基于GRACE重力卫星反演地表负荷形变及GPS验证研究

利用前60阶GRACE重力卫星时变重力场资料和"去相关"、高斯滤波方法解算了中国区域内72个月(2005年1月-2010年12月)的地表负荷形变。为验证GRACE解算结果的可靠性,将解算结果与区域内27个GPS台站实际观测的形变量数据进行对比分析,精度验证表明:1)利用GRACE反演地表负荷形变量是可行的,52%的GPS台站与GRACE估计的相关系数r30%,55%的GRACE解算结果RMSE6mm;2)在中国区域内南部地区的形变反演效果优于北部地区,这可能是由于降水充沛的南部区域的水储量变化比北部大。     

博斯腾湖与伊塞克湖水位变化特征及预测对比

根据1961—2012年湖泊水位观测资料,采用时间序列线性趋势分析与小波分析法,对比研究了博斯腾湖与伊塞克湖近50多年来水位变化特征,并对湖泊未来水位变化趋势进行预测。结果显示:(1)1961—2012年,博斯腾湖和伊塞克湖年水位总体呈显著的下降趋势。20世纪80年代中期之前,两湖水位变化趋势基本一致,都平稳下降;90年代后,博斯腾湖水位变化波动比伊塞克湖更为频繁,经历了迅速上升和下降的阶段,而伊塞克湖年水位较为稳定。(2)水位小波分析结果表明,博斯腾湖和伊塞克湖年水位变化分别存在18a和22a的主周期,从水位未来变化趋势预测结果来看,博斯腾湖水位将来一段时间继续下降,伊塞克湖水位则继续上升。     

土壤厚度的空间插值方法比较——以青海三江源地区为例

利用青海三江源地区533个土壤剖面中的厚度数据, 在GIS技术的支持下, 采用确定性内插(反距离加权、全局多项式、局部多项式和径向基函数)和地统计内插(普通克里格、简单克里格、泛克里格和协同克里格)两类共八种插值方法对研究区土壤厚度的空间分布进行了预测, 并综合比较了各种插值方法的预测误差、统计特征值和插值结果分布图。结果表明:(1)在地统计内插方法中, 普通克里格方法(一阶)插值效果比普通克里格方法(二阶)要好;在普通克里格方法(一阶)的半方差函数模型中, 球状模型的插值效果优于指数模型和高斯模型;普通克里格方法在四种地统计内插方法中预测误差最小、预测结果准确性最好。(2)确定性内插方法中, 反距离加权(指数为1)法的误差较小, 并且对区域与局部趋势的反映效果最好。(3)从预测误差大小和对区域总体及局部趋势的综合反映效果来看, 有异向性的球状模型普通克里格(一阶)插值方法预测结果最能准确反映青海三江源地区土壤厚度的空间分布。     

基于ARMA模型的沈阳经济区经济与环境协调发展研究

选择自回归移动平均模型（ARMA）,对沈阳经济区2009~2015年经济、环境指标进行了短期预测,并选择耦合协调度模型模拟了该区经济与环境协调发展的耦合作用关系。预测结果表明,ARMA模型预测误差相对较小,预测效果良好。沈阳经济区经济类指标总体呈现不断增长的趋势;各环境类指标,原正向指标（指标越大越好）均有不同程度增长,原负向指标（指标越小越好）则有不同程度的下降。但是沈阳经济区的经济与环境耦合度自2010年开始呈现下降趋势,即仍然存在着经济发展与环境恶化之间的矛盾,说明经济发展与环境保护之间的矛盾总是处于由缓和向尖锐的循环发展过程。     

民勤绿洲边缘物种多样性对水资源变化的响应

通过石羊河流域民勤绿洲边缘长期的生态定位观测和近年来对绿洲边缘的植被调查,计算植物种辛普森(Simpson)、香农威纳(Shannon-Wiener)多样性指数,分析物种多样性指数与地下水位下降趋势、年均降水量变化的相关性。结果表明:随地下水位的下降植物种类减少、物种多样性呈减低趋势;降水量与植物物种多样性具有较强的正相关关系。     

