基于MODIS AOD数据的南京市大气能见度估算

以南京市为研究区,利用MODIS气溶胶产品数据(MOD04L2)获取研究区气溶胶标高数据,结合地面气象站点能见度观测数据,构建研究区不同季节能见度估算模型,估算南京市2013年能见度时空分布。研究结果表明,研究区能见度模型估算值与实测值总体趋势较为一致,分季节模型能见度估算均值相对误差为14.3%;南京市2013年能见度年均值为6.07km,大致呈现出由市区向周边郊区逐渐升高的趋势;研究区不同季节能见度差异明显,夏季能见度显著高于其他3个季节,在该季节全市能见度均值达到9.93km,约为其余3个季节均值的2倍左右,气候状况与经济社会发展布局是影响研究区能见度时空差异的主要因素。     

近50年来四川干能见度霾日数及消光系数时空变化特征

利用四川省147个气象观测站1961～2010年能见度、相对湿度、降水等观测资料,分析了四川省近50 a来干能见度的时空变化特征,以及四川盆地霾日数和干消光系数的变化趋势。结果表明:四川盆地及盆缘区域干能见度较差（12~20 km）,而西部高海拔山区较好(40~50 km),与青藏高原接壤的地区最好(＞50 km)。从20世纪70年代到20世纪末,四川盆地的干能见度呈现明显减少趋势,而川西高原的干能见度却出现显著增加趋势;21世纪近10 a来四川干能见度变化趋势趋于停止。近50 a来,有544%台站出现干能见度减少趋势,且主要集中在盆地和攀枝花地区;另有456%台站干能见度有增加趋势,且多集中在高海拔山区。四川盆地的干消光系数和霾日数的变化趋势较为一致。干消光系数1996年之前迅速增加,1996年以后有小幅度的减小,增加的气候倾向率为003/10 a,霾日数的增加速率为104 d/10 a。能见度下降、消光系数和霾日数增加与人为排放污染物浓度增加有密切关系     

丰乐河流域表层土壤有机碳空间变异特征研究

土壤有机碳含量空间变异特征的研究对于区域土壤资源的可持续利用具有重要意义。在ArcGIS技术的支持下对丰乐河流域表层土壤(0~20 cm)有机碳（SOC）含量的空间变异特征进行了研究。结果表明：丰乐河流域SOC含量为1431±4.50 g·kg-1,不同土地利用类型下SOC含量差异显著（p<001）。其中,林地SOC含量的均值最大,为1558±593 g·kg-1;水田和旱地次之（分别为1539±309 g·kg-1、1146±304 g·kg-1）;园地最小(1109±348 g·kg-1)。流域SOC含量变异系数（CV）为3144%,属中等变异程度。其中,林地的CV为3806%,在4种土地利用类型中为最大;园地、旱地的CV分别为3138%、2652%;水田的CV最小,为2007%,表明人类活动影响表层土壤有机碳含量的变异程度。研究区表层SOC半方差模型为球状模型,块金效应小于25%,存在强烈的空间自相关性,且空间变异主要由结构性因素引起。SOC含量空间分布的各向异性显著,在南北方向上变异程度最为剧烈。SOC含量空间分布表现为东北部、西南部较高,西北部偏低,总体呈斑块状分布     

基于开源GIS的长江流域晴日辐射反演

以开源GIS软件GRASS为平台,首次通过辐射过程模型r.sun和编程语言Shell实现长江流域500 m分辨率的晴日辐射反演（包括直接辐射、散射辐射和反射辐射）,为了解长江流域辐射时空分布规律和相关宏观气候、生态建模奠定基础。结论如下：（1）精度验证表明,晴日辐射反演结果较理想;相关晴日指数的误差指标MPE、MAPE和RMSE分别为37%、75%和64%,r.sun模型可进一步用于中国其它区域;（2）长江流域晴日辐射年均日值为2424±245 MJ/(m2·d),其各组分差异显著,直接、散射、反射辐射分别占总辐射的842%、156%和02%;（3）晴日辐射空间分布梯度明显,沿三级地形阶梯向东辐射值及变异逐渐减小,海拔变化引起的大气衰减因素在决定晴日辐射分布时起重要作用;（4）晴日辐射季节分布不对称,月际变化总体呈倒“U”形分布;直接辐射和散射辐射变化趋势基本一致,但二者比例随大气浑浊度的变化波动剧烈。     

