不同地形校正模型计算地形复杂山区地表反射率的对比

地表反射率对定量遥感有重要意义,其在复杂地形区会受到地形条件影响。地形校正可以减小或消除山区遥感影像中地形因素影响。以梵净山区为研究区,利用Landsat-5 TM影像、DEM及坡度、坡向数据,采用10种地形校正模型进行比较实验,以发现其在反演地表反射率时存在的问题,并为选择适合地形复杂山区地表反射率反演的地形校正模型及相关研究提供参考。结果显示:1.SCS+C、Minnaert、b、Teillet-回归、VECA、C模型地形校正效果较好,可用于反演山区的地表反射率,但是当坡度为0°时,Minnaert、Teillet-回归、VECA模型存在问题;2.Cosine-b、Cosine、SCS和Cosine-C模型存在过度校正现象,Cosine和SCS模型甚至可能出现反射率大于1的异常值,不宜选择;3.在通过采样获得经验参数的情况下,Minnaert模型对样点选取较为敏感,而SCS+C和b模型对样点选取的敏感性较低。在较大范围的地形复杂山区反演地表反射率时,SCS+C和b模型更合适。此外,从DEM数据、大气校正模型、地表覆被类型方面分别探讨了其对地表反射率的影响并提出了改进建议。     

流域地形景观系统的复杂网络描述

人工作用下流域地形景观系统研究是流域地貌水文研究的重要内容。该文采用复杂网络理论研究黄土高原丘陵沟壑区小流域系统,借助数字地形分析方法从DEM数据中提取网络要素,建立流域地形景观复杂网络模型;选取度、平均路径长度、集聚系数等指标,分析得到网络具有小世界特征,网络中度-度关联性呈现负相关性,负地形中沟谷网络呈现无标度特征;地理尺度对流域地形景观网络拓扑结构影响不大,在人工作用下的地形景观网络呈现平均度减小、集聚系数增大;网络中关键节点的变化影响着网络拓扑结构,改变了小流域系统的地貌水文特征。复杂网络理论为研究流域地形景观系统演化提供了一种新方法。     

基于地形特征的流域水文相似性

流域地形控制着地表径流的路径和累积水量的空间分布。地形指数ln(a/tanβ)反映了径流在流域中任一点的累积趋势以及重力使径流顺坡移动的趋势,流域地形可以用地形指数的空间分布来表示。地形指数可用作水文相似性指数,即具有相同地形指数的点对降雨具有相同的水文响应。TOPMODEL利用地形指数频率分布计算流域径流过程,可以认为:具有相同地形指数频率分布的流域具有水文相似性。分析认为长江流域上游的沿渡河流域与香溪河流域具有水文相似性,利用香溪河流域率定的模型参数计算的沿渡河流域径流过程,与实测过程拟合较好     

基于MODIS数据的博斯腾湖流域地表蒸散时空变化

基于2002～2009年期间的MODIS遥感数据和气象观测数据,运用能量平衡法计算博斯腾湖流域的地表蒸散量,蒸散平均绝对误差为12.39 mm,相对误差为14.15%。根据遥感反演结果分析了研究区地表蒸散的时空变化特征及其与降水、气温等气候因子的关系。博斯腾湖流域年地表蒸散表现出西北高东南低的空间分布格局,明显受到土地覆盖类型的影响。蒸散季节变化主要表现为单峰形式,夏季蒸散量占全年总蒸散量的48.10%。降水、气温对于博斯腾湖流域的地表蒸散变化有重要影响,并且在不同季节中两者的贡献度存在很大差异。     

植被恢复与气候变化影响下的鄱阳湖流域蒸散时空特征

蒸散是地球表层物质循环与能量交换过程的重要组成部分,了解其时空特征和影响因素具有重要的科学意义。以鄱阳湖流域为研究区,基于WaSSI-C生态水文模型,利用气象数据、叶面积指数数据和土壤数据等估算1983-2011年鄱阳湖流域蒸散,分析其时空特征,并通过情景模拟定量分析植被恢复和气候变化对蒸散的影响。研究表明：鄱阳湖流域蒸散多年均值变化范围为741~914 mm/a,植被和降水量分布是造成流域蒸散空间差异的主要原因;近三十年来鄱阳湖流域蒸散呈阶段性增长趋势,增长率为1.495 mm/a;植被、气温和降水对鄱阳湖流域蒸散的单独影响均为正向,但气温和降水的联合效应会导致蒸散下降;鄱阳湖流域蒸散变化的主导因素具有空间差异性,从整体上看,植被恢复是驱动蒸散呈增加趋势的主要原因,而气候变化是导致蒸散年际波动的主要原因。     

