半干旱区反照率明显高于湿润区。4种类型的国别差异体现在，中国亚热带湿润区地表反照率均以上升为主，干旱半干旱区则相反；美国除耕地在干旱区呈较强的升高趋势外，其余类型基本为降低趋势；印度均表现为降低趋势；巴西则表现为略微升高趋势。(3)与无雪覆盖相比，有雪覆盖时不同陆表覆盖类型地表反照率均有所提高，林地提高幅度最小，约0.06—0.26，耕地提高最大，约为0.17—0.38，且中国林地反照率提高幅度略高于美国。(4)原陆表覆盖为林地时，开垦和城镇化均导致地表反照率升高，且干旱区升高幅度高于湿润区，湿润区的升高幅度随纬度降低而减弱；为草地时，开垦主要在巴西、印度和中、美亚热带湿润区引起地表反照率升高。而城镇化引起的反照率变化则受到原有地表覆盖、季节和气候背景影响存在较复杂的国别和气候带差异。     

利用分形的北京城市空间拓展分析

北京是中国的首都,全国的政治、文化中心和国际交往的枢纽,开展北京的城市形态结构分析,并且运用分形思想规划城市对北京人居环境的改良和人地关系的协凋都有着重要意义。鉴于此,该文基于城市分形理论中的面积-半径法和Landsat卫星遥感影像,估算了北京不同时期和2011年不同方位的城市形态半径维数以确定北京城市空间范围,并分析了北京城市空间拓展特征。研究结果显示:以天安门为中心,北京1978、1990、2000和2011年城市半径分别为7.5、10.5、14.5、16.0km,各时期城市形态半径维数均高达1.95以上,反映出北京城市空间结构的相对杂乱以及人-地关系的不协调,2000年以后则有所改善。2011年北京城市西北方位半径维数高达2.0以上,显示该方位城市空间拓展的不可持续性,而西南、东南、东北方位的半径维数在1.91~1.98之间,显示这三个方位城市建设用地密度总体呈减少趋势,但需要不断降低半径维数以保证城市空间发展的可持续性。     

近40年(1982年—2018年)中国草原区干湿变化趋势分析EI北大核心CSCD

在全球变暖影响下,由降水、气温等气象要素所主导的干湿条件在全球或区域上均发生了明显变化,中国草原区对气候变化敏感、具有明显的生态脆弱性特征,因此研究中国草原区的干湿变化趋势非常重要。本研究基于干旱指数分析了1982年—2018年中国草原区的干湿程度时空变化趋势。结果表明,1982年—2018年中国草原区的干旱指数呈不显著上升趋势。2005年前后两个时期中国草原区表现出显著的趋势差异,1982年—2005年中国草原区干旱指数呈下降趋势,即干旱程度增加,而2006年—2018年呈增加趋势,该时段湿润化明显。2006年之后的中国草原区湿润化趋势源于该地区降水持续增多,而增温停滞导致潜在蒸散发不再升高。分区域来看,1982年—2005年内蒙古草原区干旱指数呈下降趋势,2006年—2018年呈上升趋势;西北草原区在1982年—2005年和2006年—2018年两个时间段干旱指数均呈上升趋势;青藏草原区在1982年—1994年干旱指数呈下降趋势,1995年—2018年呈上升趋势。     

稀疏植被净初级生产力时空变化及气象因素关系分析

本文探讨了2001-2018年古尔班通古特沙漠植被NPP时空格局,基于改进的CASA模型,采用空间分析、相关性分析及地理探测器模型等方法,揭示了研究区NPP气候驱动因子及其影响。结果表明:①古尔班通古特沙漠近18年植被NPP变化总体呈现波动增加趋势,增速为0.56 gC· a^-1,NPP均值为46.90 gC· m^-2· a^-1;②2001-2018年,年均NPP整体呈西低东高、北低南高的空间分布格局,但从动态上而言,基本呈现沙漠腹地较稳定、四周较活跃的格局;③古尔班通古特沙漠植被NPP主要受降水因子的影响,与降水、气温因子均呈正相关关系,从各因子驱动力分析而言,降水因子(0.614 4)为限制荒漠植被生长的主导因素。     