基于ecopath模型对滆湖生态系统结构与功能的定量分析

根据2010年对江苏滆湖渔业资源和生态环境调查数据,采用Ecopath with Ecosim软件构建了滆湖生态系统的物质平衡ecopath模型,以期为在滆湖进行生态修复提供支持和指导。ecopath分析结果表明：2010年滆湖生态系统包含7个营养级,各功能组的有效营养级范围为1~3691,其营养物质流动主要发生在前4个营养级,占总流量的998%。系统总生产量为1 974.82 t/km2〖DK〗·a,总流量为8 562.544 t/km2〖DK〗·a,联结指数、系统杂食系数、Finn’s循环指数以及Finn’s平均路径长度分别为0219、0189、799和2841;生产量/呼吸量、生产量/生物量分别为2189和3509;平均捕捞营养级为256。食物链以开始于藻类的牧食食物链和开始于碎屑的碎屑食物链为主,系统总能量转换效率为64%。与滆湖1986～1989年的ecopath模型相比较,滆湖生态系统的总流量减小,r 对策者在系统中所占比例增加,K 对策者在系统中所占比例减小,根据Odum对成熟生态系统的描述,滆湖目前正处于退化演变过程中     

层次分析-熵值定权法在城市水环境承载力评价中的应用

从广义水环境承载力定义出发,建立水环境承载力评价指标体系;采用层次分析－熵值定权法和向量模法对武汉市水环境承载力进行评价,该定权方法采用层次分析法确定权重,同时又引入熵值法对权重进行修正,在一定程度上减少了主观影响。该方法使评价指标的赋权达到主观与客观统一,对水环境承载力的量化更加准确与合理。该方法构造简单,便于实现计算机编程,所以应用较为简单、方便。以武汉市为例,综合考虑资源环境以及社会经济发展,建立了一套指标体系,利用向量模法对指标进行量化,结果表明武汉市2006~2010年水环境承载力逐年增大,由0129 3增长到02411,表明近些年武汉市水资源、环境与社会经济的发展协调性较好。从3个准则层中可以看出,资源与环境对武汉市水环境承载力的影响较大;社会子系统承载力评价值逐年上升,且上升趋势较快;随着经济的加速发展,经济子系统承载力评价值呈逐年下降态势     

葛洲坝水库鱼类群落结构特征研究

2009~2010年的5~6月和11~12月在葛洲坝库区进行了鱼类资源调查,分析了鱼类群落结构特征。调查期间共收集到鱼类6目10科55种,其中鲤科物种数最多,占总种数的673%。5~6月和11~12月的鱼类群落结构组成、Shannon Wiener多样性指数没有显著差异（〖WTBX〗P〖WTBZ〗<005）。库区内优势种为贝氏〖FK（W1。1〗〖PS餐鱼1.eps〗〖FK）〗、鳊、〖FK（W1。1〗〖PS餐鱼1.eps〗〖FK）〗和蛇鮈,优势种个体较小,平均体长分别为914±157、2197±353、867±160和1025±223 mm。分析发现,静水缓流型和江湖洄游型鱼类是葛洲坝库区主要的鱼类类群,分别占渔获物重量的502%和465%。丰度生物量比较曲线显示,葛洲坝库区鱼类群落结构受到中度干扰。根据生态类群分析,葛洲坝库区的鱼类群落结构与三峡库区相似,但与葛洲坝坝下江段和建坝前流水环境的鱼类群落结构相比,有明显的差异,说明水文条件变化对鱼类群落结构有明显的影响     

基于环境一号卫星高光谱数据的太湖富营养化遥感评价模型

采用环境一号卫星高光谱数据直接监测太湖富营养化状态的方法较多光谱影像监测有着更高的精度优势,对内陆水环境监测具有一定的意义。利用2009年4月地面实测高光谱数据模拟环境一号卫星星上数据,结合确定的太湖富营养化状态遥感评价的水质因子,构建富营养化状态评价模型,并采用实测数据和环境一号卫星高光谱影像数据对模型的精度和适用性进行验证。研究结果表明：（1）选用叶绿素a作为富营养化遥感监测的水质因子监测太湖富营养化状态与综合营养指数法相比,平均相对误差为597%;（2）采用模拟的环境一号卫星高光谱影像数据结合三波段模型与采用地面实测数据评价结果之间的相关系数r=0855,平均相对误差为919%;（3）结合环境一号卫星高光谱影像对2010年5月2日太湖进行富营养化监测评价,结果显示太湖水体整体成中营养状态,存在1129%的监测水域出现轻度富营养化状态     

