新疆阿克苏河流域径流预报方法研究

阿克苏河(中吉国际河流)现已成为塔里木河的主河源,它对塔里木河干流的形成、发展和演变过程起着决定性作用.随着国家西部开发战略--塔里木河流域综合治理的深入开展和实施,阿克苏河流域的水文特征、水文预报等研究成为热点.特别是在干旱区中纬度高海拔流域的河流中,阿克苏河是以冰雪融水补充为主河流的典型代表,对阿克苏河流域径流进行预报研究具有理论和现实意义.鉴于此(i)结合干旱区无资料或少资料的现状,利用现有的水文气象资料,尝试并构建日尺度水文预报方法;(ii)采用高空气温代替地面实测气温与日径流相关关系法、AR(p)预报模型、气温降雨修正的AR(p)预报模型和NAM降雨径流模型,对阿克苏流域的两大支流进行日径流模拟和预报;(iii)对4种方法模拟结果进行对比分析,表明利用气温和降雨修正后的AR(p)模型所用水文气象资料少、应用简便、预报精度较高、比较适用于资料较缺乏的阿克苏流域的短期径流预报.该研究以日尺度进行水文预报,在该流域尚属首次,不仅为阿克苏河、塔里木河的水文预报、洪水防治和全流域的水量调度等提供基础,也为干旱区其他流域的水文预报提供了参考方法.     

GIS中面状要素矢量栅格化的面积误差分析

在探讨矢量栅格化的几种形式和产生误差原因的基础上,系统分析在面状要素矢量栅格化的误差分析方法研究方面所取得的进展,指出当前分析方法存在的主要问题,并提出利用结构性栅格数据进行面状要素矢量栅格化的误差分析方法,然后以土地利用数据的栅格化为例进行实证研究。研究表明,常规分析方法很大程度上低估了栅格化的误差,因为没有充分考虑栅格化误差存在空间上的"此消彼长"现象。建议采用结构性栅格数据来改善栅格化误差分析,对误差作基于格网的量化计算,并标记在单元格上。它能有效地区分"此消"与"彼长"导致的误差,使面状要素栅格化的误差分析更加全面、客观、准确,且容易进行误差的量化分析与表示。     

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的城市空间扩展研究综述

不同于传统的遥感探测器,DMSP/OLS可获取居民地、车流、渔船等夜间灯光信号,被广泛地应用于城市空间扩展研究中。目前,基于灯光数据的城市扩展研究很多,但缺乏对该领域研究进展的系统性分析与总结。基于此,分析比较现有研究实例,从阈值设定法提取城区和灯光数据城市监测两方面展开讨论,分析目前研究欠缺之处并探讨解决方案。同时,构建新型城市重心模型,进行实例分析,最后展望夜间灯光数据在城市空间扩展方面的研究趋势:1加强对数据本身处理方法的研究;2充分利用灯光强度信息;3构建新型指标反映城市扩展。     

重庆市山洪灾害时空格局及影响因素研究

山洪灾害时空分布规律及其影响因素研究,是山洪灾害研究领域中重点关注的问题。本文利用重庆市1950-2015年历史山洪灾害数据,采用平均中心、标准差椭圆、核密度分析和M-K突变检测等方法分析了重庆市历史山洪灾害时空分布规律,并在此基础上分析了山洪与各影响因素的相关性。结果表明：① 1950-2015年重庆市历史山洪灾害发生频次总体呈先稳定后上升的趋势,山洪灾害主要集中在5-9月发生,山洪灾害发生频次按年代际整体上呈指数增长趋势;② 重庆市山洪灾害发生具有明显的集聚性,相邻县域山洪发生频次较为相近,其中九龙坡区、南岸区、北碚区、璧山区山洪灾害密度均超过50次/1000 km ²,属于山洪灾害高发区域;③ 山洪灾害整体呈“西南-东北”分散,“西北-东南”聚集的空间分布格局。2010年前,山洪重心主要集中在涪陵区一带;2010年后山洪灾害分布方向向西北倾斜,重心移至忠县,聚集程度降低,山洪发生随机性变强;④ 2002年是重庆市山洪灾害突变的年份,突变以增多为主,主要集中在铜梁区、璧山区、九龙坡区、巴南区、彭水苗族土家族自治县和开县;⑤ 山洪影响因素探究表明高程和河网密度与山洪灾害密度呈正相关关系,而植被覆盖度与山洪灾害密度呈负相关关系,短历时的强降雨对山洪的发生有激发作用。研究结果对重庆市山洪防灾减灾具有重要意义。     