基于IBIS模型的1955~2006年中国土壤温度模拟及时空演变分析

基于IBIS模型对中国1955~2006年的土壤上层1m的年平均与月平均土壤温度进行模拟,并利用全国气象站点土壤温度观测数据对模拟结果进行验证,结果显示中国南方区的模拟效果优于北方及青藏高原区,春、夏、秋三季模拟效果优于冬季,总体而言取得了较满意的效果。基于模拟结果,利用Mann-Kendall方法对中国1955~2006年年平均和月平均土壤温度进行趋势分析的结果表明,年平均土壤温度,中国北方呈显著上升趋势,南方呈非显著上升趋势,四川盆地、贵州中部、藏东南及天山地区等小部分区域呈现显著或非显著下降趋势;月平均土壤温度,北方基本保持显著上升趋势,南方地区7~9月份总体呈现出下降的趋势,8月份最为显著。     

PATMOS-x、ISCCP云量产品及地面观测在中国区域的对比分析

利用1986~2006年PATMOS-x 、ISCCP总云量和低云量产品与中国区域地面台站观测的总云量、低云量资料进行对比分析,对比不同来源、不同观测方法造成的云量数据在时间、空间上的差异,为资料使用者提供参考。结果表明,与台站观测资料相比,无论PATMOS-x还是ISCCP其总云量数据的空间分布、与站点观测数据的格点相关性均好于低云量数据;PATMOS-x总云量、低云量多年平均的空间分布较ISCCP更接近站点观测;中国区域平均低云量的线性趋势PATMOS-x与站点观测一致,表现为显著的上升趋势,而ISCCP低云量数据则呈现微弱的下降趋势。     

西双版纳州渔业资源研究

根据澜沧江下游流域西双版纳州1989～2006年渔业资源量数据,分析渔业资源量变动特征,结合1989～2003年同期水文数据,应用人工神经网络技术分析环境因子与渔业捕捞量的关联,并依据2006年数据进行预测检验。结果表明,自1989～2006年,西双版纳州水产品产量逐年增加,养殖面积扩大、养殖技术发展是主要原因。渔业捕捞量总体呈现上升趋势,但在1990～1991、1998～1999及2001～2003年有所下降,与渔政管理和执法加强相关。气温和年降水量对渔业捕捞量的影响最大,其次是最高水温、最低含沙量和最低径流量。人工神经网络下渔业资源模拟值与实际值相关性高,2006年预测值与实际值的相对误差为9.7%,模型预测效果好。     

IPCC-AR4以来华南沿海海平面变化研究若干进展

综述自IPCC-AR4(联合国政府间气候变化委员会第四次评估报告)以来,华南沿海海平面变化研究的新进展,结果显示:1)7 100-3 500 cal a BP时期华南沿海的海平面较今高1.5～2.5 m;2)1970-2010年的海平面上升率为2.5 mm/a,高于同时期全球平均上升率2.1 mm/a,原因与西太平洋暖池直接影响有关;3)采用新的全球冰川均衡调整(GIA)模型分析得出,华南沿海各验潮站的GIA效应值为-0.18～-0.30 mm/a;4)实施“海平面观测与影响评价标准”(HY/T134-2     

2000～2008年内蒙古中部地区土壤风蚀危险度评价

选择内蒙古中部为研究区,以地理信息系统技术与层次分析法为依托,在深入调研风蚀驱动因子的基础上,构建了一个驱动因子相对全面并且实践可行的土壤风蚀危险度模型;基于该模型,综合长时间序列的遥感数据、地面气象台站观测数据,对研究区2000~2008年土壤风蚀危险度的空间分布格局、变化动态及其驱动机制进行了分析。结果表明:在内蒙古中部地区,从东南到西北土壤风蚀危险度呈现逐渐增强的趋势,不同的风蚀危险等级区有着不一样的主导控制因子;在2000~2008年期间,区域土壤风蚀危险程度总体呈现下降趋势;2000年以来风场强度的持续下降及植被NDVI的持续上升是促使区域土壤风蚀危险度下降的控制因子,而气候干燥度在2005年的大幅上升则是当年区域土壤风蚀危险度上升的控制因素。     

