1990-2019年咸海水量平衡及其影响因素分析

咸海地处中亚,气候和人类的双重影响下湖面急剧萎缩引发区域生态危机,定量解析其水量平衡互动关系及影响因素对咸海地区水资源管理和生态保护有重要意义.基于1990-2019年密集时序Landsat影像、T/P卫星、Jason1/2测高卫星及咸海数字测深模型(DBM),提取近30年咸海面积、水位变化信息,重建咸海水位-面积-库...     

2003-2009 年中亚地区湖泊水位变化的时空特征

利用ICESat/GLAS 卫星测高数据产品获取2003-2009 年间中亚地区24 个典型湖泊的水位信息,分析该地区湖泊水位变化的时间过程和空间特征,并结合流域内气象观测数据和冰川、水坝分布图,分析不同类型湖泊的水位变化对气候变化与人类活动的响应。结果表明,湖泊水位变化与湖泊所在流域的年均降水量的变化呈显著的正相关;冰川融水对高山封闭湖泊的变化具有重要作用,其中在青藏高原北部、帕米尔高原和天山中部有大量冰川分布的流域,湖泊水位变化与湖泊补给系数呈正相关,水位主要表现为升高或稳定的状态;而在天山和阿尔泰山高地区无冰川补给的流域,水位随湖泊补给系数的增大而呈现负变化。水利枢纽或拦水坝为人类活动对湖泊的直接影响因子,其空间分布与近年来外流湖和平原尾闾湖的水位变化有关。拦水建坝的外流湖和尾闾湖的水位下降明显,而未建拦水坝或水利枢纽的外流湖水位相对稳定,进一步印证了近年来中亚水资源过度开发造成湖泊水位下降的事实。     

基于遥感数据的叶尔羌河流域水文过程模拟与分析

在西北荒漠-绿洲生态系统中,山区水循环对下游水资源管理具有重要作用。为了准确地理解高寒山区水文过程,以降水、温度和潜在蒸散发的遥感数据为模型输入,建立叶尔羌河流域的MIKE SHE模型。根据模型输出,从径流、积雪和蒸散发三方面探讨了流域的水文过程。结果表明：经校正后的遥感产品在叶尔羌河流域的水文模拟中取得了良好的应用效果,出山口卡群站日径流的效率系数达0.71,相关系数达0.85。河道的年平均径流深为146.66 mm,其中稳定的基流补给占21.3%。流域的年平均降雪231 mm,占总降水的74%左右;73.9%的融雪发生在7-9月,积雪主要分布于5000 m以上区域。蒸散发以7-9月中低山区植被覆盖良好的针叶林和草地为主。选用合适的方法对遥感数据进行验证和率定,有助于提高对资料缺失的高寒山区流域水文过程的认识。对不同水文要素进行分析验证,可更准确地理解水资源的转化、储存方式及其时空分布,以便为下游水资源管理提供依据。     

塔里木河流域土地利用监测适宜尺度选择方法

Optimal scale is one of the important issues in ecology and geography. Based on land-use data of the Tarim River Basin in Xinjiang of China in the 1950s, regarding the area of land use types as the parameter in scale selecting, the histograms of the patches in area are charted. Then, by reinforcing the normalized scale variances (NSV) with 3 landscape indices, the scale characteristics of land use in the Tarim River Basin can be summarized. (1) NSV in the Tarim River up to a maximum at scale of 1:50,000 which is considered appropriate for the Tarim River. (2) Diversity indices of saline land are consistent with NSV’s. Diversity indices and NSV of sandy land showed that the appropriate scale is in the same scale domain. There is a significant difference between diversity indices and NSV of forestland and shrubland. (3) Fractal dimension of sandy land and saline land showed a hierarchical structure at a scale of 1:10,000. Fractal dimension of forestland and shrubland are distributed under the same hierarchical structure in the region. Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.40571030; No.40730633 Author: Zhao Jin (1980–), Ph.D, specialized in study of scale effect.     

可见～近红外波段矿物和岩石光谱特征—以新疆北疆部分地区岩石为例

分析新疆北疆部分地区若干种矿物、岩石在可见～近红外波段内光谱曲线,结合其化学成份、矿物成份、结构构造等特点,总结了0.4μm～2.4μm间火成岩、变质岩的光谱变化特征,并从其化学成份上对这些变化特征予以分析,得出火成岩光谱特征与化学成份相关、变质岩光谱特征与母岩关系密切的结论。     

新疆交通可达性对区域经济的影响分析

采用Cobb-Douglas 生产函数模型, 结合GIS 空间分析的方法, 分析了交通可达性在区 域经济发展中对投资绩效的影响, 以及定量模拟了交通可达性在经济发展中的作用。研究结 果表明, 当交通可达性满足某一经济水平时, 区域经济发展主要取决于投资的规模, 但当交 通可达性小于与之对应的经济水平时, 它对投资绩效具有明显的制约作用。同时在一定经济 发展阶段, 交通可达性的波动与经济的波动之间具有显著的同步响应关系。另外, 新疆的交 通可达性具有明显的局部分异特征, 总体水平较低, 通过万元GDP 增长所需交通耗费分析 进一步表明, 这种分异特征与经济分布特征相一致。因此, 分析交通可达性对研究区域经济 具有重要意义, 对稳定、谐调、平衡发展区域经济, 划分主体功能区提供有力的依据。     