福建省山洪灾害危险性评价

福建省山洪灾害频发,造成的损失十分严重,开展山洪灾害危险性评价,对于防灾减灾具有重要意义。本文结合福建省山洪灾害的时空分布特征,从致灾因子和孕灾环境出发,选取多年年均降雨量、坡度、NDVI、土壤类型、土地利用类型等10类影响因子。利用CF模型和Logistic回归模型确定各因子与其分类级别的权重,应用皮尔逊相关系数法对因子间独立性进行检验。并利用历史山洪点与ROC曲线对评价结果进行验证。研究结果表明:(1) 100年一遇最大24 h降雨量、土地利用类型及地形起伏度是影响福建省山洪灾害的三个主要因素;(2)极低危险区、低危险区、中危险区、高危险区、极高危险区占全省总面积的比例分别为63. 1%、14. 2%、4. 5%、5. 9%、12. 3%;(3)福建省东部、南部、东南部的沿海地区以及北部、西部的个别低山地区处于高危险或极高危险区;(4)在仅占研究区面积12. 3%的"极高危险区"的较小范围内,实际发生山洪点数占山洪点总数的比例高达65. 8%,训练样本和验证样本的ROC曲线下面积AUC值也分别达到0. 876和0. 891,两种方式都说明山洪危险性评价结果较好。可为福建省山洪灾害防治提供科学依据和支持。     

中国地貌区划理论与分区体系

Geomorphological regionalization(geomor-region)and geomorphological type(geomor-type)classification are two core components in the geomorphologic research.Although remarkable achievements have been made in the study of geomor-region,many deficiencies still exist,such as the inconsistency of landform indicators,the small quantity of division orders,disparities of geomorphological characteristics,differences of mapping results,and the small scale of zoning maps.Requirements for improved national geomor-regions are therefore needed for the purpose of an enhanced national geo-information system.Based on theories of geomor-region in China including plate tectonics,crustal features,endogenic and exogenic forced geomorphological features,and regional differentiations of geomor-type,a three-order(major-region,sub-region,and small-region)research program on China’s geomor-regions is proposed on the basis of previous 2013 geomor-region system.The major contents of the new geomor-region scheme are:(1)principles of the national multi-order geomor-regions;(2)hierarchical indicator systems of geomor-regions including characteristics of the terrain ladder under the control of tectonic setting,combinations of regional macro-form types,combinations of endogenic and exogenic forces and basic types of morphology,combinations of regional morphological types,and combinations of regional micro-morphological types;(3)naming rules and coding methods of geomor-regions;and(4)precise positioning techniques and methods of multi-order geomor-region divisions based on multi-source data.Using the new geomor-region theory and division methodology,the partition of national three-order geomor-regions of China was successfully constructed.The geomor-region system divided China into six first-order major-regions,36 second-order sub-regions,and 136 third-order small-regions.In addition,a database and management information system of the national geomor-regions were established.This research has an important guiding significance for promoting the development of China’s regional geomorphology and for practical applications based on geomor-regions.     

