ESTARFM模型在西藏色林错湖面积时空变化中的应用分析(1976-2014年)

湖泊（特别是内陆湖）作为全球气候变化的敏感区域,是气候变化与环境变异的指示器,其面积变化在一定程度上可反映区域的气候变化。因此,精确监测湖泊面积的时空变化,对分析区域生态环境变化具有重要的意义。本文基于ESTARFM时空数据融合模型,利用MODIS数据模拟了2000年后无法得到的Landsat数据;利用NDWI和MNDWI 2种水体指数并辅以DEM数据分析了1976-2014年西藏色林错湖湖面面积的时空变化;综合湖区周围6个气象站点的气象数据(1970-2014年),探究了湖面面积变化的原因及其对气候变化的响应。结果表明：(1)利用ESTARFM时空融合模型得到的Landsat-Like数据与真实的Landsat数据在水体信息提取方面具有较高的相关性,R²可达0.93,时空数据融合的结果可用于湖泊水体的信息提取;(2)近40年来（1976-2014年）,色林错湖处于持续扩张状态,面积呈较显著的增长趋势,增加了近711.652 km²,增幅为42.36%,年平均增长速率约为18.728 km²a^-1,增长最快时可达55.954 km²a^-1;湖面面积变化先后经历了平稳变化-迅速变化-平稳变化3个阶段;北部湖区在40年间变化最为明显,向北扩展了约22.812 km;2003-2005年,南部湖区已与雅根错湖连为一体,随后二者共同扩张;(3)气温的持续升高造成的冰雪融水补给增加可能是导致湖泊面积扩张的主要因素,风速的降低为次要因素,湖面的面积变化与降水量、日照时数的变化相关性不明显。     

我国长江中下游农业区冬闲田的遥感监测分析

 近20年以来,随着我国经济结构的调整和农村劳动力的转移,部分地区冬闲田的面积呈明显增长态势。为了科学、合理及高效地利用冬闲田资源,本研究以长江中下游农业区为实验区,利用长时间序列NDVI数据,结合研究区耕地空间分布和农作物在出苗期和成熟期NDVI变化特征,构建了NDVI动态阈值法的冬闲田遥感监测方法,进而对研究区2007至2008年冬闲田的空间分布和闲置时间进行了提取分析。研究发现,2007至2008年,我国长江中下游农业区冬闲田总面积为20.55万km²,占耕地总面积的45.49%。冬闲田集中分布于研究区北部和西北部的江苏、安徽、河南、湖北、湖南和江西的西北部地区,其中,湖北、湖南和江苏是冬闲田分布面积最多的省份,3省冬闲田面积占了研究区冬闲田总面积的53.41%。     

长江中下游持续性异常降水的天气学特征分析

针对长江中下游持续性降水的研究多为个例诊断,很少从合成的角度考虑,利用长江中下游地区89站的1961~2011年的逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,采用数理统计和合成分析的方法,统计长江中下游地区夏季持续性降水事件,并合成分析了其环流特征。结果表明:1961~2011年,长江中下游地区夏季持续性异常降水事件发生了50次,主要集中在6月和7月,长江中下游地区持续性异常降水事件平均每2~3年发生一次。厄尔尼诺次年多有持续性异常降水发生;长江中下游地区持续性异常事件发生时,总伴有环流场的异常调整,低纬西太平洋副热带高压西伸,南北经向风在长江流域交汇,高层上,南亚高压东移,长江中下游地区出现强的辐散中心,为异常降水提供了重要条件。水汽来源主要是索马里越赤道气流途径暖湿的阿拉伯海,孟加拉湾和我国南海北部,进入长江中下游地区。     

顾及开发强度的长江中下游土地变化模拟及规划对策

土地变化模拟能够判断不同规划政策对当前土地空间格局的影响.传统土地变化模拟侧重于从土地利用/覆盖类型预测土地变化情况,较少关注土地的开发强度.本文以长江中下游为例,在土地利用/覆盖的基础上构建一套考虑开发强度的土地系统,聚焦长江中下游价值突出的两种土地类型提供的服务,在共享社会经济路径下实现同时满足两种土地服务需求的土地变化模拟,并对结果进行对比分析.模拟结果显示,未来人口增加会使当前建设用地面积扩张,向着更加集约的方向变化;同时,人口的增加会带来粮食需求,农业用地中开发强度最高的高利用率耕地面积扩张.模拟结果可为区域规划提供对策和建议.     

