基于MODIS NDVI的西辽河流域主要粮食作物时空分布格局（英文）

研究以西辽河流域为案例区,以MODIS遥感数据为基础,选取2000、2005和2010年时间点,利用NDVI时间序列信息,结合西辽河流域不同作物物候历,运用决策树提取模型,获取西辽河流域春玉米、春小麦和大豆等主要作物的空间分布信息,定量揭示了10年间西辽河流域主要粮食作物的时空分布特征。研究表明:(1)2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积为11 965.08 km2,其中春玉米播种面积约占流域主要粮食作物的92.28%,集中在西辽河流域下游地区;春小麦播种面积占比3.14%,以西辽河流域中游面积最大;大豆播种面积占比4.58%,以西辽河上游流域面积最大。(2)2000-2005年西辽河流域主要粮食作物播种面积大幅增加,涨幅达29.77%,集中在西辽河流域下游地区。其中,春玉米播种面积增长38.99%,春小麦播种面积减少39.04%,大豆播种面积增长21.27%。(3)2005-2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积增长缓慢,涨幅为5.18%,集中在西辽河流域下游地区。春玉米播种面积呈现增加趋势,春小麦呈现减少趋势,大豆呈减少趋势。     

西辽河流域历史早期的文化景观格局

考古发现表明 ,西辽河流域自历史早期以来 ,先后演绎了多期文化 ,文明一直延续至今。本文根据大量的野外考古调查资料 ,在典型考古遗址、教来河流域、敖汉旗三个空间尺度上建立了本区历史早期文化景观的DEM模型 ,分析了赤峰全境历史早期文化遗址点的水平分布格局 ,从四个不同的空间尺度探讨了西辽河流域历史早期文化景观的演变过程 ,概括出本区历史时期文化景观垂向变迁和水平变迁两种模式 ,为进一步深入研究本区人地系统的相互作用机制提供了基础。     

西辽河流域潜在蒸散量时空格局

利用地处北方农牧交错带的西辽河流域及其周边45个地面气象台站1974-2005年的月平均气象资料(温度、湿度、风速和太阳辐射等),采用先计算后插值(CI)的方法,选用彭曼-蒙特斯(Penman-Monteith)(98)模型,对45个站点的多年平均潜在蒸散量进行了计算,在ArcGIS 9.0软件平台的地统计模块下,运用普通克里格法,对西辽河流域的多年平均潜在蒸散量逐月进行空间插值.在此基础上对全流域多年平均潜在蒸散量进行了时空格局分析,结果表明:西辽河流域潜在蒸散量ETO与气温、日照时数和风速显著正相关,与平均相对湿度为显著负相关;受各气象要素影响,ETO的逐月变化曲线为一条单峰曲线,冬季ETO普遍较低,春末、秋初及夏季ETO则较高;西辽河流域潜在蒸散量空间分布格局呈现以科尔沁沙地为中心区域向东北、西南两侧逐渐递减的总体趋势.     

基于MODIS数据的旅游温湿指数时空分布研究

旅游舒适度对旅游气候资源评价以及气候条件与旅游活动关系研究等具有重要意义,而温湿指数是衡量旅游舒适度的一项重要指标。提出适用于MODIS遥感数据的旅游温湿指数模型,介绍模型所需参数地表温度和地面水气压的遥感反演方法。利用该模型计算我国2003年12个月的旅游温湿指数,并分析其时空分布特征。     

全新世中期西辽河流域聚落空间分布及成因

全新世大暖期结束后的干冷气候事件和环境恶化使西辽河流域及比邻地区的聚落向南移动集中并推动了原始农业的发展和之后畜牧业对原始农业的取代。各文化的聚落均对河流依赖性较强,主要分布在距河6 km以内地区,6 km以外的聚落多分布在与河流地势上相连的沟谷缓坡且主要集中在老哈河、教来河至大凌河流域,水文分析表明这些沟谷很可能在暖湿期形成过支流或季节河。聚落主要分布在海拔400~700 m的平原丘陵交互区,分布海拔和地形因气候波动和经济生活方式不同而有所变化。     

