基于资产负债表的领导干部自然资产离任审计方法研究——以甘肃省水资源审计为例

近年来,我国明确提出"探索编制自然资源资产负债表,对领导干部实行自然资源资产离任审计"。但如何将自然资源资产负债表运用于地方领导干部自然资源离任审计实践,目前仍处于探索阶段。从制度功能角度来看,在地方领导干部自然资源资产离任审计中,自然资源资产负债表通过为领导干部离任审计提供有效的基础信息,减少自然资源管理风险,使自然资源资产离任审计有效约束领导干部任期内自然资源管理工作,充分提高自然资源管理效率。用资产负债表模糊综合评价法对我国典型的干旱、半干旱区水资源短缺的甘肃省2014-2016年内水资源管理与保护的履责情况进行综合评价。结果表明,以自然资源资产负债表为基础的领导干部自然资源离任审计,能够通过自然资源管理责任变动状况的评价指标,深入分析地方政府自然资源管理存在的问题,总体评价领导干部任期内自然资源管理的有效性。

甘肃祁连山自然保护区草地时空变化及其对气候的响应

及时掌握祁连山草地植被生长状况、演变趋势及其与气候的关系,对区域复合生态系统功能的科学评估具有参考价值.本研究采用MOD13Q1 与Landsat 数据,运用趋势分析法、相关性分析法等,分析了甘肃祁连山自然保护区2000-2018 年的土地利用变化与不同草原类型的NDVI 时空变化及其对气候的响应.结果表明:1) 2000-2015 年草地面积减少,主要转出为林地、耕地和水域;2) 2000-2018 年祁连山自然保护区夏季草地植被NDVI 的改善状况最佳,其他季节均以轻微改善为主;3)不同草原植被NDVI 均呈现增加的趋势,以荒漠草原的增加速率最大,其次是典型草原与高寒草原和高寒草原;4)祁连山自然保护区降水量变化对不同草原植被NDVI 的影响高于气温.

基于高分辨率遥感影像的城区彩钢棚提取研究

彩钢棚是典型的城市临时建筑物,其空间分布与城市发展和结构存在密切关系,而准确、快速地提取彩钢棚信息将为相关研究提供有效数据支持。以GF-1遥感影像为数据源,利用面向对象的多尺度分割技术构建了基于知识规则的彩钢棚决策树提取模型。首先通过实验选择一个最优分割尺度对影像进行分割;再根据彩钢棚的色彩、光谱、几何等特征建立知识提取规则;最后基于知识规则的决策树自动提取彩钢棚信息。实验结果表明,该方法提取彩钢棚具有很好的普适性,提取效果较好。

融合相容粒理论的遥感图像检索

为了提高遥感图像检索的效率和准确性,提出了一种融合相容粒计算模型的遥感图像检索方法。首先,根据相容粒理论定义了区域相容粒、图像相容粒和区域相容粒信息表等相关概念,将遥感图像粒化;然后,计算出图像区域相容粒的相似度;最后,结合综合区域匹配算法,提出融合相容粒理论的遥感图像相似性度量算法,并利用IKONOS影像进行对比实验。实验结果表明,融合相容粒理论的检索算法能够提高遥感图像检索的查准率,与综合区域匹配算法相比,本文算法查准率提高了12.08%,基本满足用户需求。

融合主被动微波遥感的高分辨率地表冻融状态识别

为细致刻画地表冻融状态及其年循环特征、长时间序列变化趋势及其与陆地生态系统的相互作用,需要进行高分辨率(1 km)的地表冻融状态识别。被动微波的低空间分辨率,无法精细描述地表冻融状态的空间变化;主动微波(合成孔径雷达)能以较高的分辨率识别地表冻融状态,但其低时间分辨率无法准确捕捉春秋季地表冻融转换。融合主被动微波遥感信息,发展高分辨率地表冻融状态识别算法对细致刻画地表冻融状态、生产高分辨率地表冻融遥感产品具有重要意义。本文以青藏高原中部土壤温湿度观测网为研究区,采用随机森林分类算法,以升/降轨Sentinel-1σ0 VV(垂直极化后向散射)、SMAP TbV(垂直极化亮温)和辅助时空信息为输入,构建融合多源信息的高分辨率(1 km)地表冻融状态识别算法。结果表明:在降轨时,有/无主动微波信息,地表冻结期(每年1—3月)识别精度分别为100.0%/97.8%;地表融化期(每年6—10月)识别精度分别为99.1%/99.4%;地表冻融转换时期(每年4—5月)的识别精度为82.0%/74.1%;地表融冻转换时期(每年11—12月)的识别精度为95.1%/90.0%,精度有所下降。其原因是主要受到海拔、坡向及土壤质地的影响。通过对输入变量重要性排序,分析其在随机森林中的贡献可知,DOY(儒略日)、Tb_(V)、LAI(叶面积指数)、LST(地表温度)、σ_(VV)^(0)、坡向是必要的输入变量。其中σ_(VV)^(0)虽然排在第五位,但去除σ_(VV)^(0),算法在地表冻融转换时期的识别精度下降显著(春/秋季精度分别下降23.7%、9.4%),证明主动微波信息对于提高算法识别精度的重要性,因此在主动微波信息可获取时,应融合主被动微波信息进行地表冻融状态识别。高分辨率的地表冻融状态可准确划分地表的稳定冻结期、稳定融化期及冻融转换期,并反映地表冻融转换时期的空间异质性特征。

