基于WebGIS的民勤绿洲生态预警信息系统设计研究

结合WebGIS框架,对民勤绿洲生态预警信息系统的结构、功能进行了总体设计,提出了基于B／S和C／S结构相结合的分布式Web系统框架,并阐述了保证系统数据和操作安全的关键技术,不但使系统在Web开放式环境下高级别数据得到安全存储管理,而且还保证了基础数据的共享性和可操作性,为民勤绿洲生态问题的解决提供支持。     

干旱区绿洲土壤共存重金属元素形态变化及生物有效性实验分析——以Cd、Zn、Ni元素为例

采用盆栽试验,初步研究了干旱区绿洲土壤—胡萝卜系统中镉、锌、镍3种重金属的形态变化特征及其生物有效性问题。结果表明:供试绿洲土壤原状土中,Cd、Zn、Ni均以稳定的残渣态形式存在,而处理土壤中重金属被钝化的量有限,Cd的存在形式主要以碳酸盐态为主,Zn、Ni则主要以铁锰氧化态为主;3种元素的活性大小依次为Cd>Ni>Zn。根据回归分析,元素Zn对胡萝卜块茎和茎叶吸收Zn量贡献最大的分别是Zn的碳酸盐结合态和铁锰氧化态;元素Ni对胡萝卜各部位吸收贡献最大的均为Ni的铁锰氧化态。     

黑河下游绿洲地表辐射平衡及小气候特征分析

利用额济纳绿洲2004年5~10月微气象站观测资料,分析了该地区地表能量平衡及小气候特征.结果表明:在绿洲内太阳总辐射、光合有效辐射、净辐射有明显的季节变化及日变化,日峰值及月总量在7月份达到最高.地表能量平衡季节变化显著,5、8、9、10月份,地面能量交换基本以感热通量为主,Bowen比值在日间>4;6、7月份,潜热蒸发是能量平衡的主要部分,Bowen比基本<1.5~10月土壤热通量值始终较小,约占净辐射的15%~20%.绿洲内近地层风速基本在0~5 m·s^-1之间,夜间风速变化很小,日间风速较大.随着土壤深度的增加,土壤温度变化趋势越来越缓慢,地表温度波动变化最大,而在40 cm深处土壤温度日变化很小.     

夏季不同天气背景和灌溉条件下绿洲地表辐射和能量平衡特征

利用2005年"绿洲系统能量和水分循环过程"野外观测实验(JTEX)资料,分析了夏季不同天气背景下的金塔绿洲小气候特征、辐射和能量平衡特征的日变化规律.结果表明:不同天气和土壤湿度背景下的辐射和能量平衡特征有较大差异.观测中发现有较大的能量不平衡差额,晴天时的能量亏损大于阴天的.     

基于遥感与GIS的于田绿洲土地覆盖动态研究

在完成于田绿洲图像库和矢量数据库的基础上,通过遥感与GIS技术,研究了近10a于田地区的土地覆盖类型变化,并结合历年实地考察结果,分析了该地区的环境变化和荒漠化程度,研究结果对西部干旱区绿洲的环境演变和可持续发展研究,具有现实意义。     

金塔绿洲风场与温湿场特征的数值模拟

使用美国NCAR新版MM5V3.6非静力平衡模式,采用三重嵌套的降尺度方法,模拟研究了甘肃河西走廊金塔绿洲风场与温湿场特征。结果表明:由于绿洲的存在,绿洲沙漠系统产生的次级环流对局地环流有一定影响;平流作用将沙漠中的干热空气送向绿洲,绿洲近地层会出现逆温,感热向地表输送;沙漠上由于临近绿洲的水汽平流作用,上层大气湿度比低层更大,这就是逆湿现象。     

干旱绿洲农业区村庄多功能特征与类型划分研究——以临泽县为例

村庄是最能直接体现乡村经济社会活动规律的单元,落实到村级层面的功能类型划分是分类推进乡村振兴的关键。以行政村为基本单元,采用熵权法、泰尔指数及优势功能模型,构建适用于村庄发展功能识别与类型划分的研究思路,并以西北干旱绿洲农业区临泽县为例进行实证研究。结果表明：干旱绿洲农业区总体形成以农产品生产和生态保育为主的国土空间格局,村庄形成农业种植、畜牧养殖、工业加工、商贸旅游、劳务输出、生活保障等多功能地域综合体,其中农产品生产和生活保障功能总体空间差异较小,而非农生产功能空间差异较大。村庄因资源禀赋、规划引导、政策驱动和社会需求差异形成不同的优势功能类型,空间上呈现“外围生态、沿河种植、中部农牧、临城劳务,文旅、商旅、生活保障以政府驻地及附近村庄为主”的分布规律,并形成非农生产功能镶嵌于农业生产功能之中、生产生活功能被生态保育功能包围的分布格局。通过自上而下主体功能统筹与自下而上经济社会需求相结合的方法进行村庄发展功能识别和类型划分具有较强的适用性和实践指导价值,在巩固国家主体功能定位、保障国家粮食和生态安全的同时,可以调整优化县域资源要素配置,实现村庄发展功能互补与功能协调。     

乌兰布和沙漠农田沙害特征及其时空变化规律

风沙严重威胁着乌兰布和沙漠农田的健康运行。通过野外调查与室内分析相结合的方法,对农田沙害形式、特征及时空变化规律进行了分析。结果表明:①流沙入侵和土壤风蚀是危害农田的主要形式,其沙源主要为绿洲内部土壤风蚀和零星分布的流动沙丘及绿洲外部的流沙前移和风沙流活动;②农田沙害具有普遍性、季节性、各向异性、累积性和影响因素的多样性等特性;③绿洲内农田土壤风蚀由绿洲边缘向绿洲中心逐渐减弱,风蚀深度和强度下降。同一林网内,则由边缘向中心增加,防护林及地埂后一定距离内表现为沉积,其余地段表现为风蚀;沙质农田较黏质农田的风蚀深度和强度大。时间变化上,表现为秋季弱,春季强的特点。     

基于绿洲土地利用的区域GDP公里格网化研究

为解决以行政单元为单位的经济数据空间表示与实际空间分布不符的问题,根据分县控制、分产业建模的思路,综合考虑经济发展的一般规律,建立基于土地利用的1 km栅格GDP空间化模型对统计型经济数据进行空间分布仿真模拟.对第一产业产值采用面积权重的方法进行拟合,对第二产业建立基于道路的反距离加权模型,第三产业产值则基于城镇规模,建立距离衰减加幂指数模型.通过对新疆2000年GDP数据的空间化模拟试验,结果表明:新疆GDP的模拟值与真实值间的相对误差为-1.13%,其中第二、三产业产值的模拟效果较好,相对误差分别为0.45%和0.11%.研究区GDP高值区主要分布在天山北坡和南坡的经济、石化产业带上,这与实际情况相符,较真实地反映了区域经济的空间分布特征,可以满足对社会经济数据的空间化需求,对准确把握区域经济动态具有一定的实用价值.     

黑河流域山前绿洲水量转化模拟研究

利用数字高程数据、遥感解译成果、地下水和水文气象资料,建立了一个基于GIS网格的黑河中游山前绿洲地区分布式水文模型.模拟结果表明,黑河流域中游山前绿洲地带的降水几乎完全消耗于蒸散发,且大约70%的山区地表径流补给也消耗于蒸散发.蒸散发以中游森林为最多,草本植被蒸散发同植被覆盖度呈正比.天然植被覆盖度同降水量的多少呈正比,在当地气候条件下,降水是天然荒漠植被类型和分布的控制因子.