近52年来洞庭湖流域气象干旱的时空分布特征

基于洞庭湖流域84个气象站点1962~2013年的逐日气象资料,利用综合干旱指数(CI)对洞庭湖流域气象干旱的时间和空间特征进行分析。结果表明:在过去52 a,区域性干旱强度较强的时段以夏季、秋季、夏秋和秋冬时节为主;区域干旱强度在春季、夏季、夏秋、冬季呈上升趋势;秋冬时节和年干旱强度变化不明显;春夏时节、夏秋时节、秋冬时节和冬春时节的平均干旱强度比春、夏、秋、冬单个季节的平均干旱强度大。小波分析表明,区域干旱强度的周期以10a为主周期,5 a和22 a为次周期。近52 a来,历年干旱站次比主要集中于10%~30%之间,多表现为区域性干旱,以夏季和秋季的干旱范围较大;干旱频率高发时期主要为夏季、夏秋时节和秋季。干旱频率高发地主要以流域的南部山地和北部的洞庭湖平原为主,西北部的山地发生干旱相对较少,衡邵盆地随季节变化干旱频率易发生高低值转换。     

全球升温1.5℃与2.0℃情景下长江中下游地区极端降水的变化特征

基于长江中下游地区1961~2100年区域气候模式COSMO-CLM(CCLM)模拟与1961~2005年气象站观测的逐日降水数据,通过统计计算年降水量、强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率4个极端降水指数,研究全球升温1.5℃与2.0℃情景下,长江中下游地区极端降水的时空变化特征。结果表明:(1)全球升温1.5℃情景下,年降水量相对于1986~2005年减少5%,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别增加7%、33%和4%;概率密度曲线表明,年降水量均值下降,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率均值上升,极端降水方差增大;年降水量、强降水量和暴雨日数在空间上表现为南部增加北部减少,极端降水贡献率则相反。(2)全球升温2.0℃情景下,年降水量下降3%,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别上升15%、46%和15%;年降水量均值稍有减少且方差稍有上升,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率均值和方差明显增加;年降水量减少区域位于长江主干以北,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率表现为绝大部分地区增加的空间变化特征。(3)全球升温由1.5℃至2.0℃时,年降水量、强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别增加3%、7%、10%和11%;随升温幅度的增加极端降水均值和方差上升;极端降水呈增加态势的范围扩大。因此,努力将升温控制在1.5℃对降低极端降水的影响具有重要意义。     

山东省能源消费分析及其优化策略

基于1980-2012年山东省能源消费统计数据的研究发现,山东省能源消费具有持续增长的演进特征和显著的结构特征。1980-2012年,一次能源消费总量增加了7.18倍,年均增长率21.77%;2000-2012年,终端能源消费量增加了2.46倍,年均增长率18.95%。从能源消费品种看,山东省能源消费具有显著的"高碳"和"非均衡"刚性特征。1998-2012年,煤炭消费量占一次能源消费总量中的比重都在75%-81%之间;2000-2012年,煤品消费量占终端能源消费总量中的比重都在48%以上。从能源消费部门看,具有显著的工业集中和行业集中特征,2005-2012年,工业能源消费量在能源消费总量中的比重都在77%以上。在工业内部,2012年,十大高能耗行业的能源消费占全部能源消费的59.92%,占工业能源消费的比重高达82.12%。交通运输部门的能源消费增长迅速,成为第二大能源消费部门。生活用能呈现快速的稳步增长态势,2000-2012年,生活用能量增加了2.58倍,年均增长率达19.83%;并且,居民生活用能结构由原来的"煤炭为主、电力补充"的消费格局转变到了目前的"电力为主、煤炭补充"的消费格局,生活用能结构的清洁化程度不断增强。能源消费结构的形成对山东省的能源安全和生态环境产生了明显的负面影响,能源消费的碳排放效应显著。1998-2012年,山东省能源消费的碳排放量增长了3.33倍,年均增长率高达22.19%,大于能源消费年均增长率和GDP年均增长率。山东省能源消费结构形成的影响因素主要有能源禀赋约束、经济增长和产业结构、能源利用效率低下、可再生能源开发利用滞后。为此,要推动能源消费革命,以促进能源消费体系转型;推动能源供给革命,以形成市场主导、多能互补、供需互动、内外合作的现代能源供给体系;推进传统产业改造升级、培育发展战略性新兴产业,以转变经济发展方式;综合运用多种市场和经济手段,增强企业自主节能减排、社会公众低碳消费的内生动力。     

