藏北高原砾石粒径空间异质性研究

砾石是各种水文和侵蚀等过程综合作用的产物,是草地和土壤退化、生态系统恶化的一个标志,反过来这些砾石也影响到侵蚀的各个过程。研究藏北高原地表砾石的空间分异对区域生态环境恢复具有重要意义。本文以地表砾石粒径大小和空间位置为研究对象,通过Moran’s I指数、空间变异函数、地理探测器、回归分析等方法对其空间异质性进行系统性分析。结果表明:(1)全局Moran’s I指数值为0.481,呈显著的正相关,局部Moran’s I指数显示,研究区东部砾石聚集模式为高-高聚集,中部为低-低聚集,其余区域多呈随机分布。(2)砾石空间异质性由结构因素主导,但是变异函数最佳拟合模型与特征参数值均存在一定差异性,即存在一定的各向异性特征。(3)地理探测器结果显示,NDVI、土地利用类型为影响研究区砾石粒径空间异质性的主要因素,人口密度、植被类型、年均降水为次要因素。(4)回归分析结果显示,最优尺度回归为最佳回归模型,NDVI对砾石粒径影响最大,其后依次为土地利用类型、年均降水、植被类型。

2001~2020年嘉陵江流域植被覆盖度时空变化特征

植被覆盖度是反映一个地区生态系统健康程度的重要指标,掌握植被覆盖度变化特征有助于了解地区生态环境演变,对于指导地区可持续发展具有重要意义。基于MODIS-NDVI数据,应用像元二分模型进行植被覆盖度提取,采用一元线性回归分析、稳定性分析和GIS空间分析等方法分析了2001~2020年嘉陵江流域植被覆盖度时空变化特征。结果表明:①2001~2020年嘉陵江流域的植被覆盖度总体上呈现上升趋势,植被覆盖率较好,位于0.70~0.81之间。②流域内38.05%的区域植被保持稳定不变,呈现改善状态的区域占44.69%,主要为东南部低海拔地区和陇南地区,呈现退化的区域占17.26%,主要为高海拔地区和城市周边区域。流域内植被稳定性大部分为弱变异,中等变异区与河流相关性较高,强变异区分布于城市地区和高山雪线附近。③在500~1000 m海拔范围内,植被改善比例达到最大,在3000~4000 m海拔范围内,植被的退化比例最大。植被改善主要的坡度范围为0°~18°,但在0°~5°范围内植被退化的比例较大。随着坡度的不断升高,植被的退化比例逐渐升高,改善比例逐渐下降。植被覆盖度变化的坡向差异不大,各个坡向基本一致,以稳定和改善为主。④矿产开发、城市扩张、农业种植等人类活动是导致植被破坏的重要原因。研究表明,近20 a来嘉陵江流域生态环境逐渐向着良性的方向发展。研究成果可帮助相关部门构建嘉陵江流域生态保护屏障,为流域生态环境综合监测和治理提供科学依据。

基于夜间灯光数据的川渝城市建成区时空动态

为了缓解人地矛盾、优化城市空间布局,研究川渝地区城市时空动态分布以及城市的发展趋势。使用由美国国家地球物理数据中心(NGDC)下载的DMSP/OLS卫星F101993、F121998、F142003、F162008稳定灯光年度合成影像和NPP/VIIRS卫星2013、2018年7月的月合成影像两种夜间灯光数据。以5年为一周期,通过阈值二分法提取川渝地区城市建成区,并利用紧凑度与分形维数、标准差椭圆和城市建成区扩展时空分布特征分析川渝地区城市建城区近25年动态变化过程。结果表明:①两种夜间灯光数据拟合R^(2)≈0.7455,提取误差在3%以内,空间精度相对较高;②川渝地区紧凑度指数随时间推移而降低,分型维度大致呈上升态势;③城市建成区城市重心逐渐东移,城市拓展的方向性先降低后增强,扩展方向由西南-东北转为西北-东南方向;④川渝地区城市建成区不断扩展,扩展速度虽有波动但大致呈上升态势,成都、重庆的核心地位日益增强。可见在1993—2018年,川渝地区城市群规模不断扩大,城市结构日益复杂,城市发展以外延式扩展为主,破碎程度较高;城市建成区重心呈现东移趋势,表明以重庆为核心的东部城市发展稍快于西部。