开都河流域融雪径流模拟研究

高山融雪是塔里木河源流区重要的产流方式,4个山区流域具有面积大、测站稀少、降雨与融雪混合补给径流和显著局部降雨等特征.以开都河流域为研究区,分析流域特征对SRM融雪径流模型参变量的影响,确定相应选取策略以提高融雪径流模拟预报精度,为相似流域融雪径流模拟提供参考.研究结果表明(i)气温输入控制模拟径流的整体趋势,对模拟精度起决定性作用.但测站日均气温数据通常不能代表流域同高程的平均水平,直接作为输入会导致很大误差.基于遥感积雪图和模拟结果分析,开都河流域选择0.5倍巴音布鲁克站日最大气温作为流域平均气温较为合理.(ii)由于雨量站稀少和局部降雨特征显著,计算各高程分带平均降水并不现实.将测站降雨乘以放大系数,并借助参数"降雨径流系数"进行校正,可以满足模型对降雨输入的需求.(iii)根据融雪和降雨位置变化,调整参数"滞时"取值对提高局部洪峰过程的模拟精度非常重要.(iv)随气温升高,降雨增多,未能被有限测站完全监测,导致模拟精度逐步降低.     

2000—2006年中国天山山区积雪时空分布特征研究

以中国境内天山山区为研究区,基于2000—2006年的遥感积雪产品积雪分布时间序列趋势和空间分布特征,对积雪分布的年际变化趋势、积雪分布随海拔的变化趋势、积雪频率以及积雪雪线高度的年变化进行了分析.结果表明:1)积雪经历从秋季开始累积到春季开始消融的过程,1—2月积雪面积达到最大,7—8月面积最小.冬季积雪所占比例最大,超过50%;2)2000—2006年积雪面积年际变化略呈上升趋势,冬季上升趋势较明显,春、秋和夏季变化趋势不明显.冬季积雪面积在海拔4000m呈上升趋势,≥4000m呈下降趋势.在海拔2000m积雪的上升趋势达到最高点;3)从积雪频率来看,存在5个高值区,覆盖频率高达70%左右.从空间分布来看,天山中段积雪最多,东段次之,西段最少.在海拔3000m以下积雪次数较少,海拔3000m以上积雪次数显著增加.月积雪次数随海拔的变化表现为:海拔4000m以上各月的积雪次数都很多,12月至翌年2月在各高程带的积雪次数都较大;10—11月和3—4月积雪以海拔2500m为界,之下次数较少,以上次数增加显著;5—9月的积雪次数在海拔3000m以下非常少,在海拔3000m以上次数逐渐增加;4)以覆盖率≥40%相对应的海拔作为各个月份的雪线高度,天山山区平均雪线海拔在2875m.夏季雪线海拔在4000m以上;冬季雪线海拔在1500m.     

应用Cotton2k模型模拟北疆棉花生长结果的分析

Cotton2k模拟模型是一个动态模型,能在生理过程水平上模拟棉花的生长发育和产量形成。通过应用棉花生产管理系统(GOSSYM/COMAY)中一种机理性很强的棉花生长模拟模型Cotton2k,对新疆北部地区棉花的生长状况进行模拟。从生育期的模拟结果分析得出除60%吐絮期误差较大外,其他生育期的模拟结果非常好;从形态发育模拟和实测结果比较表明:形态发育在花铃期前基本吻合;各器官干物质重的模拟和实测结果比较表明:除叶重误差较大外,其他的模拟结果较为满意,特别是植株干重的模拟可以作为精准农业水肥诊断的依据;植株中氮浓度的模拟误差较大,其原因分析有二:(1)棉花在生长发育过程中本身的生物学特性决定了每个生育期对不同肥的吸收量值不同,导致模拟值与观测值有差异;(2)在播种前应对试验地的肥力进行测定,使原始含N量的差异排除,会对模拟结果的精度有所提高。各层土壤含水量的模拟结果表明:耕作层0~45的土壤水分含量差异较大,但是45 cm以下土层的土壤含水量模拟结果与实测值基本吻合;不同水肥处理方式下的产量模拟结果和实测结果比较,产量模拟的误差较大。     

开都河流域山区径流模拟及降雨输入的不确定性分析

选取塔里木河源区的开都河流域为研究区,将流域内气象水文站点数据与遥感数据相结合,利用气象、土壤类型、土地利用和地表覆盖、数字高程(DEM)和降雨等资料,模拟流域水文过程,并在出山口实测径流数据的基础上对模型进行率定和验证;对降雨输入所带来的径流模拟不确定性进行分析,探讨降雨输入的空间异质性对水文预报结果的影响机制.结果表明:MIKE-SHE模型能在水文、气象站点稀少,土壤及水文地质数据缺乏的条件下,模拟开都河流域的日径流过程,但精度上仍有待提高;降雨输入的空间分布程度对径流模拟有重要影响.FY-2C遥感估算降雨资料能够更好地表达降雨时间的空间异质性,相应地对径流模拟精度也有一定程度的提高.