基于规则的OpenStreetMap数据模型转换

周边区域地理信息的获取是我国地缘环境研究中的一个难题,志愿者地理信息(volunteered geographic information,VGI)的兴起为解决该难题提供了一个可行的方法。在目前一系列的VGI项目中,OpenStreetMap(OSM)是比较领先的应用,但OSM数据模型不同于我国周边应用的专业矢量数据模型,因此,利用OSM数据时首先需要对其进行模型转换。有鉴于此,本文提出了一种基于规则的OSM数据到专业应用矢量数据模型转换方法。该方法首先利用OSM定义的几何类型与地物属性作为分类依据,建立了模型转换基本规则库;对于志愿者根据自己的理解自行标注未包含在基本规则库中的目标采用人机交互方式进行模型转换,并在此过程中不断完善规则库,利用越南与巴基斯坦数据进行实验,最终形成了包括2 344条转换规则的模型转换规则库,为OSM数据模型到专业应用矢量数据模型的转换提供了一条可行途径。     

重要性权值的驾车导航POI表达规则

在导航电子地图中,针对驾车任务的POI自适应表达是提高导航电子地图信息传输效率的关键。针对这一问题,提出了基于重要性权值的驾车导航POI表达规则。首先,分析了POI重要性权值的影响因素;其次,从影响因素出发,研究了基于权值的POI规则表达的各规则项;最后,设计了POI自适应表达规则库,并在嵌入了数据处理规则库的绘图软件上进行了技术实现。试验结果表明,利用基于权值的POI表达规则进行地图表达,可以提高地图内容的层次性与清晰性,优化驾车导航服务。     

Multi-model assessment of global hydropower and cooling water discharge potential under climate change

Worldwide, 98% of total electricity is currently produced by thermoelectric power and hydropower. Climate change is expected to directly impact electricity supply, in terms of both water availability for hydropower generation and cooling water usage for thermoelectric power. Improved understanding of how climate change may impact the availability and temperature of water resources is therefore of major importance. Here we use a multi-model ensemble to show the potential impacts of climate change on global hydropower and cooling water discharge potential. For the first time, combined projections of streamflow and water temperature were produced with three global hydrological models (GHMs) to account for uncertainties in the structure and parametrization of these GHMs in both water availability and water temperature. The GHMs were forced with bias-corrected output of five general circulation models (GCMs) for both the lowest and highest representative concentration pathways (RCP2.6 and RCP8.5). The ensemble projections of streamflow and water temperature were then used to quantify impacts on gross hydropower potential and cooling water discharge capacity of rivers worldwide. We show that global gross hydropower potential is expected to increase between +2.4% (GCM-GHM ensemble mean for RCP 2.6) and +6.3% (RCP 8.5) for the 2080s compared to 1971–2000. The strongest increases in hydropower potential are expected for Central Africa, India, central Asia and the northern high-latitudes, with 18–33% of the world population living in these areas by the 2080s. Global mean cooling water discharge capacity is projected to decrease by 4.5-15% (2080s). The largest reductions are found for the United States, Europe, eastern Asia, and southern parts of South America, Africa and Australia, where strong water temperature increases are projected combined with reductions in mean annual streamflow. These regions are expected to affect 11–14% (for RCP2.6 and the shared socio-economic pathway (SSP)1, SSP2, SSP4) and 41–51% (RCP8.5–SSP3, SSP5) of the world population by the 2080s.     

变化环境下渭河流域水文干旱演变特征剖析

环境变化影响区域水资源的可持续开发利用,导致水文过程出现非平稳特征,需发展非平稳水文干旱评估方法。选取渭河流域为研究区,依据流域内2个水文站、62个雨量站和24个气象站1961-2013年数据,基于可变下渗容量模型定量分离气候变化和人类活动对径流衰减的贡献;采用标准化径流指数（Standardized Runoff Index, SRI）剖析水文干旱时空演变特征;提出多种SRI参数化方案,对比评定各方案表征非平稳干旱的合理性以及环境变化对干旱演变的影响作用。结果表明:自1991年以来渭河流域年径流量呈显著衰减趋势,人类活动是径流演变的主要因素,对咸阳和华县站径流量变化的贡献率分别为-66.7%和-71.0%;时变参数方案计算的干旱指数能合理重建历史水文干旱序列;人类活动是渭河流域1991年以来短历时水文干旱发生的主导因素,气候变化主要影响长历时旱涝的演变趋势。     

流域坡面汇流研究现状述评

对当前坡面汇流计算方法的研究进展进行了较为系统的总结与分析,并对坡面汇流的非线性效应以及城市低影响开发中的雨水入渗与蓄集对坡面汇流的控制作用进行了简要分析。从模型简单实用的角度出发,认为以流域时间-面积关系与线性水库相串联的ModClark法等为代表的概念性分布式坡面汇流模型具有良好的发展前景;考虑到基于等流时单元的变动等流时线法在反映雨强非线性影响中存在的问题,认为根据水文响应单元在不同雨强条件下汇流时间的变化,调整其汇流参数以反映坡面汇流的非线性效应,对于流域坡面汇流的分布式模拟更具有实际意义;针对目前低影响开发设施长时间序列大空间尺度的室外降雨径流监测资料普遍较为缺乏的现状,给出了后期应积极选择合适的技术以加强低影响开发性能监测工作的建议。     

