重庆地区夏季降水时空分布特征分析

采用车贝雪夫正交多项式分解方法展开重庆地区夏季降水场,揭示了最近４０年来重庆地区夏季降水时空分布特征。研究结果表明：大部分年份重庆各地夏季降水变化趋势一致;近４０年来重庆地区夏季降水８０年代中期以前有增加趋势,而８０年代后期至今则有减少趋势,洪涝灾害主要集中发生在８０年代,７０年代干旱发生频繁,从８０年代末期开始至今,重庆地区又进入了一个干旱的相对高发期。     

徐闻珊瑚礁保护区营养盐时空分布特征

2006年8月(夏季)、2006年11月(秋季)、2007年2月(冬季)和2007年4月(春季)在徐闻珊瑚礁自然保护区灯楼角至流沙湾近岸海域调查徐闻珊瑚礁保护区的营养盐变化及空间分布特征。结果表明:徐闻珊瑚礁保护区水域溶解态无机氮以NO3--N为主,其含量超过总溶解无机氮的50%;各站点NO2--N含量相对较低,冬季NO3--N和NH4+-N含量均高于其它季节;无机磷含量在0mg/L～0.030mg/L之间变化;活性硅含量表现为夏秋季节高、冬春季节低;表层水体硝酸盐氮/无机磷原子比值(N/P)夏季较低,不存在无机磷受限情况,而冬季N/P整体较高,此时水体主要受无机磷限制。     

山东半岛降雪时空分布特征

以2000-2018年MODIS MOD10A1日产品数据为数据源,结合数字高程模型（DEM）及降水量、风向等气象数据,构建了积雪空间分布模型,能够有效地提取强降雪区域。以此为基础,利用相关分析、缓冲区分析等方法,探究山东半岛降雪时空分布特征,结果表明：① 将NDSI累积量与DEM数据相结合,能够有效构建山东半岛积雪空间分布模型,实现了对山东半岛强、弱降雪区域提取,NDSI累积量≥150的区域中,在强降雪区的面积占降雪范围的79.78%;② 降雪区域存在空间差异,呈现北多南少,东多西少的分布格局,以黄、渤海与山东半岛海陆分界线为基准,离岸距离39.1 km范围内降雪多,离岸距离39.1 km以外降雪少;山脉150 m高程线北侧迎风坡降雪多,南侧背风坡降雪少;③ 山东半岛强降雪年以3-5年为周期存在年际变化。探究山东半岛降雪长时间序列时空分布特征,在收集淡水资源,缓解用水紧张和灾害预防方面具有一定意义。     

北京地面沉降时空分布特征研究

20世纪60年代以来,北京市地面沉降不断发展,目前已经形成了东郊八里庄-大郊亭、东北郊-来广营、昌平沙河-八仙庄、大兴榆垡-礼贤和顺义平各庄5个沉降区。本文选取目前地面沉降较为严重的北京市朝阳区、顺义区和通州区作为研究区,利用2003-2010年的47景ASAR影像数据,采用SBAS-InSAR技术获取了研究区的地面沉降监测结果,并分别以SFP点年均沉降速率和各年沉降量作为权重,计算SFP点空间分布中心与方向特征椭圆,定量分析了研究区地面沉降时空特征。结果表明：2004-2010年,北京市地面沉降表现为严重的不均匀沉降,年沉降量最大值由104.04 mm增加到178.83 mm;标准差椭圆长轴与南北方向平行,反映出地面沉降空间发展方向性在南北方向较东西方向明显,椭圆面积由592.25 km²减小到 503.84 km²,表明2004-2010年研究区内发生地面沉降的区域范围变化呈减小趋势,但从沉降量可以发现,北京地面沉降一直处于加重趋势。     

河北省太阳散射辐射时空分布特征研究

为更好地利用太阳能资源,对河北省太阳散射辐射时空分布特征进行研究。利用1961--2010年河北省周边7个太阳辐射观测站的资料,计算河北省周边7个太阳辐射观测站的散射辐射误差,拟合得出河北省太阳散射辐射经验公式,分析其时空分布特征。结果表明：（1）河北省近50年太阳散射辐射年总量总体呈微小的升高趋势。其中,升高幅度相对较大的秦皇岛为4．0％,升高幅度相对较小的廊坊为0．7％。（2）河北省水平面太阳散射辐射年总量近50年平均值空间差异不大,〈2240MI·m^-2主要分布在张家口西北部和秦皇岛西南部,〉2480MJ·m^-2主要分布在保定北部,大部分地区介于2320-2480MJ·m^-2。     

