四川省NDVI时空演化特征研究

研究归一化植被指数(NDVI)时空演化特征可为区域生态环境保护和自然资源管理提供理论参考和技术支撑.基于2000—2019年四川省NDVI遥感数据,通过趋势分析法探讨研究区NDVI时空演变规律,结果表明,从时间尺度看,四川省NDVI总体呈增长趋势,NDVI绝对值高低与植物生长的物候时序相吻合,表现为夏季>秋季>春季>冬季;从空间尺度看,NDVI增加区域占研究区总面积的91.41%,其中,秋、冬两季是NDVI显著增长季节,其增长区域主要集中于青藏高原东缘地带.由于城镇化进程加快,龙门山和龙泉山所夹持的成都平原地带NDVI值总体呈下降趋势.

城镇住宅用地基准地价的内涝灾害影响修正系数研究——昆明市主城区的案例

通过GIS技术与空间计量方法,研究者建立了两种地价影响因素的修正系数模型:网格地价模型和地理加权回归(GWR)模型。这些模型被用于昆明市主城区2015至2020年期间的地价交易数据,以定量评估内涝灾害对城市土地价格的影响。结果显示,内涝灾害普遍对地价产生负面影响。研究中,通过构建空间网格插值,引入了土地价值贡献剥离法,允许对内涝灾害的影响进行量化并与基准地价进行比较。这种方法提供了一种新的视角,用于评估和修正基准地价,明确了不同区域的地价修正系数。此外,该研究证实了利用定量模型对城市内涝灾害影响进行评估的有效性,克服了传统依赖定性判断的局限,为城市土地价值评估和灾害风险管理提供了科学依据。

1973—2017年西藏盐湖湖面动态变迁及对气候波动的响应

西藏是我国主要盐湖成盐区之一,蕴藏着丰富的矿产资源。应用遥感和地理信息系统技术,从5个时间段的Landsat遥感影像中提取了西藏面积大于20 km^(2)的93个盐湖(不包括干盐湖),影像成像时间分别为1973—1977年、1990年前后、2000年前后、2010年前后和2017年,建立了西藏盐湖空间数据库,并分析了其1973—2017年的变化趋势。结论为:(1)总体上盐湖总面积呈增加趋势,且2000年之后,盐湖扩张趋势加剧,至2017年,被研究盐湖总面积已增至1990年前后的1.68倍。(2)从20世纪70年代至90年代,西藏中北部盐湖呈萎缩趋势,其余地区扩张。(3)盐湖湖面变迁与气候波动密切相关,1971—1990年气温和降雨量波动不大,引起西藏中北部盐湖萎缩的主要原因为冰川和冰雪融水补给的减少;1991—2017年气温升高降雨量增加、蒸发量减少,导致西藏盐湖呈现全面扩张的趋势。(4)扎布耶盐湖湖面动态变迁遥感解译结果与扎布耶长期观测站水位观测数据基本一致。1973—2009年其水位整体上呈波动式上升的趋势,而从2009年开始有所下降。landsat8从2013年开始免费提供多时相的遥感影像,可做西藏盐湖动态变迁的持续观测。盐湖水深和成分应作为以后重点解决的问题。

涪江流域地貌特征及其与人口、经济的相关性研究

探讨涪江流域地貌特征对人口分布、经济发展的约束作用,可为区域人口合理布局提供科学依据,为统筹人口、社会经济、地理环境协调发展提供决策支持。基于ArcGIS空间分析模块,对发源于青藏高原东缘与四川盆地过渡地带的涪江流域各县域单元的地貌特征及其与人口、经济格局之间的关系进行分析。结果表明:断裂活动使研究区地形起伏度随海拔增加呈增大趋势;研究区人口布局、经济布局呈现向海拔与地形起伏度低值区集聚的态势。地貌状况对盆地-山地过渡区域人口分布和经济发展的影响作用尤为明显,在涪江流域表现为县域平均海拔、地形起伏度与所在县区人口、经济指标的显著负相关性。

