基于InVEST模型的京津冀土地利用变化及碳储量时空分异研究

大气中二氧化碳含量的增加是国际社会广泛关注的环境问题,人类活动改变土地利用格局,而土地利用/覆被(land-use/land-cover,LULC)变化影响陆地生态系统结构、功能及碳循环。本文在全球地表覆盖数据GlobeLand30的支持下分析了2000-2020年京津冀土地利用变化,利用InVEST模型模拟了碳储量时空变化,并结合空间自相关分析技术对其进行了分区研究。结果表明:①2000-2020年京津冀地区耕地和人造地表变化面积最大,分别为减少340222.124 hm^(2)和增加246333.493 hm^(2);②京津冀地区2000、2010和2020年碳储量总值分别为1666.47×10^(6)、1654.63×10^(6)、1632.88×10^(6)t,耕地流失和人造地表扩张是碳储量下降的主要原因;③京津冀碳储量高值主要分布在海拔相对较高的山林地区,低值主要分布在北京市中心、津冀海岸带,以及河北省沧州和唐山的东部南部区域;④局部自相关结果表明,碳储量出现高-高聚集的区域在研究区的北部和西部,在出现低-低聚集的区域中天津市东丽区和河北省邯郸市邯山区呈现出较为明显的弱化趋势。

丹江口水库水域变化遥感监测研究

基于2013—2020年的Landsat8遥感数据,利用PIE-Engine遥感大数据平台,以改进的归一化水体指数(modified Normalized Difference Water Index,mNDWI)和植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)为指标,采用决策树法获得丹江口水库月度水域数据集,从月度、季度和年尺度上对丹江口水库的水域面积时间变化进行研究,并探讨其原因,同时研究了库区消落带的空间分布和时间演化特征。结果表明:整体上,2013—2020年丹江口水库的水域面积总体呈上升趋势,最大水域面积为751.36 km 2(2017年10月),最小水域面积为294.93 km 2(2014年4月);在季度尺度上,无论通水前后,库区秋冬季的水域面积最大,春季的水域面积最小;丹江口水库的消落带大部分分布在丹江库区,南水北调中线一期工程通水后,消落带面积较通水前增加,且主要分布在丹江库区中部和北部地区。

GRACE和GLDAS数据的京津冀地区地下水储量变化及其影响因子分析

针对京津冀地区地下水储量快速减少,影响了地下水资源的可持续利用和生态环境保护的问题,急需系统研究掌握地下水储量变化趋势,该文利用基于2010—2020年GRACE和GLDAS连续观测数据,运用趋势分析和偏相关分析等方法探讨了京津冀地区地下水储量时空变化规律,分析了其与相关要素时空变化的关联特征。结果表明:2010—2020年京津冀地区地下水储量变化整体上呈下降趋势,空间上呈现出东北向西南下降程度逐渐加深的态势,且大部分区域下降趋势极为显著;关联分析结果显示,地下水储量变化与NDVI在一定程度上表现为负相关,说明农业生产与植被恢复在一定程度上以地下水储量减少为代价;与年总降水量在一定程度上表现为正相关,降水能够对地下水储量起到一定的补给作用;与地表温度表现为负相关性,地表温度的升高不利于地下水储量的恢复。相关成果为京津冀地区地下水监测与管理提供一定的信息支撑。