基于多源遥感数据的甘肃省农业干旱研究

干旱是农作物生长发育的主要环境胁迫因子,也是制约农业丰产丰收的关键自然要素。农业干旱监测通常基于气象站点观测数据,这在一定程度上难以反映区域尺度的农业干旱状况。以甘肃省为研究区,基于MODIS、TRMM、ESA CCI等遥感数据产品和气象站点数据,利用随机森林回归模型构建综合气象干旱指数（CMDI）,并对甘肃省2011—2019年农作物生长季（4—9月）旱情时空格局及变化规律进行分析。结果表明：（1）CMDI与实测值的决定系数（R2）在各月均高于0.634,且与标准化降水蒸散发指数（SPEI）在空间上具有一定的相关性,表明该指数可反映农业干旱的发生发展过程。（2）甘肃省农业干旱呈现明显的地域分异规律,干旱程度由东南向西北逐渐加重,其中河西地区多为特旱区和重旱区,陇中地区为重（中）旱区,陇南、陇东、甘南地区为干旱-无旱波动变化区。（3）2011—2019年甘肃省农业干旱在年、月尺度上均呈现较大的波动趋势,其中2012年干旱程度最轻,2017年则最为严重;甘肃省大部分地区在4月和6月,陇东、陇南地区分别在5月和9月以及甘南地区4—9月农业旱情有所减轻外,其余地区在农作物生长季的旱情呈加重趋...     

天山东段乌鲁木齐河源区冰雪消融与产汇流水文过程（英文）

Hydrological processes were compared,with and without the influence of precipitation on discharge,to identify the differences between glacierized and non-glacierized catchments in the Urumqi River source region,on the northern slope of the eastern Tianshan Mountains,during the melting season(May-September) in 2011.The study was based on hydrological data observed at 10-min intervals,meteorological data observed at 15-min intervals,and glacier melting and snow observations from the Empty Cirque,Zongkong,and Urumqi Glacier No.1 gauging stations.The results indicated that the discharge differed markedly among the three gauging stations.The daily discharge was more than the nightly discharge at the Glacier No.1 gauging station,which contrasted with the patterns observed at the Zongkong and Empty Cirque gauging stations.There was a clear daily variation in the discharge at the three gauging stations,with differences in the magnitude and duration of the peak discharge.When precipitation was not considered,the time-lags between the maximum discharge and the highest temperature were 1-3 h,10-16 h,and 5-11 h at the Glacier No.1,Empty Cirque,and Zongkong gauging stations,respectively.When precipitation was taken into consideration,the corresponding time-lags were 0-1 h,13 h,and 6-7 h,respectively.Therefore,the duration from the generation of discharge to confluence was the shortest in the glacierized catchment and the longest in the catchment where was mainly covered by snow.It was also shown that the hydrological process from the generation of discharge to confluence shortened when precipitation was considered.The factors influencing changes in the discharge among the three gauging stations were different.For Glacier No.1 station,the discharge was mainly controlled by heat conditions in the glacierized region,and the discharge displayed an accelerated growth when the temperature exceeded 5℃ in the melt season.It was found that the englacial and subglacial drainage channel of Glacier No.1 had become simpler during the past 20 years.Its weaker retardance and storage of glacier melting water resulted in rapid discharge confluence.It was also shown that the discharge curve and the time-lag between the maximum discharge and the highest temperature could be used to reveal the evolution of the drainage system and the process of glacier and snow melting at different levels of glacier coverage.     

疏勒河中下游胡杨林土壤水盐空间变化与影响

基于河西走廊疏勒河中下游绿洲天然胡杨林下8个采样点720个土壤样品和6.8524 hm2的7个样方,应用统计学及相邻格子法等研究了胡杨林土壤水盐的空间变化特征及其影响。结果表明:研究区土壤含水量随深度而增加,土壤全盐量变化与之相反,两者在80 cm土层之上变化剧烈,之下变化平缓;土壤水盐含量变异差异明显,均属于中强度变异。各层土壤水盐含量存在着自中游向下游水分减少、盐分增加、表层聚盐加重的显著空间分布规律。研究区胡杨林生长受到土壤水盐胁迫,种群结构残缺;下游胡杨林分偏老,稀疏矮小,已明显衰退。长此下去,下游胡杨林将因快速衰退演替而全部死亡。     

