重庆中心城区气象因子对大气污染影响的研究

基于多元线性回归模型,采用主成分分析和通径分析方法,量化研究了2014~2020年重庆市中心城区北碚区空气质量情况以及气象因子对大气污染的影响。结果表明:北碚区空气质量以优良天数为主,且优良天数呈逐年增加趋势,中度和重度污染天数不明显,环境空气质量指数(AQI)、PM2.5浓度呈逐年下降趋势,8 h臭氧(O3-8h)浓度呈上升趋势。最高气温和相对湿度对AQI的贡献率最大,均为16%;风速贡献最小,占11%。最低气温和最高气温是影响PM2.5浓度日变化的主要因子,贡献率分别为31.6%、−12.6%。平均气温和最低气温是影响O3浓度日变化的主要因子,贡献率分别为63.6%、−36.8%。可见,气温对重庆中心城区大气污染的影响最为显著。

重庆旅游气象扰动模型初步研究

利用2000年以来重庆市统计年鉴和重庆市旅游业统计公报中各类旅游统计数据,将重庆国内、国外和节假日旅游人数、收入滤除经济等因素的趋势影响,把得到的扰动变化结合同期各类气象数据建立适用于重庆的旅游气象扰动模型。通过对比分析发现:(1)2017年重庆国内游客人数和收入的模型评估值较政府公布的统计数据分别略偏高4.06%和0.63%,入境游客人数和外汇收入的评估值则分别偏高10.48%和15.89%;气象因素对国内旅游人数略有促进作用,而收入略有减少作用,相比而言,对入境游客人数和外汇收入都有一定的减弱作用,即气象因素对旅游人数和收入的影响存在非同号性。(2)2018年气象因素对国庆—中秋节游客人数、收入的影响较2017年均有增强,且都为促进作用;对小长假游客人数和收入的影响均有所减弱,但仍为促进作用。(3)最后通过建立的综合旅游气象条件评估指数发现,20112013年是重庆国内外旅游收益的最好时期;国庆—中秋节和小长假旅游的最有益年分别为2011年和2013年,但2014年均最不益于旅游业。

重庆市气象因子对呼吸道疾病的影响及预测研究

利用2017年1月1日2019年12月31日重庆市渝北国家气象观测站数据及同期重庆市医科大学附属第三医院呼吸道疾病数据,采用Spearman相关分析法分别计算不同潜伏期(M=1~7天)气象因子与发病期(N=1~6天)就诊人次的相关性,探讨不同时效气象因子对呼吸道疾病的影响,并利用逐步回归分析和K最近邻分类算法(K-Nearest Neighbor,KNN)分别建立不同时效的呼吸道疾病风险等级预测模型。结果显示,重庆市呼吸道疾病患者男性略多于女性,冬季发病人数年占比28.7%,明显高于夏季的21.6%。气温、水汽压与呼吸道疾病就诊人次均呈现显著负相关,其中最低气温对呼吸道疾病影响最大,并且气温、水汽压对呼吸道疾病的影响具有滞后性。不同时效的逐步回归模型预测呼吸道疾病风险等级与实际完全一致的准确率为22.1%~47.9%,预测等级与实际相差1级以内的准确率为71.2%~91.7%;不同时效的KNN模型预测呼吸道疾病风险等级与实际完全一致的准确率为23.6%~64.4%,预测等级与实际相差1级以内的准确率为59.5%~92.3%。在历史气象资料充足的情况下(使用过去3~7天的气象因子),KNN模型预报未来1~6天的呼吸道疾病风险等级的准确率均明显高于逐步回归模型的准确率。

重庆武隆高山甘蓝根肿病气象预测研究

为防御和减轻重庆地区高山甘蓝根肿病的发生,选择武隆高山甘蓝为研究对象,采用该区2010-2014年气象资料和高山甘蓝田间试验资料,分析气象因子与根肿病发病率的关系。筛选出对根肿病影响显著的气象因子为定植-成活期的累积雨量、定植后第12~14日平均气温,采用回归方法建立甘蓝根肿病气象预测模型。利用2015-2016年试验资料对模型进行验证和试用,确定系数R^2为0.68,说明该预测方法具有较好的客观性和适用性,可应用于重庆高山地区甘蓝根肿病发生的气象条件预测。气象防治和生物防治相结合,将为高山甘蓝根肿病的综合防治提供新的理论依据。

