山洪泥石流风险评估与风险管理理论与方法

针对山洪灾害防治研究工作中只关注暴雨-洪水的作用,忽视泥沙淤积导致的洪水-泥沙耦合致灾的问题,重建考虑松散固体物源储量空间异质性的影响因子体系,面向山区小流域复杂下垫面环境进行敏感性分析,利用地理信息空间分析、多重共线性检验计算影响因子贡献度指标,通过不同类型的贡献度-集成学习耦合算法对阿坝州5250条小流域山洪水沙灾害易发度进行识别,构建基于数据驱动的山区暴雨山洪水沙灾害早期识别方法。结果表明：山洪水沙灾害在空间上表现出一定的聚集性,影响因子特定区间对于灾害发生具有更高敏感性,部分影响因子对于灾害发生的敏感性规律具有相似性。阿坝州东部、中南部部分地区以及西北部少部分地区为高易发区,与固体物源累积高频区较为接近,洪水-泥沙耦合致灾概率相对较大,较低和低易发区主要分布在阿坝州西部和西南部地区,与固体物源累积高频区重叠度较小,洪水在致灾过程中起主导作用可能性相对较大。相对于山洪风险调查评估研究结果,基于数据驱动的山洪水沙灾害易发性早期识别结果的高易发区灾害密度更大,高风险覆盖度提高23.2—45.4个百分点。

     

中国省域耕地集约利用态势与驱动力分析

基于“理性小农”、超边际经济学等理论,建立了农户耕地集约利用解释的理论框架。构建了集约利用度指数 (CII) 和驱动力模型,分析了1996-2008年中国省域的耕地集约利用程度及其影响因素。研究结果表明：我国耕地利用集约度总体大幅度提高,但地域差异明显,初步形成了第一阶梯较高集约度、第二三阶梯较低集约度的空间格局;耕地集约利用的首要贡献来自于化肥、机械、农药等省工性劳动的大量使用,其次是资本投入和劳动力;耕地自然本底条件、耕地经济收益和劳动力生产率,与耕地集约度呈正相关,而耕地非农化效益与耕地利用集约度呈负相关。基于研究结论的政策引申：加强政策引导,科学合理使用非可再生能源等省工性劳动;切实改善农业生产条件,适度规模经营,提升劳动生产率和耕地综合生产力;提高耕地经营性经济补贴标准,激励农户稳定从事农业生产的积极性。     

三峡库区梁滩河流域水化学与硝酸盐污染

运用水化学和水质分析技术,测定了三峡库区梁滩河流域地表水体和地下水体中的水化学组成和硝酸盐氮含量,揭示了梁滩河流域地表水和地下水水体的水化学组成和硝酸盐污染的空间分布规律、来源及循环过程。结果表明:梁滩河流域地表水的硝酸盐污染表现为沿着地表径流从上游到下游呈现出加重的趋势,这种污染趋势与养殖业、生活和工农业废污水的沿程直接排放有着直接关系;而地下水硝酸盐污染呈现出流域上游和下游较轻、而中游东侧支流区域较重的空间分布特征,这种空间分布特征与地表水体中氨氮和有机氮的含量、地表水与地下水之间的补给排泄关系、厚层土壤包气带的存在以及土地利用状况等因素有着密切的关系。     

青藏高原高寒草地净初级生产力(NPP)时空分异

基于1982-2009 年间的遥感数据和野外台站生态实测数据,利用遥感生产力模型(CASA模型) 估算青藏高原高寒草地植被净初级生产力(NPP),分别从地带属性(自然地带、海拔高程、经纬度)、流域、行政区域(县级) 等方面对其时空变化过程进行分析,阐述了1982 年以来青藏高原高寒草地植被NPP的时空格局与变化特征。结果表明:① 青藏高原高寒草地NPP多年均值的空间分布表现为由东南向西北逐渐递减;1982-2009 年间,青藏高原高寒草地的年均总NPP为177.2×10¹² gC·yr^-1,单位面积年均植被NPP为120.8 gC·m^-2yr^-1;② 研究时段内,青藏高原高寒草地年均NPP 在112.6~129.9 gC·m^-2yr^-1 间,呈波动上升的趋势,增幅为13.3%;NPP 增加的草地占草地总面积的32.56%、减少的占5.55%;③ 青藏高原多数自然地带内的NPP呈增加趋势,仅阿里山地半荒漠、荒漠地带NPP呈轻微减低趋势,其中高寒灌丛草甸地带和草原地带的NPP增长幅度明显大于高寒荒漠地带;年均NPP增加面积比随着海拔升高呈现"升高—稳定—降低"的特点,而降低面积比则呈现"降低—稳定—升高"的特征;④ 各主要流域草地年均植被NPP均呈现增长趋势,其中黄河流域增长趋势显著且增幅最大。植被NPP和盖度及生长季时空变化显示,青藏高原高寒草地生态系统健康状况总体改善局部恶化。     

Extensional Setting of Hainan Island in Mesoproterozoic: Evidence from Granitic Intrusions in the Baoban Group

