西北旱区农业水土资源空间变异特征研究

农业水土资源是人类赖以生存的物质基础。为合理利用和开发西北旱区农业水土资源,利用经典统计学和地统计学方法研究了其水资源指数和耕地资源指数的空间变异特征。结果表明:西北旱区水资源指数和耕地资源指数均具有中等变异性特征,其半方差最优拟合模型分别是高斯模型和指数模型,且均呈现空间不均衡分布,分别具有较强和中等空间相关性,其空间变异主要受结构性因子的影响。研究结果不仅可为西北旱区农业水土资源的配置、高效利用和优化提供依据,也为在较大研究范围内开展空间因子变异特征研究提供了方法参考。

基于重标极差(R/S)和小波分析的黄土坡耕地产流产沙特征研究

为探明降雨条件下黄土坡耕地微地形径流和泥沙变化规律,通过5°、10°、15°、20°、25°坡和直线坡、人工锄耕、人工掏挖、等高耕作4种耕作方式组合条件下的室内模拟降雨试验,应用基于分形理论的重标极差(R/S)分析法对径流和泥沙时间序列的变化趋势进行预测,同时使用小波(Morlet)分析对各径流和产沙序列的变化主周期进行识别。结果表明:径流序列的赫斯特指数变化区间为[0.567,0.798],产沙量时间序列的赫斯特指数变化区间为[0.632,0.861],两者均大于0.5,呈现长程正相关。因此,坡耕地下一时段的径流量和产沙量时间序列与过去时段变化趋势相同;4种耕作措施的径流量最大峰值均出现在28~29 min,部分耕作措施的产沙量序列可能存在30 min以上的长周期,需要更长的时间序列验证。用R/S分析法结合小波分析,预测未来的产流产沙趋势,结果具有可靠性。该研究丰富了径流和泥沙输移理论,对农业生产和水土保持等方面研究具有指导意义。

黄土耕作坡面溅蚀过程中微地形响应特征

[目的]探究60mm/h雨强下不同耕作坡面在溅蚀阶段的微地形变化特征,为黄土坡地水土保持耕作方式布设提供科学依据。[方法]在室内人工模拟降雨试验的基础上,采用激光扫描量测方法分别获取溅蚀前后4种不同耕作方式（人工锄耕、人工掏挖、等高耕作、耙磨整平）黄土坡面微地形相对高程,并对能反映微地形变化的高精度M-ΔDEM进行了分析。[结果]不同耕作措施下坡面微地形均具有较弱的空间变异,其空间分异主要受耕作措施的影响;降雨对微地形具有一定的夷平效应,且不同耕作坡面在1~1.3m尺度范围内均表现出侵蚀平衡现象;不同耕作微地形对溅蚀均具有阻滞作用,其中人工掏挖和等高耕作具有较强的水土保持作用。[结论]微地形水系分维能较好地反映复杂的微地形特征,而坡面耕作方式是溅蚀过程中微地形时空变异分布状况的控制性因子。

黄土坡耕地径流水力学参数与侵蚀产沙的模拟

为了明确连续降雨条件下黄土坡耕地微地形的径流产沙及水力学特征,基于4种坡度(5°,10°,15°,25°)、4种耕作方式(直线坡、人工锄耕、人工掏挖、等高耕作)和2种雨强(60mm/h,120mm/h)的组合,通过室内模拟连续90min降雨试验,对不同坡面的径流泥沙特征和水力学参数进行了定量分析和计算。结果表明:4种耕作措施的径流量和产沙量均遵循一致的规律,从大到小均为直线坡>人工锄耕>人工掏挖>等高耕作,直线坡的径流量和产沙量分别是等高耕作坡面的2倍和2.3倍,其水土保持效应依次增强;相同耕作方式下,与60mm/h雨强相比,120mm/h雨强下的径流量由1.04kg/min增大到3.02kg/min,雨强对径流量的影响显著;径流量和泥沙量随时间均呈现对数变化趋势;相同降雨历时下,坡面流随雨强和坡度的增大,从层流和缓流向紊流和急流发展,加剧了水土流失。耕作方式、雨强和坡度是影响黄土坡耕地侵蚀产沙过程及水力学特征的重要因素。因此,通过实施有效的保护性耕作、削弱坡度效应将有助于黄土坡耕地的水土保持。

基于优化层次分析模型的城市建设项目审批信息关联评价——以天津市多源政务数据为例

近年来,大数据技术与应用正吸引着越来越多学者的关注,他们从数据的管理、组织、计算和相关性等不同的角度进行了广泛的研究,主要应用于计算机科学、商贸、生态等领域,然而,现阶段大数据在政务管理上的理论研究与实际应用还较为缺乏。本文以天津市多源政务大数据为依托(2015—2016年城市建设项目各环节审批数据),利用改进后的层次分析模型,对其在城市建设监管领域中的作用进行了研究。设计了一种建设项目审批数据的关联度评价算法,用来评价同一项目在不同审批环节的数据关联状况。研究结果显示,75%以上的建设项目,其各环节审批数据有着较高的关联度,说明这些项目的建设符合法律规范。这表明城市建设监管系统的建立对规范建设项目的合法性发挥了重要的作用。

西北旱区主要气候资源的空间变异性研究

西北旱区地处生态脆弱区,为充分利用其气候资源、协调区域生态环境与社会经济发展,开展主要气候资源的空间变异性研究极为重要。文中利用西北旱区191个气象站点的7个主要气象因子,运用经典统计学和地统计学分析方法来研究各气象因子空间变异性特征。结果表明:(1)干燥度的变异系数>1,其余因子变异系数皆∈(0.157,0.712),表明各气象因子在空间上呈现中等或强烈的空间变异特征;(2)各因子的基底效应值均>0.75,说明气象因子主要受到结构性因子的影响,不会轻易改变或在短时期内难以改变;(3)降水量和相对湿度自西北向东南呈现出递增趋势;蒸发量和干燥度则反之。年均温于新疆和陕西南部出现峰值;日照时数和风速整体上自北向南呈递减趋势。文中通过研究西北旱区气候变化的空间变异特征,有利于把握西北旱区的气候变化规律,为西北旱区农牧业发展提供科学依据。