亚热带红壤丘陵区湿地松人工林固碳释氧效益研究

用标准样方法对19年生湿地松（〖WTBX〗Pinus elliottii〖WTBZ〗）人工林碳素含量及碳贮量进行了测定。结果表明,湿地松各器官的碳素含量在5092±046%～5438±026%之间波动,按碳含量高低排列为树叶>树枝>树干>树根>树皮,且各器官的碳素含量随年龄的增长而提高。不同林冠层枝、叶碳素含量存在差异,上层叶与下层叶的碳素含量较低,下层枝条碳素含量明显比上、中层枝条高。灌木层、草本层、凋落物层的碳素含量依次为4516±04%、4228±041%、4088±031%,土壤层碳素含量平均为043±004%,且随土壤深度的增加而明显递减。湿地松林生态系统碳贮量为12194 t〖DK〗·hm-2,其中乔木层碳贮量为8618 t〖DK〗·hm-2,占总量的7067%,下木层和凋落物层碳贮量分别为06 t〖DK〗·hm-2(049%) 和886 t〖DK〗·hm-2（727%）。林地土壤（0～60 cm）为263 t〖DK〗·hm-2,占总碳贮量的2157%。乔木层年净固碳量为454 t〖DK〗·hm-2,年净释氧量为1212 t〖DK〗·hm-2。采用造林成本法计算得出试区湿地松林平均每年发挥的净固碳释氧效益达9 034元〖DK〗·hm-2。     

克氏原螯虾亚成体和幼体对不同氨浓度水环境的选择

以NH4Cl为主要成分配比成不同浓度的氨溶液,以Y型水迷宫为水环境的选择实验装置,从克氏原螯虾的行为学角度出发,探究其对不同浓度氨溶液的趋避选择性。实验共设置５个浓度梯度：4750、7125、9500、14250和19000 mg/L,其pH值为70,水温为20±05℃。以体长为501±043 cm的克氏原螯虾亚成体及体长为075±015 cm的幼体为实验对象,在Y型水迷宫中的两个选择区中分别放入污水和清水,供实验虾进行选择,记录选择清水和污水的次数及未作出选择的次数,对数据进行非参数检验的二项分布检验。结果表明亚成体在氨浓度4750、7125、9500及14250 mg/L时,没有明显选择性,在氨浓度19000 mg/L时,显著避开污水;幼虾在氨浓度4750 mg/L时,没有明显选择性,在氨浓度7125和9500 mg/L时,显著避开污水,当氨浓度达到14250 mg/L及以上时,出现中毒症状,丧失选择能力。该结果证明克氏原螯虾对高浓度的氨氮型污水不仅没有偏好,而且当浓度达到一定数值时会主动躲避,或躲避不及发生行为异常乃至死亡     

滴水湖浮游植物时空分布动态及其影响因子

为探究滴水湖水系浮游植物群落状况及其与环境因子的关系,在滴水湖出海闸、湖心及与外河相通处共设置8处样点,于2011年1~12月,逐月对滴水湖浮游植物群落和水质状况进行调查。期间共鉴定浮游植物6门61属128种,绿藻门和硅藻门种数之和达检出种总数的70%,全湖以隐藻门的尖尾蓝隐藻、绿藻门的小球藻、斯诺衣藻为全年主要优势种。优势种类以3月、4月和11月份最多且优势种间数量差别不大,显示春秋季较夏冬季群落结构复杂。浮游植物Shannon Wiener、Margalef和Pielou指数分别为123±046、397±066、083±029。多样性指数显示湖区水体位于轻污-中污水平,3种指数均表现夏冬季较春秋季低。单因素方差分析显示,浮游植物种类数和个体数在月间差异极显著,而空间上均无显著差异。浮游植物平均密度为742×106 ind./L,与水温呈极显著相关,对浮游植物与环境因子的典范对应分析（CCA）表明,除温度外,总磷浓度是影响湖区常见浮游植物数量的重要因素     