长江中下游成矿带黄梅尖复式岩体年代学特征：成岩成矿的启示

黄梅尖复式岩体是长江中下游成矿带A型花岗岩的代表,亦是区内重要的产铀岩体,其由早到晚可划分为黑云母石英正长岩、正长斑岩、石英正长岩、碱性长石花岗岩4个侵入阶段,黑云母石英正长岩与碎屑岩地层的接触带是主要的铀矿化部位。对黄梅尖复式岩体各阶段锆石的显微结构进行了详细研究,并开展了锆石稀土元素分析及U-Pb定年。结果表明：黑云母石英正长岩、正长斑岩、石英正长岩中的锆石为岩浆成因锆石,形成时代分别为(131.8±1.1)、(129.7±1.6)、(124.7±1.6)Ma。碱性长石花岗岩的锆石具有明显的核边结构,核部为岩浆成因锆石,经历了蜕晶质化作用,锆石U-Pb年龄为(111.5±1.3)Ma,代表了岩体就位时间;边部锆石受到流体的交代溶蚀并发生了变质重结晶作用,锆石U-Pb年龄为(107.6±2.1)Ma,代表了流体的活动时间。结合以往区域A型花岗岩的年代学数据,将长江中下游燕山期A型花岗岩活动初步划分为3个阶段。早阶段集中在132～129 Ma,岩性以黑云母石英正长岩、正长斑岩为主;主体阶段集中在128～124 Ma,岩性以石英正长岩与正长花岗岩为主;晚阶段集中在115～110 Ma,岩...     

面向GF-1 WFV数据和MODIS数据的时空融合算法对比分析

对城市热岛效应、植物覆盖指数、叶面积指数等地表参数的高频次高精度反演,能更好地实现基于遥感手段的地表特征动态监测。然而,目前单一数据源的遥感影像还很难实现高时空分辨率数据的同步获取,时空融合技术是解决这个时空分辨率矛盾的有效方法。根据原理不同,时空融合算法可以分为基于线性模型的融合算法、基于光谱解混的融合算法等。高分卫星产品是近几年中国高分辨率对地观测系统重大专项天基系统中的首发星,对于该类数据的时空融合研究仍然较少。因此,本文拟采用4种常见的时空融合算法（STARFM、FSDAF、STDFA、Fit_FC）实现GF-1 WFV数据与MODIS数据的时空融合,分析这几种方法对GF-1 WFV数据时空融合的有效性和精度,从而为后续的研究提供一定依据。     

面向城市平原地区暴雨积涝汇水区分级划分的方法研究

汇水区划分是分布式水文模型计算的基础。针对现有方法使用DEM在平原城市地区划分的汇水区不符合实际地形情况,本文提出了一种面向城市平原地区分级划分汇水区的技术方法。该方法从城市用地分类角度出发将城市分为中心城区和郊区,依据城市排水主干水系进行汇水区一级划分,将影响中心城区和郊区的不同径流因子分别融入DEM中,利用细化的DEM进行二级汇水区划分;在此基础上,根据实际汇流情况,结合Voronoi图,对中心城区进行三级划分,最后通过GIS技术进行修正。该方法既结合了传统DEM生成子流域的算法,又融入了城市区域地物地貌特点,能更好地满足城市地区的需要。选择上海市嘉定区西北部地区为实验样区,利用该方法进行汇水区划分比较表明,其对于城市平原地区具有很好的适用性。     

Impact of Water-Sediment Regulation on Variations of Amino Acids in the Middle-Lower Yellow River,China

In order to examine the impacts of water-sediment regulation on regional carbon cycling,we collected water,particulate and sediment samples from the middle-lower Yellow River in late June and early July,2015 and analyzed their specific amino acids(AA),DOC,POC,and bacteria abundance.Summarized by 14 specific AA,the total hydrolysable AA(THAA),particulate AA(PAA),and sediment AA(SAA)varied in ranges of 2.29-9.05μmol L^-1,5.22-22.96μmol L^-1,and 81.7-137.19μg g^-1 dry weight.After the regulation,dissolved free AA(DFAA)decreased by 29%while DCAA increased by 72%.These variations suggested that DFAA were further degraded,while DCAA molecules were further activated.Meanwhile,PAA increased almost 4 times as many as those before regulation,and SAA increased as well.After regulation,the amounts of bioactive amino acids(Asp,Glu and Gly)increased in THAA but decreased in PAA,with little changes in SAA.The ratios of Asp/Gly in different phases increased after regulation,indicating the AA contributions were promoted by calcareous organisms rather than by siliceous organisms.Multiple correlation analysis showed that PAA was primary representatives of AA and organic carbon,followed by DCAA and POC.Moreover,bacterial reproduction played a key role in shaping the AA compositions and properties,followed by the redox condition and acid-base balance.The results of this study provided a clear evidence for the effects of water-sediment regulation on regional biogeochemistry of organic carbon in the middle-lower Yellow River.     

