Influences of pika and simulated grazing disturbances on bare patches of alpine meadow in the Yellow River Source Zone

Bare patches in alpine meadow are the main manifestation of its degradation. The change of bare patches in an alpine meadow in the Yellow River Source Zone during 2018-2019 was studied in relation to the disturbances caused by plateau pika(Ochotona curzoniae) population and simulated grazing via artificial mowing both independently and interactively. The disturbance was set at three levels of high, medium and no disturbance(control group). Bare patches were mapped by from unmanned aerial vehicle(UAV) images with fine resolution of 1 cm obtained in August 2018 and August 2019 in ArcGIS. The results showed that the total area of bare patches decreased by 112.05 m~2 in sub-plots devoid of pika disturbance but increased by 126.37 m~2 in other subplots. The highest rate of increase is 89.02%. The individual effect of pika exceeds the joint effect of pika and mowing disturbances. The sole effect of mowing is lower than the joint effect of pika disturbance and intensive mowing, but higher than the joint influence of pika disturbance and moderate mowing. Strong pika disturbance(14 per sub-plot) caused the influence of mowing from moderate to intensive to increase by five-fold. The area of bare patches treated with moderate mowing and no pika disturbance decreased at the highest pace(-37.22%). Intensive mowing and medium density pikas(100 pikas/ha) are considered the thresholds at which the bare patches start to expand. Even if the meadow is mowed at the medium and high intensity, the area of bare patches can be significantly reduced if plateau pika population is controlled to a low level. ANOVA analysis and longterm macro-scale satellite-derived results reveal that pika disturbance is more important in causing the bare patches to change than simulated grazing. Therefore, it is more important to control the number of pikas than to reduce grazing intensity to prevent the expansion of bare patches in the degraded alpine meadow in the study area.     

基于组件GIS的核勘查数据处理的关键问题

摘要：在核地球物理勘查中,对获取的核地球物理数据进行处理很重要。介绍了采用组件GIS技术-MapObjects控件来对核地球物理数据进行处理。研究了核地球物理数据处理中的几个关键问题：数据网格化,shape文件的形成和点数据图层分级显示。     

中心城区地表温度空间分布及地物降温效应——以南京市为例

基于TM图像,采用灰度图像分割算法,自动提取南京市中心城区的不透水面、植被及水体;并用单窗算法反演了地表温度;依据离市中心的距离将中心城区分为45级缓冲区,依次统计分析每一级缓冲区内的平均温度、不透水面温度、植被温度、水体温度及各类地物的面积比例等;建立了地表温度与不透水面比例、植被比例、水体比例之间的关系模型.研究结果表明:随离市中心距离的增大,地表温度降低;植被、水体具有降温效应,水体的降温效应是植被的2.43倍;地表温度与不透水面比例、植被比例、水体比例的综合关系模型模拟效果较好.     

非匀一冠层热辐射方向性3维模型构建——以玉米冠层为例

建立适用于多类型植被场景的热辐射方向性模型是进行地表热辐射方向性研究的一种手段。利用真实植株几何及生理参数的统计平均值来刻画理念植株,并给定其空间分布特征,进行不同生长期植被冠层的描述。基于冠层双向孔隙率思想构建了冠层热辐射方向性3维模型,模型继承了孔隙率模型在计算冠层热辐射方向性上的简洁优势同时以几何光学的思想考虑了冠层空间异质性对冠层热辐射方向性的影响。以玉米冠层为例,进行了不同生长期玉米冠层热辐射方向亮温的模拟,通过与实地测量数据的比对表明,本文发展的模型能够较准确地模拟不同生长期玉米植被场景的方向亮温变化规律,模拟误差主要来自理念株的刻画误差、玉米叶片形状的近似以及忽略了多次散射贡献等3个方面。模型的构建方法对稀疏植被场景、浓密植被场景、多类型植被的混合场景均可适用,不同观测几何下的植被场景4组份面积比计算结果有望应用于复杂地表条件下地表返照率的研究。     

