InSAR视角下准噶尔盆地农业灌溉区地表形变特征和演化规律

抽取地下水进行农业灌溉是导致地下水位快速下降的重要因素,而长期过度开采地下水往往会引发地面沉降灾害,这种现象在干旱和半干旱地区非常普遍。为了研究农业灌溉超采引发的地表形变特征和演化规律,本文以准噶尔盆地南缘、天山北麓地带为研究区域,利用SBAS-InSAR技术对2003年—2009年覆盖呼图壁县的ENVISAT/ASAR升、降轨数据进行处理,获取了该地区的地表形变场,并结合研究区的农业灌溉方式、水资源补给和季节变化等资料对地面沉降的时空变化特征进行分析,为水资源和农业可持续发展提供参考意义。实验表明,研究区内主要有两个沉降幅度较大的漏斗,且都位于农田区域。2007年以前,研究区地表没有显著形变,之后发生了较大量级的沉降。采用传统灌溉方式和时针式灌溉系统的农业区平均沉降速率最高分别可达50 mm/a和30 mm/a,前者在时间上呈线性变化,而后者具有显著的周期性变化特征。在冬季时,采用时针式灌溉系统的地区地面抬升量可达40 mm,远大于传统灌溉方式的农田区域,而夏季地面沉降速率可达200 mm/a。对研究区农业灌溉活动进行分析后发现,农业灌溉造成的地下水超采是该地区地面沉降的主要影响因素,其形变机制与季节变化具有较高的相关性,在灌溉活动休止期内地表形变取决于地下水的补给量。研究区内的形变特征和影响因素分析将为地下水资源的充分利用和农业的可持续发展提供有效的信息。     

海水入侵—土壤盐渍化灾害链研究初探

灾害链是在时间上有先后、空间上彼此相依、成因上相互关联,破坏性极强的呈链式结构的多种灾害。由于灾害链的形成与演化具有叠加、放大和链式效应,已经成为灾害研究的热点和难点。受全球气候变化和人为因素的双重影响,海岸带地区成为地球上最活跃、最脆弱的区域。海水入侵和土壤盐渍化成为海岸带地区面临的主要地质灾害,威胁生态安全和人类生存环境,这2种灾害相继发生、相互关联,构成海水入侵-土壤盐渍化灾害链。归纳总结了灾害链研究进展,阐述了海水入侵-土壤盐渍化灾害链的演化特征和研究中的关键科学问题,展望了海水入侵-土壤盐渍化灾害链研究趋势。     

基于多源数据的长沙市人居热环境效应及其影响因素分析

针对城市人居热环境效应研究缺乏从自然—人文多维因子组合综合评价分析的现状,本文基于多源空间数据（Landsat 5、Landsat 8卫星影像数据、POI空间大数据、数字高程模型等）反演长沙市2000年、2009年和2016年城市地表温度格局,并快速获取与城市热环境密切相关的自然和人文因素共12个影响因子。应用标准差椭圆、空间主成分分析（PCA）等方法多角度分析了城市人居热环境效应及影响因素的联动关系。结果表明：① 2000—2016年共16年间热岛面积共增加547 km²、地表最高温度差达到10.1 ℃。城市热岛区的空间分布主要集中在城市建成区,如工商业集中和人口密集的城市中心地区,并呈现出地表温度从城市中心向郊区逐渐降低的热岛的空间分布格局,出现多个高温中心点,如五一广场商圈、长沙县星沙经济技术开发区、望城工业区、岳麓工业集中区、天心工业区等;② 2000—2016年热岛空间发展主轴保持在东北—西南方向,2000—2009年热岛重心向西南偏移了2.7 km,偏转角度为54.9°,2009—2016年热岛重心向东北偏移了4.8 km,偏转角度为60.9°。整体上,长沙市热环境空间格局的变化和城市的建设强度的变化存在一定的关联;③ 通过主成分分析得出影响长沙城市热环境格局的因子为景观格局、城市建设强度、地形地貌3个主因子;④ 人文因素对于当前加剧热岛效应形成产生的促进作用明显大于自然因素的抑制作用,综合作用下地区将升温0.293 ℃。影响城市人居热环境的因素众多,多源数据有助于揭示城市热环境空间格局及演变规律,深化对城市热岛效应成因分析认知,明确人文和自然影响因素间相关关系和相关程度,以此为改善城市人居环境质量提供科学依据。     

洋能否为中用?西方政治地理与地缘政治发展的借鉴与反思

以西方为主的国外政治地理和地缘政治学说为中国政治地理和地缘政治的发展提供了很好的参照和基础。因此,如何理性对待西方的政治地理学和地缘政治学的研究、如何正确处理中国政治地理学和地缘政治学中的本土化与国际化关系是关乎中国政治地理学和地缘政治学学科方向的重要议题。然而,目前中国政治地理学和地缘政治学的发展在这一问题上存在困惑乃至两难。一方面,过度依赖西方研究框架和理论为中国政治地理学和地缘政治学的学科建设带来了一定风险;另一方面,在对西方研究保持谨慎态度的同时不能走向封闭乃至仇外的极端,破除“唯西方论”的同时不能走进“中国特殊论”的陷阱。为此,国内高校和科研院所从事政治地理和地缘政治研究的青年学者自发于2019年举办了一次“政治地理与地缘政治理论前沿”青年论坛,集中探讨了对西方政治地理与地缘政治发展的借鉴与反思,取得了初步的共识。具体而言,西方政治地理学和地缘政治学研究议题的多尺度性、研究方法的多样性、研究氛围的批判精神、研究视野的国际化和研究规范的严谨性等方面值得中国借鉴;而历史视角缺失、知识生产不平衡、地图空间表达不足、话语分析过多、解决现实问题不足等方面存在局限,中国政治地理学和地缘政治学未来发展过程中应加以避免。希望本次讨论抛砖引玉,吸引更多学者共同推动中国政治地理学和地缘政治学的学科发展。     