中国城市群技术知识多中心性演化特征及创新效应

技术知识多中心性是多中心性在知识创新方面的表征,是城市群技术知识生产与合作的空间结构反映,对城市群创新与高质量发展具有重要作用。本文运用2000年、2005年、2010年、2015年、2019年中国293个城市的专利申请和城市间专利合作数据,采用多中心性测度、工具变量和面板门槛模型等方法,对19个城市群技术知识多中心性的时空演化特征、类型演替趋势与创新产出效应进行分析,研究发现：(1)城市群形态和功能多中心性的演化过程差异明显,形态多中心性总体呈现“降低—升高—再降低”波动发展,而功能多中心性总体呈现“从低到高”递增发展。(2)高形态—高功能型的城市群创新水平总体较强,低形态—低功能型的城市群创新水平总体较低;分布呈现出形态多中心性多年持续分散,而功能多中心性呈现从较低功能多中心性向较高功能多中心性显著推进趋势。(3)模型结果显示城市群形态多中心性与创新产出呈现倒“U”型关系,拐点值为0.438;功能多中心性则与创新产出始终保持正相关关系,证实城市间创新合作对城市群整体创新产出的重要性。研究得出的城市群创新多中心性发展规律可为城市群创新发展战略制定提供研究支撑。     

近30a台特玛湖地区土地利用/土地覆被变化及其影响因素

土地利用/土地覆被变化对干旱区生态环境变化有明确的指示意义。基于台特玛湖地区1988—2017年Landsat遥感数据、土地利用数据和气象站观测数据,运用均值法、线性趋势分析法、Pearson相关性分析法、主成分分析法等,分析了近30 a来台特玛湖地区土地利用/土地覆被类型、植被NDVI(Normalized difference vegetation index)变化及其影响因素。结果表明:土地利用/土地覆被以草地为主,草地和耕地面积均呈下降趋势,林地呈上升趋势;植被NDVI总体呈上升趋势,但上升趋势较缓;植被NDVI整体偏低,仅在台特玛湖湖区周围水分条件比较好的地区稍高;植被NDVI与气温和降水具有一定相关性;生态输水对该地区的植被状况改善起到了促进作用。     

民勤绿洲-荒漠过渡带典型固沙植物生殖物候对气候变化的响应

通过对民勤绿洲-荒漠过渡带典型固沙植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、白刺(Nitraria tangutorum)1974-2009年开花及结实物候的观测,结合同步观测的气象资料,分析了3种植物生殖物候特征对气候变化的响应规律。结果表明:(1)研究区年平均气温、年平均空气相对湿度呈增加趋势; 年降雨量波动,变幅不大; 20世纪90年代以来蒸发量呈显著下降趋势。(2)3种植物始花期提前,花期延长; 3种植物结实始期先延迟后缩短,结实期延长; (3)3种植物生殖物候与年降雨量、气温、空气相对湿度及前期累计降雨量、累计平均气温、累计空气相对湿度之间的相关性不一致; (4)3种植物始花期与前期累计降雨量、累计平均气温、累计空气相对湿度的相关性总体上表现为大于年降雨量、年均气温、年均空气相对湿度的相关性; 除空气平均相对湿度对结实始期影响大于前期累计降雨量、累计平均气温和累计空气相对湿度外,其他与开花物候相似,表明植物开花物候和结实物候与前期气象因子有着密切的关系,尤其是物候发生前期累计气象指标。     

灰色理论在区域经济发展与能源消耗中的应用研究

通过收集2001-2010年河南省主要能源生产与消耗与GDP的数据资料,运用灰色系统理论,经过灰色关联度矩阵的计算和分析,得出结论:(1)GDP的增长对于能源消耗总量的绝对影响最大,其发展速度的影响次之.(2)能源消耗的增长直接影响到河南省的常规能源生产的增长,涨落关系十分密切.(3)原煤生产对于能源消耗和GDP具有强大的推动作用.通过运用灰色预测模型GM(1,1)对几个指标的预测,第一步预测的相对误差范围在0.721％ ～3.632％之间,预测的精度很高.因此,说明灰色预测模型用于区域经济发展与能源消耗研究是合适的.能源消耗总量、GDP呈现线性增长的趋势;原煤产量呈现稳步发展的趋势,增长不明显;天然气产量呈现线性下降的趋势.     