20世纪上半叶西辽河流域巴林左旗聚落空间演变特征分析

从1918年放垦,巴林左旗经历了近百年的聚落兴建与农业开垦历程,以20世纪30年代初为转折点,此前聚落分布以空间扩展为主,以后转为密度增加,在聚落空间分布形式变化的同时,聚落高程也表现出从400～600m高程区这一自然条件具有优势的区域向其它高程扩展.在人口的推动下,巴林左旗聚落空间演变与环境选择经历了由疏至密、由优至劣的过程,并随着农业发展,农田扩展与资源的有限性构成了人地关系的矛盾焦点.     

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。     

陕西MODIS/NDVI的区域分布和季节变化

利用MODIS数据研究植被指数的时空变化特征,可以较详细地反映不同类型植被在其生长周期内的长势情况,以及各类植被生长状况在空间上的过渡和差异性。利用2004年全年的MODIS资料,采用NDVI多时相最大值合成法（MVC）,生成了一年的月合成NDVI数据集产品,分析表明：①陕西MODIS/NDVI年平均值为0.39,变化范围在-0.54～0.85之间。NDVI的年内频率分布只有在冬季（1月）呈现单峰型,其他季节均表现为双峰型。②冬季陕西NDVI的分布南北差异较小;春季延安以北和延安以南差异明显;夏季和秋季NDVI 值的分布体现了陕北北部长城沿线风沙区、黄土高原丘陵沟壑区稀疏植被、陕北南部子午岭和黄龙山林区森林植被、关中农田植被、秦巴山地森林植被和农田植被以及它们的地表差异特征。③不同植被类型的NDVI季节变化差别显著,这种NDVI时间序列曲线如实地反映了各种类型植被的生长规律,并能区分它们在生长规律上的细微差别,这又为植被区划、农作物种植面积的遥感监测提供了理论和实践基础。     

基于重心模型的湘江流域水系与城镇化时空格局演变分析

针对城镇化导致水系及其水域空间被挤占、压缩甚至吞噬的现实问题,本研究采用1995、2005和2015年3期经Google Map校准后的水系与1995—2015年城镇建成区面积数据,运用空间计量模型和重心模型研究湘江流域1995—2015年水系演变与城镇化的时空特征,分析城镇建成区面积对水系变化的影响。研究结果得出：1)湘江流域水系总体呈衰减趋势,河流趋向主干化。各水系指标均产生空间集聚,与周围邻近地区存在相似性。但水系指标的空间集聚格局演变差异显著,河网密度(Dr)、河流弯曲度(Sr)、干流面积长度比(Rm)空间格局稳定,水面率(Wp)、河流发育系数(Kw)较不稳定。高值区集中在流域中下游,低值区则集中在株洲和永州。2)Dr、Kw、Sr、Wp与城镇化重心迁移方向相背离,Rm与城镇化重心迁移方向具有统一性,城镇化在水系演变过程中主要起负向影响。研究结果有助于为城市规划与水系保护提供参考。     

东江流域非点源污染模拟及时空分布研究

应用国外较成熟的半分布式水文模型HSPF,建立了东江流域径流与非点源污染模拟模型,在此基础上定量计算与分析了东江流域非点源污染的时空分布特征。结果表明:径流模拟的相对误差在10%以内,纳什效率系数大于0.8,泥沙以及非点源污染氨氮、总磷模拟的相对误差在15%以内,纳什效率系数大于0.6,所建立的基于HSPF的模型可以满足研究东江流域径流与非点源污染长期变化过程与时空分布特征的需要;丰水年是东江流域非点源污染物流失的关键年份,降雨对东江流域非点源污染过程影响很大,汛期是东江流域非点源污染防治的关键时期;东江流域氨氮、总磷非点源污染月负荷与月降雨量存在非线性相关,复合回归曲线可较好地拟合两者的时间变化;东江流域非点源污染的关键区域主要位于流域中下游源城区、博罗县、惠城区中耕地与建设用地集中的地块;各子流域非点源污染产生的氨氮、总磷浓度指标与耕地、园地、林地、建设用地面积比例存在显著的线性相关关系。     

