地学信息图谱－空间分析模型构建与土地利用格局空间变化研究

文章以松嫩平原为例,开展土地利用格局空间变化研究。该区包括白城市、松原市等10个市县,土地面积46930km2。半个世纪以来,该区的土地利用格局发生了较大的变化,湿地萎缩、草地退化、土地沙化、土地盐碱化,荒漠化迅速发展,制约该区的可持续发展。本文以多元遥感数据为空间数据源,以3S技术为支持,以1km×1km的栅格单元为最小信息图谱单元,构建地学信息图谱－空间分析模型,进行土地利用变化研究; 土地利用格局及其影响因子的空间回归分析; 及土地利用格局空间变化趋势预测。研究结果表明,到2019年该区的土地利用结构与功能将发生巨大的变化,湿地、水域、草地的面积分别减少61.37%,52.45%和45.77%,盐碱地面积增加21.76%。盐碱荒漠化将进一步扩张。因此,必须及早制订相应的对策与方案。
文章将地学信息图谱方法与空间分析方法相融合,构成地学信息图谱－CA­Markov耦合模型,以栅格图谱数据－元胞图形数据进行模型运算,将复杂的、变化的生态景观特征以图谱的形式展现出来。从而使研究的全过程实现了栅格化、数字化、空间化、动态化和图谱化。     

野外路线整理过程中的注意事项——RGMAP技术在区域地质调查中的运用

野外路线上各要素内容是数字化区域地质填图（RGMAP）工作中最基本信息.在野外数字化信息采集过程中对各要素的描述规范统一是数字化地质成图的重要条件,也是体现数字化区域地质调查特色与效果的最好表现形式.笔者对野外路线整理过程中的实际工作体会进行了总结,意在为初始从事RGMAP技术的同行们提供借鉴.     

北京城区大气混合层内臭氧垂直结构特征的初步分析——基于臭氧探空

本文利用2013年6月至2015年10月北京南苑观象台两年多午后臭氧探空资料,初步分析了北京城区大气混合层内臭氧浓度的垂直分布规律以及典型天气条件下大气边界层臭氧的变化特征.主要结果有：（1）季节平均而言,地表至对流层中部（8 km）的臭氧浓度在夏季最高,冬季最低,相差50~130 μg·m^-3,最大差异在边界层.总体而言,对流层臭氧浓度随高度有比较缓慢的增加,但是边界层内臭氧浓度的垂直结构随季节有比较大的差异：夏季混合层中部存在一个臭氧浓度极大值,这与夏季比较强的光化学生成臭氧有关;而在冬季地面臭氧浓度很低,平均值小于40 μg·m^-3,说明冬季地面是臭氧很强的汇.（2）臭氧浓度季节内变率的季节差异也十分明显,夏季最大、冬季最小.季节内变率在从边界层向自由对流层过渡区域最小（夏季为24 μg·m^-3,冬季仅为10 μg·m^-3）,在边界层内变率较大,夏季可达64 μg·m^-3（冬季为30 μg·m^-3）,这也说明边界层化学过程明显影响臭氧浓度的变化.（3）我们从所有白天样本中严格筛选了部分混合层样本,并把臭氧浓度在由混合层向自由大气过渡时的垂直分布分成了三类,即臭氧浓度随高度增大（Ⅰ型）、减小（Ⅱ型）以及基本稳定不变（Ⅲ型）;臭氧垂直结构类型有明显的季节特征,夏季主要是Ⅱ型,而冬季则以Ⅰ型为主.（4）此外,我们还针对一些典型天气过程（强风、静稳雾天和PM_2.5污染）边界层内臭氧的变化特征进行了分析,结果表明：强风切变产生的机械对流引起的充分混合,有利于高层臭氧向低层输送,使得混合层内臭氧浓度的垂直梯度明显减小,同时混合层高度较高,达3 km以上;在高湿度静稳天气控制下,大气混合层较稳定,对北京上空污染物的垂直扩散十分不利：颗粒物浓度升高,削弱到达近地层的太阳辐射,从而降低臭氧的生成效率,混合层内臭氧浓度与混合层厚度都处于较低水平.     