The Mesoproterozoic Baoban Group is the oldest basement in Hainan Island and has played an important role in Columbia (Nuna) supercontinent reconstructions. The Mesoproterozoic granitic intrusions in the Baoban Group are the most widely-exposed Precambrian magmatic rocks and are the key to understanding the tectonic settings of Hainan Island and its relationship with the South China Block and the Columbia supercontinent. New LA-ICP-MS zircon U-Pb dating on three mylonitic granite samples from the Tuwaishan and Baoban areas yield ages ranging from 1447 Ma to 1437 Ma, representing the absolute timing of the emplacement of the granitic intrusions. Combined with previously published geochronological data for rocks from the Baoban Group and regional mafic intrusions, it is concluded that the Baoban Group formed at 1460–1430 Ma, coeval with the emplacement of the granitic and mafic intrusions. New in-situ zircon Lu-Hf isotope analyses for the three mylonitic granite samples yielded positive εHf(t) values, ranging from +0.49 to +8.27, with model ages (TCDM) ranging from 2181 Ma to 1687 Ma, suggesting that the granitic intrusions originated from a mixed source of Paleoproterozoic crust with juvenile crust. New zircon trace element data show characteristics of high Th/U values of 0.24–1.50, steep slopes from LREE to HREE and negative Pr, Eu anomalies with positive Ce, Sm anomalies, representing typical magmatic zircons formed in continental crust. Compared with available magmatic and detrital zircon ages from Precambrian rocks in the Cathaysia Block, Yangtze Block and western Laurentia, it is inferred that Hainan Island was separated from both the Cathaysia Block and the Yangtze Block, instead being connected with western Laurentia in the Columbia supercontinent. Considering the decreasing tendency of basin deposition time along the western margin of Laurentia, it is proposed that Hainan Island was located to the north or northwest of the Belt-Purcell Supergroup, along the western margin of Laurentia, during the breakup of the Columbia supercontinent.     

蒙古野驴(Equus hemionus)昼间行为时间分配初探

于2007 年和2010 年采用焦点动物取样法研究了新疆卡拉麦里山有蹄类野生动物保护区蒙古野驴昼间行为时间分配和活动节律,共采集行为数据460 h,观察蒙古野驴2 760 头次,将蒙古野驴昼间行为分为采食、移动、警戒、休息和“其他”5 类。采用卡方检验分析不同季节各种行为时间分配,结果表明：季节因素对蒙古野驴行为时间分配存在极显著影响（χ2=79.06,df=12,P<0.01）。采用ANOVA分析同季节不同行为间差异,结果表明,春季：移动、警戒、“其他”两两间无显著差异（[WTBX]P＞0.05）,其余两两间差异显著（P＜0.05）;夏季：仅移动与“其他”间无显著差异（P＞0.05）;秋冬季：仅警戒与“其他”间无显著差异（P＞0.05）。对蒙古野驴昼间活动节律研究结果表明,蒙古野驴采食时间比例在春季各时段均较高（＞45%）,仅中午（14:00～15:00）有1个低谷（27.62%）,夏秋季则为晨昏采食模式,冬季采食峰值（87.85%）在中午时段（13:00～14:00）。休息和采食高峰在各季节交叉出现,呈现此消彼长的趋势。各季节移动主要发生在晨昏时段。蒙古野驴以特定的行为时间分配模式和活动节律适应环境条件季节性变化,如气候条件、食物资源、人为干扰、生理期、昼间长度、捕食风险等。     

空心村土地整治潜力调查与评价技术方法——以山东省禹城市为例

新时期中国农村土地整治,已由单纯的学术性研究逐渐上升为拉动内需、推动新农村建设、实现统筹城乡发展战略的重大举措.开展空心村用地整治潜力的调查与评价是实行空心村整治的重要前提和基础.以山东省禹城市徐集等13个典型村为例,综合集成地理学、信息科学、土地科学等多学科的优势与技术手段,深入开展了典型空心村选取、村庄尺度土地利用现状分类体系构建、宅基地利用属性调查表设计、高分辨率遥感影像(分辨率0.25 m)使用与解译、空心村整治潜力类型及其测算方法等研究,逐层递进地构建了空心村用地潜力调查与评价的成套技术方法.实现了对传统土地利用研究的有益创新,有据可依,步骤清晰,成果明确,简单易行,空心村用地潜力调查与评价结果符合山东省禹城市的实际状况,取得了良好应用效果.研究成果可为开展我国空心村土地综合整治潜力的调查与评价提供技术方法支持.     

导航卫星自主定轨的算法研究及模拟结果

讨论了利用卫星卫星间的距离观测值建立导航卫星系统自主定轨的数学方法,并用GPS星座模拟星间观测值,采用滤波算法计算卫星的状态参数。模拟结果表明,在空间测距精度一定的情况下,自主定轨精度能高于GPS广播星历,因而能较精确地维持卫星系统的坐标框架。     

基于光谱空间密度分析的边缘提取

针对传统的边缘提取方法大部分不适应高光谱数据的特点,提出了基于光谱空间密度分析边缘提取的思想。在分组主分量变换提取第一主分量作为特征维的基础上,采用面向对象的二次判别边缘的方法,通过立体判决将光谱空间中低密度超椭球体集群视为真实边缘点集群。试验表明,此方法是合理可行的。     

MODIS 1B影像几何纠正方法研究及软件实现

MODIS影像是一种新型和重要的数据。对MODIS 1B影像几何畸变原因进行了深入分析，选择了一种合适的纠正方法。对于1km分辨率MODIS 1B影像，直接采用1km分辨率的空间坐标进行几何纠正；对于250m和500m分辨率的MODIS 1B影像，先用三次样条曲线对坐标进行插值生成同分辨率的坐标，然后利用坐标插值结果对其进行几何纠正。由于MODIS影像在空问分布上的特殊性，采用前向和后向映射相结合的方式确定纠正后某一像素点在原始影像中的位置。根据该位置的条带重叠度，可以确定参与计算像素个数、搜索窗口的大小以及窗口的精确位置；采用归一化反距离加权插值法计算纠正后像素点的属性值。上述优化算法不仅保证了纠正后影像的质量，而且提高了数据处理速度。作者在Visual C 6．0环境下开发实现了上述算法。从坐标插值和几何纠正结果分析，无论是数据处理速度还是纠正后的影像质量和精度均达到要求。