农户生计对气候变化的恢复力研究综述

随着气候变化对自然生态环境和社会经济可持续发展影响的不断加剧,恢复力逐渐成为应对气候变化的一种新理念。首先梳理了不同领域恢复力概念,进而阐述了农户生计对气候变化的恢复力的科学内涵及研究框架。然后重点分析了农户生计对气候变化的恢复力在资本、政府机构、自组织能力和学习能力四方面的具体表现。最后从定性和定量两方面归纳了生计恢复力的度量方法。定性评价方法主要包括农户问卷调查、关键线人访谈、重点小组讨论、生计轨迹方法和案例分析等,定量评价方法包括指标替代法、结构动力学分析法、贝叶斯网络模型法、基准线对比法等。未来研究应注重完善农户生计对气候变化的恢复力评价方法、加强农户生计对气候变化的恢复力动态研究并且开展区域间农户生计对气候变化的恢复力对比研究。     

风蚀地貌形态与过程研究进展

辨析了雅丹、风蚀坑等主要风蚀地貌的概念,雅丹是典型的风蚀正地貌形态,通过回顾雅丹地貌形态与过程的研究历史与进展,发现目前对其发育过程的认识尚不清楚,并且只关注了对残存土墩的观测和分析,没有充分重视凹槽的形态动力学过程;风蚀坑是典型的风蚀负地貌形态,特别是草原景观转变为沙地景观的临界阈现象,目前已经对独立风蚀坑的形态、气流特征、沉积物粒度以及植被演替过程等方面进行了初步研究,但由于风蚀坑形态是多因素共同作用的结果,需要由单因素观测转向综合分析其形态动力学过程.认为对风蚀过程机理及其模拟的研究中,在利用风洞模拟实验、野外观测等手段对风蚀过程微观尺度进行研究的同时,也需要加强通过遥感和GIS手段从景观尺度对风蚀地貌发展变化过程进行分析.     

金塘大桥桥墩附近的海床冲刷

东起舟山市金塘岛的沥港镇,跨越灰鳖洋,西至宁波市镇海区新泓口的金塘大桥,为舟山大陆连岛工程的主体.大桥全长为18.5 km,海面桥墩近350个,桥墩附近海床冲刷深度主要包括因风浪和潮流引起的自然冲刷、因建桥使过水断面缩窄而产生的一般冲刷和桥墩阻水形成的马蹄形漩流引起的局部冲刷.河流上桥墩局部冲刷已进行过大量研究,建立了可供设计使用的桥墩冲刷计算公式,而金塘大桥位于灰鳖洋海域,作用水流为极其复杂的往复流,使海床局部冲刷深度难以利用现有公式进行计算,因此采用海域实测地形资料分析了桥轴线附近的海床自然冲刷,利用水槽正态模型试验模拟研究了桥墩附近的一般冲刷和局部冲刷.实测资料表明,该海域潮流流速大小与潮差有较好的相关关系,潮差越大,潮流流速也越大,而桥墩的局部冲刷深度也随流速的增大而增大,因此,选取潮差频率为300年一遇和10年一遇的特大潮分别作为运行期和施工期的潮流边界.桥位所处的海床较为稳定,故以最新的实测地形各桥墩处高程作为冲刷试验起始高程.试验初期桥墩附近海床快速下切形成冲刷坑,随后冲刷值迅速减小,海床渐趋稳定.研究表明,该大桥所处海域总体上趋于动态平衡状态,桥轴线东段微冲、西段微淤.运行期金塘大桥附近的海床自然冲刷,一般均在1.1 m以内,仅在主槽附近较大,约5 m左右.试验表明,潮流作用下桥墩附近的一般冲刷和局部冲刷均明显大于自然冲刷幅度,主墩最大局部冲刷幅度为14.4 m,引桥桥墩最大局部冲刷幅度为7.8～10.3 m;据此可得到桥墩附近海床的总体冲刷幅度和设计高程,不仅为工程建设、运行的安全性及经济性提供了坚实的技术支撑,而且可供其它海域建桥后桥墩附近海床的冲刷研究提供参考.     

多波束测深数据确定声速剖面方法研究

分析了声速剖面测量方法及其误差对多波束测深数据精度的影响.根据多波束测深仪45°倾角渡束测深数据对声速剖面误差不敏感的现象,提出了利用多波束测深仪45°倾角波束测深数据确定声速剖面的A-法并结合检查线计算测线交叉区特征点声速剖面误差,为测区声速剖面的外推提供控制,从而减小声速剖面测量误差对多波束测深的影响提高测深数据精度.     

海流能发电系统转换效率测试技术研究

对海流能发电系统转换效率的测试技术开展研究,着重探计海流能发电系统转换效率的测试方法和技术手段.     

无人机航空照片辅助判读系统的设计与实现

设计实现了一套功能较为完善的无人机航空照片辅助判读系统。该系统主要完成了判读结果的标号显示、矢量地图与航空照片的匹配、图文报表和打印输出等功能模块。借助于计算机标图技术,导入矢量形式的电子地图和无人机航空照片,利用丰富的地理信息来辅助实现无人机航空照片判读,并介绍了在Visual C＋＋6.0开发环境下利用组件、显示缓存技术标绘判读结果,多比例尺地图的管理、快速显示,矢量地图与航空照片匹配的具体实现。经过实际联调,系统运行良好,实用性较好。