Integration of InVEST-habitat quality model with landscape pattern indexes to assess mountain plant biodiversity change: A case study of Bailongjiang watershed in Gansu Province

Journal of Geographical Sciences - Mountains in western China, hosted rich biodiversity and millions of people and inhabitant with vital ecosystem services, had experienced the most serious...     

人类世可持续发展背景下的远程耦合框架及其应用

在全球一体化进程不断加深的背景下,国家与地区之间的联系日益紧密,产生了一系列跨国家、跨地区、多尺度的社会—经济—环境影响,远程耦合（Telecoupling,社会、经济、环境的远距离相互作用）科学概念和综合框架的提出为解决上述问题提供了新方法和新途径。为更好促进远程耦合综合框架的正确使用和规范推广,本文系统解析了远程耦合综合框架,厘清各组成部分的定义和功能,梳理了框架的应用现状;通过对3个中国典型案例的阐释,展示了远程耦合综合框架的使用方法、结果分析及由此得出的科学意义和政策价值;最后描述了远程耦合综合框架使用中需要重点关注的问题,并对其应用前景进行了展望。远程耦合综合框架的推广应用有助于以跨国家、跨地区、多尺度的视角,重新审视多个人类与自然耦合系统的相互作用,揭示隐藏的远距离地理空间作用的科学价值,服务于有关政策的制定和实施,促进全球社会、经济、环境的可持续发展。     

基于遥感和InVEST模型的白龙江流域景观生物多样性时空格局研究

以甘肃白龙江流域为例,结合遥感、GIS技术和InVEST模型,从景观地理学角度选取区域生境质量、植物净初级生产力和景观状态指数为评价指标,构建区域景观尺度上生物多样性空间格局综合评估方法,并在栅格像元尺度上开展白龙江流域景观生物多样性时空变化特征分析。结果表明：白龙江流域景观生物多样性空间格局差异显著,其生物多样性高值区主要集中在自然保护区和林业管护区,低值区主要分布在舟曲-武都-文县的白龙江两岸及其以北区域、宕昌县岷江沿岸、高寒稀疏植被区和高山积雪-裸岩区。1990~2010年,流域景观生物多样性较为丰富,整体呈现不断增长的趋势,个别局部区域减弱,其增长区主要体现在生态工程实施区和林业管护区,减少区多分布在人类活动频繁的城乡农耕区和灾害多发区。     

基于参与式调查与主成分分析的金塔绿洲变化驱动力分析

内陆河流域绿洲变化驱动机制是旱区绿洲学研究的核心内容之一。利用1963~2010年的Keyhole存档相片、KATE-200卫星航片、Landsat遥感影像等多源数据,获取了金塔绿洲空间分布及面积变化信息。在此基础上,结合参与式调查和主成分分析方法定量分析绿洲变化的驱动机制。研究表明：近47 a来金塔绿洲总体呈现增长的趋势,绿洲规模不断扩大,至2010年绿洲面积高达539.47 km²。其主要原因是气候变化、人口增加、水资源的开发利用与科技进步、社会经济发展及政策等因子的相互交织作用。气候变化是背景因子,人文因子是绿洲变化的主成分因素,且在不同历史社会背景下,其主导人文因素也不同。     

基于通径分析的酒金盆地绿洲化时空变化及影响因子研究

基于Landsat遥感影像和社会经济数据等,重建1963~2009年间西北干旱区酒泉金塔盆地(酒金盆地)绿洲空间分布图,采用转移矩阵、绿洲动态度和通径分析法等开展酒金盆地绿洲时空变化过程的区域差异和影响因子差异研究。结果表明：近50 a来,酒金盆地绿洲面积呈现增加趋势,表现为酒泉绿洲连续增长和金塔绿洲的波动式增长。酒泉绿洲扩张主要表现为绿洲边缘区的外延扩张,金塔绿洲主要表现为绿洲边缘区和季节性河道两侧绿洲波动变化。酒泉绿洲稳定性较金塔绿洲的高,水资源的持续供给与否决定着绿洲边缘稳定的关键,尤其在金塔绿洲。人类活动的区域差异和政策响应程度及经济水平的差异是造成2个绿洲时空变化差异的内在影响因子。     