基于MaxEnt模型的甘肃连城国家级自然保护区二叶兜被兰潜在适宜生境评价

目的:二叶兜被兰(Neottianthe cucullata)具有较高的药用价值和观赏价值,探讨其适宜生境有利于其植物的保护。方法:基于二叶兜被兰在甘肃连城国家级自然保护区71个分布点、地形和土地覆被因子构建MaxEnt模型,研究二叶兜被兰潜在适宜生境。结果:(1)AUC均值为0.89,MaxEnt模型可以较好的模拟二叶兜被兰在甘肃连城国家级自然保护区的潜在分布范围;(2)二叶兜被兰适宜生境总面积约15132.82公顷,占自然保护区总面积的31.19%,集中分布在保护区大通河两岸的大岗子沟(沟口)、小岗子沟(沟口)、铁城沟、指南北沟等沟系的沟底区域;(3)海拔对二叶兜被兰适宜生境影响显著,海拔小于2629 m(A、B梯度)二叶兜被兰适宜生境扩大,海拔大于2629 m(C、D梯度)适宜生境减少;(4)二叶兜被兰适宜生境与甘肃连城国家级自然保护区功能分区保护等级成正效应,不适宜生境成负效应。结论:MaxEnt模型可以用于甘肃连城国家级自然保护区兰科植物的生境模拟及适宜生境评价研究,通过自然保护区各功能区管理、天保工程、公益林管护、护林防火、社区共建及禁牧等措施的实施,兰科植物生境得到有效保护。

小麦叶片和冠层尺度气体交换模型关键参数的季节变化特征

本文从叶片和冠层尺度入手,采用手持式光合仪和涡动相关法,分析确定C3作物春小麦和冬小麦气体交换模型关键参数随季节变化的特征。结果表明:春小麦叶片尺度最大羧化速率和最大电子传递速率在生育末期快速减小,其他阶段差异不显著,但二者之比随发育期变化相对稳定,均值为2.2;春小麦生长季叶片气孔导度模型斜率在9~11间变动,均值为9.7。冬小麦冠层尺度最大羧化速率和最大电子传递速率随发育期呈抛物线变化,但二者之比相对稳定,均值为1.43;冬小麦冠层导度模型斜率在不同年份不同季节变化无明显规律,整个生育期围绕均值12波动。本研究论证了表征作物光合能力的参数随生育期变化以及气孔导度模型斜率相对稳定的特征。可为陆气相互作用过程分析以及生态系统碳—水循环模拟提供参数化依据。

青藏高原典型濒危乔木适宜分布区及优先保护建议

随着全球气候变暖及人类活动的增强,濒危物种灭绝趋势明显增加。保护青藏高原地区濒危植物尤其是珍稀濒危乔木,具有重要的现实意义。选取了青藏高原代表性的14个珍稀濒危乔木作为研究对象,对其现状和未来气候情景下的分布进行了建模和丰富度分析,并对适宜分布区和优先保护区进行了探讨。结果显示,当前濒危乔木适宜分布的区域主要集中在高原东南部的海拔较低、水热条件较好的河谷、中、低山地带,但这些地区自然保护区的数量和面积均较低,被自然保护区所覆盖的比例较低,形成了大量的保护空缺区,对青藏高原濒危乔木的保护极为不利。从濒危乔木适宜分布热点区的分布来看,雅鲁藏布江中下游河谷区、青藏高原东南部横断山谷区、青藏高原东部川西高原河谷区等3个地区,是应优先考虑保护区规划和建设的重点区域。应适时建立自然保护区,提高濒危乔木对气候变化和人类活动的适应。