全新世以来西辽河流域聚落环境选择与人地关系

通过聚落环境选择重审全新世以来西辽河流域人地关系,并提出重点环境整治地区是本文的研究重点。通过对全新世以来西辽河流域三次农业垦殖过程的研究,提出流域内聚落环境选择存在首选地与次属地的区别,从高程与地貌两项因素来看,400~600m等高区的坡地属于首选地,这里不仅是历次农业垦殖期人口主要迁入地,也是人类活动持续期较长的地带;400~600m等高区以外的区域多属次属地,二次移民是次属地农业垦殖的开端,这样的人口迁移现象在清代光绪年间后最为突出。西辽河流域的农业垦殖是以草地转为农田为主的环境变化过程,由于首选地与次属地之间的环境差异,次属地的农业开垦对环境带来的扰动更大,这里不仅成为环境问题的焦点,也是需要进行环境整治的重点地区。     

全新世中期以来西辽河流域动物地理与环境变迁

自全新世中期以来 ,西辽河流域动物群的种类成分有很大变化。全新世中期 ,野猪和鹿科动物是这里最主要的大型食草动物。公元初期 ,野马等草原动物占有一定地位。中世纪的辽代时期 ,鹿科动物成为这里最主要大型食草动物 ,同时 ,有适应沼泽环境的麋鹿。直到清代初期 ,野马在动物群中还占有一定地位。清代中期 ,大型食肉动物虎、豹、熊分布较广泛 ,清代晚期 ,其分布迅速减少直至消失。动物地理的变化在一定程度上反映了环境的变化。     

黑河流域春季降水空间分异性特征及其与黑河流量的相关分析

利用黑河流域13个气象站建站至2012年3—5月降水量资料和黑河莺落峡水文站流量资料,分析了黑河流域春季降水的基本气候特征;通过EOF、REOF、Morlet小波变换等方法,对黑河流域春季降水的时空特性进行了研究;用Mann-Kendall检验法检验黑河流域春季降水序列是否存在突变现象.结果表明:黑河流域春季降水空间分布极不均匀,其空间分布特征是南部为多雨区、北部为少雨区.黑河流域春季降水在第一空间尺度上为全区一致,在第二空间尺度上可分为2个自然气候区,在第三空间尺度上可分为3个自然气候区.从年代际变化来看,21世纪最初10年是近半个世纪来降水最多的10年,20世纪70年代是降水最少的10年;黑河流域春季降水的年际变率十分显著,降水最多的年份是最少年份的6倍多.1961—2012年间河西走廊春季降水发生了明显的突变:2001年出现了一次趋于增多的突变.最显著的周期是4年的短周期、14年和22年的长周期.黑河流域春季各月降水与黑河流量均呈正相关,尤其是春季各月降水滞后1个月的相关和5月份降水的同期相关性显著;春季气温与黑河流量也均呈正相关,特别是春季各月气温的同期相关和3月气温滞后1个月的相关性显著,说明黑河流量的增加取决于前期降水量的增加和同期气候的明显变暖.     