基于CARAH模型的重庆春马铃薯晚疫病侵染特征模拟分析

马铃薯晚疫病是影响马铃薯产量的首要病害,研究其在山地立体气候条件下的发生流行特征具有重要意义。本文利用重庆地区260个地面气象观测站2019年-2023年小时级温湿度数据,采用CARAH模型模拟分析了春马铃薯晚疫病侵染频度、严重程度、关键侵染周期等时空特征,并采用巫溪县2022年马铃薯田间小气候监测数据对模拟精度进行了检验。结果表明,采用小时级地面气象观测数据模拟的晚疫病侵染空报率、漏报率均在20%以内,整体精度较佳。5年气象数据模拟结果显示,重庆地区气候条件有利于春马铃薯晚疫病的发生发展,早、晚熟品种栽培期普遍发生4~8代(11~20次)、8~12代(21~40次)侵染;严重程度呈现“两极化”特点,轻度和极重度侵染次数具有明显优势。第3代第1次和第5代第1次2个关键侵染周期的开始期分别在3月上旬至4月下旬、3月下旬至5月中旬,高峰期分别为3月下旬和4月中旬。春马铃薯晚疫病侵染的空间分异特征明显,东北部主产区侵染代数、次数、极重度侵染次数均少于其他产区,是晚疫病发生最轻的地区。关键侵染周期的开始时间随海拔升高而推迟,中西部丘陵低山地区早,东部武陵山与大巴山区晚。

重庆中心城区臭氧浓度网格预报方法及其应用研究

为探索不同机器学习方法在臭氧浓度预测中的应用效果,基于重庆市中心城区及其周边区域2017-2019年臭氧数据及气象数据,利用KNN数据挖掘算法与BP神经网络算法,建立了2种以重庆中心城区北碚区为中心的臭氧浓度预报模型,并运用反距离加权插值法将臭氧浓度预报值网格化.研究显示:(1)2017-2019年间,臭氧浓度除铜梁区和沙坪坝区呈逐年上升趋势外,其他区域呈“单峰形”的变化,最大值出现在2018年;夏季臭氧浓度最高,冬季最低;臭氧浓度与气象要素关系最密切的是最高气温、平均气温及相对湿度.(2)2种预测模型在7个区的训练中平均预报准确度超过了74%,其中KNN模型的准确率高于BP神经网络模型,2种模型与实测值的相关性超过了0.7,拟合度较高;在验证模型准确率中,BP神经网络模型在检验过程中的整体效果高于训练效果;总的来说,基于BP神经网络模型的预测结果总体优于KNN模型的.(3)将模型应用于臭氧浓度网格预报中,从数值来看,高值与实测值基本一致,低值低于实测值;从地理位置来看,低值与实测值位置基本一致,分布在重庆中心城区中部偏西地区,高值预测区域差距较大,实测高值区分布在中心城区的南部和东部.

利用最大熵和CARAH模型评估重庆春马铃薯晚疫病气候风险

基于2019-2023年2-6月重庆市260个地面气象观测站逐小时平均气温、平均相对湿度数据,利用CARAH晚疫病模型模拟重庆春马铃薯晚疫病侵染风险的空间分布,通过气候网格数据构建最大熵模型,筛选马铃薯晚疫病气候影响因子,评估春马铃薯晚疫病气候风险,为春马铃薯晚疫病预测与科学防控提供参考依据。结果表明:基于CARAH模型采用小时级气象数据模拟晚疫病侵染的准确性较高,空发生率为12.5%,漏发生率为18.5%,TS评分为0.73。降水量是影响重庆春马铃薯晚疫病风险分布的主导因子,相对湿度和气温是重要因子,其幼苗期、现蕾开花期气候变量对晚疫病风险的影响较大。各马铃薯熟性(早/晚)与感病性(抗病/感病)组合的晚疫病低风险区面积少于或接近1万km^(2),平均面积占比为10.2%,中风险区和高风险区面积均超过3万km^(2),平均面积占比分别为43.7%和46.1%。重庆春马铃薯晚疫病气候风险呈中间高、周边低的空间分布特征,高风险区集中于重庆的川东平行岭谷地区,中风险区主要分布于渝东北大巴山区、渝东南武陵山区以及渝西川中丘陵一带,低风险区多呈片状分散在重庆边缘地带。重庆春马铃薯生产面临较高的晚疫病气候风险,空间分异特征显著,应通过合理生产布局和改进栽培技术加以应对。

