利用不同分辨率卫星影像的NDVI数据估算叶面积指数(LAI)——以岷江上游为例

短周期的低分辨率遥感数据为大面积估算LAI及季节动态和物候趋势提供了有利工具,但基于高分辨率LAI的遥感估算模型在低分辨率遥感数据上应用有很大的不确定性。研究利用LAI-2000冠层分析仪与跟踪辐射和冠层结构测量仪(TRAC),测定了岷江上游流域范围内490块野外调查样地(50m×50m样方)的LAI数据,结合同期较高精度卫星数据(TM)建立了不同植被类型的LAI-NDVI算法,在经过传感器的相对校正后,将这种算法应用到同期分辨率较低的MODIS数据和SPOT VEGETATION数据上。结果表明,30m分辨率的TM LAI的均值为4.53,250m MODIS LAI的均值为3.55,1000m VGT LAI的均值为4.20,随着栅格分辨率的降低,总体标准差有增加的趋势,并且LAI值也有不同程度的低估,其中MODIS LAI值被低估约22%。但利用TM LAI数据验证MODIS和VGT LAI数据后发现,250m的MODIS数据预测误差在30%左右,1000m的SPOT数据预测误差则高达50%,空间重采样分析表明,栅格分辨率的降低是导致预测误差扩大的主要原因,而这也是岷江流域植被分布破碎化的体现。

中国国家价值链:区域关联特征与增加值收益变化

本文通过1997、2002、2007、2012年中国地区间投入产出表,从中间品关联、增加值关联、投入产出关联三方面的视角考察了中国8大地区间的国家价值链(NVC)现状及其演变趋势,并测算了不同地区参与NVC的增加值收益变化。研究发现,无论是中间品关联,还是增加值关联,中国8大地区间的关联程度总体呈现上升趋势,当然,不同地区也呈现分化现象:西北、京津、中部地区的国内中间品关联指数更高一些,而东北与东南沿海地区的关联指数更低一些;京津、西北地区的增加值后向关联指数较大,而中部地区与北部沿海地区的增加值前向关联指数较大。从投入产出关联视角看,中国8大地区的上游度指数与下游度指数在1997年时均超过2,而且1997—2012年间,更多地区的上、下游度指数呈现上升态势。当然,从地区的角度考察,中国国内价值链不具有明显的"微笑曲线"特征。从参与NVC的增加值获益率上看,则是内陆地区普遍高于沿海地区,但随着参与全球价值链(GVC)程度的增加,各地区从参与NVC的增加值获益率有下降的趋势。

干旱区流域土地利用变化对基流的影响

基流是干旱区最重要的枯季水文特征之一,在维持河川径流和维护流域生态安全等方面具有重要意义。基于宁夏清水河流域上游1980年、1995年、2000年、2013年四期土地利用数据及原州水文站1984—2014年日径流资料,采用枯季径流分割法进行了基流分割,分析了流域基流、基流指数与景观格局指数之间的相关关系,研究了流域景观格局变化对基流的作用。结果表明:(1)30年中,草地是清水河上游的主导性景观类型。流域景观多样性随时间的推移逐渐增加,整体向好;(2)1984—2014年,清水河上游径流量呈显著减少趋势(p<0.01),基流量呈极显著减少趋势(p<0.001);(3)景观格局指数与基流量的关系较径流量密切,基流量与面积加权平均形状指数(SHAPEAM)、斑块结合度(COHESION)、最大斑块指数(LPI)、斑块丰富度密度(PRD)、周长—面积分维数(PAFRAC)这5个指标的相关性较高,其中与SHAPE_AM,COHESION,LPI呈显著正相关,与PRD,PAFRAC呈显著负相关。研究结果可为清水河上游流域生态建设提供科学依据。

基于光谱分析与角度斜率指数的植被含水量研究

植被含水量是植被生长状态的重要指示因子,是农业、生态和水文等研究中的重要参数,其诊断对于监测自然植被群落的干旱状况、预报森林火灾等都具有重要意义。通过对植被光谱反射率与植被含水量的相关性分析,发现植被波谱不同波段的光谱反射率与植被含水量的相关性差异很大,其中可见光红光波段(620~700 nm)、近红外波段(800~1 350,1 600~1 950,2 200~2 400 nm)的光谱反射率与植被含水量具有较好的相关性,选取了660,850,1 630和2 200 nm的光谱反射率作为RED,NIR,SWIR1和SWIR2的波段值来建立角度斜率指数;分析了植被含水量与角度斜率指数的关系,将角度斜率指数(SANI,SASI,ANIR)作为反演植被含水量的参量,建立植被含水量与角度斜率指数之间线性回归模型。通过对近红外角度指数ANIR改进,提出了近红外角度归一化指数NANI(near infrared angle normalized index)与近红外角度斜率指数NASI(near infrared angle slope index),建立植被含水量与NANI和NASI之间线性回归模型,结果显示:NANI与Palacios-Orueta等提出的角度斜率指数(SANI,SASI,ANIR)相比有一定的优势,模型可决系数R^2从原最高0.791提高到0.853,RMSE也从原最小0.047降低到0.039。确定了NANI为反演植被含水量的最佳角度斜率指数,并建立了植被含水量反演模型。该研究主要创新点:在前人研究成果基础上,通过对原角度斜率指数的改进,提出了NANI和NASI角度斜率指数,使其在植被含水量反演上具有更高的精度。

