丹江口库区陆地植被物候空间格局及其与海拔的响应关系

海拔高度变化对区域温度、降水都起着至关重要的作用,从而会对植被物候特征产生影响。以丹江口库区为研究区,分析库区植被物候随海拔变化特征,该工作的开展对进一步认识库区植物物候空间特征,进而监测库区土地覆盖变化具有重要实践意义。研究采用Savitzky-Golay滤波算法重建库区2001~2012年MODIS 16天最大合成EVI时序影像数据,对重建后的时间序列影像采用动态阈值法提取库区陆地植被关键物候特征信息,并对库区陆地植被物候特征随海拔梯度变化特征进行分析。研究结果表明,丹江口库区陆地植被生长季为4月上旬至10月上旬,南部山区林地生长季最长,而库区中部、东部耕地生长季较短。植被物候特征随海拔梯度变化呈现两个较为明显的区域,低海拔区域植被生长季开始时间(Start of Season,SOS)随海拔升高而提前,生长季结束时间(End of Season,EOS)随海拔升高而推迟,进而导致生长季长度(Length of Season,LOS)随海拔升高而延长。而在海拔较高山区,林地植被物候呈现完全相反变化趋势。受丹江口水库和人类活动的影响,丹江口库区植被分布随海拔变化呈现两个较为明显的区域。     

基于时序植被指数的湖北省物候空间特征分析

湖北省地貌类型多样,植被类型丰富,也是农业大省,物候信息监测对于自然生态和农业生产具有重要意义。使用MODIS MOD13Q1 产品中的归一化植被指数数据集,运用时间序列谐波分析法重构 NDVI时序曲线,并结合土地覆被数据,采用物候特征动态阈值法获取湖北省植被物候空间分布特征,分析不同土地覆被类型的物候指标。结果表明：(1)湖北省西部山区、东南部和东北部丘陵地区,多为自然植被覆盖,且植被状况良好,NDVI最大值达到0.75以上,大部分区域NDVI最小值在0.6以上。中部江汉平原和农作物区域NDVI变化受农业耕种方式影响较大,与自然植被NDVI变化特征有所差异。(2)不同土地覆被类型物候特征各异。湖北省大部分区域的植被在2月到3月进入生长季,11月到12月结束生长,襄阳地区呈现相反的特征。耕地、裸地、水体等受人类影响较大的土地覆被类型生长季长度较短,开始时间较晚,结束较早。森林、草地、灌丛等自然植被生长季长度较长,开始较早、结束较晚。(3)物候参数由于地形地貌、地表覆被类型、人类和自然因素的影响具有显著的差异,对区域植被生态状况、不同土地覆被类型物候空间分布特点的分析,结果对于植被生态保护、植被分类、农业区划等都具有参考意义。     

长江上游流域生长季植被覆盖度时空变化特征及其成因

植被覆盖度是衡量区域植被生长状态及描述生态环境质量的重要指标,基于MODIS MOD13A3遥感数据和气象数据,采用趋势分析法分析长江上游流域生长季植被覆盖度时空变化特征,进一步采用偏相关分析、残差分析法揭示植被覆盖度变化对气候和人类活动的响应机制。结果表明：(1)2000～2019年长江上游流域生长季植被覆盖度呈显著上升趋势(P<0.05),增长速率为1.3×10^-3/a,多年平均植被覆盖度为0.64,呈东部向西北部逐渐下降趋势;(2)植被覆盖度空间分布异质性显著,61.5%的区域呈改善趋势,主要为分布在嘉陵江流域及乌江流域的栽培植物,退化区域占38.5%,主要为分布在金沙江流域及岷江上游流域的针叶林、草甸及灌丛;(3)植被覆盖度以海拔3.5 km为界,呈先上升后下降态势,海拔低于3.5 km,植被覆盖度变化随海拔变化梯度较小,海拔高于3.5 km,植被覆盖度随海拔变化梯度较大;(4)以降水为植被覆盖度变化主要影响因子的像元面积占57.5%,分布多集中在嘉陵江流域及乌江流域,以气温为主要影响因子分布较分散;(5)2000～2019年长江上游流域人类活动对植...     