长江中游城市群综合发展水平时空分异研究

区域可持续发展理念已被社会各界所接收,并逐步深入到社会发展计划及区域政策制定中。以区域差异分析为基础的区域格局优化是促进区域发展的核心内容。从经济发展、资源利用、环境保护、人口与公共服务和科技创新等5个方面选取23个指标,构建其监测评估指标体系综合分析长江中游城市群综合发展水平时空格局演变,有助于认清长江中游城市群综合发展格局形成的过程,出现的问题及产生的原因,从而制定相应的区域调控政策,这对于促进长江中游城市群内部区域之间协调发展及推进中部崛起战略具有重要的现实意义。基于2005年和2011年长江中游城市群37个地级市的统计数据,借助SPSS、GIS软件,采用全局主成分分析法评价分析其综合发展水平及时空分异,并对其成因进行分析。结果表明:区域综合发展分值有所提升,但增长潜力仍然很大;发展水平差异显著,且两极分化趋势明显;整体呈现出以武汉和长沙为中心,以南昌、合肥为副中心发展格局,但中心城市带动作用较弱,制约各城市群发展的因素各异。因此,未来长江中游城市群应努力提升区域经济发展总量的同时,转变经济产业结构,加强企业创新能力,寻求新的经济增长点。与此同时,应加大基础设施尤其是道路交通的投资强度;充分利用已有的地理区位及资源、科技人才优势发展第二、三产业,提高经济发展中资源的利用效率,降低能耗,保护环境;除此之外,还应加强区域宏观调控,注重城乡统筹发展,协调、平衡区域内部均衡发展,缩小区域之间及内部差异,促进技术转移和优势互补。     

三峡库区重庆段土壤保持服务时空分布格局研究

土壤保持是生态系统服务与功能的重要组成,在防止土壤侵蚀、减少径流泥沙与农业面源污染等方面具有至关重要的作用。以对国家生态安全具有重要作用的土壤保持生态功能区——三峡库区重庆段为研究区域,研究得到了2000~2013年时间序列区域土壤保持服务"流量"结果,结果表明:(1)三峡库区重庆段多年平均土壤保持量为604.39 t/hm~2·a,沿长江干流自西向东逐渐增强,区域差异显著;(2)三峡库区的土壤保持服务存在明显的垂直分异特征,随着高程的增加,以300 m与900 m为节点,出现递减-递增-递减的分段规律,与人类活动存在明显的相关关系;(3)增加森林覆被面积是改善区域土壤保持、减少水土流失的重要举措。同时,在三峡库区开展坡改梯工程,减少坡耕地的数量能够有效控制区域水土流失;     

长湖流域水质时空分布特征及影响因子

利用2009—2014年长湖5个水质监测点数据,采用时间序列法分析了长湖水质的时间变化规律,采用相关性分析法,分析了流域水污染的影响因子。结果表明:在时间上,长湖水污染物质量浓度季节变化明显,COD、TN、NH3-N均为7、9月较低,1、3月较高,丰水期水质好于枯水期。入湖地区TP质量浓度7月达最高值,且7月份入湖地区的桥河口、关沮口的NH3-N、TN含量稍高于5月。空间上,西北部入湖地区水质劣于湖心及东南部出湖地区。工业、生活等点源污水,以耕地为主的农业非点源以及天然降水量和径流量是影响水质的主要因素,入湖排污量、降水量和径流量与长湖水质呈显著相关关系(P0.05)。     