青藏高原湖泊面积动态变化及其对气候变化的响应

为了探究整个青藏高原湖泊总面积变化的原因,本文利用RS和GIS技术,提取了1960 s—2015年青藏高原大于1 km2的湖泊数据,分析了近50年来青藏高原湖泊面积的动态变化,并结合相应的气象数据,通过相关性分析及回归分析等方法分析了影响湖泊面积变化的主要气象因子。结果表明:(1)青藏高原整体变暖湿的过程中大于1 km2湖泊的总面积呈现增长-减少-加速增长的趋势,从1960 s—2015年共增长了9138.60 km2,增长率为23.90%;(2)100~500 km2级别的湖泊总面积占青藏高原湖泊总面积的比重最大,各不同等级的湖泊总面积总体呈上升趋势;(3)青藏高原4500~5000 m海拔范围内的湖泊总面积最大,海拔4500~5000 m及海拔3000 m以下的湖泊面积变化较剧烈,呈现波动中增长的趋势,其余海拔范围内的湖泊面积基本维持稳定;(4)青藏高原西部地区和北部地区的湖泊总面积总体上呈现增长趋势,东部及南部地区湖泊总面积基本维持稳定,整个青藏高原湖泊面积变化的区域在空间上呈现扩张趋势;(5)年平均气温、年降水量及年蒸发量与湖泊面积呈现显著的相关性,研究区边缘地区湖泊面积和年平均气温有显著相关性,研究区中部地区湖泊面积同年平均气温、年降水量及年蒸发量有显著相关性,而研究区东北部及中西部部分地区湖泊面积和年平均气温及年蒸发量有显著相关性。通过气象因子与湖泊总面积的回归分析结果表明,年平均气温和年蒸发量变化是导致青藏高原湖泊总面积改变的主要原因。本研究填补了青藏高原长时间序列和多尺度的湖泊面积动态变化方面的空白,同时本研究得出的湖泊数据可以为其他研究人员提供一定的帮助。     

南大洋酸化过程及其变化趋势研究进展

近30年的集成研究表明,南大洋吸碳能力从20世纪90年代开始出现明显的下降,但是这种减弱趋势在2002年后又开始转变为显著增强的趋势,展现出一种吸收大气中人为CO2更强的能力,这种态势伴随着南大洋的酸化进一步增强。观测表明,开阔大洋(45°S—50°S)在1991—2000年间的pH下降速率为每年0.0007,文石饱和度Ω文石以每年0.015的速率上升,而在2001—2011年间pH下降速率增大为每年0.0024,Ω文石转变为每年0.017的下降速率。在南大洋近岸海域,海洋酸化程度区域性差别很大,影响因素也更加复杂。例如,普里兹湾在1994—2010年pH和Ω文石分别下降了0.11和0.30,威德尔海在1978—2008年间的表层海水pH下降速率为每年0.0011,Ω文石下降速率为每年0.002。基于现场观测数据和遥感反演参数方法,从点线观测数据评估扩展到海区整体范围的南大洋酸化趋势评估取得了重要进展。而近期改进的模型模拟与观测结果比较在量级和更大尺度空间上都取得了较好的结果。本文对地球系统模型(ESM)预测的包括RCP 8.5等不同情境下的南大洋酸化趋势以及海洋酸化对南大洋生态系统的效应进行综合评述,结果表明到本世纪末南大洋大部分海域都将处于文石不饱和状态,预示着南大洋的酸化进展将会严重影响海洋生物地球化学变化和损坏整个南大洋的生态系统。因此,对南大洋开展海洋酸化过程、驱动机制和预测研究以及生态效应评估已严肃地摆在全人类的面前。     