心存质疑、追求证据、秉持客观--面对北极气候变化

气候变化是地球发生的重大环境事件。最近几十年来,科学家目睹了气候变化对全球环境产生的影响,得到世界各国政府的密切关注。在北极,情况也变得越来越严峻,冰雪在不断减少,而失去冰雪的北极就等于失去了灵魂。其实,在全球变暖过程中以北极变暖最为显著,这是科学界早就认识到的。尽管如此,真相仍超出人们预料:数据表明,北极地区的升温速度至少是全球平均值的2倍,这一剧烈的增暖现象被称为“北极放大效应”。

青藏高原现代冰川冰缘区形变研究综述

冰缘区系冻融作用强烈的冻土区,易发生地表隆沉、失稳滑移等形变,是冰川灾害的物源区。系统解析冰缘区活动层水-热-力效应引起形变的作用机制,对研究冰缘区地表形变类型和冰川灾害防治具有重要意义。当前青藏高原发育现代冰川冰缘区面积1.05×10^(6) km^(2),其中在过去几十年由于冰川退缩新增冰缘区面积约0.15×10^(5) km^(2)。冰缘区在气候、地形和现代冰川作用的综合影响下,产生以冻胀融沉为机理的垂直形变和以重力运移为主导的水平形变。未来研究应利用多源数据,结合冰缘区历史地表形变环境及致灾过程,借助人工智能实现现代冰川冰缘区地质灾害高效识别和预测预报,完善现代冰川冰缘区形变的监测-模拟-预测体系,为区域防灾减灾提供基础数据与理论支撑。

贵州省饱和水汽压差时空变化特征与影响因素

饱和水汽压差(VPD)是表示区域大气干燥程度的重要指标,分析贵州省VPD时空变化特征及其影响机制对明晰气候变化规律和农业生产具有重要意义。研究基于中国气象局提供的CN05.1格点化观测数据集,量化并分析了1961—2022年贵州省喀斯特区域和非喀斯特区域VPD及其时空变化特征,采用多元线性回归方法识别了影响VPD变化的主要气象要素并分析了基于VPD的干旱危险性。结果发现:贵州省年际和季节尺度VPD存在显著的升高趋势,其中喀斯特区域和非喀斯特区域春季和夏季VPD空间分布和变化趋势均呈现相反的格局;以VPD为指标的贵州省干旱危险性显著升高,非喀斯特区域速率更快;气温和相对湿度是贵州省年际和季节尺度上VPD变化的主导气象要素,不同区域年和季节尺度上不同气象要素的贡献率稍有差异。

黄河上中游地区能源生产及其水足迹变化特征

为揭示黄河上中游地区能源生产及其水足迹变化特征,基于能源统计数据,利用水足迹理论在市级尺度上定量分析能源产量、能源结构以及能源生产蓝水足迹的时空变化特征。结果表明:1990-2020年黄河上中游一次能源生产总量总体呈现上升趋势,从1.5亿t标准煤增至17.1亿t标准煤,全国占比由13.7%增到41%,空间上能源生产更加集中且重心向上游转移;近30年,黄河上中游能源生产结构中原煤比重呈下降态势,由93.3%减少至88%,天然气比例增加显著,以原煤为主的城市数量明显减少,清洁能源在其能源生产结构中的比重提升;能源生产蓝水足迹由1990年的4.64亿m^(3)增至2010年为25.18亿m^(3),随着能源生产用水效率的提高和清洁能源比重的提升,能源生产蓝水足迹减少至2020年的24.24亿m^(3),其中能源加工蓝水足迹是能源生产蓝水足迹的主要组成部分,空间上能源生产蓝水足迹高值区向水资源短缺的“几字弯”地区集中,加剧了该区域的水资源供需矛盾。研究结果可为黄河上中游地区用水效率提升、能源生产结构优化以及能-水系统协同发展提供理论依据及决策参考。