川西山区交通与GDP的海拔梯度性及其相关关系

以西部山区的缩影川西为研究对象,利用交通矢量化数据和自然社会经济数据,在GIS软件支持下,探讨"十五"计划以来不同时期川西山区交通通达性与GDP的海拔空间分异性及其相关关系。结果表明:(1)2000~2013年间川西山区交通通达性有了显著提高,各县通达水平两级分化有所减弱,高值区集中于攀西城市群,低值区主要位于甘孜州;(2)川西山区GDP与交通水平均具有较为明显的海拔梯度分异,表现为中低海拔区中海拔区高海拔区高原区,呈现出"反自然梯度特征";(3)从整体上看,川西山区通达性指数与GDP存在显著正向关联且关联程度不断加强,交通主干线显现出更为明显的经济促进作用,而边缘化的地理区位不利于地区对外开放,阻滞了经济发展;(4)不同时期各海拔区交通通达性及其构成要素与GDP的关联方向和程度差异较大。     

贵州省不同地貌类型下植被物候时空变化及其对气候的响应

为研究贵州省物候变化特征及其影响因素,基于2002～2017年MCD12Q2数据和气候资料,采用数理统计方法对贵州省植被变化及其对气候变化的响应进行探讨。结果显示:(1)贵州省植被生长始期(SOS)呈现出由东向西逐渐延迟的经向空间分布特征;在各地貌区中,SOS相对较早的是Ⅰ区,而相对较晚的是Ⅵ区。生长末期(EOS)较早的地区相对集中于Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ区的西部地区,而较晚集中于Ⅴ区的东部及北部和IV的西南部。生长季长度(LOS)偏短的地区集中分布于III、Ⅴ区的西部及Ⅵ区,LOS较长的地区集中分布于Ⅰ、Ⅳ区的西部及Ⅴ区的东部。(2)贵州省多年平均SOS为第86 d,Ⅵ区最晚,Ⅰ区最早。多年平均EOS为第333 d,其中Ⅴ区最晚,Ⅱ区最早。16年平均LOS为247 d,Ⅳ区最长,Ⅵ区最短。(3)SOS平均以4.2d·(10a)^-1的速率不显著提前;Ⅵ区提早速率最大;Ⅳ区提早速率最小。EOS以3.9 d·(10a)^-1的速率不显著推迟,Ⅴ区的推迟速率最大,Ⅱ区推迟速率最小。LOS以2.8 d·(10a)^-1的速率延长;Ⅵ区延长速率最...     

气候变化下汉江上游林地植被生态需水量的时空演变

研究气候变化下林地植被生态需水量的时空变化,对于保护涵养水源的林地植被系统,合理规划管理流域水资源有着重要作用。以汉江上游流域11个气象站点1971~2010年的气象资料为依据,采用结合[1]土壤含水量与植物类型修正蒸散发量得到植被生态需水量的方式,从时空角度定量研究了在生长季4~10月份流域林地植被生态需水量及其趋势性变化,并且分析了生态需水量对各气象因子变化的敏感性程度。结果表明:汉江上游流域林地植被多年平均生长季生态需水量为6.915 8×109 m3,整体上呈现非显著性增加趋势,在空间分布上具有明显的地带性特征。生态需水量对不同气象因子有不同程度的敏感性:最高温度水汽压太阳辐射风速最低温度,生态需水量对各气象因子敏感程度的地带性分布特征还与各区域的纬度、海拔、植被类型和下垫面情况有关。     

江汉平原涝渍地域分异规律研究

通过五年研究，澄清了江汉平原涝渍灾害形成的原因。根据微地貌特点和涝渍状况将江汉平原涝渍地域土地分为7种类型：洲滩平地季节性洪涝地域，淤高平地季节性暗渍地域，中间平地季节性渍害地域，低湿平地渍害地域，滨湖平地涝渍地域，湖泊水面调蓄地域，碟形洼地涝渍圈。江汉平原涝渍微地域分异和演变规律主要表现在6个方面：(1)在平面上与河流呈水平带状分布；(2)在空间上呈梯度分布；(3)碟形洼地涝渍特征呈同心圆分布；(4)涝渍微地域随时间推移发生有序地演变；(5)人类活动越来越成为江汉平原涝渍地域分异的主导因素；(6)江汉平原涝渍微地域与涝渍灾害呈显著的相关性。根据江汉平原涝渍微地域涝渍发生特征，提出了因地制宜、分区开发的指导思想，并选点进行了实证开发示范，取得了显著成效。     

贵州省石漠化敏感区生态红线空间分异与管控措施研究

贵州省石漠化演变态势遏制了长江、珠江流域的生态安全需要。为响应国家生态环境保护与修复政策,加强长江上游生态保护工作,遏制贵州省生态环境恶化趋势,研究基于遥感和GIS技术,针对贵州省喀斯特石漠化等典型生态环境问题,依据《生态红线划定技术指南》(2015-06)建立敏感性评价指标体系及评价模型,评价贵州省石漠化敏感性现状,划定石漠化敏感区生态保护红线,定量揭示贵州省石漠化敏感区生态红线现状及地域分异,并根据贵州省石漠化治理实际情况,提出具体管控措施。结果表明:(1)2011年贵州省石漠化敏感性以强度敏感性为主,面积达36 227.83 km~2,占全省喀斯特地貌面积的32.23%,总体分布规律呈条带状分布;(2)通过叠加分析得出石漠化敏感区的空间分布与石漠化现状有一定关系,表现为除去无明显石漠化、潜在石漠化、不敏感性、轻度敏感性之外,已石漠化土地与中度以上敏感性所占面积比例变化趋势呈正相关。(3)贵州省石漠化敏感区生态红线面积达6 814.25 km~2,占全省国土面积的3.87%;主要由破碎斑块组成,较集中分布于贵州北部、南部及西部地区,其中遵义市、毕节市以及黔南州面积最大、最集中;(4)石漠化敏感区生态红线的管控措施应实施治理与保护并行,主要以保护为主,同时,加强石漠化敏感区综合治理以及生态保护政策体系建设。     