应用灰色预测模型GM(1,1)对四川省血吸虫病人群感染率进行分析及预测

目的 分析四川省2003 -2010年血吸虫病人群感染率变化趋势,应用GM(1,1)模型对今后3年人群感染率进行预测,为下一步制定全省血吸虫病防控措施提供参考.方法 收集四川省2003-2010年血吸虫病人群感染率资料,应用GM(1,1)模型进行拟合,建立预测模型.结果 四川省血吸虫病人群感染率呈逐年下降趋势;人群感染率预测模型为(1)(t+1)=- 103.1157e-0.4950(4)+132.6545,模型拟合精度高(后验差比值C=0.1672,小误差概率P=1),2003-2010年感染率GM(1,1)模型预测值与实际值吻合程度较好,预测2011-2013年感染率分别为1.2590/万、0.7675/万和0.4678/万.结论 该模型的拟合效果较好,预测结果显示今后3年内全省血吸虫病人群感染率将呈下降趋势;在血吸虫病低感染率和低感染度地区建立该模型进行疫情预测对制定防控策略具有重要参考价值.     

中国城市群产业协同集聚的时空特征及影响因素

以十四五规划纲要中提及的19个中国城市群共201个城市数据为样本，运用ArcGIS空间分析模型、空间误差模型等方法对城市群2006—2018年产业协同集聚水平的时空特征进行分析，并剖析其影响因素。结果表明：(1)中国城市群第二、三产业协同集聚水平总体呈现波动下降的态势，其中第二产业区位熵呈先降后升的趋势，第三产业区位熵则持续缓慢下降。(2)中国城市群第二、三产业协同集聚空间格局保持相对稳定，城市群产业协同集聚水平较高的城市群依旧主要分布于西部地区和沿海地区，而中部地区的产业协同集聚水平相对较为落后。(3)中国城市群第二、三产业协同集聚水平存在显著的空间正相关性，总体呈现波动下降趋势，集聚态势逐渐减弱、内部差异逐渐增大。(4)运用空间误差模型进行影响因素分析，发现城镇化、政府调控和外商投资强度对中国城市群第二、三产业协同集聚水平的空间布局影响较为显著，而科技支出强度的影响不显著。(5)产业协同集聚发展需因地制宜，东部地区城市群应发挥好政府的调控作用推动城市群内部的协调分工；中部和东北地区城市群应加快提升第三产业，确保其配套服务业能适应第二产业发展；西部城市群则应加强自身城镇化建设水平，保...     

ARIMA模型预测南宁市猩红热发病趋势

目的 运用自回归移动平均(ARIMA)模型对南宁市2011年的猩红热发病趋势进行预测,探索猩红热的流行规律.方法 以南宁市2004 - 2010年的猩红热月发病率数据为基础,用SPSS13.0建立ARIMA预测模型,以2005-2010年的数据验证模型的预测精度.结果 ARIMA(1,0,0)(1,1,1)12模型可以用于拟合南宁市猩红热的发病情况.南宁市2011年猩红热的发病仍然维持在低位,且发病趋势平稳.结论 ARIMA模型可用于猩红热发病趋势的短期预测.     

基于RAGA-BP神经网络模型的三江平原地下水资源预测研究

采用基于实数编码的加速遗传算法(RAGA)代替传统的最小二乘法以优化GM(1,1)模型参数,并与BP人工神经网络相组合,形成了基于RAGA的等维灰色递补BP神经网络预测模型.运用此模型对三江平原创业农场地下水埋深进行动态预测,BP神经网络结构确定为3:12:3,预测结果的相对误差只有2.33%,与传统的GM(1,1)模型和BP神经网络模型预测结果相比,预测精度显著提高.通过此模型预测,从2007年到2012年,该地区地下水平均年下降0.3 m.