黑龙江省植被大气调节功能时空分布特征

为研究生态系统对环境大气气体调节的贡献,应用碳税法和造林成本法,该文对2000—2010年黑龙江省农田、草地、灌丛等7类生态系统的大气调节功能价值进行估算,分析其时空分布特征。结果表明,2000—2010年黑龙江省净初级生产力逐年退化,下降的面积为127 811km~2,占总面积29.79%,在伊春市、哈尔滨市东部、牡丹江市等地表现得尤为明显;2000—2003、2004—2007、2008—2010年3个时段年均大气调节功能价值分别为1 366.16、1 342.45、1 275.68亿元,呈下降趋势,2008—2010时段较前两个时段价值下降幅度增大;空间上呈现出西南和东南向西北方向递减的趋势;价值构成上表现为阔叶林落叶针叶林草地针阔混交林农田灌丛其他类型。     

灌区蒸散发遥感反演及其时空变化特征分析——以漳河灌区为例

准确反演区域尺度的蒸散发对于水资源循环、气候变化、科学灌溉及干旱与洪涝监测等方面的研究具有重要的科学意义,本文以漳河灌区为典型案例,构建了遥感蒸散发的SEBS模型,验证了其精度,分析了其时空规律。结果表明：①2009—2018年钟祥、荆门、团林站点的（蒸散发） ET观测值与模拟值的平均相关系数分别为0.86、0.84和0.83,RMSE平均值分别为0.61、0.67和0.62 mm/d。年际间的ET观测值与模拟值变化幅度均小于10%,相关系数范围为0.7～0.9,RMSE范围为0.4～0.8 mm/d,标准差比率范围为0.8～1.5。②研究区2009—2018年ET的平均值为427.34 mm,整体呈上升趋势。③年尺度、季尺度和月尺度ET与气温和降水在时间序列上均有较好的一致性。多时间尺度ET均呈东北和西南部高、西部低的空间分布特征。研究结果能够较好地呈现ET的高时空异质特征和年际间空间差异,本文将为漳河灌区水资源开发管理和科学灌溉提供科学依据。     

基于多源卫星遥感数据的中国2003年—2018年CO_(2)时空变化研究EI北大核心CSCD

本研究利用大气制图扫描成像吸收仪SCIAMACHY(Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography)和傅里叶变换光谱仪FTS(Fourier Transformation Spectrometer)卫星遥感传感器反演的CO_(2)产品,结合瓦里关地面站点观测的CO_(2)浓度数据进行验证,并对遥感数据进行校正,最后分析了2003年—2018年中国CO_(2)时空变化特征及其影响因素。结果表明,中国区域CO_(2)柱浓度呈近12个月周期变化且持续上升的趋势。2003年CO_(2)柱浓度年均值为374.4 ppm,2018年CO_(2)柱浓度年均值为413.7 ppm,16年间增加了39.3 ppm,约为10.51%,年均增长率为0.59%。中国区域大气CO_(2)柱浓度的月变化存在明显的时空差异,月变化呈现弦曲线变化,最小值和最大值分别出现在8和4月,2018年月平均大约分别为407.7 ppm和416.3 ppm。CO_(2)柱浓度的高值区主要出现在东部的亚热带和温带地区,2018年年平均最大可达417.9 ppm;最低值是在内蒙古北部,2018年平均约为409.5 ppm。从省级行政单元来看,2018年平均CO_(2)柱浓度最高和最低的省份是浙江省和青海省,分别约为417.8 ppm和412.1 ppm。中国2003年—2018年CO_(2)柱浓度在整个区域出现较大的增长,但是增长率在空间上存在明显的异质性。在空间上,2018年比2003年增长的数值在31.0—45.4 ppm之间,增长的百分比范围在8.9%—12.2%之间,增长较大的区域在高值区,最大增长出现在辽宁和吉林的交界处,约为12.2%;增长较小的区域出现在中国中部,最低的增长约为8.9%。     