基于大型底栖动物完整性指数(B-IBI)的密云水库上游河流(北京段)水生态健康评价

密云水库上游流域水生态健康对保障密云水库水安全具有至关重要的作用。为系统评价密云水库上游河流生态系统健康状况,2019年对该流域河流大型底栖动物进行调查,共布设采样点39个,采集到底栖动物128种,包括节肢动物门106种、软体动物门16种、环节动物门5种、扁形动物门1种。从耐污值上看,敏感类群占比为23.1%,耐污类群占比为0.9%。从类群出现频率看,出现频率居前3位的底栖动物分别为蜉蝣属(Ephemera)、短脉纹石蛾属(Cheumatopsyche)、角石蛾属(Stenopsyche),其出现频率分别为82%、79%和74%,3者均为清洁类指示生物。以大型底栖动物为指示生物,对44个候选生物指标进行分布范围分析、判别能力分析和相关性分析,由总分类单元数、优势分类单元个体数占比、蜉蝣目个体数占比、水生昆虫分类单元个体数占比、敏感类群个体数占比5个指标构建密云水库上游流域B-IBI指标体系。采用四分制法统一各参数量纲,以参照点B-IBI值分布的25%分位值作为河流生态系统完整性的评价标准。评价结果表明,23%的样点处于健康等级,33%的样点处于亚健康等级,33%的样点处于一般等级,8%的样点处于差等级,3%的样点处于极差等级。

雷达回波预测极端暴雨概率方法构建原理与应用研究

基于局地雷达回波基数据强度与雷达体扫面内相应地区强降水量之间的统计关系,并通过LucasKanade局部光流法分析下一小时可能影响该地区的回波区域,将这些区域定义为强降水影响系统的动态回波上游。同时分析雷达各层体扫回波情况,即考虑强降水系统的空间伸展程度。通过分析这些动态回波区域在当前时刻内(每10 min多层体扫信息)的时空变化特征,建立回波强度特征与局地降水的相关,进一步与改善的降水极值概率预测方法相结合,构建对下一小时局地暴雨重现期极值预测预警指标,为应急保障方案和及时应对决策提供技术支持与专业参考信息。整体方案以2006-2011年6-8月盐城多普勒天气雷达回波强度的基数据资料和同时段盐城雷达体扫范围内建湖气象站的小时雨量序列为基础,采用Lucas-Kanade局部光流法确定回波强度反映的降水系统时空动态上游,并利用皮尔逊III型方法和广义帕累托方法建立回波类别与建湖局地白天与夜间降水序列的统计概率关系,计算回波类别对应的局地极端降雨极值以及极值重现概率特征,构建降水系统的雷达回波动态综合特征与下一小时局地强降水极值概率间的统计关系指标,指标的相关性检验达到70%。该方法具有强降水多等级重现期极值预测能力,为下一小时临近极端暴雨预测预警提供了雷达监测动力统计优化方法。

基于GIS的长江上游生态系统功能退化威胁评价

基于研究区森林、草地、农田及湿地四大生态系统构建了4个层次的指标体系结构。评价主要应用了InVEST模型、AHP法、数据标准化法以及GIS和RS技术,评价的栅格单元大小为100 m×100 m。最终评价结果显示,整个长江上游呈现出从"零星分布"发展为"集中连片"的退化状态。

基于DEM的活动构造研究

地形地貌参数指标是分析区域活动构造的有力工具。本文以渭河上游流域的活动构造研究为例,通过提取地貌的参数指标,如面积-高程积分(Hi)、流域盆地不对称度(AF)、山前曲折度(Smf)以及谷底宽度与谷肩高度的比值(Vf)、盆地形状指数(Bs)等,然后对地貌参数指标等级进行算术平均化(S/n),可得到区域的相对构造活动程度(Iat),分为:低、中等、高、较高四类等级。研究认为渭河上游流域的构造活动程度相对高(Iat=1.50),这种方法对探讨整个区域活动构造的差异性具有很好的效果和意义。