极地高密度烧结雪层无侧限压缩离散元分析

从新雪变成老雪的过程叫作“烧结”,对雪层进行人工压实和烧结是建设极地机场跑道的主要方法,雪层烧结使雪颗粒间胶结尺寸增加,雪层强度增强。为探究人工压实烧结雪层在无侧限压缩荷载下的胶结接触破坏规律和承力机理,本研究采用三维离散元方法模拟了密实烧结雪层无侧限压缩试验,在室内试验结果基础上构建雪的胶结接触模型并标定接触参数,通过建立压实烧结雪离散元模型,进行了无侧限压缩加载模拟。模拟的结果验证了离散元模拟的有效性并表明:(1)在无侧限压缩下,密实烧结雪试样在剪切带区域发生集中胶结破坏,胶结断裂主要归因于接触在受拉状态下受剪;(2)冰雪颗粒的破碎会影响冰雪道面的抗剪强度,因此需要慎重考虑高应力对内摩擦角的影响。本研究将为极地地区通过压实烧结雪层简单现场试验预测其复杂应力路径下的力学特征提供科学支持。

东北虎豹国家公园勘界问题处理及讨论

本文简介了东北虎豹国家公园的概况、勘界总体要求、技术路线及结果,根据2022年该公园勘界工作中遇到的问题,结合处理方法,进行了讨论。

安徽省重要地质遗迹调查保护与科学利用的建议与对策

安徽省在大地构造位置上兼跨华北陆块、秦岭-大别造山带和扬子陆块3个大地构造单元,地质构造极其复杂,地质遗迹资源丰富,具有数量大、类型多、地学内涵丰富且地域特色显著等特点和重要的地质旅游、科学考察及经济价值。通过对安徽省重要地质遗迹的实地调查和研究,对全省地质遗迹资源的保护和开发利用现状及存在问题进行了分析。在此基础上,还对全省重要地质遗迹资源的调查保护及科学利用提出了相关的建议和对策。

无人艇在南极科考中的应用

南极科考对于理解全球气候变化、生态系统保护以及地球自身的历史具有极其重要的意义。随着科技进步,无人艇在南极科考中的应用也越来越广泛,无人艇能够在极端环境下开展环境探测和数据采集,为南极科考提供宝贵数据。文章首先介绍了国内外无人艇在南极科考中的应用情况,以及体现出的应用价值;然后,分析了南极科考无人艇的技术特点与未来应用推广;最后,从适应极端环境、长期海上作业、海洋环境认知等方面,对无人艇及其相关技术提出发展建议。

2015-2020年植被吸收光合有效辐射的时空特征及影响因素分析

植被吸收光合有效辐射(Absorbed Photosynthetically Active Radiation,APAR)是植被进行光合作用中实际吸收的太阳辐射量,是植被净第一性生产力的重要指标,也是生态系统的功能模型、作物生长模型、净初级生产力模型、气候模型等的重要参数。因此高空间分辨率和精确性的植被吸收光合有效辐射对于高精度的区域生产力及光能利用率的研究具有重要意义。对CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型进行了改进,利用30m×30m的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据直接计算太阳辐射,从而将其作为CASA模型的输入参数。结合多源遥感数据、气象数据,研究2015-2020年江汉平原APAR的时空分布及其影响因素。顾及江汉平原的土地利用分布特点,着重分析了江汉平原农田APAR的时空特性,研究结果较好的反映了江汉平原APAR分布。实验结果表明:(1)2015-2020年APAR年总值在3.42×10^(13)MJ-3.73×10^(13)MJ之间,总体空间分布与植被类型的分布情况相符;(2)农田月均APAR值在4月、7月高于其他月份,表现出“双峰”的特征;(3)在空间分布上,水田APAR表现出明显的纬度地带性,而旱地APAR正好相反,这可能源于种植结构重心转移;(4)通过借助地理探测器,着重考虑与植被生长相关的12个因子(包括≧10℃积温、年总日照时数、年均气温、年总降雨量、农田种植结构、年散射辐射、农田施肥、土壤类型、土壤质地(砂土、粉砂土、黏土))进行分析,结果表明这12个因素对APAR空间变异性都具有很明显的影响。对CASA的改进方法可以适用于大范围高空间精度的计算。