青藏高原冬季降水时空分布特征研究

青藏高原冬季降水的气候特征认识对高原冬季雪灾的防御有着重要意义。基于青藏高原54个气象站1971~2010年冬季(12~2月)逐月降水量资料,利用现代统计方法分析了青藏高原冬季降水的时空分布特征及突变现象,利用经验正交函数(EOF)和旋转经验正交函数(REOF)概括出高原冬季降水的6种主要空间分布型以及区域性特征进行分析。结果表明:冬季降水分布不均匀,偏东偏南部降水量相对较多,冬季降水在12月最少,2月最多;EOF对青藏高原地区冬季降水分解为6种模态,全区一致型、南北部型、东西部型、川西型、高原腹地型和西部型模态;EOF第1模态时间系数表明高原大部分地区冬季降水在20世纪90年代有显著增加、且存在14年左右的周期变化特征。REOF分析表明,高原地区冬季降水的局地特征显著,而高原腹地与中东部地区变化特征显示了高原冬季降水的主要变化特征,与EOF分析第1模态的变化特征较为一致。     

珊溪水库地震波速比时空分布特征

选取P波、S波到时差Δt≤14s的台站数据,使用多台和达法计算珊溪水库地震序列地震波速比,结合地震序列的时空分布特征和发震构造,分析序列的波速比时空分布特征。1)珊溪水库90%的地震波速比分布在1.66~1.75,波速比平均值为1.70;2)珊溪水库地震序列包含有多组地震活动,每组地震的波速比呈开始快速下降之后缓慢上升的变化,每两组地震之间的波速比呈现逐渐增大的趋势,其波速比的变化特征可以归纳为"下降-回升-发生一组地震";3)波速比的变化和震中位置的迁移有一定关系,地震迁移到新的位置时最初几次地震的波速比较大,随后波速比逐渐减小;4)波速比沿深度方向和双溪-焦溪垟断裂方向分布不均匀,位于水库淹没区的双溪-焦溪垟断裂西北段波速比较小,位于水库库岸的双溪-焦溪垟断裂东南段波速比在深度方向上的变化最复杂,存在两个高、低值相间的区域,4级以上地震均发生在这一段5~8km深度处的波速比高、低值过渡区域。     

土地利用和气候变化对海河流域蒸散发时空变化的影响

蒸散发（ET）是水文能量循环和气候系统的关键环节,研究ET的时空变化特征及其响应土地利用和气候变化的驱动机制对于理清流域水资源和气候变化的关系具有重要的意义。本文基于MOD16/ET数据集定量分析了海河流域2000-2014年ET的时空变化特征,并结合时序气温降水数据和土地利用数据,采用相关分析方法定量探索了ET与气候因子的驱动力关系。结果表明：① 海河流域2000-2014年ET表现为较为显著的空间分布格局,呈现出北部和南部高、西北部和中东部低的分布特性。不同土地利用类型的多年ET呈林地>草地>耕地>其他类型的特征;② 2000-2014年海河流域年均ET波动范围为371.96~441.29 mm/a,多年ET的均值为398.69 mm/a,平均相对变化率为-0.41%,整体呈下降趋势;③ 多年月ET与气温和降水均呈单峰型周期性变化趋势,年内月ET呈单峰变化趋势;④ 春秋两季的ET与降水和气温的相关性明显高于其他季节,ET与气温和降水的平均相关系数是-0.17和0.37,表明降水对于ET的响应程度强于气温;⑤ 驱动分区结果表明海河流域ET受气候因子驱动的主要类型是降水驱动型和降水、气温共同驱动型;⑥ 海河流域耕地ET变化气候因子驱动模式主要是降水、气温共同驱动型;林地、草地的驱动模式主要气温驱动型和降水驱动型,其他土地利用类型的驱动模式主要是受其他因素驱动。该研究将对海河流域水资源开发管理和区域气候调节起到科学指导作用。     

京津冀地区空气质量时空分布特征及其相关性分析

随着城市化的发展,伴随而来的空气质量问题已成为众多环境问题中被广泛讨论与关注的话题。为深入了解空气质量形成机理、探讨空气污染因子的分布特征,以2015年全国监测站点空气质量数据为基础,提取京津冀地区空气质量数据,从时间、空间、时空变化3个角度出发,研究NO2、SO2、PM2.5、CO、O3、PM10六种空气污染因子以及空气质量指数(AQI)的时空分布特征,并分析各个污染因子之间以及与AQI的相关性。分析结果表明:京津冀地区空气质量时空分布特征差异较大,北部地区AQI明显低于南部地区,夏秋两季空气质量普遍好于春冬两季;AQI与NO2、PM2.5、CO呈明显正相关,与O3呈不明显的负相关,O3与AQI相关性较小。分析结果可为京津冀地区空气质量的防控与预测提供理论基础。     

