基于SWAT模型的淠河流域土地利用变化的水文响应模拟

以淮河南岸最大支流——淠河流域为研究区域,采用嵌套入ArcGIS软件的SWAT分布式机理性水文模型定量评估土地利用变化对降水-径流关系的影响.结果表明,1996-2010年淠河流域的土地利用变化主要表现为水田、旱地向建设用地转化以及林地向园地转化.相较于1996年的土地利用情景,2010年土地利用情景下的多年平均径流增加5.87％,年径流的增加主要表现为汛期径流增加,非汛期径流则呈减少趋势,径流量年内变幅加大.对于不同水文年份而言,平水年对土地利用变化的水文响应最明显,变幅最大,枯水年则略大于丰水年,淠河流域的水源涵养能力呈现减退趋势.     

基于MIKESHE模型的潮河流域土地利用与降水变化对水文的影响评价

运用多测站校正检验机制率定方法,应用MIKESHE模型量化评价土地利用与降水变化对流域水文的影响。结果表明,尽管MIKESHE模型在流域上游大阁站的模拟性能稍逊于下会站和戴营站,3个测站校正和验证阶段的Nash-sutchliffe系数值分别为0.56和0.49、0.65和0.69、0.57和0.68,但模型对于各测站平均径流的模拟效果较好,说明该模型在潮河流域等华北土石山区具有一定的适用性和应用潜力。与基准期(1963—1979年)相比,1980—1989年潮河流域年径流量减少约22 mm,土地利用与降水变化对流域水文变化的贡献相当,两者分别占总径流变化的59%和41%;1990—1999年年径流量较基准期基本没有变化,这主要是由于降水变化与土地利用变化对流域水文的影响作用相反;2000—2008年,流域年径流量较基准期减少35 mm,降水变化对径流减少的影响作用占80%,土地利用变化则占20%。     

基于遥感-过程耦合模型的地表蒸散量应用研究

作为陆面过程中地气相互作用的重要过程之一,蒸散发(Evapotranspiration,ET)在地球的大气圈-水圈-生物圈中发挥着重要作用。利用遥感-过程耦合模型BEPS,以中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据和NCEP/NCAR再分析资料为主要输入,模拟分析了2007-2009年美国区域的地表ET,同时利用通量观测网AmeriFlux的站点观测数据验证该模型在ET模拟研究中的可靠性与适应。结果表明：12个站点通量实测值与BEPS模型模拟的ET值的相关系数为0.7297(P<0.05),表明BEPS模型能够较好的模拟研究区的地表ET。ET在1年内呈现明显的单峰趋势,5-9月ET值较高,可达60 mm·mon-1以上,最小值在1月份,值为8.39 mm·mon-1,最大值在7月份,值为118.04 mm·mon-1。该区域ET的平均年总量为505 mm·a-1。受地形、气候的影响,ET最高值对应于南部区域,这些地区ET的年总量普遍在600 mm·a-1以上,最高值为1667 mm·a-1,对应的主要覆被类型为草地和农田;中北部和东部的大部分区域ET年总量为400~600 mm·a-1;ET最小值在西部区域,年总量小于400 mm·a-1,对应覆被类型为疏林地和混交林。降水量与ET差值呈现从东向西逐渐递减的趋势,最小值主要分布在西部沙漠。整个研究区域ET与降水量之比的平均值为0.72,由东向西基本呈现增加趋势,在西部以及中北部的部分地区比值达到最大。     

水文变异下东江流域枯水径流风险率分析

探求人类活动与气候变化对径流枯水风险的影响,对实现区域经济与环境的可持续发展有着重要的意义。以东江流域为例,通过对相对关联距离熵Hd辨识水文系统状态的跳跃,识别水文变异点,采用信息扩散风险分析模型评估径流的枯水风险率,分析径流枯水风险率在水文变异前后的变化趋势及演变情势。研究结果表明：东江流域在1972-1973年发生水文变异,与东江上游枫树坝建设运行时间基本一致。枯水风险率大于0.8的年份皆发生强厄尔尼诺事件,表明了厄尔尼诺现象出现时,当年东江流域月径流量普遍发生减少。在水文变异后,径流的枯水风险率降低,但变化幅度更加剧烈,同时枯水径流的风险率与降雨的相关性减弱,但与降雨的相关性还是超过0.9,这些都揭示了径流在水文变异后在主要受到气候变化影响的同时,越来越受到水利工程的调节作用的影响。研究成果可为流域综合管理部门决策提供参考。     

水土流失的定量遥感及其应用研究进展

简要介绍了水土流失定量遥感的概念，阐述了它的四项基本要求，报道了它的应用研究进展，并为尽快实现中国水土流失定量遥感提出了若干建议。     

水土流失的定量遥感及其应用研究进展

简要介绍了水土流失定量遥感的概念，阐述了它的四项基本要求，报道了它的应用研究进展，并为尽快实现中国水土流失定量遥感提出了若干建议。     

崇陵流域不同林分类型枯落物水文效应研究

为研究太行山崇陵流域不同林分枯落物的水源涵养能力,以侧柏(Platycladus orientalis)纯林(Ⅰ)、油松(Pinus tabuliformis)纯林(Ⅱ)、油松-刺槐(Robinia pseudoacacia)混交林(Ⅲ)和杨树(Populus L.)纯林(Ⅳ)4种典型林分为研究对象,通过野外调查和室内...     

