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。

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”。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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.

巴彦淖尔国家地质公园汉代黄河古河道与临戎古城位置的考证

黄河流域古河道的变迁对文化遗址形成的影响,是黄河文化研究的重要科学问题之一。内蒙古巴彦淖尔国家地质公园位于黄河中上游的河套盆地,公园内汉代临戎古城遗址的位置一直存在争论,确定黄河古河道与其相对位置关系是关键。通过对临戎古城遗址周边10 km范围进行网格化槽型钻取心,利用钻孔数据构建三维粒度属性模型与沉积结构模型,对隐伏的古河道位置进行了较为精准地确定;并通过钻孔岩心沉积相分析与年代学测试,对古河道的沉积结构与年代进行了验证。结果表明,临戎古城遗址西3 km处存在(2.39±0.24) ka~(1.36±0.05) Cal ka BP的黄河古河道,自南向北流经临戎城西。以此确定的黄河与朔方郡各属县治城的相对位置符合史料的记载。本研究从沉积学角度为巴彦淖尔国家地质公园临戎古城遗址位置的考证提供了地质科学依据。

基于船基图像的北极冰面融池形态研究

基于中国第12次北极科学考察期间获取的船侧倾斜拍摄海冰图像,研究了北极冰面融池大小和形态参数的空间分布及统计特征。应用自动检测算法将图像划分为水、冰、融池三种表面类别,经倾斜校正后计算每种类别的面积分数及单个融池的大小和形态。结果显示,融池的面积分数随纬度升高先增大后减小,较短的融化时间和较早的再冻结导致高纬度地区融池面积分数一直较低。融池的面积、周长和平均钳测直径随纬度升高具有相似变化规律,均为先增大后减小。不同大小融池面积的频率分布与幂律函数相吻合,对应指数均在1.4~1.8范围内,具有一定相似性。融池的分形维数随纬度升高分布较均匀,而周长与面积比值随纬度变化较大。不同纬度融池边缘凸度与圆形的对应值π相差较大,而各纬度融池圆度平均值为2.39±0.23;融池圆度和凸度与其面积成正比,周长与面积比值则与融池面积成反比,表明融池边缘随着融池面积增加而变得更长更曲折。冰面融池变化引起的平均海表反照率空间差异较大,随着纬度升高在0.24~0.67之间变化,变化率为0.10(°N)^(-1)。本文研究的融池大小和形态参数可为融池演变模拟及遥感反演算法改进提供重要观测依据和地面验证。

黄河从未经由永定河入海

黄河是中国第二长河,其形成和演化对中国地貌格局的演化和古气候变化具有重要的指示意义。19世纪以来,陆续有学者提出黄河在沿三门峡入海之前曾由河套盆地向东经由永定河入海的猜想,这一假想的河流可称为“北黄河”。这一猜想在地理学领域有较广泛的影响,然而,一直以来却鲜有证据明确证实或证伪这一猜想。本文综合新近发表的华北平原钻孔物源证据、汾渭盆地沉积和三门峡地区的地貌证据对这一猜想进行了探讨。这些证据表明,在约1.6 MaBP之前,位于永定河冲积扇及渤海湾沿岸的所有钻孔均未接收到来自黄河上游和中游的物质,表明此阶段三门峡和北黄河都未开通;而在约1.6 MaBP后,黄河上游和中游的物质开始进入渤海湾,但永定河冲积扇仍缺乏来自黄河上游和中游的物质。结合汾渭盆地三门组在约1.6 Ma快速结束并转变为黄土沉积的证据判断:黄河在约1.6 Ma以前尚未贯通,在约1.6 Ma以后经由三门峡进入华北平原东流入海,即黄河从未经由永定河入海。

南极奇遇记(二)直升机,运货啦

历经千难万险之后,科考队员们平安到达了南极。除了运送科考队员,科考船更重要的是向常年科考站运输一整年的物资。中山站(常年科考站)虽然位于南极大陆边缘,但外围仍有大片坚硬的陆缘冰,厚度接近2米,远远超出了科考船的破冰能力。所以,“雪龙”号不能直接抵达,只能找一个离站点最近的冰面作为卸货点。根据冰面情况,卸货点与中山站有时距离数十公里,怎么把上千吨的物资搬运到科考站呢?

