重庆几种地表类型土/气界面汞交换通量

应用RA915+汞分析仪与动力通量箱(DFC)联用技术,在重庆市不同区域选取几种地表类型(3个林地、2个草地和1个耕地)进行了土气界面间汞交换通量的研究.结果表明,汞交换通量范围为-59～733.8ng·m-2·h-1,平均值为115.8ng·m-2·h-1,汞交换通量大小顺序为污染区(气象站)>裸地(耕地)>大学园区(草地)>清洁区(林地).土壤汞含量、光照强度、相对湿度、土壤温度等环境因素对汞交换通量有较大影响.同时对区域汞释放进行了初步的估算,2003年重庆市从林地、耕地(旱地)和草地释放到大气中的总汞量约为791kg,释放强度为17.1g·km-2·a-1.

青海湖流域高原鼠兔扰动对不同地表类型土壤水分特征的影响

为了揭示高原鼠兔扰动对高寒草甸土壤水分变化的影响规律,在青海湖流域,利用动态监测和采样分析的方法,研究高原鼠兔扰动后不同地表类型(草地、新鼠丘、旧鼠丘和禿斑地)土壤水分的差异及其形成原因。结果表明:4种地表类型土壤表层含水量对不同降雨条件具有不同的响应过程,新鼠丘和旧鼠丘的响应比草地和禿斑地迅速;整个生长季4种地表类型土壤含水量垂直分布规律不同,但月变化规律较为一致,总体上草地土壤含水量高于其他地表类型,0~30 cm深度的差异最明显;造成不同地表类型土壤水分差异的土壤因素主要有土壤黏粒质量分数、土壤有机质和土壤密度,植被因素主要有植被盖度和地上生物量。高原鼠兔扰动初期可以加速水文循环,而后期水文循环则受到抑制。研究对进一步认识高原鼠兔的扰动影响高寒草甸的水源涵养能力具有重要作用,也可为青海湖流域生态系统的管理与保护提供参考。

南疆主要地表类型土壤风蚀对形成沙尘暴天气的影响

【目的】弄清南疆主要地表类型土壤风蚀对形成沙尘暴天气的影响,为明确该区域沙尘暴主要尘源和科学治理提供依据。【方法】采用美国BSNE集沙仪,在沙尘暴天气条件下对塔里木盆地主要地表类型土壤风蚀状况、输沙率随高度的变化进行观测与采样分析。【结果】不同地表类型的输沙量变化趋势为:裸露、弃耕农田最多,其次为活化灌丛沙堆、沙漠边缘的活动沙丘、乡村道路;而封育砂质农田、覆膜棉田、苜蓿地、冬小麦、棉秆与地膜相间覆盖棉田、林地、棉秆留茬地输沙量较少。种植行向与风向一致时棉田输沙量大,垂直时明显减少。输沙量在0～160cm高度的分布特征明显与地表类型有关,其中裸露、弃耕农田、活化灌丛沙堆、活动沙丘等植被、残茬覆盖地表类型,输沙量(M,g·cm-2)随高度(Z,cm)变化遵循幂函数M=aZb规律,在有植被及覆盖条件下的农田、林地等地表,输沙量用多项式M=a+bZ+cZ2+dZ3拟合效果最好。输沙量随植被覆盖度和土壤表层含水量的增加呈指数形式减少,当植被盖度达到20%以上或土壤表层含水量达到5%以上时可以明显降低输沙量。【结论】裸露农田、弃耕沙质农田、活化灌丛沙堆、活动沙丘以及乡村道路的风蚀程度严重,是南疆沙尘暴天气沙尘的主要来源。在农区,扩大冬小麦、多年生牧草等冬春绿色覆盖作物种植,实行保护性耕作制;在绿洲与沙漠过渡带,采取禁止放牧及合理开垦,实行天然封育和弃耕地改造;对乡村道路实现硬化,是南疆控制土壤风蚀、减少沙尘暴沙尘源的重要途径。

