城区复杂下垫面天空视域因子参数化方法——以北京鸟巢周边地区为例

天空视域因子(sky view factor,SVF)是一个描述三维空间形态的数值,可以反映复杂的城市形态,被广泛应用于城市热岛效应、城市能量平衡等方面的研究。利用数字表面模型(digital surface model,DSM),以北京鸟巢周边地区为例,计算该地区的SVF;同时还利用鱼眼相片提取SVF,并对2种方法的计算结果进行比较分析。结果表明,利用DSM数据计算的SVF受搜索半径大小、搜索方向数量的影响,SVF随着搜索半径的增大而减小,随着搜索方向数量增加而减小;当搜索方向为32个、搜索半径为80个像元时,DSM提取的SVF结果最准确,与鱼眼相片计算得到的SVF最接近,均方根误差为0. 064; 2种方法计算的SVF具有线性相关关系,表明利用DSM计算大范围城市SVF的方法具体一定的可行性。     

近20年京津唐地区不透水面变化的遥感监测

不透水面是衡量城市化程度的重要指标之一,对京津唐城市群的不透水面进行深入研究,可以量化城市群扩张过程及其影响,对该区域多城市协调发展及规划布局具有重要意义。本文结合高分辨遥感影像、生长季及落叶季的Landsat TM遥感影像和夜间灯光数据等,采用分类和回归树（Classification and rRegression Tree, CART）算法,构建了适于京津唐地区不透水面盖度提取的技术方案,获取了京津唐地区1995-2016年共5期地表不透水面盖度专题信息,并分析了地表不透水面的时空演变规律,结论为：① 适于京津唐地区不透水面盖度提取的CART算法的最佳输入变量组合为：生长季和落叶季的Landsat TM图像以及对应的夜间灯光数据;其次为生长季Landsat TM遥感图像和夜间灯光数据组合方案。利用该组合方案,ISP估算输出结果的交叉验证精度R值可以达到约0.85,可以满足地表不透水面纵向对比分析的需要。② 从地表不透水面总面积数量值来看,1995-2016年京津唐主体城市区域整体上呈增长趋势,其中2011-2016年地表不透水面积增加愈加明显;③ 从地表不透水面盖度值的高低来看,1995-2016年京津唐中、高盖度不透水面的占比都是在不断增长的,低盖度不透水面占比存在少量下降现象,且京、津、唐3城市的主体城区各阶段变化差异较大,反映出了各城市扩张具有各自不同的时空演变特征。     

城镇-农业-生态空间划定的多情景模拟

城镇-农业-生态空间划定(简称"三区"划定)是国土空间规划的核心内容,对于科学合理地规划、利用有限的国土资源具有重要的意义。已有研究主要根据区域内土地利用与社会经济发展现状构建指标体系进行"三区"划定,较少将未来土地利用变化纳入"三区"划定过程中,使得划定结果在指导实践过程中缺乏前瞻性。针对这一问题,本文提出一种基于土地利用情景模拟,结合指标体系评价与决策树特征挖掘的"三区"划定方法,并以武汉市2015年土地利用现状为基础,在土地利用变化情景模拟的基础上进行"三区"划定。通过对比,验证了本文提出方法的合理性。研究发现:①不同情景下的"三区"空间在规模、空间分布上具有明显差异,将未来土地利用变化纳入"三区"划定过程中确有必要;②不同土地利用情景下"三区"空间的差异主要出现在三类空间的交界区域,这些区域是国土空间规划应该关注的重点区域。     

利用单窗算法反演Landsat 8 TIRS数据地表温度

以Landsat 8为数据源,并结合地表发射率、大气透过率等参数遥感估算方法,提出了针对TIRS 10数据的单窗算法TIRS10_SC,并开展了研究区的地表温度反演3种单窗算法的对比研究。结果表明,TIRS10_SC算法紧密结合Landsat8 TIRS传感器的特性,通过遥感估算城区下垫面的地表发射率、大气透过率等特征,可以较为准确地估算出地表不同覆被类型的温度;裸土与水泥下垫面等相对均质的下垫面的温度反演效果稍好,TIRS10_SC算法和Q_SC算法其平均误差为0.60℃,JM_SC算法其平均误差为1.01℃;对于植被下垫面,TIRS10_SC算法和Q_SC算法其平均误差为1.48℃,JM_SC算法其平均误差为1.26℃,为了提升城区植被下垫面温度反演精度,应该进一步准确地量化其发射率特性。     

南海古生产力研究进展

海洋表层水中的浮游生物通过光合作用和沉降作用,将碳从真光层“泵”入深海,从而使海洋表层生产力、CO2浓度与全球气候3个环节连接起来。海洋存储的CO2是大气的60倍,因此,在相当程度上,海洋控制着大气中CO2浓度的变化,海洋生产力控制着全球碳循环,从而对全球气候变化产生极大的影响。因此,研究海洋生产力的变化,对于理解全球环境变迁有着重要的意义。     

珠江河口及近海水体中铜的水平和形态分布

对夏季(2002-07)和冬季(2003-01)航次中珠江河口及近海水域样品中金属铜的总含量以及总溶解态、颗粒态、游离态铜含量进行对比分析。结果发现,夏季铜的总浓度水平分布并非完全体现陆源性规律,而是随河口向外海递增。而在冬季,总铜浓度的空间变化呈现和夏季完全相反的趋势,即随河口向外海逐渐降低。说明研究水域中金属铜可能具有其他来源,同时在很大程度上受到夏季沿岸上升流的影响。但是,游离态铜的分布在冬季和夏季却呈现相同的趋势,即自河口向外海逐渐降低。说明铜的形态分布在更大程度上取决于水体的理化性质。     

