新疆北部平原区2003-2011年地下水水质变化特征

近年来,大规模的人类活动加剧了区域地下水水质恶化。为了解新疆北部平原区地下水水质时空变化特征,文章以平原区的乌鲁木齐市、克拉玛依市、昌吉回族自治州、阿勒泰地区、博尔塔拉蒙古自治州、塔城地区、伊犁哈萨克自治州(直属)、石河子市等8个地区(州、市)的地下水水质变化为研究对象,分析了平原区地下水化学特征、典型区石河子市地下水水质年内变化及年际动态、分别对比了平原区边缘、过渡带和中心2003年和2011年共51组原位取样点水质指标数据。结果表明：新疆北部平原区地下水化学类型与含油盆地有类似的规律,在边缘主要为HCO3 Ca,到中心过渡为HCO3 Na;典型区(石河子市)地下水质10月优于4月,2001-2010年地下水水质呈恶化趋势;地下水水质达到或优于Ⅲ类的面积占统计总面积的百分数由2003年的79%降至2011年的64%。得出了新疆北部平原区具有地下水水化学类型空间分带性、8年来除昌吉回族自治州部分地区外地下水水质变差、平原区中心地下水水质变差幅度最大的结论。讨论了典型地区(州)地下水水质类别变化特征及造成这种变化的原因(机井混层取水、工业活动和农业活动、开采量增大等),提出了地下水水质改善与污染防治对策(控制点源的排放、加强地表水污染的防治、防止农业面源污染、分层开采地下水、重视地下水水质动态监测等)。     

顾及空间尺度效应的城市土地利用变化精细化模拟

城市土地利用变化模拟是优化土地资源配置的科学依据,提高其精细化程度和可靠性有助于准确把握城市用地发展趋势,对城市土地资源精准调控具有重要意义。基于宏观遥感分类的土地利用变化模拟,难以在街区尺度上揭示城市用地社会功能变化及精细化模拟中空间尺度效应来源和作用机理。本文联合遥感影像和POI数据识别出城市土地利用精细化特征,运用响应面法率定土地利用精细化模拟的最优空间尺度组合,在此基础上,利用CA-Markov模型开展了未来土地利用变化的精细化模拟。以武汉市中心城区为应用案例,研究结果表明：基于POI 的城市土地利用精细化识别方法,可以深度解析城市建设用地的社会功能,极大改善了传统基于遥感的土地覆被宏观解译效果;研究区土地利用变化元胞自动机精细化模拟的最优空间尺度组合是30 m元胞、7×7邻域以及冯诺依曼邻域类型,采用最优空间尺度组合能够提高土地利用变化精细化模拟的可靠性。响应面试验设计结果可有效识别精细化模拟过程中空间尺度效应的主要来源,并区分其对模拟精度的影响程度与正负效应;预计到2025年,研究区建设用地范围将继续向周边扩张,各类型用地之间互为交织,土地利用空间格局将呈更加破碎化趋势。     

丽水近50年气温变化规律、突变分析及趋势预测

本文采用1953～2004年丽水观测站气温资料,通过使用线性回归分析、滑动平均、累积距平等方法对近50年的气温进行诊断分析,得出1953年以来丽水的年平均气温总体以0.1185℃/10 a的变化率上升;通过用滑动t-检验、Yamamoto法、Mann-Kendall法等方法大致确定1958年、1997年是年平均气温由冷转为增暖的突变点.在此基础上针对年平均气温序列本身建立了自回归滑动平均模型,模型预报能较好的拟合实况序列,对下一年的趋势预报有一定的应用价值.     

库布齐沙漠南缘抛物线形沙丘表面粒度特征

对库布齐沙漠南缘抛物线形沙丘特征断面上下层（0~5cm、5~10cm）沉积物采样分析结果表明,沙丘粒径与分选参数及其分布随沙丘形态、发育程度和植被生长状况发生变化。抛物线形沙丘丘体迎风坡下凹背风坡上凸,丘顶始终处于侵蚀亚环境。在顺风向断面,平均粒径从迎风坡脚到丘顶变粗,从丘顶到背风坡脚又变细,且这种变化在高大沙丘上更为明显;分选性在迎风坡为中等和较好,丘顶较差,顺风向到背风坡脚逐渐由中等变为较好;粒径频率曲线在丘顶双峰正偏,除迎风坡脚单峰正偏外,其余部位均单峰近对称。在垂直于风向的两翼断面,平均粒径在成熟沙丘由翼顶向两侧坡脚趋于变细,而在欠成熟沙丘无明显的变化趋势。翼间平地沉积物受植被等影响,平均粒径偏细但分选性差,偏度为正偏和极正偏,峰度为尖锐和非常尖锐。受不同时期风况的影响,成熟抛物线形沙丘上下层粒度参数在沙丘断面的分布较欠成熟沙丘一致。     