GPS测量在土壤湿度分析中的应用

土壤湿度分析传统方法中存在时空变化大、易受仪器设备及天气等因素影响,因而难以提供大范围连续长时间观测数据。针对上述问题,本文利用GPS反射信号研究土壤湿度变化的测量方法,结合GPS反射信号地面反射轨迹,建立GPS反演土壤湿度变化模型,并通过试验验证了其可靠性。     

从GIS数据库中挖掘空间离群点的一种高效算法

根据GIS的空间特性，借鉴已有的定义和概念，定义了空间离群点是和在其非空间属性邻域内其他空间对象在空间位置上差异十分显著的空间对象，并设计了SOD算法。实验结果验证了SOD算法的有效性和优越性，给出了从GIS数据库中挖掘空间离群点的一般步骤。     

基于地统计学的江西省年降水量插值研究

本文选取江西省86个气象站点2008年的年降水量数据,基于地统计学理论对数据进行探索性空间数据分析,得出该组气象数据插值的理论最优模型。采用不同全局趋势及变差函数模型进行插值,通过交叉性检验证实了该理论模型的有效性。最终结果显示,采用3次函数剔除全局趋势并以球状模型作为变差函数模型的考虑高程的Co-Kriging方法插值结果最优。     

中国区域MuSyQ叶面积指数产品验证与分析

对多源遥感数据协同生产的2010年—2015年中国区域1 km空间分辨率5天合成的MuSyQ（Multi-source data Synergized Quantitative remote sensing production system）叶面积指数LAI产品进行验证。参考现有的LAI产品（MODIS c5,GLASS LAI）和中国生态系统研究网络部分农田和森林站点可用的LAI地面测量数据,从时空连续性、时空一致性、精度和准确性等方面对中国区域的MuSyQ LAI产品进行定性和定量分析与评价。结果表明：（1） MuSyQ LAI产品在保证精度优于MODIS产品的情况下,时间分辨率和时空连续性均有提高。MuSyQ LAI与其他LAI产品（MODIS c5,GLASS LAI）在整体上有很好的一致性（RMSE=1.0,RMSE=0.81）,但对常绿阔叶林高值处的描述不稳定;（2） 与LAI地面测量数据相比,MuSyQ LAI产品与地面参考图对比结果较好（最高相关性（R²=0.54）和较低总体误差（RMSE=0.96））,其在阔叶作物生长季高值处有些许低估且在某些阔叶林站点有些高估。整体上,MuSyQ LAI产品呈现出较高的精度,可靠的空间分布和连续稳定的时间分布,且对森林LAI的描述具有更可靠的动态范围。     

测站降雹和区域降雹气候特征对比分析

应用1960～2001年测站降雹和区域降雹(包括非测站资料)两种资料,对山东省降雹气候特征进行了对比分析,计算分析了山东省两种降雹资料气候图的相似离度。分析结果表明,区域降雹比测站降雹明显偏多,但时间和空间分布趋势基本一致,相似度在86％%以上,应用测站降雹资料制作的气候图具有86％的代表性。     

基于干涉仪原理的甚高频雷电单站预警

针对目前闪电单站探测与预警装置的局限性,设计了一套基于闪电宽带干涉仪原理的甚高频单站雷电预警装置.该装置通过测量雷电(包括云闪与地闪)起始时刻的辐射信号到达竖直天线阵列的相位差,计算得到该信号的仰角,根据仰角估算雷电的距离,进而根据雷电的距离和活动特征进行雷电报警.单站测距误差分析结果表明,单站系统对半径50 km范围内闪电测距误差在25％以内,半径100 km范围内的闪电测距误差在30％以内.雷电单站预警装置对一次雷暴过程进行了观测,观测结果表明,该装置能有效探测半径100 km范围内的闪电活动状况,探测到的闪电频次分布、闪电距离与多站闪电定位结果保持较好一致性,证明其能有效探测周围闪电活动状况,起到提前预警雷暴的作用.