GPCP与中国台站观测降水的气候特征比较

文中利用GPCP降水资料和中国大陆740个台站雨量计降水观测结果,分析研究了1980—2000年中国大陆范围内两者的异同。平均降水率分布结果表明:在中国台站雨量计分布密集地区(100°E以东)两者的多年年平均、季平均和月平均降水率分布具有很好的一致性,即均能表现自春季至冬季中国大陆降水分布自东南向西北伸展,然后向东南后退的气候变化特点。对长江中下游、华北、东北、西南的降水距平随时间的变化分析表明,两者的月距平随时间变化也具有很好的相似性,相关系数均超过0.8。差异分析还表明,由于中国降水季节性变化和台站雨量计密度不均匀,造成春秋冬三季节GPCP和台站雨量计之间的差异较小,而夏季差异较大。总体上GPCP有过高估计降水率的趋势。在GPCP逐月降水资料既能很好地反映出100°E以东中国大陆降水的气候分布,又能很好地表示出上述地区降水量异常变化的基础上,我们利用GPCP降水资料对青藏高原和中国大陆西北地区西部降水分布及变化进行了分析。结果表明20世纪80年代前期青藏高原西部降水偏多,而90年代后降水量减少;中国西北地区降水总体偏少,但没有明显的变化趋势。     

北方农牧交错带植被覆盖变化遥感监测研究——以河北省沽源县为例

基于河北省沽源县1998年、2003年和2008年同期TM遥感影像,利用像元二分模型和专家分类器,结合研究区土地利用图和野外考察资料,对该县近10 a来植被覆盖度动态变化时空特征进行分析,并参考统计数据,分析其生态治理情况。结果表明:在3个时间监测点内该县大部分地区处于中度覆盖和较高覆盖水平,植被覆盖度总体得到提高;1998年9月~2003年9月间植被覆盖处于稳定状态,2003年10月~2008年9月间植被覆盖度提高;轻微提高地区主要分布在高原农牧区,稳定区主要为南部低山林区;治理工程效果显著。     

内蒙古东部博克图地区石炭纪埃达克质花岗岩地质特征及构造意义

报道了大兴安岭东部博克图地区二支沟岩体的岩相学、岩石地球化学以及地质年代学特征,探讨了它们的形成时代、岩石成因以及成岩构造背景。根据LA-ICP-MS U-Pb定年结果,二支沟岩体的侵位年龄为(317.2±2.2) Ma与(319.2±2.3) Ma。二支沟岩体岩性为花岗闪长岩,具高硅、富碱,低MgO、CaO的特征,属于准铝质-过铝质,高钾钙碱性I型花岗岩。二支沟岩体的Ba/Nb=70.44~98.20,Ba/La=17.85~28.12,δEu具负异常,暗示源区可能为壳源,存在少量地幔物质与强氧化流体混入。此外,二支沟岩体具有高Sr和低Y、Yb的特征(Sr含量>400×10^-6,Y含量<18×10^-6,Yb含量<1.9×10^-6),与埃达克岩类似,但其更为富钾,表明二支沟岩体具有C型埃达克岩特征。二支沟岩体富集大离子亲石元素(LILE) Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Hf、Zr等高强场元素(HFSE),其 (La/Yb)_N=12.05~18.03,轻稀土元素(LREE)富集,重稀土元素(HREE)亏损。其Rb、Ba含量和Rb/Yb(51.49~148.93)、Ba/Yb(430.17~698.83)比值明显高于MORB,与海拉尔盆地和西藏冈底斯埃达克岩相似,表明其成因为底侵作用新生的增厚的玄武质下地壳的熔融。研究区晚石炭世岩浆形成于造山阶段挤压环境。额尔古纳-兴安地块与松嫩地块于晚石炭世((317.2±2.2) Ma之后)构造背景由碰撞造山晚期的挤压、地壳加厚向造山后期的伸展、垮塌的环境转换,并向更加稳定的板内构造环境演变。     

辽北开原地区房木花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

研究区位于华北克拉通北缘东段、华北克拉通与兴蒙造山带的交接部位。本文通过对辽北开原地区房木花岗斑岩的岩石学、年代学和地球化学研究,探讨了其形成时代、岩石成因和构造环境,并进一步探讨了华北克拉通东部岩石圈减薄的起始时间。用LA-ICP-MS技术测定了花岗斑岩的锆石U-Pb同位素,获得其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为（117±1）Ma,表明花岗斑岩形成于早白垩世。花岗斑岩具有高硅、富碱、贫镁和钙的特征,富集大离子亲石元素（K、Rb）和高场强元素（Th、Ta、Nb）,亏损Sr、Ba、P、Ti元素,稀土配分曲线均呈现右倾海鸥型,具有明显的负Eu异常;显示研究区花岗斑岩为A型（A₁亚型）花岗岩,形成于古太平洋俯冲的后造山伸展环境,其岩浆源于地幔物质上涌而导致的地壳物质重熔。研究区在（156±1）Ma之前,属于挤压造山环境,表明研究区岩石圈减薄时间应处于156~117 Ma之间。