近50 a来乌鲁木齐河源区径流变化及其机理研究

 乌鲁木齐河源区径流是供给中下游地区和乌鲁木齐市的重要水源。通过对河源区3个水文断面（1号冰川、空冰斗和总控）有观测记录以来的径流变化研究,一方面提供径流观测的最新资料,使人们对乌鲁木齐河源区径流近期变化有新的认识;另一方面通过对气候、冰川变化的综合分析,揭示乌鲁木齐河源区径流近50 a变化事实和可能的原因。结果表明：河源区3个水文断面径流自有观测记录以来整体上呈增加趋势,其中总控水文断面径流虽有增加,但不显著。影响3个水文断面径流变化的因素不同,1号冰川水文断面径流变化受控于冰川区热量条件,当消融期气温大于2 ℃时,径流呈加速增长。1号冰川径流不仅包含了冰川对气候变化的瞬时响应,也包含了冰川对气候变化的滞后响应,由冰川物质平衡和面积计算的冰川体积损失量变化较好地验证了径流变化。对于空冰斗融雪径流,降水量多寡是导致径流变化的主导因素,但冰斗区固态降水多,气温亦起着不可忽视的作用。总控水文断面径流大小与气温和降水关系比较复杂,表现为近年来气温和降水增加,径流却有下降趋势,这可能与河源区实际蒸散增强、冰川快速退缩导致径流峰值已经出现、大范围冻土消融导致的地下渗漏量增多等原因有关。     

宝天高速公路牛背至天水段沿线居民生活质量

通过对宝天高速公路牛背至天水段居民生活质量的问卷调查,借助SPSS13.0统计分析软件,运用主成分分析计算沿线居民生活质量综合得分,然后选用调查项目中的4个指标,用多元线性回归的方法,建立生活质量与指标间的函数关系,并对各指标的影响程度进行分析,以揭示影响生活质量的主要因素。     

近10年来可可西里地区主要湖泊冰情时空变化

基于2000-2011年可可西里地区湖泊边界矢量数据、MODIS和Landsat TM/ETM+遥感影像和气象数据等资料,利用RS和GIS技术综合分析该地区主要湖泊冰情变化特征及其影响因素。结果表明：① 可可西里地区湖泊开始结冰和完全结冰出现在每年的10月下旬至11月上旬和11月中旬至12月上旬,湖泊由开始冻结至完全冻结持续时间约半个月;湖冰开始消融和完全消融时间较为分散,主要出现在每年的4月下旬至6月初和5月初至6月上旬,湖泊完全封冻期和封冻期为181 d和196 d。② 2000-2011年间,可可西里地区湖冰物候特征发生了显著变化,湖泊开始冻结和完全冻结时间推迟,湖冰开始消融和完全消融时间提前,湖泊完全封冻期和封冻期持续时间普遍缩短,平均变化速率分别为-2.21 d/a和-1.91 d/a。③ 湖冰物候特征及湖泊冰情演变是区域气候变化和湖泊自身条件共同作用的结果,其中气温、湖泊面积、湖水矿化度和湖泊形态是影响湖冰物候特征的主要因素,而湖泊热储量、地质构造等因素对湖冰演化的作用亦不可忽视。④ 可可西里地区湖泊冻结空间模式与消融过程相反,以湖冰由湖泊一岸扩展到另一岸的湖泊数量居多。     

天山东段冰雪消融与产汇流水文过程——以乌鲁木齐河源区为例

应用天山北坡乌鲁木齐河源区1 号冰川、空冰斗和总控3 个水文断面2011 年5-9 月每10min 实测水位数据、15 min 的气温、降水数据、1 号冰川消融及空冰斗区积雪观测数据,采用排除和不排除降水对冰雪消融产流影响的研究方法,系统分析了不同冰川覆盖率下水文断面冰雪消融特征及产汇流过程。结果表明：（1） 乌鲁木齐河源区3 个水文断面流量昼夜差异明显,1 号冰川水文断面白天径流大于夜晚径流,空冰斗和总控断面则相反;3 个断面流量亦具有显著日变化过程,且流量峰值大小和到来的时间存在差异。（2） 在排除与不排除降水两种天气影响下,1 号冰川最大流量滞后最高气温分别为1~3 h 和0~1 h;空冰斗断面分别为10~16 h和13 h,总控断面分别为5~11 h 和6~7 h,反映了1 号冰川从消融产流到汇流时间最短,空冰斗积雪消融产流时间最长,总控位于二者之间,同时亦反映伴随降水过程冰雪融水汇流迅速,即从产流到汇流时间有一定的缩短。（3） 影响3 个水文断面流量变化的因素不同,冰川区热量条件是影响1 号冰川水文断面的关键,1 号冰川在过去20 余年间,冰内、冰下排水道变得更为单一,对融水的阻滞和贮存作用弱化,融水汇流过程变得更为迅速。（4） 冰川覆盖山区流域水文断面在冰川消融期的流量过程线变化及最大流量与最高气温时滞变化规律在一定程度上对于认识冰川覆盖率有差异背景下的流域下垫面水系演化、冰雪消融过程及水文断面径流补给具有重要的指示意义。     