重庆强降水过程QPE/FY-4A估测降水精度研究

为检验风云四号A星气象卫星(FY-4A)定量降水估测(Quantitative Precipitation Estimation,QPE)产品在重庆地区的精度,针对重庆发生的两次区域暴雨过程,利用区域自动气象站实测降水资料,分析了QPE产品对强降水过程估测的时空偏差特征,并对其进行优化处理。结果表明:FY-4A卫星QPE产品能反映强降水的空间分布和强度,对其强度和落区变化趋势有一定的指示性;整体看,估测降水强度、范围均较实况偏大,估测强降水位置与实况有一定偏差,估测降水持续时间偏长。优化后的QPE产品与实测降水在强度和范围上基本保持一致,均方根误差均小于10,其估测准确率进一步提高。

基于FY4A静止卫星的植被NPP估算及时空分布——以多云雨山区重庆市为例

搭载光学载荷的静止卫星因其具有高频观测的特性,在缺乏有效光学数据的多云雨地区开展生态环境监测具有广泛应用前景,但至今利用静止卫星在我国西南多云雨山区开展植被NPP(net primary productivity)的监测评估还十分缺乏。以重庆市为研究区,基于FY4A静止卫星数据计算的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和ANUSPLIN软件插值的气象栅格数据,使用CASA模型估算了2021年植被NPP,并分析其时空分布。FY4A-NDVI与MODIS-NDVI的验证结果表明,二者的时空一致性较好,为估算植被NPP提供了可靠的模型输入数据。FY4A-NPP与NMC-NPP、MODIS-NPP产品的验证结果均表现出较高的时空一致性,相关系数分别为0.95和0.84。基于FY4A-NPP的分析结果显示,重庆市植被NPP在年内呈先增后减的变化,在季节上表现为夏季>秋季>春季>冬季。植被NPP高值区主要集中在重庆市东北部区县,低值区分布在重庆市西部和中心城区区县。该研究结果可为静止卫星在生态环境监测方面的应用提供参考。

四川盆地东部再生稻高温伏旱区腋芽萌发期气象适宜度

以四川盆地东部再生稻高温伏旱区为研究区,基于气象条件对腋芽萌发期再生稻生长发育的影响机理,采用结构方程模型探明了腋芽萌发的影响因素、影响路径及影响强度。进一步结合隶属函数和层次分析法,构建了再生稻腋芽萌发气象适宜度模型,并分析了1981—2021年研究区腋芽萌发期气象影响因素及气象适宜度的变化特征。结果表明:气温、空气湿度、降水是四川盆地东部再生稻高温伏旱区腋芽萌发的关键影响因素,基于以上因素的气象适宜度模型能较好地评价再生稻腋芽萌发期的气象影响。1981—2021年研究区气温适宜度、空气湿度适宜度及综合气象适宜度均呈下降趋势,降水适宜度没有表现出明显的变化趋势。气温适宜度、空气湿度适宜度及综合气象适宜度总体呈“西高东低”的空间分布特征,降水适宜度则表现为“东西高、中部低”。1981—2021年研究区气温上升趋势与空气湿度下降趋势显著,导致致害高温(日平均气温≥32℃)积温和致害低湿(日平均相对湿度≤65%)日数明显增加,这是再生稻腋芽萌发期气象适宜度总体呈下降趋势的诱因。