沙尘暴期间和田地区主要地表类型土壤风蚀量研究

为明确和田地区沙尘来源,本试验于2004年对和田主要地表类型起尘量进行了测定。结果表明：①不同地表类型的输沙量从大到小总趋势为：弃耕地、荒漠与农区过渡带、沙漠边缘活动沙丘输沙量最多,乡村道路次之,而覆膜棉田与苜蓿地输沙量较少;②从塔克拉玛干沙漠到各地表类型,随着与沙漠间距扩大,输沙量满足于指数曲线形势下降,到400 m处输沙量已从原来的30 g/cm^2下降到1 g/cm^2,400 m之后各地表类型输沙量变化不大;③在有植被覆盖条件下,覆膜棉田和苜蓿地上风口处输沙量多于下风口,随着采样器高度增加输沙量呈增加趋势;而弃耕地、荒漠与农区过渡带、乡村道路和沙漠边缘活动沙丘在近地表20 cm处输沙量较大,随高度增加而减少。弃耕地、荒漠与农区过渡带、活动沙丘以及乡村道路的风蚀危害程度严重是和田地区沙尘天气的主要尘源。建议通过恢复弃耕地;有计划的对荒漠与农区过渡带采取保护和封育措施,保护天然沙生植被,禁止放牧及合理开垦;在农田扩大冬小麦、多年生牧草等冬春绿色覆盖作物种植,实行保护性耕作制;对乡村道路实现硬化等措施来减少土壤风蚀及沙尘暴的危害。

几种典型地表类型反照率时序变化特征及其参数化研究

地表反照率对地表能量平衡、气候模式和全球变化研究具有重要的作用.受季节和下垫面影响,地表反照率呈现一定的时序变化特征,刻画这种变化特征可以为地表反照率估算提供背景信息,有利于提高反照率反演精度.目前已有许多研究致力于分析地表反照率时序变化特征和影响因素,但分析仅限于某一特定区域的一种或几种地表类型,同时对反照率与叶面积指数(leaf area index,LAI)、归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)等影响因子的相关性还缺少参数化研究.本文使用美国通量观测网络AmeriFlux观测数据资料,利用该网络站点分布范围广、地表类型丰富的特点,选取其中代表性较强的站点观测数据,分析了落叶阔叶林、常绿针叶林、草地、农田4种典型植被类型地表反照率的时序变化特征.发现各植被地表类型反照率呈现"U"形年内变化特征,在植被生长季,落叶阔叶林、农田、草地3种地表类型反照率均先减小再增大后减小,而常绿针叶林地表反照率变化不明显.利用统计方法分别建立了地表反照率与LAI和NDVI的参数化模型,结果显示:2种估算地表反照率的参数化模型均能较好反映植被生长过程中地表反照率的变化特征,与地面实测数据相比,计算得到的地表反照率具有较高的精度;2种参数化模型估算得到的反照率一致性好,相关系数为0.721 9.该参数化方案可为地表反照率的进一步估算提供背景参考模型.

估算模式SCREEN3中地表类型选取对预测结果的影响分析

预估模式SCREEN3是大气环境影响评价的基础预测模式,通过选择估算模式中2种不同的地表类型选项,针对同一组污染源数据进行浓度计算,分析了地表类型对预测结果影响情况。结果表明:对于不同类型的源强,地表类型对预测结果的影响程度各异,在大气环境影响预测中正确地选择地表类型非常必要。

地表类型影响区域水循环的模拟试验

利用1992—2001年10 a逐日降水、气温、湿度、风速和气压资料,使用气候要素逐步插值方法,修改VIC模式同一栅格中多种覆盖类型蒸发的计算方法,采用遥感等4种地表覆盖类型,考虑植被分布不均匀性,计算各种植被类型对地表水循环的贡献,结果表明:1)均匀落叶阔叶林地表年平均流量误差为-24.82%,均匀农田地表年平均流量误差为21.82%,《中国资源与环境数据库(1:400万)》(REDC)地表年平均流量误差为-14.32%,遥感地表的年平均流量误差最小,为1.43%,与实测吻合。2)采用均匀落叶阔叶林地表类型计算的蒸散,与降水年平均分布一致,与地形无关;均匀农田地表类型计算的蒸散,受地形影响明显;REDC地表类型计算的蒸散空间分布与地表植被类型有较好的对应关系。3)VIC-3L具有描述各类地表类型的能力,能够模拟出同一网格单元中多种植被类型对地表蒸散、径流等的作用,计算得到的蒸散、蒸发、径流等地表水平衡分量和空间分布显示出与均匀地表类型结果明显的不同。4)应用遥感地表覆盖类型,计算的地面蒸散、径流、土壤湿度和积雪升华的空间分布表明,地面蒸散受植被类型的影响是显著的。

基于FY-3A/MERSI中国区域地表类型识别研究

基于风云三号卫星(FY3)搭载的中分辨率光谱成像仪(MERSI)可见光、近红外和热红外通道资料,利用支持向量机分类方法,对整个中国区域4个时段(2012年2月、2012年4月、2012年8月和2012年11月)地表类型进行识别,并进行分类精度验证。结果表明:4个时段分类结果的总体精度都保持在95%以上。可见,基于FY-3A/MERSI数据,利用支持向量机方法得到的分类结果精度非常高,符合实际情况,表明MERSI资料及本文研究方法在地表类型识别上具有其有效性。