基于GWR的湖南省集体土地拆迁补偿的物价驱动分析

通过对湖南省14个地市州的集体土地房屋补偿价格和物价指数的调查,利用Moran指数和地理加权回归(GWR)模型,探讨了二者的联动关系。结果表明,湖南省房屋价值补偿存在明显的空间异质性。GWR模型对物价驱动的拟合优于典型OLS。房屋价值补偿与物价指数存在空间上的关联性,且物价指数在空间上显示了对房屋价值补偿的非平稳性,具有空间差异性特征,UCPI、RCPI、PPI呈负向影响效应,而CPI、RPI呈正向影响效应。RCPI与PPI对集体土地拆迁补偿价格的影响较其他物价指数更为显著。     

基于GIS的浙江省猪、牛、羊养殖数量时空分布特征及重心迁移研究

基于1991—2018年浙江省猪、牛、羊等统计数据,结合GIS空间分析技术,研究了浙江省猪、牛、羊养殖数量时空分布特征,并利用地理重心模型研究了1991—2018年浙江省猪、牛、羊重心迁移。研究结果表明1991—2018年浙江省畜禽养殖以猪为主,牛、羊养殖为辅,各个地市畜禽养殖发展不平衡,且猪、牛、羊养殖数量总体上呈现下降趋势。在空间分布上,羊主要集中于浙江省北部地区,牛主要集中于南部地区,猪则相对比较平衡。研究结果可为浙江省畜牧业健康可持续发展提供参考。     

空气质量与秸秆焚烧相关性分析——以哈尔滨市为例

以哈尔滨市及其周边地区为研究区,选取2015—2018年的空气质量指数数据及秸秆焚烧火点数据,运用地理信息系统空间分析方法、皮尔逊相关系数统计方法,分析了中度及以上污染天气条件下,秋冬季节及春季两个时间段内的空气质量指数与火点数量间的关系密切程度,研究表明,两个因子之间存在较强的正相关性。     

无锡市城市不透水面扩张特征及其水环境效应

以无锡市为研究区,分析了1988-2016年无锡市不透水面扩张特征,并利用重力学模型分析了不透水面扩张对太湖水环境的影响。结果表明,无锡市不透水面呈显著上升趋势。不透水面比率由1988年的4.1%上升至2016年的32.3%。不透水表面空间影响力与太湖水质呈显著的相关性,水体总氮、硅含量与不透水面的空间影响力G相关性最好,相关系数分别为0.929和0.857。叶绿素a浓度、高锰酸钾指数、水温以及2004年前的总磷与无机磷含量与G的相关系数均大于0.6。可见,城市不透水面扩张对周边水体有较大的影响。     

基于DMSP/OLS和NPP/VIIRS数据天山的北坡城市群城市扩展研究

结合DMSP/OLS和NPP/VIIRS夜间灯光数据,对天山北坡城市群1992—2018年的城市夜间灯光进行空间扩展演变研究.利用城市扩展强度、紧凑度以及城市重心转移方法来分析天山北坡城市群城市扩展时空变化特征.结果表明:①1992—2018年天山北坡城市群城市夜间灯光扩展强度值呈高-低-高变化趋势.②在研究期间研究区...     

复杂地形地区月平均气温(混合)地理加权回归克里格插值

以地形地貌特征复杂、观测站点分布稀疏不均匀的四川省为研究区,引入地形因子（坡度和坡向）和植被指数,采用顾及空间关系非平稳性的（混合）地理加权回归克里格模型（（mixed）geographically weighted regression Kriging,（m）GWRK）进行月尺度平均气温插值方法及精度分析研究。针对不同季节和不同地区,将（m）GWRK插值结果与基于全局回归的回归克里格（regression Kriging,RK）插值结果进行对比。结果表明,RK、GWRK、mGWRK回归关系的决定系数R2分别为0.795、0.922、0.911,均方根误差分别为0.83℃、0.64℃、0.55℃,表明GWRK、mGWRK对目标变量的解释能力以及插值精度都优于RK;GWRK、mGWRK相对于RK对月平均气温插值的改进具有季节与地区差异,冬半年的改进大于夏半年,在地形地貌变化大的地区改进大于地形地貌变化小的地区。