海洋初级生产力的卫星遥感估算模型

海洋初级生产力估算在渔业资源管理、碳循环和全球变化研究中具有重要意义,准确的海洋初级生产力估算模型可直接为渔业生产和海洋管理提供决策支持,卫星遥感技术能够及时提供地表大尺度、动态的生态环境参数,因而在海洋初级生产力估算方面得到了广泛的应用.首先介绍了遥感估算海洋初级生产力的原理,对不同遥感模犁包括经验模型和基于生物机理的BPM模型、LPCM模型和VGPM模型等生理过程模型进行了比较分析.以渤黄海海域为研究区,利用MODIS/AQIJA卫星数据产品中的海表温度SST、离水辐射率Lw、海水漫射衰减系数.Kd490和海洋光合有效辐射PAR,计算出水柱的最大碳固定速率、真光层深度、遥感叶绿素浓度.选择全遥感数据驱动的生理过程模型VGPM,对渤黄海的初级生产力进行了估算和分析.结果表明:通过MODIS卫星数据基于VGPM模型估算的渤黄海海域的海洋初级生产力很好地揭示了海洋初级生产力在不同海区的分布和变化.整个渤黄海海区初级生产力的总体分布为从近海向外逐渐降低,其中渤海要较高一些,和前人调查比较一致.     

森林生态系统的水文调节功能及生态学机制研究进展

森林水文调节功能是森林所实现的重要服务功能之一,可是由于森林资源被无节制的开采利用,导致人们不断遭受森林破环所带来的洪旱灾害。因此关于森林生态水文功能研究已成为生态学和水文学的研究重点之一。近年来,国内外对森林水文调节过程及其生态学机制进行了广泛深入的研究,所以文章从森林的水文过程出发,对林冠截留、树干流、凋落物层截留、林地水分涵养和蒸发蒸腾及其影响因子的国内外研究现状进行了归纳分析,研究认为林地各冠层均能够截留降雨,降低雨水动能,从而减少地表径流的产生和对地表的冲击;凋落物层能蓄留水分、抑制蒸散、减缓地表径流;而树干流改变降雨水平空间格局,影响水分入渗以及土壤水源涵养。森林结构复杂,明显改变了降雨分配过程,而森林水文过程及调节功能又受到森林结构的制约,因此定量定性探讨森林生态系统的结构、过程与水文调节功能之间关系,是未来森林生态水文功能研究的重点。     

Predicting the effects of urbanization on runoff after frequent rainfall events

Urbanization dynamics are commonly subjected to powerful market forces, only partly managed by land-use plans. The density, location and pattern of urbanized areas affect rainfall-runoff relations. Consequently, it is essential to understand future impacts of urbanization on runoff and produce focused regulation. The goal was to analyze land-cover scenarios and their impact on runoff in an urbanized watershed in Israel. Present and predicted land-cover scenarios in a densely populated watershed were produced. The runoff response to rainfall was then simulated using a hydrological model. The impact of implementing afforestation and quarrying national outline plans was considered. By the year 2050, 50% of the watershed will be urbanized with a linear increase in runoff response. Afforestation and quarrying plans show little effect on runoff, although quarries may decrease runoff through percolation. As urbanization is expected to continue spreading in adjacent watersheds, statutory measures should be applied to mitigating runoff.     

遥感与GIS在蝗虫生境研究中的应用进展

蝗虫生境是蝗虫赖以生活、生存的环境。利用遥感技术获取与蝗虫密切相关的各种生境因子,并结合GIS技术研究和阐明蝗虫的生境因子对东亚飞蝗的产卵、孵化、成虫、迁飞等生育周期的影响机理,是实现对蝗虫监测、预测预警的基础。文章首先分析了各种蝗虫生境因子对蝗虫发生的影响机理,认为这些生境因子对蝗灾发生的影响不是孤立地起作用的,仅靠单个生境因子进行蝗灾的预测是不全面的,而遥感和GIS技术方便的获取、管理和分析多种生境因子数据,在大尺度蝗灾发生监测和预警中起到不可替代的作用。通过对遥感与GIS在蝗虫的不同发育阶段（蝗卵发育阶段、蝗蝻发育阶段和成虫阶段）的应用及其进展的分析,认为对蝗虫不同生育阶段的遥感监测需采用不同的参数和技术才能达到更好的效果,最后提出了遥感与GIS在蝗虫生境监测方面的未来发展方向。     

