BIBLIOGRAPHIE

Abstract

Time series modelling approaches are useful tools for simulating and forecasting hydrological variables and their change through time. Although linear time series models are common in hydrology, the nonlinear time series model, the Generalized Autoregressive Conditional Heteroscedasticity (GARCH) model, has rarely been used in hydrology and water resources engineering. The GARCH model considers the conditional variance remaining in the residuals of the linear time series models, such as an ARMA or an ARIMA model. In the present study, the advantages of a GARCH model against a linear ARIMA model are investigated using three classes of the GARCH approach, namely Power GARCH, Threshold GARCH and Exponential GARCH models. A daily streamflow time series of the Matapedia River, Quebec, Canada, is selected for this study. It is shown that the ARIMA (13,1,4) model is adequate for modelling streamflow time series of Matapedia River, but the Engle test shows the existence of heteroscedasticity in the residuals of the ARIMA model. Therefore, an ARIMA (13,1,4)-GARCH (3,1) error model is fitted to the data. The residuals of this model are examined for the existence of heteroscedasticity. The Engle test indicates that the GARCH model has considerably reduced the heteroscedasticity of the residuals. However, the Exponential GARCH model seems to completely remove the heteroscedasticity from the residuals. The multi-criteria evaluation for model performance also proves that the Exponential GARCH model is the best model among ARIMA and GARCH models. Therefore, the application of a GARCH model is strongly suggested for hydrological time series modelling as the conditional variance of the residuals of the linear models can be removed and the efficiency of the model will be improved.

Editor D. Koutsoyiannis; Associate editor C. Onof

Citation Modarres, R. and Ouarda, T.B.M.J., 2013. Modelling heteroscedasticty of streamflow times series. Hydrological Sciences Journal, 58 (1), 1–11.     

黄河中游水系河流阶地序列与数值年代

根据黄河中游水系河流阶地的年代资料,通过对比各种测年结果,获得一个具有较准确数值年代的黄河中游的阶地序列。黄河中游水系河流阶地可分为黄河干流阶地(即兰州段、晋陕峡谷段、禹门口至河南孟津段黄河阶地)、黄河一级支流阶地(渭河和汾河阶地)、黄河二级河流阶地(泾河和洛河阶地)。建立一个准确的阶地序列和数值年代框架,需要多种测年技术的相互印证以及加强河流上下游阶地对比研究。总体来讲,兰州段黄河阶地的年代可靠度比较高,而晋陕峡谷段的河流阶地年代仍有很多争议;渭河的下游阶地年代相对较可靠,但渭河上游、汾河、泾河、洛河的阶地年代研究还需要加强。     

南京汤泉地下热水补给来源与成因模式

南京汤泉地区地下热水资源丰富,阐明其补给来源及成因模式,对于地下热水的科学开发意义重大。采用水化学及同位素地球化学分析方法对其进行了系统研究。结果表明,研究区地下热水与浅层冷水水化学组成差异明显,热储温度为63~75℃,循环深度为1.8~2.3 km。大气降水入渗是地下热水的补给来源,补给高程范围为321~539 m;循环周期为2046~6474 a;地下热水上涌过程中会混入比例为4%~26%的浅部岩溶冷水。经分析,该地热系统成因上属于中低温对流型,补给区主要为老山复背斜构造内的碳酸盐岩裸露区,依靠区域大地热流供热,热储层主要为上震旦统白云岩,盖层为寒武系、白垩系及第四系,地下热水经深循环沿NEE向与NW向断裂交会通道向上运移,并与浅部冷水发生混合,形成本区的地热异常。     

黄河流域县域交通供给格局及其空间适配性

分析黄河流域交通供给水平特征及其与经济社会发展的空间适配性,对交通资源优化配置、提升交通供需适配性具有重要参考。论文基于黄河流域现状综合交通运输与经济社会基础数据,分析了黄河流域县域交通优势度分异特征,并探讨了交通与县域发展质量的空间适配性。结果表明：黄河流域县域交通优势度有待提升,在人口与GDP方面呈现一定错配特征;高优势度县域集中分布在济南—郑州—西安—兰州通道沿线。黄河流域交通供给均衡性水平高于经济社会差异;样带交通优势度呈现陇海—兰新“一”字型样带>“几”字湾样带>南北纵向“1”字型样带的分布态势,固定资产投资、产业结构、城镇化、经济基础是影响黄河流域县域交通优势度的主要因素。“几”字湾样带和南北纵向“1”字型样带还受到高程、坡度等自然因素的制约;流域40.05%的县域处于初级适配状态,38.78%的县域为交通劣势型,集中在青藏高原、黄土高原沟壑区和内蒙古中西部地区,亟需提升交通设施对该类县域经济社会发展的支撑与保障能力。     