日照近岸海域水体营养盐时空分布特征

【目的】研究日照近岸海域水体营养盐时空分布特征。【方法】根据2018年2、5、8、10月在日照近岸海域开展的海洋环境调查数据,分析该海域营养盐质量浓度的时空分布情况,并对海水的富营养化状况进行评价。【结果与结论】无机氮(DIN)和活性磷酸盐(PO₄-P)质量浓度在秋、冬季均高于春、夏季,活性硅酸盐(SiO₃-Si)质量浓度季节变化不明显。水平区域分布上,4个季节DIN和PO₄-P质量浓度分布均呈调查海域西南部高于东北部,高值区域均位于海州湾北部海域;SiO₃-Si质量浓度总体上呈近岸调查海域高、外海低的分布特征。相关性分析表明,4个季节盐度与营养盐质量浓度呈负相关性;叶绿素a与营养盐质量浓度均呈正相关性;冬季化学需氧量(COD)与营养盐质量浓度呈负相关性,其余季节呈正相关性。四季调查各站位DIN和PO₄-P质量浓度均符合《海水水质标准》(GB3097—1997)二类标准。夏季调查中有1个站位出现富营养化现象,其余季节调查无富营养化现象。营养盐结构分析表明,日照近岸海域营养盐结构...     

基于HASM方法的黑河流域潜在蒸发量的模拟

潜在蒸发作为研究蒸发及区域水循环的重要因素之一,其模拟结果对相关领域的研究应用具有重要影响。利用 2000-2009年“黑河流域每日四次常规气象观测数据集”所提供的12个气象站点的潜在蒸发数据,对黑河流域潜在蒸发量进行模拟。首先针对潜在蒸发的特点,分析影响研究区域潜在蒸发的气象因素、地理及地形因素,使用多项式回归和逐步回归的方法对研究区域潜在蒸发进行了背景趋势模拟,选出影响潜在蒸发的最优影响因素组合,在此基础上采用高精度曲面建模（HASM）方法,结合站点实测数据,对去掉趋势后的残差进行精度修正。本文使用kriging法、IDW法和Spline法插值所得潜在蒸发数据,以及“黑河流域1980-2010年3 km 6 h模拟气象强迫数据”作为对照,比较验证模拟精度。模拟结果表明：HASM方法模拟精度最高,模拟结果分布合理,表明该方法在潜在蒸发模拟中具有应用前景。该方法所得到的潜在蒸发数据可作为基础地理数据供相关研究应用。     

中国长江流域洪涝灾害和持续性暴雨的发生特征及成因

主要综述了最近关于中国长江流域洪涝灾害和持续性暴雨发生特征和成因的研究。表明:长江流域洪涝灾害和持续性暴雨的发生频率非常高,并给经济造成了严重损失,长江流域洪涝灾害发生不仅具有准两年周期的年际变化,而且具有明显的年代际变化,从1977年之后,长江流域洪涝灾害和持续性暴雨增多;并且,表明了无论是长江中、下游地区或是长江上游的川东地区持续性暴雨都是在"鞍"型大尺度环流系统的配置下发生,这是由于这种大尺度环流系统的配置不仅利于水汽输送到长江中、下游地区或上游的川东地区,而且利于在"鞍"型中心地区产生垂直对流不稳定,从而引起暴雨中尺度系统的发展。此外,还综述了长江流域洪涝灾害和持续性暴雨发生的成因的研究,这些研究表明了长江流域洪涝灾害和持续性暴雨发生的年际和年代际变化是与大气-海洋-陆面耦合的东亚季风气候系统的变异密切相关。     

Spatiotemporal features and possible mechanisms of seasonal changes in sea surface height south of Japan

Variations of sea surface height(SSH) in the Kuroshio south of Japan are addressed by analyzing 19-year(1993–2011) altimetry data from AVISO. Regionally averaged time series of observed SSH had a rising linear trend at 2.64±0.72 mm/a in this period. By analyzing the power spectra, several periods were recognized in temporal SSH variations, including those around 90 and 360 days. The seasonal cycle of SSH was minimum in winter(February) and maximum in summer(August), with peak-to-peak amplitude about 20.0 cm. The spatial distribution of linear trends was inhomogeneous, with a rising linear trend along the coastline and a tripole structure offshore. Spatial distributions of standard deviation of seasonal SSH show very dynamic activities in the southeast of Kyushu and south of Honshu. Seasonal variations of observed SSH are partially explained by surface buoyancy forcing, local wind forcing and the steric component related to subsurface water beneath the mixed layer. Results show different spatial distributions of correlation coefficient and estimation skill between seasonally observed and modeled SSH, which are calculated from surface buoyancy fl ux, local wind forcing and the steric component related to subsurface water. Of those three, the surface buoyancy fl ux has a greater contribution to variations of observed SSH on the seasonal time scale south of Japan.     