长江中下游成矿带抛刀岭大型斑岩型金矿特征及找矿前景

抛刀岭金矿位于长江中下游成矿带安庆—池州矿集区,累计金金属量大于22t,为池州地区首例大型金矿床。该矿床金矿体主要产在英安玢岩中,基本不伴生其他有益金属元素,为独立金矿床。通过详细的矿床地质特征描述,结合已有斑岩型金矿的成矿模式,同时利用以往对该含矿岩体U-Pb锆石定年及相关地球化学研究,综合分析认为该矿为产在早白垩纪岛弧背景下的贫铜斑岩型金矿床,同时局部矿段在成矿过程中还经历了热液叠加作用。矿体产出严格受NE向构造-岩浆岩带控制,含矿岩体出露面积小于1.0km2,属于典型的小岩体成大矿。运用"相似类比"、"矿床谱系"、"趋势外推"、"综合信息评价"等原则,指出该矿具有特大型金矿的潜质;同时,受同一NE向构造控制的乌石、白虎山及自来山等同期岩浆岩发育地区,具有与抛刀岭金矿类似的成矿条件,是未来工作的重点靶区;发育于上述同期岩浆岩之间的志留纪地层中的破碎带蚀变岩、与斑岩型矿床配套产出的低温热液多金属硫化物型矿床等,都将是外围工作的重点研究地区。     

2011年春夏长江中下游旱涝急转的低频环流系统变化

为研究2011年春夏长江中下游地区旱涝急转现象与低频环流的关系,利用国家气象信息中心的753站逐日降水、NCEP/NCAR再分析资料和带通滤波的方法,得到如下结果：（1）2011年5-6月,长江中下游地区存在明显旱涝急转现象,5月的降水较同期偏少40％以上,6月的降水较同期偏多60％。（2）5-6月的旱涝急转前后,长江中下游地区的500hPa的垂直速度变化不仅与降水有很好的关系,而且其低频振荡的强度也显著加强,垂直速度由正（下沉运动）转负（上升运动）的转换时间几乎对应由旱转涝的时间。（3）对旱涝急转过程的500hPa低频变化垂直速度下沉运动最强、下沉运动向上升运动转换、上升运动最强3个位相的低频散度场分析发现,在5月干旱期间,长江中下游地区维持对流层低层（850hPa）辐散、高层（200hPa）辐合的低频环流系统,不利于降水。到6月强降水期,长江中下游地区则迅速转为对流层低层辐合、高层辐散的低频环流系统,有利于降水的发生。这种对流层低层-高层低频环流系统的变化是导致旱涝急转的重要原因之一。     

多源遥感数据时空融合模型应用分析

多源遥感数据时空融合模型是解决目前遥感数据获取能力不足问题的重要方法之一,当前主要融合方法的研究,集中于平原区域,缺乏复杂条件下的多源遥感数据融合技术的应用研究。针对我国南方复杂条件,本文对比研究了多源遥感数据时空融合模型在我国南方复杂条件下的应用能力。针对LORENZO模型、LIU模型、统计回归模型、STARFM和ESTARFM 5种主流多源遥感数据时空融合模型,采用Landsat-ETM+和MODIS数据,以江苏省南京市的小块区域为实验区,利用5种模型生产融合影像,以真实Landsat-ETM+数据为模板,定性和定量评价融合效果的好坏。结果表明：除LORENZO模型外,其余4种模型获得的融合影像与真实影像之间都具有较高的相关性,相关系数均高于0.6,其中,ESTARFM模型的融合影像与真实影像间的相关性最高,融合效果最好,其次为STARFM模型,再次为LIU模型和统计模型法。在融合过程中采用距离、时间和光谱等信息越多,融合效果越好,在复杂地区的适用能力越强,融合影像更能反映地物的细节特征。     