江西赣江中下游淡水双壳类分布与丰度

淡水双壳类是淡水生物群落的重要组成部分,在河流等生态系统中有重要功能。2010年11月至2011年2月对江西赣江中下游淡水双壳类的种类、分布及丰度进行了调查,共采集到双壳类34 种及亚种,隶属3科14 属。中游双壳类有8种,优势种为圆顶珠蚌和河蚬;下游干流有34种,优势种为圆顶珠蚌、河蚬、洞穴丽蚌和中国尖嵴蚌。赣江中游、下游干流双壳类的平均密度和生物量分别为64±91 ind./m2、210±254 g/m2,267±441 ind./m2、2123±3148 g/m2。从赣江中游到下游干流双壳类物种多样性、密度和生物量均呈现增加的趋势     

丹江口水库入库水量与气象因子的响应及其预测

利用丹江口水库1959~2016年逐月入库流量及水源区41个气象站同期气象观测资料,通过相关分析确定了影响入库水量的关键气象因子及其影响时效,利用回归分析建立了逐月入库流量预报模型并对误差来源进行了系统分析。结果表明：各月入库水量与前期不同月份降水量呈显著正相关,最大相关系数0.40～0.85,与平均气温呈显著负相关,最大相关系数-0.26～-0.54,其中汛期月份相关性高,影响时效在前1～3个月,冬春季相关性较弱,影响时效在2～6个月。以前期不同月份降水量、气温为预报因子,采用对数变换后的逐步回归模型预报效果最好,各月解释方差在45%～88%之间,汛期月份在75%以上,十折交叉验证月平均绝对误差率20.5%～40.7%,年平均预测误差9.6%。降水的时空分布特征对预测误差具有明显影响,上游汉中、石泉、安康及白河子流域降水偏多,流域边缘降水偏少,预报结果偏低,反之预报结果偏高,同时降水集中或强度大预报结果易偏低,而降水时间分布均匀预报结果易偏高。 关键词： 丹江口水库;入库水量;回归分析;预报误差     

一个新的分布式水文模型在鄱阳湖赣江流域的验证

考虑同类模型在模拟大尺度流域时存在的一些弱点,开发了基于单元网格,并且结构较为简单、参数数量较少的分布式水文模型WATLAC。为了验证该模型在大尺度流域长时间序列的模拟效果,选取鄱阳湖流域的最大子流域--赣江流域（817万km2）为验证区域。流域的空间非均匀性由单元网格离散并模拟。根据下垫面数据精度,选取4 km×4 km的离散网格尺寸,并应用ArcGIS等软件建立流域网格信息,生成模型输入数据。采用1960~1989年外洲站和峡江站的实测资料对模型进行了验证。率定期（1960~1969年）两水文站日、月和年径流确定性系数在081~093,Ens系数在079~099,年径流统计量相对误差均低于8%;校核期（1970~1989年）两水文站日、月和年径流确定性系数在076~092,Ens系数在075~091,年径流统计量相对误差均低于2%。结果显示,模拟的径流量与实测值吻合良好,模型在赣江流域得到了很好的验证。模型对赣江流域具有较强的适用性,在流域水资源管理中具有较好的应用前景。     

气候变化对西苕溪流域未来洪水影响研究——Ⅰ.VIC模型评估

可变下渗能力模型VIC是基于单元网格的分布式水文模型,易于与气候模式进行耦合,从而揭示气候变化对水循环的复杂影响,为分析气候变化情景下流域洪水的响应特征提供技术支撑。作为研究工作的第一步,构建了基于5 km×5 km网格分辨率的西苕溪流域VIC径流模拟模型。利用流域出口横塘村水文观测站1990~2000年日流量观测数据并结合西苕溪流域的汇流特点,采用Dag Lohmann汇流模型进行参数率定和验证。模拟结果表明：VIC模型对西苕溪流域日、年径流量的模拟值与观测值吻合良好,率定期和验证期的多年平均年径流相对误差Er分别为077%和343%,模拟日或月流量的确定性系数和Nash Suttcliffe系数都大于075,特别是对洪水年汛期流量过程的模拟,确定性系数均大于080,模型对洪水的模拟可信性较高     

河北廊坊地区霾天气特征分析

利用1975–2012年廊坊地区5个站的气象观测资料,分析廊坊地区霾天气的时空变化特征以及霾天气时的气象要素特征。结果表明:单站霾出现的频率最高达41.5%,年均霾日固安站最多为72.3天,廊坊市最少为55.7天;廊坊市区霾日呈明显的增加趋势,文安、固安呈下降趋势,霸州、三河变化趋势平稳;霾天气的高发月是11月、12月,霾最少月是5月,霾天气的高发季节是秋、冬季,春季霾最少;08时霾天气发生频率最高;霾天气发生时气象要素变化特点为,能见度一般在5.0-10km,风速在0.0-3.0m/s,相对湿度在60%-90%之间。     