平流层－对流层相互作用的多尺度过程特征及其与天气气候关系—研究进展

在过去5年中,在国家自然科学基金委员会和中国科学院的项目支持下,针对以大气上下层相互作用中的多时空尺度过程特征及其与天气气候的关系为主要关注内容,开展了几个方面的研究。本文介绍其中的一些主要进展与结果,包括:(1)平流层臭氧的探测与分析研究;(2)平流层－对流层质量交换(STME)与对流层顶特征研究;(3)中层大气多尺度波动特征研究;(4)大气辐射传输和中层大气卫星临边遥感新方法研究。     

上对流层-下平流层交换过程研究的进展与展望

上对流层和下平流层(UTLS)区域的高度范围大致为5～20 km.UTLS区域大气成分的分布及变化对于认识气候长期变化也极为重要,因为该区域的臭氧是一种有效的温室气体,其中的水汽、卷云和气溶胶对太阳短波辐射和地球长波辐射有很强的调制作用,因而对于天气和气候变化产生不可忽略的辐射强迫作用; UTLS区域中,还有航空业的飞机排放,强对流云云中与云上闪电产生相当量的NOx,这些都对UTLS区域乃至更高及更低层大气的化学成分与分布产生重大影响.该文介绍上对流层和下平流层区域的交换过程研究的意义和手段,同时介绍有关研究的进展,重点回顾近年来国内一些学者开展的工作.另外,还列举一些研究问题和方向,最后重点展望青藏高原上空上对流层-下平流层区域的研究,因为该地区UTLS交换过程不仅具有显著区域特征,而且在全球平流层-对流层交换中可能有重要贡献.     

人类工程活动的生态环境效应--以大连市金州区七顶山乡一带生态环境演变为例

简要介绍了人类工程活动:人工开垦水田、建造水坝和超采地下水为大连市供水,导致生态环境一系列演变,从自然生态系统变为人工生态系统,同时导致了次生地质灾害:海水倒灌入侵,污染地下水源,引起了C l-浓度从50 m g/L上升到250~500 m g/L,最高可达1 000 m g/L,超过国家标准;土地沙化和产生的流动沙丘,它们危害农业生产和农舍。     

干旱对黔西县农业生态的影响

从干旱的概念、类型、指标、成因及抗旱措施几方面浅析干旱对黔西县农业生态的影响。     

国家气候观象台建设观测环境问题

城市化对全国气象台站观测环境造成了严重影响.针对国家气候观象台建设中观测环境的评估和新选址问题进行了讨论.国家气候观象台的环境选择必须较好地反映本地较大范围的气象要素特点.避免局部地形、障碍物或者人为因素的影响.观测环境下垫面与区域地表一致有利于真实反映区域的实际情况,但在部分陆面特征中,农业生产也会对部分气象要素的观测造成影响,这些在具体观测项目中要作具体考虑.对于受城市化影响的气象台站,在新建国家气候观象台的同时保留原观测站是比较好的选择.     

辽河大伙房水库汇水区农业非点源污染入库模拟

利用输出系数法和SWAT模型,对大伙房水库汇水区农业非点源污染(ANSP)进行了入库模拟研究,并用2006—2009年的水文和水质监测数据对模型进行了校准和验证。研究结果表明:汇水区年均输入到水库的泥沙量、总氮和总磷负荷分别为82.65×103 t、1 873.49t和81.97t;月入库泥沙量、总氮和总磷负荷与径流量有着较强的相关性,ANSP的产生和迁移受降水、径流过程影响很大,每年7、8月份的氮、磷和泥沙流失量达到年内最大值,分别占全年流失总量的42.64%、44.42%和67.91%。水库汇水区各流域对水库氮、磷污染的贡献率由大到小依次为:浑河流域(清原段)、苏子河流域、社河流域和水库周边小流域。