中国极地海洋装备的发展探索与技术需求

极地海洋装备是人类参与极地活动的主要载体。该文提出了极地海洋装备体系的划分建议,并结合我国极地海洋装备的发展历史,以及国内外同类装备的对比分析,找出我国未来极地海洋装备需要重点关注的方向。同时提出了极地船舶的9个技术学科方向并结合重型破冰船的工程研发现状,重点举例并阐述了主要技术需求,为后续我国开展相关装备技术研究提出了指导方向和参考建议。

顾及溢出效应的城市生态空间对PM_(2.5)污染的影响

大城市是中国空气污染的重点治理区域,但现有研究聚焦于如何从源头上减少人为污染排放,鲜少关注如何通过优化城市生态结构以提升存量生态空间的环境效益,进而削减既定人为排放造成的空气污染。鉴于此,文章以空气污染较为严重且生态用地较为紧张的武汉市为例,利用高分辨率、高精度PM_(2.5)数据,结合土地利用转移矩阵与多元回归模型,探析了2000—2020年武汉市不同结构的城市生态空间对PM_(2.5)污染的削减作用及其空间溢出效应。研究结果表明:武汉市城市生态空间可以显著地削减PM_(2.5)污染,3期直接削减量分别为7.62μg/m^(3)、16.52μg/m^(3)和3.64μg/m^(3),直接削减作用是城市生态空间削减PM_(2.5)污染的主要渠道;武汉市城市生态空间在削减PM_(2.5)污染时具有显著的空间溢出效应,通过溢出效应产生的间接削减量分别为2.13μg/m^(3)、2.77μg/m^(3)和0.93μg/m^(3),远小于直接削减量,但也不容忽视;当生态空间规模一定时,不同结构的城市生态空间对PM_(2.5)污染的直接削减作用一致,而间接削减作用存在显著差异,相比于面状结构,线状生态空间对PM_(2.5)污染的间接削减作用更为明显,且随着规模的增加,差异越显著。该研究结果既可以丰富城市生态空间的环境效应研究视角,又可以为兼具经济发展和生态保护双重压力的大城市空气污染治理提供新思维。

基于“三生空间”的生态环境效应演变研究——以重庆市中心城区为例

为探究区域土地利用转型下的生态环境效应演变规律,基于重庆市中心城区2000~2020年土地利用遥感监测数据,结合气泡图谱、生态贡献率、地理探测器等方法进行研究。结果表明:重庆市中心城区以生产和生活空间为主;生产和生态空间重心均位于南岸区,生活空间重心位于江北区;2000~2020年,生活空间范围不断扩张,面积增加376.42km^(2),生产空间面积减少374.70km^(2),生态空间面积总体变化不大;研究区生态环境质量水平呈现“中间低四周高”的空间分布特征,低质区以都市核心区为中心逐年向四周扩散,农业生产空间转换为工矿生产空间是导致该区域生态环境不断恶化的主要土地利用转移类型;自然和经济因素是影响研究区生态环境质量的主要因素,且经济因素的影响作用逐渐增强。

青藏高原中部班戈错富锂盐湖水位月际变化与驱动因素分析

锂在新能源领域的独特优势使其需求规模呈爆发式增长,世界各主要经济体将其列为关键矿产。西藏盐湖锂资源丰富,水位变化是锂资源动态评价的重要环节,班戈错是典型富锂盐湖,极具代表性。本文以2016—2023年班戈错现场实测水文及气象观测资料为基础,分析了水位月际变化特征及驱动因素。主要结论如下:(1)以2018年6月、2021年12月为界,2016年1月至2023年7月,班戈错水位月际变化剧烈,经历下降—上升—下降波动变化过程,且水位上升速度远大于水位下降速度。(2)蒸发量增大是班戈错两次水位波动下降的主要原因;而蒸发量降低和温度升高是驱动水位波动上升的动力。(3)温度及降水是控制湖泊年内变化的主导因子,且温度主要通过控制蒸发来实现影响。研究结果为青藏高原月际尺度气候变化的盐湖区域响应和班戈错将来开采过程中锂资源保障程度研究提供数据基础。

