Mapping cropping intensity trends in China during 1982–2013

Long range continuous monitoring information of cropping intensity is useful for sustainable agricultural management but still limited. This study filled this information gap through delivering spatiotemporal continuous datasets of cropping intensity in China during the past 30 years. Cropping intensity data were derived by a wavelet features-based method based on the long-term weekly global EVI2 (Enhance Vegetation Index with two bands) at 0.05° spatial resolution (5 km) from 1982 to 1999 and 8-day composite 500 m Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) surface reflectance products from 2001 to 2013. The remote-sensing estimated images in 2013 agreed well with field survey data (overall accuracy = 91.63%) and the national agricultural census data (r² = 0.89). Results revealed that the cropping intensity remarkably increased during 1982–1999 but slightly declined during 2001–2013. The overall cropping intensity increased from 1.34 in the 1980s to 1.41 in the 1990s, and then dropped to an average of 1.36 after 2000. From 1982 to 1999, approximately 93,225 km² single-cropped areas changed to double-cropping, primarily those located in the North China plain. However, 39,883 km² double-cropped areas were turned back into single-cropping areas from 2001 to 2013, principally located in the North China plain, the Middle-lower Yangtze River plain, and the hill regions of the southern Yangtze River. This reverse trend of cropping intensity was due to combined effects from the corresponding reverse variations in agricultural population, increasing agricultural mechanical power, positive agricultural policy. The agricultural duty free policy has only immediate effects on stabilizing cropping intensity in croplands with more favorable biophysical conditions.     

日本虎杖覆盖对连作的影响——日本西阿瓦陡坡土地农业系统传统耕作评价

禾本科物种(例如银草、芦苇)在日本传统的地膜覆盖农业中普遍使用,西阿瓦地区是全球重要的农业遗产系统(GIAHS)所在地。传统上,这里的农民使用银草覆盖农业土壤。但当地农民从长期的经验中了解到,日本虎杖覆盖更适合该地区茄科作物的种植。目前尚不清楚日本虎杖覆盖物为何对茄科作物的种植有益。在本项研究中,我们假设日本虎杖覆盖物可能会有效避免连续种植马铃薯的危害。因为过去每年都会种植两次本地马铃薯,因此,我们调查了日本虎杖覆盖对连续种植马铃薯以及番茄种植后对马铃薯产量的影响。在2018年进行的田间试验中,我们首先在连续马铃薯栽培的土壤和未耕种的土壤中比较了日本虎杖覆盖、银草覆盖和无草覆盖(对照)对马铃薯产量的影响,结果表明日本虎杖覆盖减少了马铃薯产量的降低程度。其次,我们比较了番茄种植后的土壤和未耕种的土壤中的虎杖覆盖和无草覆盖对马铃薯产量的影响,结果再次表明了日本虎杖覆盖减少了马铃薯生长和产量下降的程度。这些发现表明用日本虎杖覆盖有助于避免连续种植马铃薯的风险。     

Random encounters in probabilistic time geography

Probabilistic time geography considers the encounter of moving agents to be random; therefore, a quantitative time geography analysis must consider the actual encounter probability. The existing algorithm of encounter probability is oriented over a discrete space and is sensitive to the unit definition of a virtual grid; thus, it is not suitable for continuous space. For this reason, a new method is presented in this paper for the encounter of two moving agents in continuous space. When the encounters are less than a specified distance threshold apart, an encounter event occurs based on the probability of the product, which is calculated by their respective probability density functions over their respective potential location areas. This probability provides a quantitative basis for predicting the likelihood of two agents meeting, as well as the location of this meeting point. Finally, the validity of the proposed model is verified by an experiment, which uses tracking data to calculate the encounter probabilities of three zebras and analyse the distribution characteristics of these probabilities over time and space.     

大气环流客观分型在渤海海峡大风气候特征分析中的应用

应用Lamb-Jenkinson大气环流分型法对渤海海峡1979—2013年逐日海平面气压场进行大气环流客观分型,分析了渤海海峡大风天气与大气环流型的关系;以长岛气象站在渤海海峡大风天气中的指示作用为基础,分析了主要环流型下大风天气的气候特征。结果表明：渤海海峡大风天气以平直环流型为主,偏北型明显多于偏南型;春（夏）季是发生大风天气最多（少）的季节,以西南（SW）型出现频率最高,秋、冬季大风天气的环流型频率分布基本相同,均以偏北型为主;不同环流型下出现大风天气的概率及大风天气的气候特征也有明显不同。     