易诱发输电线路跳闸的山火时空分布规律及发生频率分析

基于中国南方电网某公司下属各局所辖区域内自2000年以来山火诱发高压输电线路跳闸事故的统计数据,从季节和月份等时间因素及地势地貌和林分类型等空间因素进行分布规律分析,确定山火诱发同步跳闸频率;为进一步探讨易爆发山火地区存在的问题和安全隐患,利用全国森林火险气象警报图与谷歌地球软件相结合的方法,对南方五省份(广西、广东、云南、贵州和海南)输电线路因山火跳闸的重灾区进行初步识别和划分。结果表明:时间上,可致跳闸的山火爆发具有季节性,一般集中于每年2—4月和每日11:00—18:00,发生频率依次为71.2%和91.2%,而在输电线路因山火跳闸率最高的2月份,云南西北部和广东北部的局部区域森林火险气象等级达到5级;空间上,可致跳闸的山火发生在阳坡的频率为94.1%,其中在缓坡和直线坡发生频率依次为50.0%和55.6%;维持山火可燃物多为桉树等油性速生林,发生频率为58.5%。此外,在地域分布上,云南、广西及南方五省份交界处由于森林覆盖稠密且高压输电线路分布密集,山火诱发跳闸事故较为严重。     

南京市秦淮区昼夜人口空间分布估算与分析

人口时空分布研究对于城市规划管理、土地利用布局优化以及生态资源环境评价具有重要的现实意义。以南京市秦淮区为研究区，选择Google Earth平台提供的2014年空间分辨率为0.27 m的高分辨率遥感影像，结合统计资料和实地调查，根据人们日常活动的时空位移规律，获取“人口-昼夜-土地利用”匹配关系，借助地理信息系统建模和空间分析技术，实现100 m格网单元尺度下的昼夜人口空间分布定量模拟，并从街道和建筑斑块尺度对人口空间化结果进行验证，进而分析昼夜人口空间分布格局。结果表明：(1）利用高分辨率遥感影像目视解译和街景地图等多源数据，可有效克服城市复杂下垫面的土地利用类型和建筑物图斑数据较难获取的困难，提高城市人口估算的空间分辨率；(2）利用土地利用类型和建筑物空间属性信息，能够合理地估算建筑物尺度上的昼夜人口空间分布；（3)由于中心城区建筑物功能布局以及城乡发展差异等诸多因素影响，城市中心城区昼夜人口的空间结构存在显著差异，白天人口分布范围较为广泛且部分区域具有显著的集聚特征，而夜晚人口的高值分布则相对分散，高值集聚区向城区周边推移。 关键词： 昼夜人口；时空分布；遥感；地理信息分析；南京市；秦淮区     

基于时空回归克里格和AOD数据的PM2.5时空插值

基于京津冀地区2016年PM_(2.5)浓度监测数据和MOD04的10 km分辨率气溶胶数据,结合时空位置,建立PM_(2.5)回归模型,使用时空回归克里格方法对京津冀地区进行PM_(2.5)时空插值,对比研究时空回归克里格与只使用监测站数据的普通时空克里格方法的时空插值结果。结果表明,两种方法的插值结果时空趋势相同,京津冀地区东南部PM_(2.5)浓度较高,夏秋两季浓度低于春冬两季;时空回归克里格插值结果的均方根误差为26.1,时空克里格插值结果均方根误差为28.3,即兼顾时空趋势并结合气溶胶数据的时空回归克里格插值精度提高了约8%。     

锡林郭勒盟风沙源治理区防风固沙功能变化评估

监测评估生态工程区的生态功能变化是实施推进生态治理修复工程的重要参考。基于修正风蚀方程(RWEQ)与GIS技术,评估分析了风沙源治理工程区内锡林郭勒盟的防风固沙功能动态变化,并重点探讨了降水量和植被覆盖度对防风固沙功能的影响。结果表明:2000—2015年锡林郭勒盟年均防风固沙量为14.56亿t,单位面积防风固沙约为74.78 t·hm~(-2),且分别以7.1%和6.3%的年均速率波动增加。整体来看,锡林郭勒盟防风固沙功能由东南向西北及东北方向递减,主要原因是东北部潜在风蚀风险较低。相比2000年,2015年锡林郭勒盟有32.63%的地区防风固沙能力升高,51.82%的地区稳定,另有15.55%的地区防风固沙能力下降。此外,锡林郭勒盟防风固沙功能变化与降水量和植被覆盖度变化均呈显著相关。因此,风沙源治理工程区防风固沙功能的提升应综合考虑气候变化、生态工程和人类活动的影响。