汉江上游汉中段河流表层沉积物重金属污染风险评价

通过监测汉江上游汉中段河流表层沉积物重金属Pb,Cu,Zn,Cd,Cr的浓度,分析了各元素的含量分布特征,并选用Hakanson生态风险指数法对研究区进行了环境风险评价。结果表明,汉江上游汉中段各监测点重金属富集顺序为:Cd>Zn>Pb>Cr>Cu。单个重金属的污染指数Cif显示,汉江上游汉中段监测点仅有Cu的含量均值为0.83,小于1,为轻微污染;Pb,Zn,Cd,Cr的均值分别为1.06,1.25,1.33,1.02,略大于等于1,处于轻微污染以上水平,达到中度污染水平。综合分析多项重金属污染系数Cd,单项重金属的潜在生态风险系数Eir和多种重金属的生态系统的潜在生态风险指数IR可知,汉江上游汉中段各监测点沉积物重金属污染属于轻微生态危害。

优化黄河上游水土资源配置为国家粮食安全作贡献

我国取得了人均粮食连续12年保持在400 kg以上安全水平的伟大成就,但我国粮食安全仍面临严峻挑战。在客观分析我国粮食自给能力、现状、外部环境等粮食安全面临挑战的基础上,阐述西北地区成为我国未来耕地占补平衡的最大潜力的原因,进而提出为黄河上游及其邻近地区配置更多水资源是国家战略需要,优化黄河上游水土资源配置为国家粮食安全作出巨大贡献。

绿色技术创新能否推动中国制造业GVC攀升?——基于WIOD数据的实证检验

本文基于2000~2014年WIOD世界投入产出数据,测算全球43个经济体制造业行业的上游度、技术复杂度等指标,重新界定制造业行业升级方向,并以中国为研究对象实证检验绿色技术创新对制造业全球价值链升级的影响。研究结果表明,相较于发达国家,中国制造业处于全球价值链的上游位置,但分工地位较低、控制能力较弱;绿色技术创新与制造业全球价值链升级呈U型关系,即绿色技术创新跨越一定门槛才可推动制造业全球价值链升级;从绿色技术创新和全球价值链升级的行业异质性检验来看,上游主导型行业的二者呈显著的U型关系,下游主导型行业的二者呈显著的负相关关系,而混合主导型行业的二者呈正相关关系、但不显著。传导机制的检验结果表明,绿色技术创新可通过降低嵌入性依赖、改善出口贸易及降低污染成本来推动制造业全球价值链升级。

基于PDSI和SPI的黑河上游干旱特征对比分析

利用黑河上游祁连站、托勒站、肃南站和野牛沟站1960—2009年月平均气温和降水资料,分别计算不同时间尺度下各站50年的帕默尔干旱指数(PDSI)和标准化降水指数(SPI)。对比分析表明:在年尺度上,黑河上游4个站点的PDSI指数和SPI指数存在显著的正相关,都能较好的描述黑河上游干旱情况;在月尺度上,各站PDSI指数和SPI指数的相关系数存在显著差异,该差异随着月份的不同而不一样。夏季和秋季是黑河上游全年发生严重干旱和极端干旱的高峰期,如果不及时做好防旱工作,会对该地区畜牧业产生很大的影响。

赣江上游流域蒸散发量影响因素的遥感分析

基于AVHRR遥感数据和气象观测数据,将地表能量平衡系统(surface energy balance system,SEBS)模型应用于赣江上游流域,在不同气象条件下对日蒸散发量进行估算。结果表明,SEBS模型对日蒸散发量的估算满足一定的精度,可以应用于此流域。通过遥感反演分析发现,赣江上游实际日蒸散发量受到净辐射、植被覆盖率、地表温度等因素的影响;反演参数与土地利用在空间上有良好的相关性和一致性,且在时间上有明显的年内分布规律。

基于模糊综合评价法的大伙房水库上游水质评价及预测

运用模糊综合评价法及层次分析法对辽宁省浑河大伙房水库上游北杂木、古楼及台沟断面丰、枯水期的水质进行评价,同时将水质评价结果(水质模糊综合评价指数)与对应上游来水量进行相关性分析,建立来水量与水质模糊综合评价指数的非线性回归模型,并利用该模型进行水质预测。结果表明:非线性回归模型具有较高的拟合效果,应用该模型可以对上游各来水断面的水质类别进行预测。