一种基于地表类型的地杂波快速仿真方法

地杂波仿真技术对机载雷达的设计与研制有着重要影响。针对机载雷达地杂波仿真技术开展研究,提出了一种基于地表类型的地杂波快速仿真方法。该方法以数字地图和载机航线为两个重要输入,采用雷达波束照射区域的数字地图为有效先验地理环境信息进行仿真,提高了杂波仿真的逼真度;同时针对传统仿真方法中计算量较大的问题,优化了散射单元中天线功率增益的计算方法,减少了仿真时间。对所提方法进行了计算机仿真验证,结果表明,该方法能够仿真多种场景下与实测数据高度近似的地杂波。

基于地表类型的山地海绵城市生态建设评估

建设海绵城市是城市雨洪管理的重要举措。但山地海绵城市建设仍在发展探索阶段,并未建立全面的评估体系。目前,山地城市建设未充分利用地表类型信息及评估标准较少结合地形因素。针对此问题,本文基于城市地表覆被类型和地形因素,建立山地海绵城市的生态评估指标。首先获取研究区域两时相地类信息;然后计算地类变化检测结果,并结合高程和坡度评估区域海绵城市建设;最后经评估可知,在两时相间,绿地率增加了0.22%,不透水面率增加了0.46%,建设用地向中地势区间发展,同时获悉其余地类间的变化状况。结果表明,该区域绿地率增加,天然水体保护较好,透水面占比大于不透水面,生态建设与建设用地发展符合山地海绵城市建设原则。

全国地表类型遥感影像样本数据集

全国地表类型遥感影像样本数据集是对全国(除港澳台地区外)31个省、自治区、直辖市的十米级Landsat 8多光谱影像数据和米级GF-1、QuickBird多光谱影像数据进行人工解译采集而得。本数据集使用了2013–2017年的影像数据,覆盖夏季和冬季两个典型时相,采用了面向测绘地物波谱的分类体系。所构建数据集可为土地覆盖分类提供先验训练和测试样本,指导待分类影像中同类影像样本点的采集,为应用示范研究提供样本数据支持。为了更好地利用这些数据,采用统一规范的数据处理方法、样本采集规则和质量控制体系,对地表类型遥感影像样本数据进行采集和质量控制,并已经公开共享和提供下载。

繁殖方法、地表类型、坡向对宽叶雀稗的影响

本文对宽叶雀稗与不同繁殖方法、地表类型、坡向的生长关系进行研究,结果表明:不同繁殖方法、地表类型、坡向因素对宽叶雀稗叶长、叶宽、盖度和鲜草重均有不同程度的影响。A1B2C2组合(即穴播、水平梯面、半阳坡)对宽叶雀稗的生长最为有利,其盖度为90.2%(比平均值58.1%多30.1个百分点)、鲜草重达8.61 t/hm2(比平均值5.22t/hm2大64.9%)。宽叶雀稗不宜采用撒播草籽繁殖,其盖度和鲜草重均极低。

基于径流系数的地表类型分类体系研究

构建基于径流系数的地表类型分类体系,利于海绵城市规划编制与实施,是城市面源污染削减工作的基础。在国内外地表类型对径流特征的主要影响因素、土地利用覆被分类标准分析总结的基础上,基于《土地利用现状分类》,结合其他相关课题研究成果,尝试构建了基于径流系数的地表类型分类体系。

基于Landsat8影像的自然地表类型自动提取及变化分析——以甘肃祁连山自然保护区为例

祁连山国家级自然保护区地处我国西北,生态环境薄弱,为快速掌控祁连山自然保护区的自然地理信息情况,更好地进行环境监测,应充分发挥遥感监测优势。文中选取Landsat8 OLI影像数据为基础数据源,结合Erdas Image和Arcgis对祁连山自然保护区进行自然地表类型自动提取和变化监测分析,通过选取最优波段组合,结合NDVI辅助对两期影像执行监督分类。结果表明此种方法可以简单快速求得保护区自然地表类型变化趋势,为保护区自然地表类型变化监测提供可靠技术支撑。

用NOAA卫星AVHRR多通道数据确定地表类型

本文介绍一种根据 NOAA 卫星 AVHRR 多光谱通道数据在三维数据空间 r_1-r_2-r_3的分布特性确定观测点下垫面类型的方法。下垫面类型分为云、植被、冰/雪、裸土、水五类,分类范围在10°—60°N、75°—150°E。从处理的结果与实时卫星云图对照来看,该方法是十分有效的。