下辽河平原浅层地下水环境风险评价及空间关联特征

以下辽河平原浅层地下水为研究对象,将自然灾害风险理论引入地下水环境风险评价,从脆弱性、功能性、胁迫性、适应性4个方面选取指标,构建地下水环境风险评价指标体系和模型。运用GIS空间分析方法对地下水环境风险进行评价,并对风险值进行空间关联特征研究。结果表明：① 研究区内地下水环境中度以上风险区占整个研究区面积的63.12%,其中高风险区占6.79%,较高风险区占18.96%,中等风险区占37.37%;较低风险区占21.98%,低风险区占14.90%。② 地下水环境风险最高的地区主要位于下辽河平原中部的新民市东北部、灯塔市、辽中县西部、黑山县部分地区及凌海市东南部。③ 研究区内地下水环境风险呈现较高的正相关性,相似性高的区域主要分布在中东和中西部风险高值区,以及东北和东南部风险低值区。研究成果丰富了地下水环境风险理论,对下辽河平原地下水环境保护实践具有一定的理论和实践意义。     

某可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及变形破坏机制

以仁义河特大桥南桥台南侧斜坡为例,分析研究了可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及其变形破坏力学机制,认为该斜坡的失稳破坏主要为崩塌破坏,并存在倾倒(外倾型)、倾滑(内倾型)和基座倾滑3种崩塌破坏方式,形成不同崩塌破坏方式的内在变形机制有弯曲一拉裂、弯曲一层间滑动和拉裂一滑移3种模式,从而为解决该类特殊斜坡工程问题提供了理论依据。     

淮海经济区协调发展度评价研究

基于区域协调发展的判定标准,构建区域协调发展的指标体系,通过线性加权模型和离差系数法分别计算出淮海经济区经济-社会-人口-资源-环境系统的综合发展水平得分和淮海经济区、苏北鲁南豫东皖北四大板块和20个市的协调度,通过对其分析得出以下结论：（1）淮海经济区处于低经济发展阶段的高协调度阶段;（2）市域协调度多处于中级基本协调阶段;（3）协调度呈现东高西低的空间格局。     

Methods for extraction of microorganism DNA from glacier surface snow

In order to thoroughly investigate the diversity of glacier microorganisms, four DNA extraction methods with different lysis patterns were tested and two screened methods (the Bosshard-Bano method and the Zhou method) were optimized for the most effective form of the filter membrane (cut vs. uncut), the DNA extraction method, and the precipitation method. The two optimized methods were then compared with the commercial Mo-Bio DNA extraction kit, and the results showed that the kit was generally suitable for extraction of microorganism DNA from glacier surface snow. Procedurally, it was found that a modified Bosshard- Bano method (i.e., cutting the filter membrane into pieces, using a specific lysis pattern [lysozyme (5 mg/mL)-protease K (1 mg/mL)-CTAB (1%)-SDS (1%)], performing the extraction only once by chloroform-isoamyl alcohol (24:1), and conducting DNA precipitation by pure ethanol) was also an effective and less expensive method for extraction of microorganism DNA from glacier surface snow.     

北京市郊区传统村落价值评价及可持续利用模式探讨——以北京市门头沟区传统村落的调查研究为例

北京市西部门头沟区保留有许多传统村落,这些传统村落经过历史的积淀而具有典型的地域特征和深厚的文化底蕴,成为京西独特的景观旅游资源。在深入系统调查的基础上,结合悠久性、完整性、乡土性、协调性、典型性对传统村落的价值特征进行了综合评价,将传统村落划分为遗产性村落、特色性村落和保护性村落三种类型。在探讨传统村落可持续利用机制的基础上总结了传统村落可持续利用的6种模式。     

贵州乌蒙山区资源相对承载力的时空动态变化

贵州乌蒙山区是国家划定的18片贫困区之一,随着人口增长和社会经济发展的加速,山区人地资源矛盾日趋突出,已严重阻碍了乌蒙山区社会经济的可持续发展。运用并改进了相对资源承载力的研究思路和计算方法,研究了1995~2006年贵州乌蒙山区自然资源、经济资源、生活水平的相对承载力和综合承载力的时空动态变化过程。对于认清和把握乌蒙山区资源承载力变化规律,完善山区资源环境承载力研究成果具有重要指导意义。研究表明:贵州乌蒙山区人口严重超载,而承载人口的主要资源为土地资源,经济资源和生活水平承载力偏低;相对资源承载力空间差异显著,绝大多数县域综合承载力均处于超载状态。