复杂地形下非各向同性散射辐射问题的研究

本文提出了计算复杂地形下的散射辐射的一个非各向同性模式。计算值与观测值相比，误差较小。模式中的两十参数不受地形的髟响，仅与光钱经过的大气中的散射物质含量有关，具有比较好的稳定性。利用这个模式，不但可以计算不同遮蔽下不同坡度，坡面的散射辐射，而且可根据短期考察进行资料延长，最后根据实测资料找到了两个参数与大气透明度、太阳高度和云量之间的关系，并且发现这个关系不依赖于所用资料的区域，适用面较广。因此，只要根据台站资料，就可以直接把本文的模式用于城市采光、太阳能资源和气候资源的计算中。     

复杂地形地表风场诊断模式的改进及在湖北省的应用

本文结合湖北省梅雨期环流和地形的实际情况,对Mass-Dempsey一层中尺度模式作了改进,通过若干实例的数值试验和对比分析,说明改进后的模式对该地地表流场有较强的诊断能力,也可以为当地降水预报提供参考依据。     

干旱缺水条件下麦田蒸散量的计算方法

本文从试验资料出发,分析了干旱缺水条件下的麦田蒸散规律,以水量平衡方程为基础,且综合考虑影响麦田蒸散的天气条件、土壤水分状况和小麦本身的生物学特性,选用蒸发力、相对土壤有效含水量和作物的叶面积指数三因素建立了干旱缺水条件下麦田蒸散量的计算模型以及农田土壤水分变化的预测方法。     

基于DEM的复杂地形流域特征提取

利用流域数字高程模型(DEM)构建数字水系模型并提取流域水系特征是分布式水文过程模拟的重要前提。提出了面向分布式水文过程模拟和流域特征提取的数字水系模型,并针对现有方法对复杂地形DEM中含有的平地、洼地及其嵌套情形的处理不足,提出了栅格水流分类、填洼分类与归并及有效填平处理、河谷平地的出流代价法构建栅格流向和流序等新的处理方法,并在开发的软件系统得到实现。使用该方法创建的黄土岭流域数字水系模型和提取的水系等流域特征结果表明:本文方法可有效应对复杂地形流域的处理,提取的流域水系特征与实际自然水系比较吻合,能够有效地消除现有方法在地形平坦区域容易产生的平行河道、奇异河道、河道变形等不足。     

贵州高原复杂地形下太阳总辐射精细空间分布

海拔、坡度、坡向以及周围地形遮蔽作用,造成山区各部位接受到的太阳辐射能有很大差异. 在前人研究的基础上,对以前的模型进行了一些改进,考虑了坡度、坡向和地形相互遮蔽作用对复杂地形下天文辐射的影响,基于数字高程模型(DEM)数据,研制了以复杂地形下天文辐射为起始数据的复杂地形下太阳总辐射的分布式模型,在模型中还考虑了散射辐射的各向异性及坡地反射辐射对复杂地形下太阳总辐射的影响.应用100 m×100 m分辨率的DEM数据及气象站常规观测气象资料,计算了贵州高原复杂地形下100 m×100 m分辨率的复杂地形下太阳总辐射.结果表明:(1) 局地地形因子如坡度、坡向、地形遮蔽等对太阳总辐射影响显著,地形对复杂地形下太阳总辐射的影响是不容忽视的.(2)在缺乏复杂地形下坡面考察资料的情况下,建立以常规气象站观测资料为主的物理经验统计模型是实现细网格辐射资源计算的可行途径.     

土地利用/土地覆被变化对大盈江流域径流的影响

为揭示大盈江流域土地利用/土地覆被变化对径流变化的影响,基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,通过设置不同情景,定量分析了土地利用类型变化对流域内径流的影响。结果显示:(1)SWAT模型在大盈江流域径流模拟中具有较好的适用性,率定期的模型参数R2、Ens分别达到0.68、066,验证期的模型参数R2、Ens分别达到0.69、0.67;(2)大盈江流域月均径流量与土地利用类型关系密切:把农业用地变成林地或者草地,径流量均会减少,把林地变成草地径流量则会增加,农、林、草3种土地利用类型中产流由强到弱依次为农业用地、草地、林地。(3)2006~2015年,大盈江流域土地利用类型变化主要为农业用地和林地转化为草地,这种转变导致流域的月均径流量略有增加,增加的径流量主要是由林地转化为草地所致,且林地转化为草地引起的径流增加量强于农业用地转化为草地引起的径流减少量。     

