探索市场需求机制下GIS专业教学改革

GIS是一门新兴的学科和技术,已经渗透到自然科学和社会科学的各个领域,社会对GIS专业人才的需求越来越大。但是当前GIS教育存在一个严重的问题,教学内容、教学方法和教育模式等已与现时市场人才的需求相脱节,教师队伍良莠不齐,跟不上形势的发展,从而制约了GIS人才的培养。本文探索性地提出了更新教学内容、改进教学方法和教学模式与加强教师队伍的建设三方面的教学改进建议,以期培养学生的动手操作能力和创新能力,激发学生的创新意识,培养有市场的GIS专业人才。

近50年东北地区热量资源变化特征

利用1951—2005年东北地区100个气象站日平均气温资料,得出各年代稳定通过10℃,0℃积温及其持续天数和起止日期分布的变化,进而分析了气候变暖背景下东北地区热量资源的变化特征。结果表明:东北地区气温持续增暖,线性趋势达0.4℃/10 a,较我国其他地区更为显著,且与各热量资源指标有较好的相关性。东北地区气候变暖使得稳定通过10℃,0℃积温普遍显著升高,且稳定通过10℃,0℃积温的持续天数也普遍显著增加;稳定通过10℃,0℃积温和持续天数的等值线在东北平原和相对平坦的内蒙古高原向北大幅度推进,而在山区有向高海拔地区抬升的趋势;稳定通过10℃,0℃积温持续天数普遍增加是受到起始日期提前和终止日期延后的影响,而且起始日期提前比终止日期延后的影响更明显。东北地区热量资源的变化有利于东北地区粮食产量的提高和稳定。

郑州近54年降水变化的多时间尺度分析

利用Morlet小波分析方法,对1951~2004年郑州市年降水距平时间序列的小波变化特征进行分析,揭示降水变化的多时间尺度结构,分析其中存在的主要周期振荡和突变点,并与功率谱分析结果进行比较。结果表明:郑州市年降水存在多时间尺度的周期变化特征,郑州市年平均降水存在3 a、准5 a、准9 a和准21 a的主周期。郑州市降水变化存在着明显的多时间尺度,即年代际尺度和年际尺度的周期性变化。郑州市降水变化还显示出自己的突变点分布及其位相结构。在降水量总趋势下降的前提下,2004年后的一段时间还将处在一个偏多期。

西宁近48a来气温变化的多时间尺度分析

利用Morlet小波分析了1954￣2001年西宁市年平均气温距平时间序列的小波变化特征,揭示了气温变化的多时间尺度结构,分析了其中存在的主要周期振荡和突变点,并与功率谱分析结果进行比较。结果表明:西宁市年平均气温存在多时间尺度的周期变化特征,西宁市年平均气温存在3.5a,准11a和准24a的主周期。西宁市的气温变化存在着明显的多时间尺度,即年代际尺度和年际尺度的周期性变化,20￣32a时间尺度具全域性外,其它尺度的局部化特征则很强。西宁市的气温变化还显示出突变点分布和及其位相结构。21世纪初西宁市年均气温还将处在一个偏冷期。通过功率谱和小波变换方法在诊断气温变化上的应用,得出功率谱在诊断气温变化中一些缺点,而小波变换方法能分析气温序列随时间变化的多层次结构,功率谱分析方法由于自身原因难以做到这一点。

《GIS在气象中的应用》教学思考

随着计算机技术的日新月异,GIS在气象服务中将有着更广阔的应用前景。近年来《GIS在气象中的应用》课程的开设,在教学中存在着难以选择合适的教材、教学内容针对性不强和内容跟不上技术发展等不足,提出了编写合适教材、根据需求调整教学内容和适应新技术发展三方面的教学改进建议,以期提高学生的学习和科研兴趣,拓宽地理信息系统专业学生的就业面,增强大气科学专业学生从事气象行业的业务能力。

1961-2015年秦岭地区气温变化特征分析

利用秦岭地区14个气象站的日平均气温数据,采用线性倾向估计法、累积距平法、Mann-Kendall检验法和Spline插值等方法 ,对秦岭地区1961-2015年气温的变化特征进行分析。结果表明:1)秦岭地区年平均气温呈增加的趋势,且南部地区的增温幅度小于北部地区。2)秦岭南北的四季均温也增加明显,其中春季增加幅度最大,夏季最小。3)秦岭地区年均温在空间上整体表现为南高北低的格局,且受海拔的影响较大;冬季由于山脉的阻挡,北部气温远低于南部的气温。

气象类专业GIS实验教学改革初探

随着GIS技术的不断完善和发展,GIS技术已经被广泛应用于气象领域。为适应气象部门人才的需要,在气象类专业纷纷开设GIS实验课程,本文分析了气象类专业GIS实验教学存在的问题,并针对问题提出了改进措施,以期对未来气象类专业应用性人才的培养起到参考作用。

GIS算法课程实习虚拟仿真教学系统

为了满足地理信息科学专业学生GIS算法课程实习教学的需要,基于GIS算法原理,采用Visual C#语言构建了GIS算法课程实习虚拟仿真教学系统。系统实现了登录界面、系统设置、系统判断方式设置、要素绘制和要素绘制选项设置等功能模块的建立,完成了算法原理查询、操作、代码查阅、评价及结果显示,将抽象的原理变得具体,有效提高了学生对GIS算法知识的理解。同时,高新技术反哺教育的典型案例给新时代教育事业的发展增添了色彩,也为各类课程的实践教学平台建设提供了新案例。