3S技术在抛物线沙丘形态特征研究中的应用

3S技术的发展为风沙地貌研究提供了新的方法和强有力的技术支持。基于GIS平台,利用差分GPS实测数据,通过空间插值生成DEM,可有效提取地形因子和形态参数,实现风沙地貌三维形态特征的定量化研究;结合高分辨率遥感影像,不但可以提取风沙地貌二维形态特征,还可以提取植被覆盖信息。该文以内蒙古库布齐沙漠典型抛物线沙丘为研究对象,探讨3S技术在沙丘形态特征研究中的应用,结果表明:该区沙丘平面形态呈U型,丘臂指向W;纵剖面上迎风坡较缓、背风坡较陡,横剖面不对称;沙脊线所夹中轴线走向为WNW-ESE,反映了盛行风或合成输沙方向;油蒿灌丛分布在背风坡、两翼及其间平坦地;在长期合成风的作用下,沙丘向前移动,丘臂间的油蒿灌丛发生阶段性的弧带状自然恢复。     

沙质草地碟形风蚀坑形态气流相互作用

 呼伦贝尔沙质草地碟形风蚀坑长轴走向呈WNW-ESE。野外观测结果表明,风向与碟形风蚀坑长轴走向关系决定了风蚀坑内部的气流模式,右斜交与垂直气流促使风蚀坑横向扩展与深挖,平行与左斜交气流有利于侵蚀区内部沙物质的向外输送并导致风蚀坑沿长轴向延伸。右斜交及垂向气流在碟形坑南缘产生顺时针向的垂直轴涡流,而平行与左斜交向气流在西北缘产生逆时针向的垂直轴涡流。沿长轴向,气流进入风蚀坑边缘发生分离减速,在风蚀坑底部重新附着,沿出风段坡面开始加速上升至坑后沙丘顶部,在坑后沙丘背风坡气流发生扩散减速。在横断面或弧形断面气流以单增或单减的形式存在。观测期间风蚀坑总体上以堆积作用为主,区域风能大小决定了蚀积作用强弱,而输沙方向与风蚀坑长轴向夹角决定蚀积空间分布格局。     

我国华东地区气候变化与副高指数的小波分析

根据1951～2007年华东地区逐月平均气温和降水资料,在利用连续小波变换对华东地区的降水、气温与副高指数的时频变化特征进行分析的基础上,采用交叉小波变换方法分析了华东地区近57年的气候变化与副高之间的相关关系.结果表明,华东地区气候要素与副高指数距平序列都存在着不同时间尺度的周期分量,并且各周期分量的强度是不同的.其中以2～8年尺度的年际振荡较为明显,10年以上的年代际变化以1980年为突变点.     

黄淮海平原冬小麦最大可能蒸散的估算

作物最大可能蒸散考虑了作物及当地地表状况,为当地地表实际覆盖情况下实际蒸散的理论上限值,能客观分析作物对水分的需求程度和农业干旱状况。基于遥感（叶面积指数和地表反照率）数据和逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式,计算黄淮海平原小麦种植区27个气象站冬小麦生育期2000-2015年逐日蒸散,提取得到冬小麦生育期逐日最大可能蒸散数据集,并分析其时空变化特征及成因。结果表明:与联合国粮农组织（FAO）单作物系数法计算的最大可能蒸散E_k对比,区域平均最大可能蒸散E_c的时间变化趋势与E_k一致,空间分布上E_c符合客观实际。黄淮海平原冬小麦全生育期、越冬期和返青-拔节期E_c均呈北低南高的分布特征,日平均值分别为1.99 mm,0.44 mm和2.75 mm;其余3个生育期（越冬前、抽穗期、乳熟-成熟期）在空间分布上差异不大,日平均值分别为1.23 mm,4.71 mm和3.74 mm。冬小麦不同生育期（含全生育期）E_c的空间分布主要受叶面积指数分布特征的影响,二者呈显著正相关关系。     

互联网气象信息搜集与显示系统的开发

利用VB技术,将互联网公开发布的对日常天气预报工作有价值的气象信息,如数值天气预报产品、实况天气图、卫星云图、天气雷达回波图等,进行搜集、整理,定时自动下载到本地,通过开发可移植性强的显示平台,作为局域网MICAPS系统的补充,在资料缺失时辅助天气预报工作,并可用于居家办公。同时软件设置自动更新和批量传输功能,利用非预报关键时段自动下载、更新资源,在重要时段可以实现零滞后调用,提高工作效率。