三岔河上游景观格局变化对径流量的影响

基于地理信息系统空间分析方法、Mann-Kendall秩次相关法和景观格局指数分析法,探究2000—2015年景观格局变化对三岔河上游径流量的影响。结果表明:在变化趋势上,1990—2015年间的年降水量与年径流量变化趋势存在一致性,但是年径流量的变化幅度大于年降水量的;在景观水平上,径流量变化与最大斑块面积指数、景观形状指数、聚集度指数呈正相关,而与景观破碎度、Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数呈负相关;在类型水平上,径流量变化与林地、草地的散布及并列指数呈负相关,而与建设用地、耕地的最大斑块面积指数呈正相关。

基于标准径流指数法的汾河上游水文干旱等级划分研究

以汾河上游为例,选取标准径流指数（SRI）为研究指标,分析上静游、汾河水库和兰村三座水文站1956～2000年实测年径流丰枯变化情况,基于SRI划分无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱五个等级并获得了等级间的界限值,进而对汾河上游水文干旱等级进行了划分。结果表明,基于SRI的等级划分能够很好地反映汾河上游径流量的正偏性,在不同时间尺度下具有明显的一致性;中旱、重旱在汾河上游发生的概率较大,未来抗旱措施应主要集中在重旱区。

上游式尾矿库堆积尾矿物理力学指标规律性研究

上游式尾矿库堆积尾矿的物理力学指标与其本身的性质、固结状态等诸多因素有关,且相互影响。本文以尾矿中值粒径d50表征其性质,以堆积厚度表征其固结状态与尾矿的各物理力学指标进行复相关统计。已初步确定堆积尾矿的堆积密度ρ、干密度ρd、孔隙比e、孔隙率n、比重Gs抗剪强度内摩擦角φq、含水量w与d50和埋置深度H有较好幂函数指数函数关系。

基于条件降水温度指数的淮河蚌埠闸以上流域冬小麦旱涝特征研究

农业作为对气候变化反应最敏感的部门之一,任何程度的气候变化都会给农业生产及其相关过程带来潜在的或显著的影响,尤其是旱涝灾害对粮食产量的影响最为不利。利用淮河蚌埠闸以上流域65个气象站1961—2014年的降水及温度数据,构建冬小麦主要生长期的条件降水温度指数PTCI,尝试确定冬小麦旱涝致灾阈值,同时采用土壤重量含水率和典型旱涝年的实际灾情验证PTCI的适用性,并分析冬小麦旱涝灾害的发生频次及空间分布,探讨冬小麦相对气象产量与主要生长期PTCI间的关系。结果表明:(1)冬小麦抽穗—乳熟期降水变异系数最大达到0.54,返青—拔节期温度上升最快可达0.4℃/(10 a);(2)冬小麦主要生长期内,PTCI<0.35时,发生干旱,PTCI>0.58时,发生洪涝,PTCI所指示的旱涝状况与土壤重量含水率和实际灾情具有一致性;(3)干旱是影响淮河蚌埠闸以上流域冬小麦生产的主要因素,1961—2014年间抽穗—乳熟期大部分站点的旱灾发生频次超过20次;(4)PTCI所指示的旱涝状况与冬小麦产量增减之间具有一致性,但各站点冬小麦旱涝的效果存在差异。

三种精液优化处理技术的多参数对比研究

目的:对比研究不同精液优化处理技术的优劣势。方法:选取2018年1月-2019年5月于我院生殖中心就诊,且禁欲3~5d后采集并送检至男科实验室的100份新鲜精液标本作为研究对象,根据不同精子优化处理技术进行分组,SUP组(采用上游法处理)、DGC组(采用密度梯度离心法处理)、联合组(先进行DGC法再进行SUP),比较三种方法处理后精子存活率、活力、形态、DFI及HDS水平。结果:三组处理后精子基本情况比较,联合组精子存活率、活动率均显著高于其余两组, SUP组显著优于DGC组,联合组DFI、HDS值显著低于其余两组,SUP组低于DGC组,差异有统计学意义(P<0.05),三组精子畸形率相当,差异无统计学意义。结论:DGC联合SUP对精子处理具有更好的效果,有利于提高精子存活率,保持DNA完整,减少损伤,在精液优化处理技术中值得推广应用。

基于ArcGIS模型的滑坡地质灾害敏感性评价——以金沙江上游为例

针对一些灾害评价模型过于复杂,影响因子选择过多的情况,在前人研究的基础上,选取坡度、工程地层岩性、断裂构造、地形起伏度4个因素作为滑坡地质灾害的影响因子。以金沙江上游白玉至巴塘段为研究区域,利用GIS技术,基于信息量模型,分析不同因子对滑坡地质灾害的敏感性,并利用信息量值绘制出滑坡灾害敏感图。结果表明,滑坡灾害点分布与敏感性分级具有显著相关性。评价方法可对类似金沙江上游这样的山地区域性滑坡灾害敏感性评价提供思路和参考。