胶东金翅岭金矿构造控矿规律及找矿预测

金翅岭金矿是胶东招远北部的一个典型石英脉型金矿,构造是金矿最为重要的控矿因素。在前人资料的基础上,综合分析了矿区构造控矿特征,总结了构造控矿规律:矿脉分支复合,表现为NE向矿脉产生SN,NNE向次级矿脉,NNE向矿脉产生NE向次级矿脉;矿体厚度与金品位呈负相关,深部次级矿脉群在P4脉下盘出现;矿脉侧伏角和倾伏向变化处矿体富集,表现为SW向侧伏的P4矿脉,矿体富集于-240 m,侧伏角变大,同时倾伏向由SW向转变为NW向的部位。最后建立了平面和剖面P4矿脉的波形函数,并对深部进行了预测。     

贵州省富锶（Sr）地下水赋存与分布规律探讨

本研究以地层岩石学、环境水文地质学理论为指导,在充分收集前人资料、典型区核查采样检测的基础上,开展了贵州省内富锶(Sr)地下水赋存与分布规律探讨。研究结果表明:富锶(Sr)地下水主要赋存在寒武系、三叠系白云岩以及侏罗系砂岩地层中,受地质构造控制,在平面上从黔西南、黔中、黔北呈条带状集中分布。研究成果揭示了贵州省内富锶(Sr)地下水的赋存条件和空间分布,对在贵州省内开展饮用天然矿泉水资源的勘查评价、规划管理和推动贵州省饮用水产业的发展具有一定的指意义。     

中国西部寒区流域冰川水文调节功能研究

冰川作为固体水库以“削峰填谷”的形式显著调节径流丰枯变化,冰川的水文调节功能对于中国西北干旱区至关重要。使用现有VIC-CAS模型模拟得到中国西部寒区2014—2100年径流预估数据,从趋势和波动变化相结合的视角,基于径流变差系数法,构建了冰川水文调节指数（Glacier_R）,分析了9个寒区流域冰川径流变化的稳定性,详细剖析了历史时期（1971—2010年）和未来到21世纪末这些流域冰川水文调节功能的强弱变化。结果表明：历史时期及RCP2.6和RCP4.5情景下,除长江流域外,青藏高原其余流域的冰川径流减小时间节点为2020s,西北内陆河流域则为2010s。历史时期及RCP2.6和RCP4.5情景下至21世纪末,尽管西部寒区大部分流域的冰川径流呈减少趋势,但波动幅度减小或无明显变化,冰川径流稳定性增强或无变化。总体上,西北内陆河流域的冰川水文调节功能较高,青藏高原流域的冰川水文调节功能较低。RCP2.6和RCP4.5情景下,至21世纪末,西部寒区各流域冰川水文调节功能均呈现减弱趋势,西北内陆河流域减弱更加显著,如RCP4.5情景下,木扎提河冰川水文调节功能降幅达25.4%,而青藏高原各流域的冰川水文调节功能一直处于较低水平。从年代际变化来看,1970s—2010s是寒区流域冰川水文调节功能较强的时期,1980s和2000s两个时段冰川水文调节功能尤强;RCP2.6和RCP4.5情景下,未来到21世纪末,冰川调节功能明显减弱。减弱的时间节点不同,最早为1970s,最晚为2020s。     

APPLICATION OF A GROUPED RESPONSE UNIT HYDROLOGICAL MODEL TO A NORTHERN WETLAND REGION

Applications of hydrological models to northern wetland-dominated regions have been limited in the past to a few case studies on small basins employing ‘lumped’ models. Only recently have there been attempts to apply the grouped response unit (GRU) distributed modelling approach using terrain classifications to these same basins. This study summarizes recent efforts in applying such a model. For the purposes of implementing the GRU approach, terrain types that are hydrologically significant and characteristic to the wetland-dominated regime were successfully discriminated using a principal component analysis and a hybrid unsupervised/supervised classification technique on Landsat–Thematic Mapper imagery. The terrain classifications were then used as input into a distributed hydrological model for calibration and validation using recorded spring runoff events. Preliminary model applications and results are described. Calibration to a historic spring runoff event yielded an r² value of 0.86. Model validation, however, yielded much poorer results. The problems of model applicability to this region and limitations of sparse data networks are highlighted. The need for more field research in this type of hydrological regime, and associated improvements to the model parameter set are also identified.     

喜马拉雅山北坡卡鲁雄曲径流与气候变化

以冰川融水补给为主的喜马拉雅山北坡的卡鲁雄曲流域,近20年平均气温以0.34 ^oC/10a的趋势上升,高于西藏年均温0.26 ^oC/10a的增长率,更是明显高于全国和全球气温的增长率,且极端最高温都出现在20世纪90年代。后10年气温 (1994~2003年) 比前十年 (1983~1993年) 升高0.5 ^oC,径流量增加了26%;不同月份径流增加强度不同,10~2月增加了44%,7~9月增加了27%,3~6月增加了24%。径流对气候变化的响应最灵敏 (一年中有8个月的增加趋势通过了α = 0.05的显著性检验),尤其是秋冬季的径流 (增加趋势超过α = 0.01的显著性检验)。受冰川消融和季风影响,不同时期的径流有不同的影响因素,但存在共性,即气温对径流起着积极主导作用,而降水对径流的影响具有不确定性,即正负双面效应。