长江三角洲地区四季变化特征及城市化影响研究

基于1961～2017年长江三角洲地区(以下简称长三角)112个气象站点逐日气温数据和1981～2015年各气象站点周边10 km范围内建设用地面积变化资料,利用线性趋势、Mann-Kendall突变检验、相关性和显著性检验等气候统计方法,分析了长三角四季开始日期、四季长度变化特征及其受城市化的影响.结果 表明:过去57年间,长三角入春和入夏日期分别以2.1和1.7 d/10a的趋势显著提早,入秋和入冬日期分别以2.0和1.3 d/10a的趋势显著推迟,并在几乎所有地区都呈提早或推迟趋势.长三角区域平均夏季长度以3.6d/10a的趋势显著延长,冬季长度以3.5d/10a的趋势显著缩短,且在长三角绝大部分地区都显著;春、秋季长度变化不显著.四季开始日期大多在20世纪90年代中后期发生显著突变.区域内城市建设用地的增长与四季变化具有较好的对应关系.城市化进程引起的建设用地增长,导致了下垫面地表物理属性的改变和地表能量平衡变化,促进四季增温并使春夏季提早、秋冬季推迟和夏季长度的增加、冬季长度的缩短.     

气候变化对安徽省淮北地区夏玉米气象产量的影响

基于安徽省淮北地区24个气象观测站1961～2018年逐日气象资料及对应市(县)1961～2014年夏玉米产量资料,采用气候倾向率、M-K突变检验、相关分析、回归分析等方法,分析了安徽省淮北地区夏玉米生长季太阳总辐射、≥10℃积温、气温日较差、降水量等气候资源时空变化特征及对夏玉米气象产量的影响.结果 表明:(1)1961～2018年安徽省淮北地区夏玉米全生育期、营养生长期、并进期、生殖生长期太阳总辐射和日较差均呈极显著减少趋势(P＜0.01),≥10℃积温和降水量呈不显著增加趋势;空间分布上,太阳总辐射和气温日较差由北向南逐渐减少,≥10℃积温空间差异小,降水量总体呈径向分布,高值区位于淮北东部.(2)近58 a安徽省淮北地区夏玉米生长季太阳总辐射和日较差分别在1981和1982年发生了由多到少的突变,突变后较突变前分别减少了220.1 MJ·m-2和0.7℃;≥10℃积温、降水量无明显突变点.(3)降水量是影响淮北地区夏玉米气象产量的主要因子,并与气象产量呈二次曲线关系;≥10℃积温对夏玉米气象产量影响为负效应,其中并进期达显著水平(P＜0.05);太阳总辐射和气温日较差影响不显著.气候资源变化对夏玉米气象产量综合影响在全生育期和并进期达到显著水平(P＜0.05),在营养生长期达极显著水平(P＜0.01).(4)安徽省淮北地区在夏玉米种植过程中,可以通过加强水利基础设施建设,提升水分调节能力,提高夏玉米气象产量.     

中国南方7省冰冻天气时空分布规律研究

利用我国南方7省1951～2008年112站逐日气象资料,采用极差标准化数据处理技术,设计了可反映我国南方地区冰冻天气时空分布的综合指标体系。指标体系定义了冰冻日、单站冰冻天气过程、综合冰冻指数及区域持续性冰冻过程,并基于综合冰冻指数分位数,对冰冻天气过程进行了分级。给出了发生区域持续性冰冻过程年度的冰冻起止时间和地理分布范围,通过对冰冻日、雨凇雾凇日、冰冻指数及其重现期等项目分析,揭示了我国南方地区冰冻天气时空分布规律,主要有：（1）我国南方地区发生区域持续性冰冻灾害天气最严重的前5位分别为2008、1955、1984、1964、1957年度,其中2007～2008年度最严重。1951～2008年冰冻日数和冰冻指数减小明显;（2）贵州是我国南方地区冰冻天气最为严重省份,其次为安徽、湖南和湖北。冰冻天气与海拔高度相关性较好,海拔越高,冰冻越严重;（3）我国南方地区的冰冻天气,贵州和湖南南部地区以冻雨为主,其他地区以降雪为主。经评估分析,综合冰冻天气指数具有时间和空间可比性,可较好地描述大范围冰冻天气的时空分布规律     