中国北方冬季极端温度的变化及其与AO相关分析

依据1951-2005年中国北方地区297站冬季(12月～次年2月)的逐日最高温度和最低温度,分析计算出1951-2004年该区域内4种冬季极端温度指数(暖日、冷日、暖夜和冷夜)及其分布,并研究了其与同期北极涛动(AO)的关系。结果表明:在中国北方东部地区,冬季暖日天数的分布从南向北增加;在北方西部地区青藏高原和新疆北部较小,南疆较高。冬季冷日天数的分布总体上在北方东部从南向北递减;在西北地区比较复杂,在青藏高原较高,在南疆比较小。冬季暖夜天数的分布复杂,形成几个高值中心,分别在华北地区的河北、西北地区的新疆中部以及东北中部,其它地区较小,如青藏高原和北疆。冬季冷夜天数的分布,高值分布在辽宁北部、内蒙古的中东部、新疆北部和青海东南部;低值分布在华北地区的河北和西北地区的新疆南部。在气候变暖背景下中国北方地区冬季暖日天数和暖夜天数显著增加,而冬季冷日天数和冷夜天数显著减少。冬季暖日天数和暖夜天数在天数高值区发生的概率增加了,而冬季冷日天数和冷夜天数在天数高值区发生的概率减少了。在中国北方大部分地区,当冬季AO指数偏强时,冬季暖日天数和暖夜天数偏多,冬季冷日天数和冷夜天数偏少;反之,冬季AO指数偏弱时,冬季暖日天数和暖夜天数偏少,冬季冷日天数和冷夜天数偏多。其中显著相关的地区表明了冬季AO对这些地区的极端温度指标有显著的影响,反映出在显著相关的地区两者联系更为紧密。

气候变暖对中国热量资源分布的影响分析

依据中国520个气象站1951-2005年的日平均温度资料，得出各年代的≥10℃、≥0℃积温和持续天数分布的变化，进而分析了气候变暖对中国热量资源分布的影响。结果表明：中国≥10℃、≥0℃积温和持续天数的总体趋势是普遍增加的。尤其，从20世纪80年代开始伴随着全球变暖加剧，积温和持续天数增加比较明显。中国≥10℃、≥0℃积温和持续天数在东部增幅大，西部增幅小；它们的等值线在东部平原地区不断北移，从南方到北方推进速度不断加大，在西部地区由于地形复杂，等值线变化较小，在高山和高原发现有向高海拔地区抬升的趋势。在气候变暖的背景下，中国热量资源分布的变化已对有些地区气候带的划分产生了一定程度的影响。

气候变暖对中国亚热带北界位置的影响

在全球气候变暖的背景下,中国气候带也有相应的变化。亚热带北界是暖温带与北亚热带的交界,是中国气候带上的一个重要分界线。论文讨论了气候变暖对中国亚热带北界的影响。数据资料来自于中国气象局,采用中国740个站点1951-2005年的日平均温度资料。根据《中华人民共和国气候图集》中气候区划的第一级气候带定义指标,以≥10℃天数为主导指标,≥10℃积温、1月平均温度为辅助指标,定义亚热带北界为≥10℃天数为218天,≥10℃积温为4500-4800℃,1月平均气温为0℃。分别统计1951-2005年暖温带与亚热带指标的年代变化及亚热带北界在1951-1970、1971-1990、1991-2005年的位置演变,结果表明：34°N附近55年来≥10℃天数、≥10℃积温、1月平均温度都呈上升趋势。20世纪50年代至今,亚热带北界西段几乎没有变化;亚热带北界中东段向北推移幅度较大,到本世纪初向北已推移到35°N附近,较1951-1970年向北推移2-3个纬度。亚热带北界位置的向北推移是对全球气候变暖的一种响应,这将对我国农业布局和生态环境有重要影响。

西北地区春季沙尘暴的区域性时间变化特征

本文应用方差极大准则下的正交旋转因子分析（REOF），对我国西北地区近46a（1960—2005年）春季沙尘暴日数资料序列进行客观分区，并采用11年滑动平均方法和morlet小波对其各区区域性时间变化特征进行分析研究。结果表明：1）西北地区春季沙尘暴可划分为5区，它们是河套区、南疆区、高原区、河西区和北疆区。2）西北各区的春季沙尘暴日数自1960年以来有下降趋势，南疆区下降趋势最快，北疆区下降趋势较缓，其它三区数值接近，且夹与上述两区之间。3）在年代际变化方面，南疆区下降趋势明显，各年代也呈现下降趋势。河套区和河西区沙尘暴从60年代开始有增加，分别在70年代初和70年代末达到峰值，然后转而下降。除南疆区以外的其它4个区春季沙尘暴日数较少，总体呈波动下降趋势，在90年代中期开始有所回升，到21世纪初又呈现下降趋势。4）在年际变化方面，利用小波分析方法清晰分析出西北各区域春季沙尘暴日数的年际变化，对小波功率谱进行90％的信度检验，提高小波分析结果的可靠性。同时得出了各区周期主要集中在2～3a和4～8a周期尺度上。