乌鲁木齐河流域积雪状况及其对公路的影响

乌鲁木齐河流域的季节积雪分布状况受冷期内连续降水过程的降雪量和气温所控制。水汽来向、山坡朝向、海拔高度和下垫面性质是影响积雪的主要因素。一般有瞬时积雪,不稳定积雪,稳定积雪和永久积雪之分。季节积雪的分布界限,在秋末冬初随海拔高度的降低而逐渐下移,春末夏初则随海拔高度增加而逐渐上移。到7月下旬或8月初移至海拔4000—4200m的雪线附近。由于风的再搬运作用,使本来不厚的自然积雪在公路的局部地段形成影响车辆通行的雪阻现象。     

伊犁河流域降水和气温的若干特征

本文详细分析了天山山区伊犁河流中低山区降水和气温的变化规律。结果表明，夏季中低山带的降水和气温与其对应高度的关系较好，且梯度值较大；不同年份降水量越大，降水梯度值亦越大，在此基础上结合邻近地区高山区观测资料，获取了伊犁河流域高山区的降水和气温。     

珠江流域整体开发的战略思考

文章分析珠江流域的潜在战略优势：一是区位；二是水资源；三是矿产、生物和旅游资源；四是沿江城市经济带、流域整体开发的总体功能表现为三个方面：第一是促进全流域的经济发展；第二是促进我国东中西部南缘对外贸易的发展；第三是促进大西南区域经济的发展。     

塔里木河流域水资源统一管理问题及对策研究

随着塔里木河流域内人口的增长，经济社会的发展，对水资源开发利用程度的不断提高，塔里木河流域已成为新疆乃至全国生态环境劣变问题最为突出的地区之一。其中缺乏流域水资源的统一管理是造成塔里木河下游断流和生态环境劣变的主要因素之一。通过对塔里木河流域水资源统一管理的必要性、发展历史、现状及存在的问题等方面的分析，结合我国水法规、政策、管理体制建设的最新成果，提出了塔里木河流域实施水资源统一管理的对策和建议。     

澜沧江流域云南段土地覆盖状况及其模式分类

基于澜沧江流域运动段土地覆盖状况的基础数据库,结合现有ＧＩＳ图形空间数据,通过集成处理,就澜沧江流域综合开发中,有关云南段土地覆盖状况及其模式分类展开研究。初步研究结果为：１、研究区土地覆盖状况随流域沿线空间延伸而变化,不同覆盖类型变化态势各具特点,但多与当地自然、社会、经济整体发展水平密切联系;２．基于土地覆盖中主要土地覆盖类型比例值的累计,设定适当阈值,将流域土地覆盖划分为５种类型即林地覆盖型     

淮河流域洪涝变化吸引子维数研究

淮河流域洪涝序列的功率谱表现出了较好的混沌谱特征,这是序列呈分形结构的内在原因。洪涝序列及其不同平滑序列的关联维数表明,序列平滑程度越大,关联维数越小,关联维数反映了序列所在系统的层次,是系统结构复杂性的重要量度,是 系统建模所需独立变量的控制参数。要恰当地描述淮河流域洪涝发生系数,需构造至少５个状态变量的动力学系统。     

贵德盆地地貌演化与黄河上游发育研究

贵德盆地是黄河上游所流串的重要新生代断陷盆地之一，早第三纪开始呈现堆积洼地形态；晚第三纪是其发育的鼎盛时期，其内的水体与共和、兴海、青海湖和西宁等盆地的水体相连，构成一浩瀚的“青东古湖”，堆积了上千米厚的含三趾马（Hipparionsp）等动物化石的贵德群。早、中更新世，盆地有所收缩，但仍为河湖环境。大约14×104年前开始的构造运动使盆地抬升，黄河在这里出现，自那以来黄河累计下切了900－1000m。     

澜沧江流域地理信息处理与地貌形态特征分析

地貌作为自然环境的重要组成要素,它对地表生态环境及各种自然资源的形成与分布具有重要作用。本研究针对澜沧江流域特殊的自然地理环境,应用GIS与遥感图像处理技术方法,通过对澜沧江流域1∶25万数字高程模型数据与地表覆盖遥感数据进行处理,提取流域有关坡度、坡向、地形起伏度等地貌特征要素,并进行定位表达与特征统计分析,结果获得了对流域地貌特征的定位与定量化的总体认识,研究成果直接为澜沧江流域水、土、生物、矿产等资源的综合开发利用,特别是为流域水资源的分配及其综合开发利用研究提供空间信息基础平台。     

雅鲁藏布江流域土地沙漠化现状与成因初步研究——兼论人为因素在沙漠化中的作用

利用最新的普查数据,首次详尽分析了该区土地沙漠化的类型、面积、分布及危害,通过对其沙漠化影响因素及其相互关系的分析,辅以定量方法系统阐述了该区土地沙漠化的成因,并探讨了藏南河谷农牧区人为因素在沙漠化过程中的作用及其机理。