1991-2020年重庆水稻生育期连阴雨气候特征及成因

为掌握重庆水稻生育期连阴雨的发生规律与成因,科学指导水稻生产防灾减灾,基于1991—2020年重庆市气象资料、水稻生育期观测资料及再分析资料,研究重庆水稻不同种植区及不同生育期的连阴雨气候特征和大气环流特征。结果表明,重庆各种植区全生育期的连阴雨均呈减少趋势,其中,中部减少趋势最明显,连阴雨发生站次比气候倾向率为-0.33·(10 a)^(-1);东南部连阴雨发生站次比最高,达1.18,但减少趋势最弱;东北部连阴雨发生站次比最低,仅0.55,且预计阴雨灾害将进一步减少。水稻营养生长期的连阴雨发生频次最高,生殖生长期最低。空间分布上,水稻全生育期连阴雨发生频次东南部最高,单点最大值达1.80;东北部最低,单点最小值仅0.27;高值区分布在重庆偏南区域,不同生育期略有差异;而低值区始终位于东北部。连阴雨发生最为频繁的营养生长期,各地区均受负位势高度异常控制,南北位势高度梯度减小,冷空气南下易导致连阴雨发生。连阴雨发生频次最高的重庆东南部,水汽起源于太平洋,由副热带高压外围的东南暖湿气流提供。营养生长期的水汽输送带相比苗期更偏南,呈西南向分布。

一种Suomi NPP VIIRS L1数据智能化再处理技术研究

Suomi NPP卫星可见光红外探测仪(VIIRS)监测数据应用广泛,但重庆针对该卫星数据的智能化再处理能力有待加强。利用Python的h5py和GDAL库,研究一种面向Suomi NPP VIIRS L1数据的智能再处理技术,实现数据检测读取、辐射定标、反射率/亮温计算、等经纬投影、区域裁剪、栅格图像生产及归档等功能耦合衔接和自动运行。结果表明,该技术提高了数据处理效率,自动生成750 m和375 m空间分辨率的等经纬投影栅格图像产品,与原处理方法相比,图像误差小、质量高,能够应用于重庆区域遥感监测业务中。

基于多源卫星资料的重庆巴南区城市热岛效应时空变化特征分析

利用夜间灯光、DEM和Landsat NDVI等多源卫星资料提取巴南区郊区背景,结合MODIS地表温度产品,采用城乡二分法和Mann-Kenddall(M-K)检验定量评估2002—2021年巴南区城市热岛时空变化特征。结果表明:(1)巴南区近20 a来城市热岛效应年变化明显,热岛面积占比随时间呈波动上升的趋势,热岛面积在近20 a增加了31.7%;(2)热岛效应具有明显的季节变化,夏季最强,秋季次之,春季、冬季相对较弱;(3)热岛效应具有明显的空间分布特征,主要影响巴南区西部的龙洲湾、鱼洞、莲花、李家沱街道、界石镇等居民、商业和工业集中区;(4)热岛效应影响范围和强度变化整体相对平稳。该研究结果可为区域城市生态环境、热环境、局地气候等研究和城市气象灾害预报预警提供重要的科学依据。

重庆市花椒气候生态区划研究

为探讨影响花椒生长发育的主要气候资源和气象灾害,根据不同品种的花椒对气候生态条件要求的差异,确定影响重庆市花椒区域分布差异的主要气候生态区划指标,并利用Arcgis和数字高程模型(DEM)对气候生态区划进行扩建扩展,得到重庆市年平均气温、年平均空气相对湿度100m×100m空间分布;制作了花椒气候生态区划,将重庆市划分为喜热型花椒适宜栽培区、喜热型及喜凉忌湿型花椒次适宜栽培区、喜热型及喜凉耐湿型花椒次适宜栽培区、喜凉忌湿型花椒适宜栽培区、喜凉耐湿型花椒适宜栽培区、喜凉忌湿型花椒次适宜栽培区、喜凉耐湿型花椒次适宜栽培区和气候寒冷花椒不适宜栽培区等8个类型.