区域水土流失遥感与核素示踪联合评价技术研究

水土流失遥感调查具有宏观、快速、效率高的优点,可以实现水土流失时空动态监测;侵蚀137Cs核素示踪技术能够提供独立的土壤侵蚀与堆积数据以及空间分布的信息,与其它方法相比,不仅具有无时空限制、操作简便快捷的优点,而且可提供上世纪60年代以来的多空间尺度(测点到流域)年均净侵蚀量。核素示踪与遥感解译的结合,可实现水土流失评价的宏观与微观、点与面、估算与实测的结合,大大地提高水土流失评价时空分辨率和精准度。文章以锦屏二级水电站工程建设区域为例,将137Cs侵蚀示踪技术和水土流失遥感调查方法相结合,基于GIS技术,对区域内水土流失现状进行了评价。     

辽东湾双台子河口湿地翅碱蓬（Suaeda salsa）生物量遥感反演研究

通过现场采集辽东湾双台子河口翅碱蓬（Suaeda salsa）光谱数据,收集标准样方（1 m×1 m）的翅碱蓬生物量（Biomass）,建立相关植被指数与翅碱蓬生物量的遥感反演回归算法,发现辽宁双台子河口湿地翅碱蓬生物量与植被指数PVI、SAVI和MSAVI的相关系数R2较高,直线回归方程相关系数分别达到0.626、0.698和0.679。同时,利用得到的估算模型,结合1990—2005年的双台子河口的TM影像数据,反演该区域翅碱蓬分布面积和生物量。结果发现：辽东湾双台子河口湿地翅碱蓬面积变化呈先降后升的趋势。通过植被指数（NDVI、RVI、PVI和MSAVI）和生物量的算法反演,发现翅碱蓬生物量曲线与分布面积曲线的变化趋势一致。     

土壤遥感分类识别专家系统的结构设计

介绍了土壤遥感分类识别专家系统的设计原理与实现方法，阐述了土壤遥感分类识别专家系统的土壤分类决策判断树的构造原理，讨论了土壤遥感分类识别专家知识表示的基本原则和系统知识库中专家知识的组织方式，以及专家系统推理机的设计原理和推理规则的构建方法。系统采用压缩编码方式存储地学专题图形和遥感图像数据，具有数据与图像的存储更新、查询检索、分析处理、特征提取和信息输出等功能。该系统可以对遥感图像进行土壤类型的分类识别，并对分类精度进行监测与评价。用该系统对新疆天山北麓阜康试验区的土壤分类识别进行了试验研究，并对试验结果进行了讨论与评价。     

中国陆地植被生态系统生产有机物质价值遥感估算

可持续发展的战略要求推进生态资产研究,对生态系统生产有机物质功能价值的估算则是生态资产评估的重要组成部分。利用改进的CASA模型对中国陆地生态系统1995年NPP进行了估算,它与实测数据和国内其他研究成果的比较验证证明了该方法的可靠性;进而对1995年全国陆地生态系统生产有机物质的价值进行了估算,结果表明,1995年中国陆地生态系统净第一性生产力生产有机物质的总价值为1.902049×1012元.a-1,其空间分布是从东部向西北递减、由中部向东北和南部递增;从类型上看,常绿阔叶林的单位面积值最高,裸地和极稀疏植被的单位面积值最低。     

干旱区绿洲土壤盐渍化程度遥感定量评价

土壤盐渍化是制约渭干河-库车河三角洲绿洲内部植被生长最主要的生态环境地质问题,也是影响区域农业生产的第一障碍性问题.利用Landsat TM遥感数据,构建了多维向量空间下的11个遥感定量指标.首先,采用因子分析方法分析不同程度的盐渍化与这11个指标之间的相关性,并建立因子得分模型.其次,采用Fisher逐步判别分析法从这些指标中筛选出8个与盐渍化程度密切相关的指标:氧化铁、归一化盐分指数、地表反照率、植被指数、TM1、TM5、地表温度、湿度指标,并对这些指标建立判别方程,然后对渭干河—库车河三角洲绿洲典型样区盐渍化程度进行评价,将所有的实地样本分别代入判别方程,通过分析,发现判别方程的精度较高,与实际情况较吻合.轻度盐渍化的判别精度为80.3%,中度盐渍化的判别精度为68.75%,重度盐渍化的判别精度为83.65%.中度盐渍化土地的判别精度与轻度盐渍化、重度盐渍化土地的判别精度相比较低,这与中度盐渍化的光谱特征与其它地物易混淆有关.总之,所选取的指标简单,易于获取,有利于盐渍化的定量分析与评价.     

热岛效应季节动态随城市化进程演变的遥感监测

作为城市特有的一种环境问题,热岛效应动态发展变化的规律是城市热岛研究的基础工作.遥感技术在城市热岛动态变化监测方面的有用性已经得到了证实.然而当前城市热岛遥感研究基本都取少数几景进行对比分析,这使得遥感在城市热岛时空动态监测方面不能充分发挥作用.采用50景长时间序列Landsat TM和ETM+SLC-on/off影像,采取定性和定量分析相结合的方法,使用热岛强度、热岛范围等指标和热岛显著区的概念对厦门市1987-2008年20年间热岛季节动态随城市化进程演变的趋势进行分析,结果表明:厦门城市热岛在2003、2004年之后已由春夏秋扩展到冬季,且冬季热岛的高等级斑块在数量、个体面积和总面积上均有明显增长趋势.引起这种变化的原因还需要进一步研究和分析.