EFFECTS OF AGRICULTURE RECLAMATION ON THE HYDROLOGIC CHARACTERISTICS IN THE SANJIANG PLAIN, CHINA

1 THE NATURAL ENVIRONMENTAL CHARACTERISTICS The Sanjiang Plain is located in the northeast of Heilongjiang Province, China. Russia borders this region in the north and east. Its total area is 1.088×107ha. The area of plain occupies 61.21％of the total land area and that of hill and mountain amounts to 38.79％of the total land area. It is not only one of the most important regions with large area of fresh water wetlands and with varieties of rare migratory waterfowls, but a…     

融合多源遥感数据的黑河中游地区生长季早期作物识别

在生长季早期获取作物的种植情况,对于农业水资源管理,尤其是缺水地区的水量分配等具有重大的意义。本文利用改进型时空自适应融合模型（ESTARFM）,将作物生长早期3—6月的Sentinel 2影像与MOD09GQ数据计算得到的NDVI数据进行融合,建立NDVI时间序列,并利用随机森林分类方法对2019年黑河流域中游地区作物种植结构进行早期识别。利用3-6月Sentinel-2 NDVI与时空融合NDVI相结合建立的时间序列,作物分类精度达到91.42%,kappa系数为0.85,相比仅使用Sentinel-2 NDVI时间序列的作物分类精度提高1.05%,kappa系数提高0.02。与使用整个作物生长期（3—10月）Sentinel-2 NDVI时间序列的作物分类结果相比,精度仅低1.53%,kappa系数仅低0.03。利用Gini系数对利用Sentinel-2 NDVI与时空融合NDVI相结合建立的时间序列进行特征重要性评估,发现Gini系数得分高于平均值的10期NDVI影像中,有6期为时空融合影像,说明时空融合获取的NDVI数据利于提高分类精度的有效性。对比使用不同长度NDVI时间序列对作物种植结构进行早期识别的精度发现,最早可在4月中旬与4月下旬分别实现对苜蓿和玉米的早期识别;玉米的分类精度受NDVI时间序列长度的影响较大,可在5月下旬实现对玉米的早期识别。     

APPLICATION OF ANALYTIC HIERARCHY PROCESS TO ASSESSING THE ECOLOGICAL VULNERABILITY OF WETLANDS IN THE JIANGHAN PLAIN

Wetlands in the Jianghan Plain are important components of wetland types in lake area in the middle and lower reaches the Changjiang (Yangtze) River and they fulfill many uses and functions related to hydrology,waste assimilation, ecosystem productivity and biodiversity. Owing to natural factors and human activities, especially excessive reclamation from lakes, the shrinking process of the lakes has been accelerated. Wetland ecosystem has shown the characteristics of vulnerability. According to the analysis of wetland ecological function in the Jianghan Plain, this paper presented an index system related to productivity, stability and environmental capacity. By using the method of Analytic Hierarchy Process, we computed the values of the relative weights of the indexes, and evaluated the vulnerability level of the wetland ecosystem by the method of multi-indexes. The case study showed that the fragile extent of wetland ecosystem in the Jianghan Plain is 5.6. This means that the wetland ecosystem in the Jiang-han Plain is laid to the state of middle vulnerability. Therefore, the wetland conservation and eco-rehabilitation in the JiangJaan Plain should be paid attention to.     

COUPLING ANALYSES OF FRAGILE ECO-ENVIRONMENT IN THE WEST OF THE SONGNEN PLAIN

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｆｒａｇｉｌｅｅｃｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｄｅｆｉｎｅｄａｓｔｈｅ“ｉｎｔｅｒｆａｃｅ＂ｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏｏｒｍｏｒｅｓｙｓｔｅｍｓｏｆｍａｔｔｅｒｅｎｅｒｇｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｒｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎｅｘｔｅｎｄｉｎｇｆｒｏｍｔｈｉｓｉｎｔｅｒｆａｃｅＮＩＵ１９８９．ＴｈｅｆｒａｇｉｌｅｅｃｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｔｈｅＳｏｎｇｎｅｎＰｌａｉｎｉｓｓｉｔｕ-ａｔｅｄｏｎｓｕｃｈ…