基于多时相中分辨率时间过程特征的江汉平原棉花种植面积变化监测

棉花是中国重要的经济作物,快速、准确地提取棉花的种植面积和分布信息,对于优化棉花种植空间格局、科学指导棉花生产及提高其管理水平具有十分重要的意义。为了探讨多时相中高分辨率影像在棉花种植面积监测中的可行性,本文以江汉平原为研究区,根据棉花物候特征,选取2012年、2014年江汉平原棉花生长关键期的多时相HJ-1A/1B卫星数据,通过分析研究区棉花不同生育期的光谱特征和归一化植被指数（NDVI）时序变化特征,对分类影像进行阈值分割、掩膜处理,最后利用决策树算法提取研究区2012年、2014年棉花种植面积。通过计算混淆矩阵评价分类精度的方法和提取面积精度方法对棉花提取结果进行评价,总体精度达到95.96%,Kappa系数为0.93,以农业局统计数据为参考,2012年、2014年HJ数据提取的棉花种植面积精度分别达到了97.91%、91.27%。因此,在不受云和降水等因素的影响下,基于江汉平原区域关键时相HJ卫星CCD影像数据,可利用该方法进行棉花种植面积监测。     

Precipitation cycles in the middle and lower reaches of the Yellow River (1736?2000)

Based on the long-term precipitation series with annual time resolution in the middle and lower reaches of the Yellow River and its four sub-regions during 1736?2000 recon-structed from the rainfall and snowfall archives of the Qing Dynasty, the precipitation cycles are analyzed by wavelet analysis and the possible climate forcings, which drive the precipita-tion changes, are explored. The results show that: the precipitation in the middle and lower reaches of the Yellow River has inter-annual and inter-decadal oscillations like 2?4a, quasi-22a and 70?80a. The 2?4a cycle is linked with El Ni?o events, and the precipitation is lower than normal year in the occurrence of the El Ni?o year or the next year; for the quasi-22a and the 70?80a cycles, Wolf Sun Spot Numbers and Pacific Decadal Oscillation (PDO) coincide with the two cycle signals. However, on a 70?80a time scale, the coincidence between solar activity and precipitation is identified before 1830, and strong (weak) solar activity is generally correlated to the dry (wet) periods; after 1830, the solar activity changes to 80?100a quasi-century long oscillation, and the adjusting action to the precipitation is be-coming weaker and weaker; the coincidence between PDO and precipitation is shown in the whole time series. Moreover, in recent 100 years, PDO is becoming a pace-maker of the precipitation on the 70?80a time scale.     

近500年来长江上游亚热带山地中低山植被的演替

从人口分布变迁入手探讨植被变迁,发现距今500年以前,长江上游亚热带山地海拔3000~1500m的中低山地区多是乔木林为主而间与草甸混交景观,而非现在的以草甸、灌草坡为主的景观。人类主要居住在海拔1500m以下的平坝、台地和丘陵地区,人类活动对海拔1500m以上的山地地区影响甚小。现代地理学界静态描述的长江上游地区海拔1500~3000m的中低山湿地草坡带,在500多年前仍多是以冷杉、云杉为主的针阔叶林与草甸混交景观。近500年来人类垦殖、商业砍伐、皇木采办等活动是造成这种变化的主要原因。皇木采办、商业采办影响了长江上游中低山的森林资源的品质,主要对高大的楠杉的砍伐,较明显地影响了森林的郁闭度,但并不给森林资源带来不可回归的影响。人类垦殖活动,特别是固定的农耕活动,大量砍挖树根,使森林资源的自我恢复失去了可能。气候变化的影响可能在其中,一时还难以区分,需继续关注。     

过去2000年中国气候变化研究

总结了中国科学院地理科学与资源研究所在过去2000年中国气候变化研究方面的主要进展,并对未来研究动向进行了展望。在过去10余年中,中科院地理资源所的历史气候变化研究在已有基础上,面向国际本领域研究的前缘科学问题,开展了大量研究工作,在代用资料的收集、整理与数据库建设,温度与降水变化重建以及气候变化的时空特征分析等方面取得了许多新成果。未来不但需要进一步利用历史文献、树轮等气候变化重建手段,加强高分辨率的气候变化重建工作,加密气候变化代用资料的空间覆盖度,并结合历史气候模拟等手段,深入开展气候变化动力学机制研究;而且还需要进一步利用地理资源所在本领域已积累的研究优势,开展历史时期的气候变化与人类相互作用等方面的研究。     

400年来北极巴罗角的温度变化特征

近４００年湖泊岩芯温度记录揭示,巴罗地区总的变化趋势是升温,平均升温速率为每百年０．４℃,但近２００年呈降温趋势。熵谱分析表明,近代巴罗地区温度波动存在３３年、４０年、２９年周期和９０年左右的世纪周期;１９２１～１９９４年巴罗气象台逐月温度资料统计分析和熵谱分析表明,现代巴罗温度变化有４个月、半年、１４个月、１６个月、３年、４年、７年和１０年周期。     