宁波和舟山双偏振雷达对估测台风降水的对比评估

【目的】为评估双偏振雷达定量降水估测(QPE)产品的区域适用性,【方法】以地面雨量站小时降水数据为基准,利用相关系数(CC)、相对偏差(RB)、均方根误差(RMSE)以及分级评分指标等方法,定量评估宁波、舟山的雷达QPE产品在2019—2022年期间6次台风(“利奇马”“米娜”“黑格比”“烟花”“灿都”“梅花”)过程的准确度。【结果】结果显示:(1)宁波雷达对“黑格比”、“烟花”、“灿都”期间降水低估严重,RB值最低达到-71.56%,而对“梅花”期间的各个评估指标表现最好。舟山雷达在6个台风期间总体以低估为主,但没有出现类似宁波雷达严重低估的现象。(2)两个雷达QPE产品在台风期间的小时降水表现很好,CC均在0.80以上,RMSE均在1.93 mm以下。(3)随着雨强的增大,两个雷达对台风雨量的估测能力逐渐下降。舟山雷达QPE容易低估4 mm/h以上的降水过程。宁波雷达QPE的水平参差较明显,先高估“利奇马”“米娜”期间4 mm/h以上降水率的降水,然后低估“黑格比”“烟花”“灿都”期间的所有降水过程,但在“梅花”期间的表现基本与实况吻合。【结论】总体上,宁波和舟山雷达基本可以估测出台风期间的雨量分布,但两个雷达QPE产品表现差异较大,宁波雷达QPE产品在台风期间稳定性表现比舟山雷达更差。业务系统的QPE算法在宁波和舟山地区可能需本地化改进。

基于GEE的面向对象茶园提取——以我国南方亚热带季风地区典型丘陵山区双江县为例

科学了解茶园的空间分布对于保护生态环境和维持农业经济可持续发展意义重大。基于Google Earth Engine(GEE)计算平台,以我国南方亚热带季风地区典型丘陵山区双江县为例,利用Sentinel-2遥感影像数据构建光谱、植被指数、纹理和地形特征集,结合简单非迭代聚类算法(SNIC)和机器学习算法−随机森林(RF)、支持向量机(SVM)实现面向对象的茶园提取,并与基于像元的提取方法进行精度对比。结果表明,与基于像元法相比,面向对象法在茶园提取上表现出更好的效果和更高的精度;无论是基于像元还是面向对象的茶园提取,RF算法都比SVM算法更具优势;面向对象的RF方法的茶园提取精度最佳,总体精度为94.9%,茶园的生产者精度和用户精度分别为86.5%和84.2%,表明面向对象法和RF算法在茶园遥感监测和提取方面具有较好的应用优势和潜力。该研究结果可为类似丘陵山区的茶园识别提供参考,并为茶树种植和管理提供决策支撑。

积雪对多年冻土区埋地管道周围温度场影响的数值模型研究

积雪对下伏活动层、融区和多年冻土管基的水热和水文状态影响很大,同时对其力学性质和冻融灾害的发展变化也可产生重要影响。本文以中俄原油管道基础为研究对象,建立了随积雪深度动态变化时,在管道运行和有冰水相变条件下的埋地管道与周围管基土热相互作用的数值模型。研究结果表明,同一区域不同上边界条件对冻土温度场影响差异较大,尤其是当上边界条件中考虑实际的积雪影响时,会极大地影响管基土温度场的分布和活动层厚度。在30年管道运行影响下,地表有雪和无雪条件下的最大融化深度分别达到6.32 m和5.39 m,并且冬季积雪的存在导致土体温度上升,加剧了管基土的融化,导致管道正下方融化层不断增厚;有雪条件下地表0.05 m和1.00 m埋深处每次达到的地温最小值比无雪条件下高4.5℃和2.4℃左右,每年达到地温最小值时间也比无雪条件延缓10 d左右。因此,建议在管道设计和维运时充分考虑积雪对管基土的影响,采取相应管护措施,减小管道和积雪共同作用时对管周土体的影响。