祁连山冰川服务价值评估及其时空特征

冰川为干旱区人类福祉和社会经济发展提供必不可少的资源与服务,开展冰川服务价值评估及时空特征研究对于区域社会经济可持续发展和环境保护具有重要意义。基于祁连山第一次和第二次冰川编目数据,通过构建冰川服务价值评估体系,并结合单位面积服务价格法、价值当量因子法和冰川服务价值变化指数等方法,评估祁连山冰川服务价值及时空变化。结果表明：① 2016年祁连山冰川服务价值为243.54亿元,气候调节和径流调节构成该地区冰川最主要的服务,其次是淡水资源供给和水力发电,四者分别占总价值的60.58%、33.14%、3.47%和1.75%,其他类型服务价值约为2.59亿元。② 在祁连山各水系中,疏勒河流域冰川服务价值最高（77.71亿元,占31.91%）,其次为哈尔腾河流域（43.21亿元,占17.74%）和北大河流域（32.81亿元,占13.47%）。在行政区划上,青海省的祁连山冰川服务价值高于甘肃省11.38亿元,其中海西蒙古族藏族自治州和酒泉市境内的冰川服务价值较高,分别为111.24亿元（占45.68%）和77.58亿元（占31.86%）。③ 1956—2010年期间,祁连山冰川服务价值量损失4.35亿元,且冰川服务价值变化呈现经向地带性分异规律,价值损失自西向东呈加快趋势。     

2000-2016年青海湖湖冰物候特征变化

湖冰物候特征是气候变化的灵敏指示器。基于2000-2016年青海湖边界矢量数据,结合Terra MODIS和Landsat TM/ETM+遥感影像及气象数据,利用RS和GIS技术综合分析青海湖湖冰物候特征变化及其对气候变化的响应。结果表明：① 青海湖开始冻结、完全冻结、开始消融和完全消融的时间分别为12月中旬、1月上旬、3月中下旬和3月下旬至4月上旬,平均封冻期和平均完全封冻期为88 d和77 d,平均湖冰存在期和平均消融期为108 d和10 d。② 近16年间青海湖湖冰物候特征各时间节点变化呈现较大的差异性。湖泊开始冻结日期相对变化较小,完全冻结日期呈先提前后推迟的波动趋势,开始消融日期呈先推迟后提前的波动趋势,完全消融日期在2012-2016年呈明显提前趋势。青海湖封冻期在2000-2005年和2010-2016年呈缩短趋势,但减少速率慢于青藏高原腹地的湖泊。③ 青海湖冻结和消融的空间模式相同,即湖冰形成较早的区域则消融较早,且前者持续时间（18~31 d）整体上大于后者（7~20 d）,二者相差约10 d。④ 冬半年负积温大小是影响青海湖封冻期的关键要素,但风速和降水对青海湖湖冰的形成和消融亦发挥着重要作用。     

可可西里盐湖湖水外溢可能性研究（英文）

After the bursting of Huiten Nor in Hoh Xil Region in September, 2011, the topic on whether the water overflowed from the Salt Lake would enter into the Chumaer River and become the northernmost source of the Yangtze River has aroused wide concern from public and academic field. Based on Landsat TM/ETM+/OLI remote sensing images during 2010–2015, SRTM 1 arc-second data, Google Earth elevation data and the observation data from the Wudaoliang meteorological station, the study initially analyzed the variations of the Salt Lake and its overflowing condition and probability. The results showed that the area of the Salt Lake expanded sharply from October 2011 to April 2013, and then it stepped into a stable expansion period. On October 27, 2015, the area of the Salt Lake had arrived at 151.38 km~2, which was about 3.35 times the area of the lake on March 3, 2010. The Salt Lake will overflow when its area reaches the range from 218.90 km~2 to 220.63 km~2. Due to the differences between SRTM DEM and Google Earth elevation data, the water level of the Salt Lake simulated would be 12 m or 9.6 m higher than the current level when the lake overflowed, and its reservoir capacity would increase by 23.71 km~3 or 17.27 km~3, respectively. Meanwhile, the overflowed water of the Salt Lake would run into the Qingshui River basin from its eastern part. Although the Salt Lake does not overflow in the coming decade, with watershed expansion of the Salt Lake and the projected precipitation increase in Hoh Xil region, the probability of water overflow from the Salt Lake and becoming a tributary of the Yangtze River will exist in the long term.