四川省山洪灾害时空分布规律及其影响因素研究

山洪灾害时空分布规律及其影响因素,是灾害时空数据挖掘领域所关注的重点问题。本研究采用1950-2015年四川省历史山洪灾害事件数据,结合地统计、地理探测器、空间分析等方法,系统地分析了四川省1950-2015年历史山洪灾害的时空分布规律及其影响因素。结果表明：① 1950-2015年四川省山洪灾害数量整体呈先稳定后增长的趋势;山洪灾害主要集中在5-9月,7月覆盖率100%。② 县域灾害频次在南-北方向呈递减分布趋势;平均降雨量（历史山洪灾害过程降雨的平均值）在东-西方向呈指数型增长趋势,南-北方向由中部向南北递减。③ 1950s-2010s和5-9月历史累计山洪灾害重心及各标准差椭圆中心集中在四川中部地区,向东北方向移动,累计灾害点空间分布呈西南—东北格局。④ 县域山洪灾害数量及平均降雨量呈空间正自相关。⑤ 地理探测器分析表明自然因素、降雨、人类活动等因素对山洪灾害时空分布影响较大,其中不同降雨指标、高程标准差、坡度是山洪灾害时空分布规律的主要驱动因素。研究结果对查清四川省山洪灾害时空分布特征及小流域山洪监测预警、风险评价、防治区划等提供坚实的理论基础和科技支撑。     

多尺度DEM提取地势起伏度的对比分析——以福建低山丘陵区为例

坡度和起伏度是地形描述中最常用的参数,它们能快速、直观地反映地势起伏特征;坡度是划分平原和非平原的重要依据之一,地势起伏度可进一步划分台地、丘陵、小起伏山地、中起伏山地和大起伏山地等类型,基本地貌类型就是由海拔和起伏度两个指标确定的形态类型,它是遥感解译划分更详细地貌类型的基础。本研究以福建省1∶25万和1∶10万的DEM为实验数据,计算坡度划分平原和山地大区,其临界坡度值约为3°;利用ArcG IS空间分析中栅格窗口递增方法,对应不同尺度的DEM,计算地势起伏度,确定研究区的最佳分析窗口面积为4.41km²,得出中国低山丘陵区计算基本地貌形态类型的最佳尺度DEM为1∶25万比例尺,而1∶10万比例尺DEM适用于没有连绵起伏的更小范围的低山丘陵区;利用已有研究成果得出不同尺度DEM计算地势起伏度与最佳格网单元之间的函数关系。该研究对提取我国低山丘陵区基本地貌形态类型具有一定的借鉴作用。     

中国陆地1∶100万数字地貌分类体系研究

地貌分类体系是地貌图研制的关键之一,本文在总结国内外地貌及分类研究的基础上,借鉴20世纪80年代的中国1∶100万地貌图制图规范,基于遥感影像、数字高程模型和计算机自动制图等技术条件,归纳总结了数字地貌分类过程中应遵循的几大原则,分析了它们之间的相互关系,讨论了数字地貌分类的各种指标:包括形态、成因、物质组成和年龄等,提出了中国陆地1∶100万数字地貌三等六级七层的数值分类方法,扩展了以多边形图斑反映形态成因类型,以点、线、面图斑共同反映形态结构类型的数字地貌数据组织方式,并详细划分了各成因类型的不同层次、不同级别的地貌类型。中国1∶100万数字地貌分类体系的研究,为遥感等多源数据的陆地地貌解析和制图提供了规范,也为《中华人民共和国地貌图集》的编制奠定了基础,同时为全国大、中比例尺地貌图的分类和编制研究提供了借鉴。     

新疆生态保育与重建区划图的设计与编制

为满足"新疆生态建设和可持续发展战略研究"项目的需要,设计并编制了新疆生态保育与重建区划图。该区划图是根据新疆"三山夹两盆"的总体地势特征、"三圈九带"的生态景观特征,以及"山地-绿洲-过渡带-荒漠系统-生态范式"可持续农业范式的认识,参考新疆地貌区划、植被区划、新疆生态功能区划、新疆维吾尔自治区综合自然区划等资料,确定新疆生态保育与重建分区。该区划图充分反映了新疆大的山盆结构下三圈九带的景观生态特征,体现了新疆水平圈层结构和垂直带结构的总体特征。