元胞模型在地貌演化模拟中的应用浅析

元胞自动机是一个时空离散的动力学模型,是复杂系统的研究方法之一。从80年代后期开始,在许多领域都得到广泛的应用与发展。地貌是一个非线性动态复杂系统,元胞自动机模型(或更广意义上的元胞模型)为研究复杂地貌系统的动态演化提供了新的方法论工具。本文根据近些年国内外该领域的研究成果,对元胞模型在地貌演化模拟中的应用及进展进行了探讨,并分析了元胞模型方法在地貌演化模拟中的优势和不足。     

黄河三角洲盐碱地动态变化遥感监测

运用多期陆地卫星图像数据,结合野外调查及采样分析,对黄河三角洲近15a来盐碱地的动态变化进行了监测.研究区内发现盐碱地面积呈不断扩大趋势,不同类型的盐碱地变化不同:轻盐碱地不断增多,重盐碱地逐渐减少,光板地先增后减.盐碱地数量方面的增减并没有对盐碱地在不同土地类型中的空间分布格局产生太大影响.     

近、现代黄河三角洲统计分布特征浅析

1855年以来建造的近、现代黄河三角洲是我国三大河口三角洲之一,由7个亚三角洲堆积体组成。在缺少实验室数据的情况下,尝试利用陆地卫星TM遥感数据,进行比值和主成份分析,增强含铁氧化物光谱信息同时分析了7个亚三角洲堆积体的频率分布直方图和统计特征值(均值、标准离差)。在此基础上,简要论述了近、现代黄河三角洲地表环境的差异,为利用遥感技术解决地学问题提供了一条有益的思路.     

基于GIS的小流域地块单元划分与汇流网络计算

地块单元是小流域生态环境建设与管理的基本空间单元 ,探讨地块尺度的水沙运移关系对强化小流域空间管理具有显著的理论与实践意义。     

基于GIS的时空复合体-土地利用变化图谱模型研究方法

本文以地学信息图谱理论，地球空间信息认知理论，地球系统科学与地球综合体理论，地理信息系统中的时空复合体模型为依据，提出了研究土地利用／土地覆被变化的基本单元，即“图谱单元”，它是记录时空复合信息的基本单元，由“相对均质”的地理单元和“相对均质”的时序单元复合而成，并提出了研究土地利用／土地覆被变化图谱的概念模型。     

黄河三角洲土地利用时空复合变化图谱分析

以地学信息图谱理论方法、地理信息系统时空复合体模型为依据, 提出土地利用变化图谱研究方法, 并把记录这种时空复合信息的基本单元称之为“图谱单元”, 它是由“相对均质”的地理单元和“相对均质”的时序单元复合而成的空间-属性-过程一体化数据.以黄河三角洲40a (1956~1996年)土地利用4期空间数据(1956年, 1984年, 1991年, 1996年)为基础, 合成了一系列土地利用图谱, 包括3个时序单元的土地利用变化图谱, 40a变化过程图谱, 并通过建立信息重映射表对图谱单元时空复合信息进行重新分类、提取与综合, 即图谱重构, 提取了黄河三角洲40a土地利用变化的“涨势”系列图谱、40a“涨势”变化过程图谱和40a土地利用时空演变模式图谱.图谱分析采用空间查询与统计分析、图谱单元分类排序、土地利用变化转移矩阵三种方法相结合, 逐一分析不同时序单元、不同时间尺度土地利用格局的变化规律, 并分析了40a土地利用时空演变模式图谱的区域分异特征. 运用图谱方法对区域性土地利用“动态变化过程中的空间格局”与“空间格局的动态变化过程”进行了一体化的综合研究.     

2000-2010年黄河源玛曲高寒湿地生态格局变化

玛曲湿地作为黄河上游重要的水源涵养以及补给区之一,对于调节黄河水量与泥沙量、维持生物多样性和区域生态平衡以及实现社会经济的可持续发展具有重要意义。为揭示和分析近10 年来玛曲高寒湿地系统动态变化特征及其区域差异性,应用2000 年、2010 年两期Landsat TM卫星影像提取玛曲景观类型信息,对玛曲湿地分布格局变化进行分析;利用S-G 滤波以及最大值合成法处理后的2000-2010 年MODIS归一化植被指数（NDVI）数据,进行一元线性回归分析,模拟湿地生态系统的空间演变趋势;运用长期气候观测数据,采用最小二乘法对玛曲湿地变化与气候之间的相关关系进行分析与探讨。结果表明：近10 年来玛曲夏季年际NDVI值呈现波动减小的趋势,“黄河第一弯”玛曲腹地的阿万仓处NDVI减少明显,且存在沼泽草甸向亚高山草甸类型转化趋势。另外,玛曲高寒湿地变化与降水量及温度的年际变化均有关系,但与降水量的相关关系更强。     

黄河三角洲多尺度土壤盐分的空间分异

本文利用多尺度采样数据,探索了两个深度土壤盐分的空间分异,分析了不同尺度、深度土壤盐分的变异系数和空间相关性(结构方差与基台值之比)的变化,揭示了形成这种空间变异的地貌因素,最后利用普通克立格(ordinary kriging)方法对土壤盐分的分布进行了估测。分析发现,研究区土壤盐分的空间变异具有三个尺度。随着采样间隔的增加和区域的扩大,盐分分布空间相关性增强,且下层比上层具有更高的空间相关性。地貌因素(微地貌类型、坡度和高程)均具有较高的空间相关性,当与地貌因素关系密切时,该尺度及深度的土壤盐分空间相关性就大;反之,则小,这时可能主要受具有较小空间相关性其他因子的影响(如人为活动)。最后对合理的土壤采样提出了建议。     

基于地块汇流网络的小流域水沙运移模拟方法研究

全流域逐地块水土流失计算,是目前水土保持定量评价的重要手段,其实现过程既需要有考虑地貌因子和上下游关系的土壤侵蚀模型,也需要建立全流域地块汇流网络,并与侵蚀模型有机连接。本文针对黄土高原特殊的地理条件和水土流失规律,对传统的基于栅格的小流域汇流技术进行了改进,考虑地块间上下游汇流关系,建立了基于地块的水沙汇流网络模型,模拟水沙在流域复杂下垫面的汇流过程,提取出流域各地块间的水沙汇流网络,并计算出3个重要参数:流域地块间水沙汇流的顺序、流域地块间水沙汇流数目的空间分配、水沙流经各地块的坡长。将土壤侵蚀模型按地貌部位与特征分为坡面模型、沟坡模型和沟道输移模型,与地块汇流网络有机集成,实现了水沙运移的全流域按地块沿程计算。     

Google Earth Engine在土地覆被遥感信息提取中的研究进展

谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)是一个面向全球尺度的地理空间分析平台,充分集成了Google Earth海量的地理和遥感数据资源以及Google的强大云端计算能力,为地球系统科学、特别是其重要组成部分的土地覆被遥感信息提取研究提供了一种有效便捷的方式.围绕GEE和土地覆被遥感信息提取相关的...