一个新的分布式水文模型在鄱阳湖赣江流域的验证

考虑同类模型在模拟大尺度流域时存在的一些弱点，开发了基于单元网格，并且结构较为简单、参数数量较少的分布式水文模型WATLAC。为了验证该模型在大尺度流域长时间序列的模拟效果，选取鄱阳湖流域的最大子流域——赣江流域（817万km2）为验证区域。流域的空间非均匀性由单元网格离散并模拟。根据下垫面数据精度，选取4 km×4 km的离散网格尺寸，并应用ArcGIS等软件建立流域网格信息，生成模型输入数据。采用1960~1989年外洲站和峡江站的实测资料对模型进行了验证。率定期（1960~1969年）两水文站日、月和年径流确定性系数在081~093，Ens系数在079~099，年径流统计量相对误差均低于8%；校核期（1970~1989年）两水文站日、月和年径流确定性系数在076~092，Ens系数在075~091，年径流统计量相对误差均低于2%。结果显示，模拟的径流量与实测值吻合良好，模型在赣江流域得到了很好的验证。模型对赣江流域具有较强的适用性，在流域水资源管理中具有较好的应用前景。     

长江流域湿地现状与变化遥感研究

湿地与湿地环境问题早已引起国际与国家层面的高度关注。基于多时相卫星遥感数据（MSS、TM/ETM、CBERS 02等），以ERDAS、ARCGIS、MAPGIS等软件为平台，在长江流域系统开展了1975、2000、2007年等不同时相湿地遥感信息提取、编图及以次级流域为单元的统计分析，全面掌握长江流域主要湿地类型、面积、结构、分布现状以及30余a的湿地变化规律，分析其自然及人类地质营力作用机制，研究其变化态势，为流域内国土资源的合理开发利用提供大区域基础资料。结果表明：长江流域湿地现状总面积为7931 9×104 km2，其中河流、湖泊、沼泽、人工湿地各占4233%、2093%、1853%、1821%；湿地类型发育齐全，空间分布广，但次级流域或局域湿地分布严重不匀且[JP2]类型结构不全；从1975~2007年的30余a，湖泊湿地总量消减889×102 km2，沼泽湿地消减591[JP]×102 km2，河流湿地增加350×102 km2，人工湿地增加了6302×103 km2，湿地总量累计增加了5172×103 km2；湿地变化方式主要是面积的增减和类型的转换，变化受制于自然与人类活动地质营力共同作用；湿地变化阶段性特征明显，2000年前为湿地不良变化期，2000年后为良性缓变期，长江流域湿地环境表现为总体趋好、局域问题较多态势     

基于支持向量机的洪水灾情综合评价模型

在阐述支持向量机的基本原理、二值分类和多值分类技术及各自特性的基础上，结合洪水灾情综合评价中受自然环境、社会经济等诸多因素的影响且实测样本资料较少的特点，以及目前已有评价模型不能或难以解决的小样本、“过学习”、局部最小等实际难题，提出了基于支持向量机的洪水灾情综合评价模型，并应用实例进行了验证。研究结果表明，此模型和传统的灾情评估法、人工神经网络评价模型一样有效合理，并且模型运算时间比人工神经网络模型要短。因此，不仅为洪水灾情综合评估提供了一种新的模型，而且由于支持向量机遵循统计学习理论中结构风险最小化的原理，具有解决有限样本、非线性及高维识别中的优势，必将比其他传统的评价模型得到更广泛的应用和发展。〖     

西南地区公路洪灾孕灾环境分区

以西南地区公路洪灾为研究对象，在孕灾因子分析基础上构建由6个因子组成的孕灾环境分区指标体系，利用层次分析和专家效度相耦合方法确定各指标权重，采用综合指数法建立孕灾环境综合指数评价模型。在ArcGIS软件平台支持下获取各评价指标数据，并计算得到各网格孕灾环境综合指数值，以县级行政区为单位进行公路洪灾孕灾等级区的划分。研究表明：西南地区孕育公路洪灾发生的环境条件较充分，孕灾环境综合指数值在3313~7746，孕灾分区主要集中在中易发区和高易发区，其中高易发区占整个研究区面积的5718%，中易发区占4039%，低易发区占243%，公路管理部门在汛期防治洪灾的任务较繁重