石羊河流域极端干旱事件的时空变化特征

本文借助ArcGIS 9.2和Matlab 7.0数据软件平台,运用复值Morlet小波分析和数理统计方法对石羊河流域极端干旱事件在时空上的变化特征进行分析,结果表明:①石羊河流域的平均湿润指数自北向南逐渐增大,其湿润指数与年均降水和海拔高度具有显著正相关性(在0.01置信水平),而与年均蒸发具有显著负相关性(在0.05置信水平)。②在时间尺度上来说,极端干旱事件的频数具有19a、9a、6a、4a、15a的周期,可能是受南亚高压的准3年周期的影响;在空间尺度上来说,极端干旱事件频数与湿润指数的空间分布大体相似,略有不同是两者的最小值不同:即地表湿润指数最小值在民勤,而极端干旱事件发生频数最小值在武威。7-9月份发生极端干旱频数占年极端干旱总频数的60.62%。③年极端干旱总频数和7-9月份极端干旱总频数都呈略微上升趋势,且年极端干旱频数的线性倾向率较大,即将达到0.3/10a。通过Pettitt突变检验法对年极端干旱总频数和7-9月份极端干旱总频数进行检测,结果检验到突变点分别为2000年和1983年(在0.01置信水平)。     

黄河流域上游降水时空结构特征

黄河兰州以上区域水资源量占黄河流域水资源的一半以上,研究黄河上游兰州以上区域降水时空结构变化具有重要意义。本文利用黄河兰州以上19个降水站点1959~1998年系列数据,采用EOF技术分析了黄河上游降水的时空结构特征与变化。结果表明：黄河上游兰州以上区域降水存在四种典型降水类型,即“全部一致型”、“南北型”、“东西型”和“相间复杂型”。但第一特征向量为主导,其时间变化系数与年降水量基本一致,说明黄河流域兰州以上降水主要受青藏高原大尺度气候影响,具有降水偏多（少）一致性特征。从时间尺度上降水有减少的趋势;并伴随3、6、和11年的周期变化,而且在1986和1991年发生突变。     

The Landscape Pattern Characteristics and Spatial Distribution of the Rural Settlements in the Hejiang River Basin

Analyzing the landscape pattern of rural settlements is an important way to reveal the relationships between landscape change and human activities. Based on Landsat TM/ETM/OLI satellite remote sensing images as data sources and Hejiang River Basin as the research area, this paper expounds the information on the spatial distribution of rural settlements at four time points in 1990, 2000, 2010 and 2020. Using the methods of landscape pattern analysis, GIS spatial analysis and spatial statistics, this paper analyzes the spatial characteristics of the rural settlements, such as scale, distribution and shape, and then discusses the influences of terrain, rivers, location and policy factors on the spatial characteristics of the rural settlements. The results show that with the advance of time, the number of rural settlement patches in Hejiang River Basin is decreasing, the patch area and average patch area are increasing, the patch density is decreasing, and the settlement pattern tends toward cluster development. In addition, the shapes of settlement patches tend to be complicated and irregular, so it is necessary to strengthen planning and guidance in order to promote the regular layout of the settlements. The overall distribution of settlements is dense in the Northwest and Southeast, but sparse in the Middle and West, with a high density in the plains and a low density in hills and mountains. This study found that the terrain, river and location factors have significant influences on the spatial pattern of settlements.     

豫西黄河流域土地利用空间格局地形梯度特征分析

豫西黄河流域土地利用空间格局在水平和垂直方向上都具有明显区域特征。利用DEM数据对研究区土地利用空间格局地形梯度规律进行了分析,结果表明:(1)各土地利用类型的空间分布规律随高程和坡度的变化具有显著的特点:受人类活动干扰影响较大的各类农业用地、建筑用地、果园、水域和湿地主要分布在海拔相对较低和坡度相对较小的区域;而受人类活动干扰影响较小的各类林地(除果园外)、草地和未利用地则比较均匀地分布在海拔相对较高和坡度较大的区域。(2)不同的海拔段和坡度段内各土地类型的分布也存在一定的分布规律:农业用地类型和林地类型在各个地形梯度内都占有较大的面积比重,这是由于其基数较大,在区域内占据优势地位决定的;在低海拔小坡度地段内农业用地具有相对的面积优势;有林地随着海拔升高和坡度增大,面积比例不断增大,其主导地位随之增强。