时空统计学在贫困研究中的应用及展望

消除贫困是人类社会的共同目标.贫困分布具有明显的空间特征,同时呈现出空间异质性和空间相关性.时空统计学以时空分析为优势,在贫困的时空分布及形成机制研究中发挥了重要作用.本文综述了不同时期我国贫困分布的空间特征、贫困数据的空间类型和特征以及贫困时空分布的影响因素,并总结了时空统计学方法在贫困空间研究中的4类应用,包括:探...     

近42年雅鲁藏布江中游四季气温变化特征分析

利用 1957～ 1998年雅鲁藏布江中游拉萨、日喀则、泽当、江孜 4个站各月平均气温资料 ,通过线性趋势估计和多项式函数拟合分析了该流域春、夏、秋、冬 4季气温长期趋势变化和周期变化 ,并利用滑动T检验等方法讨论了气温突变的问题。结果表明 :在过去 4 2年里 ,雅鲁藏布江中游地区各季气温均有明显的上升趋势 ,其中冬春季增温显著 ,80年代初沿江四季气温除秋季外都出现了明显的增温突变     

基于MOD16产品的我国2001-2010年蒸散发时空格局变化分析

蒸散发的时空格局分析对理解气候变化与水资源之间的相互影响具有重要的作用。本文基于MODIS全球蒸散发产品(MOD16),分析了2001-2010年我国陆面蒸散发的时空格局变化,得出以下结论：(1)站点尺度和流域尺度的精度验证结果表明,MOD16产品对于我国森林、农田生态系统类型,以及辽河、海河、黄河和淮河流域的模拟精度较高;(2)2001-2010年,我国年均蒸散发为532±10 mm,年内蒸散值变化最大的是东北区,月均蒸散变异系数为0.87,而西北区变化幅度最小,变异系数为0.19;(3)2001-2010年,我国陆面蒸散发年际变化总的趋势不明显,占陆地面积11.2%区域的蒸散发呈显著减少趋势(p<0.05),主要分布在青藏高原中部,内蒙古中东部地区及新疆北部,只有2.3%的区域的蒸散发增加趋势显著,(p<0.05),主要分布在黄土高原地区、黄淮海平原及东北平原;(4)通过对比干旱指数变化趋势、植被指数变化趋势图可以看出,蒸散发显著减少的区域主要分布于干旱加剧的半干旱地区,而蒸散发显著增加的区域主要位于植被变好的地区。     

耦合卡尔曼滤波和多层次聚类的中国PM2.5时空分布分析

近年来,细颗粒物污染尤其是PM_2.5受到人们越来越多的关注,研究PM_2.5的时空分布规律也具有越来越重大的意义。传统的遥感反演方法模型复杂,且不能揭示近地表面的PM_2.5分布规律。地面监测站的建设为PM_2.5的研究提供了更实时的观测数据,但由于测量噪声的影响,观测数据存在不准确的极端异常值。为了揭示中国PM_2.5的时空分布特征,本研究采用Kalman滤波对2015年中国338个城市的空气质量监测网络大数据进行最佳估计,并分析其时空特征。同时,根据中国各城市的PM_2.5浓度的时序分布,采用基于DTW的K-Medoids聚类方法将其分为4个等级,并采用q统计量来评估PM_2.5浓度分布的空间分层异质性。结果表明,采用Kalman滤波能有效去除数据噪声,峰值信噪比（PSNR）明显增大。在时空分布上,中国PM_2.5时间分布曲线呈现“U”形,冬季PM_2.5浓度明显高于夏季,且日变化曲线呈现“W”形;秋冬季PM_2.5浓度的空间分层异质性非常显著,且空间分布呈现“双核分布”,重污染区主要分布在华北平原、新疆等地,西藏、广东、云南等地是稳定的空气质量优良区。     

黑河流域植被类型分布模拟分析

针对黑河流域植被类型空间分布的垂直地带性特征,本文基于支持向量机算法构建黑河流域植被类型空间分布的模拟分析模型,并运用Kappa系数和混淆矩阵检验方法对模拟精度进行检验。验证结果显示,模型总体精度（OA）值为75.54%,Kappa系数值为0.66,表明了该方法在植被分布模拟上具有较好的结果,适用于区域尺度下植被类型分布的空间模拟。模拟结果表明,该方法对半灌木-矮半灌木荒漠和温带禾草-杂类草草甸草原类型的模拟精度最高,分别为（90.20%和90.02%）;分布面积最大的植被类型（如半灌木-矮半灌木荒漠,灌木荒漠、嵩草-杂类草高寒草甸等）相比于其他面积较小的植被类型具有显著优异的模拟结果;人工经济作物、荒漠植被类型以及草原草甸等植被类型对于所选环境因子的敏感性更强,而灌丛类型和乔木类型的模拟结果在不同类型间的波动较大;空间分布上,环境要素差异性明显、植被类型丰富的上游地区具有更好的模拟结果,优于地势平坦、气候差异性小的黑河中下游地段,但模拟结果在景观形态上具有更高的破碎度。