安徽淮南舜耕山地质遗迹资源类型及特征

安徽淮南舜耕山位于华北克拉通淮南煤田南缘逆冲推覆构造带,天然出露与人工剥露地质遗迹数量众多,系统地查明地质遗迹资源类型、分布及特征可为区域地质对比研究以及地学科普与旅游规划工作奠定重要基础。文章通过野外地质调查,共发现舜耕山主要地质遗迹点62处,可划分为3大类、8类、14亚类,其中以华北型寒武系—奥陶系典型剖面、碳酸盐岩地貌、断裂构造以及矿业遗址等地质遗迹景观尤为发育,具有极高的科研和观赏价值;结合前人研究资料,初步讨论了舜耕山地质遗迹成因及其区域地质背景,为舜耕山地质遗迹资源开发提供理论依据;针对舜耕山在地质遗迹资源保护与开发利用存在的问题,提出对应的远景规划和建议。

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。

东西伯利亚陆架炭屑分布特征及其控制因素

炭屑是指示火灾事件的重要指标。全球变暖背景下,环北极地区野火频发,了解炭屑的产生、迁移和埋藏对理解北极气候变化的环境效应及陆源碳源汇过程具有重要意义,而前人对北极海域的炭屑研究十分匮乏。东西伯利亚陆架是全球最大的陆架区,接收和封存着巨量的陆源碳,也是海冰融化、沿岸侵蚀、周边野火频发最显著的地区,因此成为研究北极炭屑记录的重要区域。本文基于2016年首次中俄北极联合科学考察取得的表层沉积物样品,研究了东西伯利亚陆架区不同粒度炭屑的空间分布特征、输运方式及其控制因素。结果表明,东西伯利亚陆架区表层沉积物中炭屑总浓度为4.4×10^(4)~4.1×10^(6)粒·g^(–1),平均浓度为9.3×10^(5)粒·g^(–1)。沉积物中炭屑呈现近岸粗、远岸细的总体分布特征。由于受到水动力、大气等长距离搬运,研究区炭屑颗粒以超细粒为主(平均占83%)。河口水动力作用、沿岸侵蚀、大气传输、海冰搬运、水平向和垂向上的海流搬运等多重控制因素,可能共同影响炭屑的跨陆架输运过程。

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%。

“三生空间”视角下乌鲁木齐市土地利用转型及生态环境效应分析

为探究如何优化乌鲁木齐市城镇化快速发展的资源配置方式,实现城市在“三生空间”视角下的可持续发展,基于乌鲁木齐市1980—2020年(每10年一期,共5期)土地覆盖遥感影像数据,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型生态贡献率和InVEST模型估算生境质量等方法,定量分析了乌鲁木齐市土地利用功能转型及生态环境效应。结果表明:乌鲁木齐市生态空间被持续压缩,生活空间持续增加,而生产空间则经历了先增加后减少的倒V型变化趋势。乌鲁木齐市土地利用功能转型主要表现为草地生态空间与生产、生活空间之间的相互转化。乌鲁木齐市生态环境质量指数持续下降,草地转变为其他生态空间是使乌鲁木齐市生态环境质量恶化的主要原因。乌鲁木齐市的生境质量水平持续下降,草地、水域生态空间转化为其他生态空间是生境质量下降的主要原因。可见:土地利用转型会对生态环境质量产生巨大影响,研究结果可为乌鲁木齐市生态持续改善提供保障,同时还能为协调新疆土地资源的可持续利用和生态环境保护提供借鉴。