闪电资料同化对河南郑州“7.20”特大暴雨预报的影响

研究了闪电资料同化对2021年7月20日河南郑州特大暴雨短临预报的影响。利用天气研究与预报(WRF)模式的三维变分(3DVAR)数据同化系统(WRFDA),开展了两组循环同化试验:(1)同化地面和探空常规观测资料(包括风速、风向、温度和气压)的试验(CONV);(2)同化常规观测资料和由闪电资料反演的伪相对湿度的试验(LGDA),并与无资料同化的试验(NoDA)进行对比。结果表明,CONV的分析场和NoDA都未能模拟出强对流系统的回波结构,但由于LGDA增加了对整层大气的湿度场的调整,其分析场在闪电发生位置处的水凝物增量较大,相对湿度和反射率的分布情况与中国全球大气再分析资料(CRA)及雷达反射率观测值最接近。降水预报方面,LGDA显著提高了大暴雨雨带(6 h累积降水量≥50 mm)和强降水中心(6 h累积降水量≥200 mm)位置和强度的预报效果,对本次强降水过程的预报起到了积极作用,尤其是对前3 h的降水预报。

基于DSR理论-综合云理论的中俄冻土区管道保温层效果失效类型研究

冻土区管道保温层效果与评价指标变化的随机性密切相关,以往冻土区管道保温层效果评价模型存在一定的局限性与不足。为了提升冻土区管道保温层效果模型的应用效果,本文基于驱动力-状态-响应(Driving force-State-Response,DSR)理论、综合云理论和迭代运算方法相结合的综合评价方法,构建适用于中俄冻土区管道保温层效果的评价模型。为了验证冻土区管道保温层效果评价模型的科学性,以中俄管道沿线(漠河—大庆段)四处典型监测区域MDX007、MDX113、MDX304和MDX364为实例,应用评价模型对管道保温层效果的失效类型和失效可能性概率进行了综合分析。结果表明:运用评价模型可以科学指导中俄原油管道保温层效果的评估,并依据相应的保温层效果失效类型结果给出对应的措施建议。综合云模型能够结合不同理论模型的优势,保证冻土工程环境评价的科学性,通过置信度值验证,具有良好的应用前景。研究成果可为中俄原油管线安全稳定运营提供战略性的科学支撑。

集成特征分量的阴影多尺度分割方法

针对高分影像阴影检测精度易受水体、深色地物和暗色植被影响等问题,结合GF-1影像自身特点,提出一种结合特征分量构建和多尺度分割面向对象的阴影检测方法。首先,对GF-1影像多光谱数据、全色数据进行正射校正和信息融合,以达到光谱与空间分辨率信息最大化利用。其次,集成特征分量(主成分第一分量PC1、亮度分量V、绿光波段G、归一化植被指数NDVI)以增强阴影信息。最后,对集成后的影像进行多尺度分割,并利用特征分量构建规则集,最终实现阴影信息提取。实验表明,该方法既能准确地检测出GF-1影像中的阴影信息,又能有效削弱水体、深色地物和暗色植被的影响。

公众对美丽中国建设水平的满意度

公众作为美丽中国建设的主要参与者、促进者和受益者,了解其对美丽中国建设水平的满意度,不仅有助于探析当前美丽中国建设存在的短板,还可为制定有效的建设策略提供指导。基于全国的调查问卷,分别从空气清新、水体清洁、土壤安全、植被优良、人居整洁5个维度出发,分析了公众对美丽中国建设水平的满意度及影响因素。结果发现:①公众对空气清新、植被优良的满意度均处于较好水平,分别有57.24%、43.31%的公众持满意态度,其对水体清洁、人居整洁的满意度则处于一般水平;②不同类型公众对美丽中国建设水平满意度存在明显差异,其中,女性和农村居民对土壤安全的满意度较高,男性对水体清洁、植被优良和人居整洁的满意度较高;③公众对空气清新、水体清洁和植被优良满意度的空间分布均呈“南高北低”的特征,土壤安全和人居整洁满意度则分别呈“北高南低”和“南北高中间低”的特征;不同维度美丽中国建设满意度与实际水平的匹配关系以适配型为主,其中,植被优良维度适配区比例最高,土壤安全维度适配区比例最低;④公众对不同维度美丽中国建设水平的满意度受个体特征、经济发展、环境等因素影响;其中,年龄、受教育水平对空气清新和水体清洁满意度均有显著正向影响,人均GDP变化率对水体清洁和人居整洁满意度有显著负向影响;AQI、饮用水水质达标率、森林覆盖度和生活垃圾处理量等的变化率分别对相应维度的满意度指数有显著影响。最后,提出了提高公众对美丽中国建设水平满意度的对策建议。

≥0°C积温计算的不确定性

利用1961-2010年全国723个气象台站的日平均气温、月平均气温数据,分别计算≥0℃的积温,采用差值法得到积温偏差,分析了其空间分布特征及与月积温偏差的关系.结果表明,基于不同起始数据获取的年积温存在一定的不确定性和明显的时空差异,主要表现出集聚性、一致性和异质性等空间分布特征.年积温不确定性与纬经度、海拔密切相关,且纬度与海拔的影响高于经度,秦岭-淮河及横断山脉一线为年积温偏差10℃·d的分界线.月积温不确定性随月份的增大呈U型分布,11月最大、7月最小;年积温偏差贡献率范围存在明显差异,12月最大,5月最小.