机载激光雷达数据分析与反演青海云杉林结构信息

利用机载激光雷达点云数据,计算了9种度量指标,并将其分为冠层的高度指标、结构复杂度指标和覆盖度指标。利用高度指标和结构复杂度指标,结合大量实测单木结构与年龄估测数据,从样点和区域尺度分别分析了青海云杉林冠层垂直结构分布,分析得知实验区内主要以中龄林和成熟林为主,冠层垂直分布复杂程度偏低,高度分化程度一般。通过回归分析发现首次回波覆盖度指标FCI与实测的有效植被面积指数PAI_e有良好的相关性（R²=0.66）,在此基础上基于辐射传输模型反演了实验区内PAI_e的水平分布,且用实测数据验证发现反演的PAI_e略高于实测值（R²=0.67）,绝对平均误差为0.65。分析结果很好地反映了激光雷达在森林空间结构信息提取方面的应用潜力。     

The changing pattern of droughts in the Lancang River Basin during 1960–2005

Drought is one of the most costly natural disasters in the world. Understanding the drought characteristics in space and time will help deepen our apprehension of the drought formation and evolution mechanisms. It can also contribute to design monitoring system for drought warning and mitigation. In this study, we analyzed meteorological droughts, using the Standardized Precipitation Index, for Lancang River Basin, Southwest China. The 46-year (1960–2005) daily precipitation observations from 35 meteorological stations in the basin were used to derive the drought index. Spatial patterns and temporal patterns of the drought characteristics at multiple scales were investigated. The results utilizing the Principal Component Analysis and K-means clustering methods suggest that the study area can be divided into four sub-regions geographically with each sub-region having its own distinctive temporal evolution patterns of droughts. The temporal variability of droughts was investigated using the Empirical Mode Decomposition (EMD) analysis and the wavelet method. The EMD analysis showed that more than 60 % of the variance of the drought is associated with intra-decadal fluctuations in precipitation, except for one sub region, represented by the Changdu station. The wavelet transform showed an evolution of the main cycle near 3–7 years for most parts of the study area.     

基于地质灾害的陇南山区生态风险评价——以陇南市武都区为例

陇南山区地质构造活动强烈,频繁的地质灾害对生态环境和生态安全构成严重威胁。分别以陇南市武都区的主要地质灾害(滑坡、泥石流和地震)和景观类型为风险源和受体,以景观结构指数和易损性指数作为评价指标,构建生态风险评价模型,进行生态风险特征评估。结果表明:武都区生态风险特征的分布主要受地质灾害风险分布和景观格局的影响,人类活动、植被覆盖度和海拔梯度也是重要的影响因素。极高风险区和高风险区主要集中分布在东江镇以东的白龙江沿岸及整个白龙江南岸、安化、马街、汉王和两水镇北部等地;低风险区和较低风险区主要分布在武都区东部和南部以及西部和西北部区域。基于景观结构的多风险源生态风险评价对于区域生态风险管理具有重要的现实和指导意义。     

高光谱激光雷达提取植被生化组分垂直分布

对地高光谱激光雷达可以获得观测对象含有高光谱属性的全波形激光雷达回波,为探测植被生化特征的立体分布提供了新的遥感探测手段。基于此仪器开展室内试验,提出了植被生化组分垂直分布提取方法。首先,针对仪器的特点,提出了高光谱激光雷达全波形数据处理的方法;其次,以火炬花为例开展了室内扫描,并对获取的高光谱激光雷达数据进行了处理,获得带有高光谱属性的激光雷达点云数据;最后,根据植被指数与生化组分的关系,提取了叶绿素和胡萝卜素的生化组分垂直分布结果。研究结果表明,在植被顶部生化组分含量较低,叶绿素a普遍低于0.5 mg/g,胡萝卜素低于0.2 mg/g,而在中部叶片处,生化组分含量明显较高,与红色(顶部)和绿色叶片(中部)在植被垂直方向的分布一致,这表明基于仪器开展植被生理生化参数垂直分布遥感反演具有极大的应用潜力。     

Quality Assessment of Concrete Blocks Exposed in Nature for Eighty Years

The concrete blocks used on a jetty in Shanghai were made in 1909 and 1910. Having been exposed in nature for 80 years, now there are 4600 pieces of blocks left on the jetty. Comprehensive inspections, such as external appearance examination, core-drilling of concrete blocks, ultrasonic detection, nuclear densimeter inspection and in-door and out-door chemical analysis, show that 75% of the blocks are of the rebound number of 21 - 23, and the saturated limit compressive strength and dry limit compressive strength of 10MPa; the carbonized depth of concrete is 1 - 2 mm. Compared with the state of the jetty in 1968, already used for 60 years then, the jetty is expected to serve another 40 years or more after being repaired.