我国地质文化村(镇)空间分布特征及影响因素研究

地质文化村(镇)是地质文化科普的重要窗口,也是所在区域经济社会发展的重要依托,对其空间分布特征及影响因素的研究对我国地质文化村(镇)的进一步评定和可持续发展具有重要意义。运用最邻近指数、不平衡指数、核密度分析和地理探测器方法,对我国50个地质文化村(镇)的空间分布特征及其影响因素进行研究,研究表明:(1)地质文化村(镇)的空间分布类型为随机分布型;(2)各省(市、区)地质文化村(镇)数量差异明显,空间分布不均衡,呈“东多西少”格局;(3)地质文化村(镇)形成1个高密度核心区、2个次高密度集聚区、1条核心延长带;(4)影响我国地质文化村(镇)空间分布格局的因素由特色地质资源、自然条件以及社会经济与人文资源3个一级指标构成,其中社会经济与人文资源对地质文化村(镇)空间分布影响最大且效果显著。在今后地质文化村(镇)的评定建设中,应加强中西部地区地质文化村(镇)的建设和申报;适当给予中西部地区地质文化村(镇)评定倾斜;加大地质文化村(镇)宣传力度;充分发掘地质特色及民俗文化,加强地质文化村(镇)与文化的融合。

北极三维云结构的时空变化:季节变化

本文基于2007-2020年多年气候月平均的CALIPSO云量的三维空间数据,研究了北极云量三维结构的气候态及季节变化特征。结果表明,北极的云量主要分布在大气边界层和对流层中,从边界层向上云量递减;水平空间分布主要表现出显著的海陆差异,云量最大值出现在北极大西洋扇区;垂向结构表现出对流层上下同位相变化的正压结构和低空大气边界层与对流层中上层反位相变化的一阶斜压模结构,在边界层中北冰洋海洋上空的云量大于北极陆地上空的云量,而在对流层中上层则正好相反。北极云量主要呈现出单峰型的季节变化特征, 2-3月云量最少, 9月云量最多。北极云量的季节变化主要体现在低空大气边界层云量的两个时空主模态变化中,第一模态主要反映了北极融冰期(5-10月)和结冰期(11月至次年4月)云量的反位相变化,方差贡献为59.35%;第二模态则主要体现了深秋(10-11月)和初夏(6-7月)北极地区海陆差异的反位相变化特征,方差贡献为19.22%。

雷州半岛东岸海马齿海岸灌丛沙堆沉积和形态特征

海岸灌丛沙堆发育于海-陆-气相互作用的海岸带,其形成机制与干旱区灌丛沙堆存在差异.为了探究海马齿(Sesuvium portulacastrum)海岸灌丛沙堆形成和发育的相关机制,对雷州半岛东岸的新寮岛80个海马齿灌丛沙堆进行测量并采集沉积物样本,分析其沉积物粒度特征和形态特征.结果表明:①新寮岛灌丛沙堆物源为潮间带,受向岸风影响带离物源区,在海马齿灌丛的拦截下堆积形成灌丛沙堆.沙堆不同部位沉积物分选明显,沿灌丛沙堆纵剖面自迎风坡向背风坡,沉积物的粒度特征表现出由粗到细的变化.②新寮岛的海马齿灌丛沙堆正处于衰退阶段,其衰退特征具体表现为灌丛沙堆高度逐渐变低而水平尺度逐渐增加.背风坡坡长的增长是水平尺度增加的主要原因,沙堆高度的降低会导致沙堆体积不断减小并逐渐消亡.③海马齿灌丛覆盖面积与宽度对海岸灌丛沙堆形态起更为关键的作用,且主要通过对沙堆宽度和迎风坡的影响来控制整体沙堆形态.另外在衰退阶段海马齿灌丛对沙堆形态的影响会逐渐减弱.