那曲市历年冰雹日数变化特征及冰雹、雷暴环境条件分析

利用那曲市7个国家气象观测站建站至2015年的冰雹日数资料,分析了那曲市冰雹日数时空分布特征及气候突变情况,并分析了2012—2016年色尼区单站冰雹日、雷雨日个例,揭示了色尼区冰雹、雷暴发生前的环境条件。结果表明:那曲市年平均冰雹日数呈减少趋势,减少趋势最明显的是申扎县,每10 a减少4. 9天,减少趋势最弱的为色尼区和班戈县,每10 a减少1. 9天,减少趋势均通过了0. 01的显著性检验;不同区域各代表站均显示减少趋势且出现突变现象;那曲市冰雹天气具有明显的季节特征,大多集中在6—9月;降雹时间多集中在14—20时,占全天的78%。对那曲市色尼区冰雹日和雷雨(无降雹)日个例分析表明,高原较强对流发生在0℃层高度低(多在1.5 km高度以下)、CAPE值小(多在500 J·kg~(-1)以下)、风垂直切变弱的环境下,与平原地区大冰雹环境差异显著,因而高原冰雹绝大部分为直径5 mm以下的小冰雹,严格意义上应称为霰;雷雨天气低层较雹日的更暖湿,其温度露点差略小于雹日的,露点比雹日的高,因而雹日抬升凝结高度高于雷雨日的。     

2014年7月14日新乡强对流过程成因分析

利用常规和区域自动站观测资料、卫星和多普勒雷达监测产品及NCEP再分析资料,对2014年7月14日新乡强对流过程进行了综合分析。结果表明：高空东移冷槽与低层暖脊叠加使新乡上空形成明显的不稳定层结,而中低层暖湿空气在午后表现出明显的北抬和向高空扩展的趋势,使大气对流不稳定度进一步加强,有利于雷暴大风和冰雹强对流天气的出现;同时,强对流天气发生前0—6 km垂直风切变达到中等偏强程度,有利于对流系统的形成和维持。地面中尺度辐合线起对流触发作用,辐合线尾部前侧的对流云团发展更强更快。云团合并导致对流云团迅猛加强,对流单体合并有利于对流回波的暴发性发展及回波顶快速抬升。过程中雷暴外流边界也是强对流的重要触发机制,太行山脉东侧的雷暴外流边界受地形抬升作用,触发大范围分散的对流单体,导致了局地短时强降水天气。风灾主要是由多单体风暴中的下击暴流和雷暴外流边界造成的,下击暴流造成的大风比由雷暴外流边界导致的大风更强。此外,强回波中心强度增强、质心高度迅速升高,回波顶高和VIL值跃增等对强对流过程中局地冰雹预报有较好的指示意义。     

2020年秋季海洋天气评述

2020年秋季(9—11月)大气环流特征表现为,北半球极涡呈单极型分布,中高纬环流呈4波型。9—11月,欧亚大陆中高纬环流经向度不断加大,冷空气势力增强。西太平洋副热带高压较历史平均偏强,热带气旋活动频繁。我国近海出现了19次8级以上大风过程,其中冷空气大风过程6次,台风大风过程4次,入海气旋大风过程1次,冷空气与热带气旋共同影响的大风过程7次,冷空气和温带气旋共同影响的大风过程1次。西北太平洋和南海共生成13个热带气旋,其中10月共有7个热带气旋生成,追平10月热带气旋生成数的历史最高纪录;全球其他海域共生成热带气旋26个。我国近海未出现2 m以上大浪过程的天数仅有12 d,约占秋季总日数的13％。秋季,我国近海海域呈明显降温过程,北部海域的降温幅度明显大于南部海域,受连续北上影响我国北部海域的热带气旋活动影响,9月黄海东部及东海东部的海面温度较气候态明显偏低。     

面向自然连续面群边线的协同化简方法

自然连续面群边线化简是地形图中自然面状要素和地理国情普查数据中自然图斑自动制图综合的重要实施步骤。现有面要素边线化简算法大多以线化简算法为基础,未有效化简弯曲特征、保持面积平衡和满足图面视觉清晰性要求,且化简结果存在共享边界不一致、边线自相交和边线之间相交的拓扑问题。为此,结合自然连续面群表达特点和化简要求,本文提出一种面向自然连续面群边线的协同化简方法。首先将自然连续面群转换为拓扑数据结构组织,以待化简弧段及其相邻弧段为基础构建约束Delaunay三角网,标识化简区域;其次利用弧段双侧层次多叉树模型渐进式退化条带状弯曲、化简细小弯曲;最后自适应夸大狭窄“瓶颈”,实现边线的协同化简。以河南省某区域1:5万地形图中的植被与土质面要素进行化简实验,相较于对比方法,该方法能够有效保持自然连续面群边线化简前后的拓扑一致性、要素之间的面积平衡,充分化简目标尺度下的局部不清晰细节,化简结果精度高。     

用连续小波变换分析探地雷达回波信号

脉冲探地雷达回波信号是典型的非平稳、非线性信号.本文通过连续小波变换,对地下圆柱目标实测结果进行分析,得到了目标冲击响应的典型波形特征.分析结果证明,这种方法可以有效地用于目标检测,时延估计等脉冲探地雷达信号处理中的关键问题     

北京地下水资源与首都持续发展

分析了北京市地下水资源与首都经济和社会持续发展的关系, 提出了科学适度地开采地下水、全面提高北京市地下水资源与地下水环境研究程度的意见和建议