生态安全阈值研究述评与展望

随着全球变化的加剧,生态环境不断受到干扰和损害,生态安全问题日益突出。21世纪以来,生态系统风险或安全评估已成为全球变化和生态学研究的国际前沿和热点,其不同尺度不同类型生态安全阈值的判别和认知是生态系统风险或安全评估的关键和核心,更是全球变化胁迫下生态系统适应性管理的基础。本研究以生态系统不同胁迫要素为切入点,对生态安全阈值研究理论与实践发展进行了综述,大量文献显示通过提高生态安全阈值的判别和预估水平,不仅可揭示生态系统稳态转化与气候变化、碳氮循环、土地和草地利用、区域政策制度等胁迫因子的相互作用关系,而且对于退化生态系统修复及其生态环境保护与管理意义重大。当然,鉴于不同胁迫因子及其不同类型生态系统结构健康性及服务功能可持续性判别的复杂性,生态安全阈值厘定和预测能力极为有限,仍存在很大不确定性。

张掖市典型绿洲农田生态系统生产力时空分布特征

[目的]以甘肃省张掖市甘州区典型绿洲为例,研究绿洲农田生产力的时空格局及其全球变化对农田生产力的影响,为区域农业资源管理决策与规划提供决策依据。[方法]利用MOD17A3NPP产品、气象数据及甘州区农业统计等数据,结合GIS空间分析技术开展研究。[结果]甘州区不同农田类型净初级生产力(NPP)均值最小值均出现在2001年,最大值出现在2007年。甘州区农田净初级生产力年均值变化范围为109.3~420.5g/(m^2·a),其分布特征与农田类型的空间分布基本一致;同一农田类型,高海拔区农田生产力小于海拔较低区,即农田生产力的大小是由农田类型及海拔高度共同决定的。NPP变化趋势存在明显的空间异质性,农田生产力增加的面积占总面积的40.9%,主要是旱地和高海拔地区的水浇地。海拔1 800m以上的旱地和水浇地年降水量的增加趋势远大于平均气温,其NPP呈明显的增加趋势。[结论]近10a来甘州区农田生态系统生产力存在明显的时空差异,整个旱地和水浇地年均NPP呈增加趋势,水田年均NPP呈下降趋势。

黑河下游五种不同植被类型土壤呼吸的差异性解析

土壤呼吸的微小变化会对大气CO_2浓度产生重大影响,尤其在极端干旱区。通过对黑河下游额济纳旗四道桥的混合林、胡杨、柽柳、农田及裸地的土壤呼吸进行研究,结果表明:2014年夏季5种不同植被类型的土壤呼吸速率大小排序:胡杨柽柳混合林>柽柳>农田>胡杨>裸地,各类型的5 cm处土壤温度和湿度无明显变化规律,土壤温度在22~35℃,土壤湿度集中在13%~61%的变化范围。探究了5种不同植被类型的土壤呼吸速率与土壤温度、土壤湿度、地表温度、空气温度及空气湿度的线性相关关系,发现它们的土壤呼吸速率与土壤温度、土壤湿度、空气温度、空气湿度之间无显著相关(P>0.05),表明水热因子对土壤呼吸的影响具有很大的不确定性。

基于多特征的GF-1影像阴影检测研究

针对高分影像阴影检测精度易受水体、偏蓝色地物影响的问题,结合GF-1影像自身特点,提出一种集主成分变换、图像特征计算、逻辑非运算和形态学闭运算于一体的阴影检测方法。对GF-1影像多光谱数据、全色数据进行正射校正和信息融合,可实现光谱与分辨率信息的最大化利用,并最大程度地突出阴影信息,增大阴影与其他地物的差异。其次,建立基于主成分变换的阴影检测方法 PC1/NIR和图像特征计算Rg_nir,得到初始阴影信息和水体信息;用初始阴影信息与水体信息作逻辑非运算,剔除水体,并利用形态学闭运算使得阴影区域更加连续、饱满。实验表明,该方法既能准确地检测出GF-1影像中的阴影信息,又能有效削弱水体、偏蓝色等地物的影响。