河南省农作物最大光能利用率综合评估与时空特征分析

为对遥感估产模型中的重要参数光能利用率ε_(max)取值进行优化,本研究基于植被光合模型(VPM)与农作物单位面积产量统计数据、MOD09A1遥感数据、气象站点数据,对河南省2001—2015年农田生态系统ε_(max)时空演变及其影响因素进行研究。结果表明,2001—2015年各市县ε_(max)均值在0.072~1.034 g/MJ,ε_(max)较高的区域分布在东部黄淮海平原,整体上呈现出中部和北部高,西部和南部较低的空间分布特征,时间尺度上存在较大年际波动。ε_(max)均值与化肥施用量、CO_2含量之间的相关系数分别为0.585和0.335,ε_(max)与植被指数拟合较好。研究区气候类型以秦岭淮河为界,南部的亚热带气候区冬季温度较高,降雪较少,坡度因素对作物光能利用效率影响较小。较高的光温水平对ε_(max)促进作用更加明显,农业灌溉可以有效克服降水较少对作物的负面影响。因此,在遥感估算模型估算过程中,需要充分考虑ε_(max)的时空分布差异。

基于Unity3D的三维虚拟地理教学系统初探

随着虚拟现实技术的发展与智能设备的普及,虚拟地理教学系统的开发与应用,得到了越来越多人的重视。Unity3D软件因其自身在虚拟现实开发方面优秀的性能,赢得了广大开发者的青睐。本文详细分析了三维虚拟地理教学系统的功能需求和不同技术平台的实现特点,结合Unity软件,在Unity平台下实现了瓦片地图金字塔模型的构建,并给出了地理视频纹理贴图的解决方案,发挥了Unity软件自身强大引擎所提供的渲染能力,验证了Unity软件对于虚拟地理系统开发的适用性。

基于成本距离的河南省多尺度可达性空间格局

以河南省市、县及乡镇三级行政区为评价单元,综合考虑土地利用及地形条件因素,基于包含乡村道的交通网络数据集,应用成本距离分析方法计算各级行政区可达性,揭示不同尺度可达性空间分布特征及分布模式.结果表明:①不同尺度可达性总体格局大致相同.内部时间圈以中低可达性为主,外部时间圈以中高可达性为主.可达性值由内向外逐渐递减,呈现较明显的圈层分布,且时段越长,圈层分布越明显.高值区主要集中在河南省的核心增长极——中原城市群以及纵向京港澳高速和横向连霍高速交通轴线沿线地区.低值区环绕在河南省周边区域,尤其以西南部、东南部和东部分布最为集中.②分析单元越小,时段越短,内部可达性的空间异质性越明显.高可达值集聚的中原城市群内部既有中可达值区,亦存在低可达值区.乡级0.5、1.0h时段呈现更明显的交通指向性,主要围绕京港澳高速、连霍高速、宁洛高速、沪陕高速、大广高速以及济广高速等主要交通轴线沿线高度集聚.③分析单元越小,时段越长,空间自相关程度愈发显著,可达性在空间上集聚越明显.HH类型主要分布在中原城市群以及京港澳高速和连霍高速交通轴线沿线地区.

2016年中国城市臭氧浓度的时空变化规律

随着城市化进程的加快和机动车保有量的急剧增加,导致我国很多地区臭氧(O_3)前体物(挥发性有机物和氮氧化物)排放量显著增加,臭氧污染现象日益突出.臭氧污染对人体健康、植被生长、生态环境等具有重要影响,已成为学术界研究的热点.为揭示全国尺度近地面臭氧的时空变化规律,本文基于2016年中国364个城市的监测数据分析了中国城市O_3浓度的时空变化特征,并采用Global Moran's I和Getis-Ord G*i指数,揭示了2016年中国城市O_3污染的空间集聚和冷热点区域的时空特征.结果表明,在全国尺度上,2016年中国城市年均O_3浓度为100.2μg·m^(-3),北方城市和南方城市O_3浓度分别具有显著的倒"V"和"M"型月变化规律,且呈现夏季高、春秋季居中、冬季最低的特征;中国城市O_3浓度具有显著的空间分异规律,中部和东部是O_3污染的高发区,西部地区和黑龙江省的O_3污染处于较低水平;中国城市O_3浓度具有显著的集聚性特征,且呈现1—5月由南向北而6—12月由北向南扩展的年周期循环特征,热点地区主要集中在华北、华中和华东地区.

1980—2015年风蚀影响下中国北方土壤有机质与养分流失时空特征

中国北方干旱/半干旱区是全球主要的沙尘源区之一,风蚀造成的沙尘排放可导致大量的土壤有机质(SOM)与养分流失,并通过传输与沉降过程对其进行空间再分配,对空气质量、气候变化、植被生长及生物地球化学过程等具有重要影响。本文利用WRF/Chem(Weather Research Forecasting with Chemistry)v3.7.1大气化学传输模型,对1980-2015年间中国北方沙尘排放及其引起的SOM、全氮(TN)与全磷(TP)的时空变化过程进行了精细化模拟,探究了中国北方风蚀引起的SOM、TN与TP养分流失的时空变化特征。结果表明:①1980-2015年来平均每年约有66.59 Tg的沙尘颗粒排放至大气;②沙尘排放具有较大的时空差异,沙尘排放源区主要集中在新疆东部、内蒙古西部的巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠等地区;③每年因沙尘排放引起的SOM、TN和TP流失量分别约为0.07 Tg、0.004 Tg和0.005 Tg;④1980-2015年间中国北方沙尘排放及其引起的SOM、TN与TP的流失量具有较强的年际波动,未呈现显著的趋势性变化特征。本研究对于认知风蚀在碳循环与养分循环过程中的作用,以及对深入了解中国北方的土地退化机理具有重要意义。