东北地区水稻扩张的海拔优势区间分析

及时掌握水稻的时空分布信息,对调整和优化农业生产结构至关重要。论文利用综合考虑植被物候和地表水变化的水稻自动制图方法,结合海拔、地表水体因素开展2001—2017年东北地区水稻分布的时空演变研究。通过889个地面调研点位对水稻分类结果验证,总体精度达90.66%,Kappa系数为0.8128。研究表明:① 21世纪初,东北地区水稻种植面积呈先略减后持续增加的趋势,2017年水稻种植面积达2001年的2.13倍。其中,水稻扩张面积的60%分布在三江平原,30%分布在松嫩平原,下辽河平原仅占不足5%。水稻扩张的海拔优势区间在200 m范围内,随着海拔的上升水稻扩张与地表水关系越来越密切。② 三江平原内,水稻扩张幅度在海拔30~70 m范围内逐渐增加,使优势区间从相对高度70 m缩减至40 m内,也使得分布优势逐渐趋向于距地表水体较远的区域。而松嫩平原和下辽河平原水稻种植分布的海拔优势区间始终分别保持在相对高度100 m、40 m内。③ 三江平原水稻的集中分布和急剧扩张,使水稻分布优势逐渐趋向于距地表水体远的区域,这将对地下水带来更大的压力;而松嫩平原水稻分布受地表水体影响较大,分布优势随着距地表水体距离的增加而减小。研究可为农业部门评估水资源承载力、保障农业可持续发展提供数据支撑及理论参考。     

近50 a渭河流域洪水成因分析及防治对策

 通过对近50 a渭河流域洪水的年际变化、月际变化和潼关高程变化的综合分析得出，造成该流域洪水灾害的原因有降水量年内分配不均和年际变化大，滩面淤积加重，支流河口淤塞以及河势、流态的恶化等。针对这些原因，根据渭河流域洪水灾害的特点，提出了相应的防治措施，即降低下游高程，减少河道的淤积，增大河道泄洪能力；利用水库进行调水调沙，引进客水冲刷渭河下游；防洪工程要除险加固，提高防洪标准与抗洪能力；恢复林草植被，遏止水土流失，从源头上控制泥沙入河等。     

近年来我国普通劳动者工资变化及其对农地利用的影响

利用农村固定观察点数据、《全国农产品成本收益资料汇编》、全国农业统计数据等,对近年来我国普通劳动者工资的变化特征及其对我国农地利用的影响进行了分析。结果表明：近年来我国普通劳动者工资的增长速度和幅度明显要快于农产品和农业生产资料价格的增长速度。我国东部发达地区的部分省份,其复种指数已经出现了明显的下降趋势,物质和服务投...     

胶州湾营养盐的现状和变化

报道了１９９１年５月至１９９４年２月１２个航次胶州湾ＮＯ３－Ｎ，ＮＯ２－Ｎ，ＮＨ４－Ｎ，ＰＯ４－Ｐ和ＳｉＯ３－Ｓｉ的时空分布基本特征，６０年代于至９０年代的变化表明，胶州湾营养盐的浓度和分布已发生显变化。尤其从６０年代至８０年代，３０年来，胶州湾中东部水城ＰＯ４－Ｐ，ＮＯ３－Ｎ和ＮＨ４－Ｎ浓度分别增加２．２，７．３和７．１倍，ＴＯＮ浓度也增加了３．５倍，ＴＩＮ／ＰＯ４－Ｐ从１０增加至２４．２；Ｔ     

北大西洋地区气候准20年周期的观测和模拟分析

北大西洋地区除了存在约70 a周期的AMO（Atlantic Multidecadal Oscillation,北大西洋年代际振荡）之外,历史长期气候记录中英格兰温度（Central England Temperature,CET）与格陵兰冰芯净雪累计率还存在显著的20 a周期波动。本研究利用CCSM4（Community Climate System Model version 4）耦合模式工业革命前控制试验（piControl）结果中的海表面温度（Sea Surface Temperature,SST）,通过10～50 a带通滤波与扩展经验正交函数（Extended Empirical Orthogonal Function,EEOF）分解,得到在北大西洋副极地海区存在准20 a振荡的逆时针旋转模态。此周期与其临近地区的CET、格陵兰冰芯净雪累计率的准20 a振荡周期相吻合,说明这种北大西洋副极地海区准20 a振荡的海洋模态与其临近地区的大气准20 a振荡之间可能存在相应的联系。进一步利用CAM4（the Community Atmosphere Model version4）大气模式,以北大西洋副极地海区准20 a振荡SST旋转模态为强迫场进行敏感性试验,进一步验证了这种联系。