遥感在研究武汉市地表类型的变化的应用

武汉市是我国的主要城市之一,在我国的GDP组成中占有极大地位,而武汉市也在不断发展和扩大城市化水平和城市范围。这里以Landsat 5 ETM+ 2005年的卫星影像和我国资源卫星2011年卫星影像进行比较,研究武汉市地表类型变化方向及趋势。

1989—2020年黄河流域巴彦淖尔段地表覆盖类型时空演变研究

地表覆盖类型变化对研究区域生态环境变化具有重要意义。为准确掌握黄河流域巴彦淖尔段1989—2020年间地表覆盖类型变化,该文利用Landsat卫星数据影像,以目视解译和随机森林监督分类相结合的方法,对黄河流域巴彦淖尔段内各旗县1989—2020年平均每隔10 a的地表覆盖类型进行解译分类。经过精度验证总体分类精度均大于85%,Kappa系数均大于0.80。通过地表覆盖类型转移变化矩阵,发现黄河流域巴彦淖尔段1989—2020年间沙地减少22.17%,草地减少26.18%,耕地增加20.83%,水面变化不明显;不同区域地表覆盖类型变化情况各不相同,荒漠草原区表现为沙地与草地之间的相互转化,耕地区和沙地区主要表现为沙地向耕地的转化,其中磴口县最为显著,2020年较1989年沙地减少了32.17%,耕地增加了57.48%。荒漠草原区以社会因素和自然因素共同驱动地表覆盖类型变化,耕地及沙地分布区主要以社会因素驱动地表覆盖类型变化。研究结果可为更加合理地规划利用土地空间提供有力的数据参考和支撑。

地表覆盖类型地理国情的普查与监测

地理国情监测是以地理的角度对我国国情进行综合分析和研究的方式,通过对地理国情进行动态化测绘和统计,能够实现对地理国情的普查。地理国情普查的内容有地表覆盖、地表形态、国情数据信息三个部分。其中地表覆盖是核心内容,也是最基本部分。本篇文章针对地表覆盖类型地理国情的任务和工作目标进行分析,结合实际监测工作要求与内容,重点阐述地理国情监测的应用技术与工作步骤。

全球典型流域地表覆盖变化与净生态系统碳交换量时空相关性分析

随着社会经济的发展,流域管理目标已从早期的防洪、供水、航运等转变为注重资源利用和生态保护的综合管理,并在全球生态系统碳平衡中扮演着重要角色。作为量化生态系统固碳能力的重要指标,净生态系统碳交换量(NEE)在不同地表覆盖类型中的碳源/汇能力存在显著差异。探究全球典型流域地表覆盖类型与NEE的时空相关性对流域生态管理等具有重要意义。本文以全球30 m地表覆盖数据(GlobeLand30)和全球陆地净生态系统碳交换量数据为基础,分析2000—2020年全球8个典型流域的地表覆盖及NEE时空变化特征,研究地表覆盖类型变化与NEE的时空相关性。结果表明:①2000—2020年,流域内耕地、裸地、人造地表、湿地、水体及苔原面积增加,草地面积先增加后减少,整体为增加状态;②2000—2020年,流域整体NEE先减小后增加,整体为减小趋势,碳汇能力增强;③2000—2020年,草地与NEE呈显著负相关,耕地、裸地、人造地表、湿地及水体面积与NEE在2010—2020年呈正相关,地表覆盖类型变化对NEE有显著影响。本文可为流域碳中和管制和土地利用空间优化调控提供理论参考,推动流域协同减排和高质量发展。

三江并流地区兰坪县地表覆盖类型变化及驱动力研究

本研究运用国家基础地理信息中心提供的GlobeLand30,分析兰坪县2000-2020期不同地表覆盖类型之间的转变趋势;借助GIS空间分析功能,研究高程、坡度、坡向、居民点、道路和耕地对林地变化的影响。结果表明:该县林地、灌木地和湿地面积呈先增后减趋势,草地为持续减少趋势,人造地表呈先减后增趋势,水体和耕地为持续增加趋势,且2010-2020期的总变化率是2000-2010期的17.8倍。该县林地转换率由2000-2010期的6.03%增加到2010-2020期的8.17%,草地由30.90%增长到44.82%,灌木地由45.08%上升为45.24%,主要是由于耕地导致,表明人类活动对林地、灌木地、草地的蚕食较严重。林地变化的活跃度与高程和坡度呈反比,林地变化像元数量与居民点、道路的距离呈三次方衰减,与耕地的距离呈逆模型衰减,表明林地变化受到高程、坡度、坡向的影响,且与居民点、道路、耕地的区位密切相关。本研究结果将有利于兰坪县遗产地的管理规划,为制定合理的生态移民和退耕还林政策提供理论依据。