基于RS的山地城市热岛效应及其与土地覆被变化关系研究——以重庆市主城区为例

随着城市化的迅速发展,城市热岛效应及其所带来的问题对我们日常的生产生活的影响变得日益严重。文章以重庆市主城区为研究对象,利用1988年、2001年、2006年三个时相的LandsatTM/ETM+影像进行地表温度反演和土地覆被解译,并且尝试使用定量的方法来研究温度与几种指数之间的关系,包括归一化植被指数(NDVI)、归一化水体指数(NDW I)、归一化的城市用地指数(NDB I)等。结果表明:重庆市主城区热岛效应的空间分布呈现出一种混合状态,热岛与地表覆被类型关系密切,突出表现在城市建设用地区比其它类型的土地温度高;地表温度与NDVI、NDW I呈现一种显著的负相关。

基于FY-3A/VIRR数据的重庆市干旱监测研究

利用FY-3A/VIRR数据,基于植被供水指数法(VSWI),监测重庆市2011年盛夏干旱演变过程.利用全市150个土壤水分观测站点的数据和同期遥感反演结果进行相关分析,均达到极显著性相关;监测显示8月中下旬重庆市出现比较严重的干旱,特别是中部和西南部重旱一直持续.结果表明,FY-3A/VIRR遥感反演数据能够客观反映重庆地区的干旱演变过程,可应用于干旱监测业务.

重庆气候与稻米营养品质的关系研究

利用优质稻品种"宜香9303"在重庆市云阳县、忠县和南川市的地理分期播种试验资料和稻米蛋白质、氨基酸的实验室化验资料,采用逐段筛选的统计分析方法,研究了从齐穗前40 d到成熟期间气候条件对稻米蛋白质、氨基酸含量影响的关键时期和关键因子.结果表明:温度、日照时数影响的关键期在齐穗前35 d至齐穗阶段,温度日较差影响的关键时期在齐穗前10 d至齐穗后15 d.温度、日照时数与营养品质存在明显的抛物线关系,温度日较差与营养品质有明显的直线关系.

重庆地区不同气候年型下玉米耕地适宜等级与对策研究

为了规划未来重庆市在不同气候年型下玉米的合理种植与耕地资源的可持续利用,以重庆市旱地耕地为评价对象,以100 m×100 m栅格为评价单元,根据玉米种植生长的立地要求,建立不同气候年型下由地形、水热和土壤条件等组成的5个评价因子体系,借助GIS与加权指数和、多指标决策模型评价重庆市玉米适宜用地数量、质量及分布。结果表明:重庆市3种气候年型下玉米用地的适宜性情况总体良好,高度适宜区和中等适宜区面积比重占70%以上,基本可以代表研究区的适宜性水平。气候正常年份玉米用地高度适宜等级面积最大,偏干旱年份最小,偏湿润年份居中;不适宜等级面积偏干旱年份最大,正常年份居中,偏湿润年份最小。根据不同气候年型玉米用地的适宜性等级,针对重庆市玉米用地现状及存在的问题,提出了玉米用地可持续利用的建议。

重庆近5年耕地集约利用水平变化研究

为提高土地利用效率,选取2006-2010年间重庆市40个区县的耕地集约利用进行探究.研究采用了层次分析法、极差标准法,Matlab进行数据处理.结果表明:重庆各个区县耕地集约利用整体水平不高,并且伴随着距主城距离的增加而降低,同一地理区位的区县集约利用水平相差不大.研究发现,耕地集约利用受到经济发展水平的影响和地理条件的限制,提高耕地集约利用水平重在提高耕地产出.

基于GIS的重庆市茶树气候区划研究

本文在分析茶树栽培与气象条件关系和重庆市气候资源和气象灾害特点的基础上,综合确定了影响重庆市茶树区域分布差异的主要气候生态区划指标;利用Arc GIS和数字高程模型(DEM)得到重庆市80%保证率≥10℃活动积温、春旱、夏旱、伏旱和秋旱100m×100m空间分布,制作了茶树气候生态区划,将重庆市划分为:气候炎热大叶茶适宜栽培区,气候温热中小叶茶适宜、大叶茶次适宜栽培区,气候温和中小叶茶适宜栽培区,气候温凉中小叶茶次适宜栽培区和气候寒冷茶树不适宜栽培区等5种类型区,为重庆市茶树产业合理布局提供了依据。