青海省近20年森林植被碳储量变化及其现状分析

基于林业生态功能和青海省森林资源清查数据,采用森林植被生物量换算因子连续函数法,系统估算与分析青海省森林植被碳储量、碳密度,研究其近20 a碳储量变化并进行现状分析。结果表明：(1)青海省森林碳储量为11 182 64222 t,占同时期全国总碳储量的198%,青海省森林生态系统中面积占较大比重的中龄林,其碳储量尚未达到最大,有较大发展空间;(2)青海省近20 a天然林类型中碳储量较大的前4种分别是：柏木（Cupressus funebris）、桦木（Betula）、杨树（Populus）、云杉（Picea asperata）天然林,表明这几种天然林在青海省森林植被中占有重要的地位,其集中分布对区域生态功能的发挥起主导作用;(3)所采用的碳储量估算方法尚存不足,在以后计算中应考虑根据不同林分类型的含碳量进行计算     

中国国家森林公园空间可达性测度

以国家森林公园为例,基于GIS技术,通过最近邻指数和热点聚类法分析中国713个国家森林公园的空间结构特征;运用栅格成本加权距离算法,计算1991年和2010年中国国家森林公园的空间可达性,并测算县域单元的整体可达性;利用空间关联方法分析了县域可达性的空间差异。结果表明：中国国家森林公园的空间分布总体上呈现出聚集分布的特点,〖JP2〗国家森林公园的平均可达性时间从1991年的16818 min缩短为2010年的13786 min;〖JP〗可达性在全国的分布差异十分明显,可达性空间分布具有明显的交通指向性;县域可达性热点区域的分布呈现显著的热点–次热点–次冷点–冷点自东向西带状分布的格局     

基于C5.0决策树和时序HJ-1A/B CCD数据的神农架林区植被分类

我国神农架林区海拔高、气候复杂,森林类型多样,结构破碎,森林遥感分类难度较大。将2013年时间序列HJ-1A/B CCD遥感影像作为数据源,计算出植被指数(NDVI、DVI、RVI)和主成分第一分量(PC1),使用DEM数据生成地形因子(高程、坡度、坡向),构建植被分类时序因子集。运用C5.0决策树分类法将神农架林区植被细分为七类:针叶林;针阔混交林;落叶阔叶林;常绿和落叶阔叶混交林;常绿阔叶林;灌丛和草甸。结果表明:该方法的总体精度为72.7%,Kappa系数为0.67;在6~8月,针叶林、草甸和灌丛的植被指数明显低于常绿阔叶林、常绿和落叶阔叶混交林、落叶阔叶林和针阔混交林,对分类的贡献较大,称为植被分类的"窗口期"。PC1、NDVI和高程因子对神农架林地的区分度较高,而坡度、坡向和RVI因子对分类帮助不大。作为一种智能分类方法,C5.0决策树分类方法应用于30m分辨率的时间序列HJ-1A/B CCD数据,能够将地貌复杂的神农架林区植被分为七类,提高了类别精度,具有更高的应用价值。     

贵州省农村贫困化的时空分异与影响因素分析:2003～2015

研究农村贫困化的时空分异与影响因素对因地制宜制定脱贫战略具有重要意义。以贵州省县域为研究单元,选取贫困发生率为研究指标,采用变异系数、空间统计模型、空间变差函数、双变量LISA模型等定量方法对2003～2015农村贫困化的时空分异格局演变及影响因素进行了探讨,得出以下结论:(1)贵州省农村贫困程度整体在加深,区域差异日益加剧,在空间上呈东部、南部、西部高,而中部和北部低的"U"形空间分布格局。(2)县域贫困化重心在107.047 2°E～107.174 4°E,26.668 5°N～26.713 2°N之间变动,总体上向东南方向移动,贫困化大体呈现"东北-西南"的空间分布格局。(3)农村贫困化空间格局演变同时受到随机性和结构性因素影响,其空间分异主要体现为南—北向,而西北—东南方向则较为均衡。(4)农村贫困化与影响因素的相关性存在较大差异,农民人均可支配收入、人均粮食产量与农村贫困化的负相关关系最为明显,各因素与农村贫困化的双变量LISA聚类图的空间差异明显。最后,从统筹区域协调发展、制定差异化扶贫措施和走产业扶贫的道路等方面提出了破解贵州省农村贫困的对策建议。     

贵州省经济弱县的确定及其特征分析

应用层次分析法,测算出贵州每个年度全部县域的经济社会发展综合实力排序值及其排序位次。由此得出排在前列的一部分县域,列为该年度经济强县,排在末尾的另一部分县域,列为经济弱县。贵州经济弱县一般特征是:人均GDP较低;农村贫困面较大;边际地理区位;属于民族自治的经济弱县较多;山地面积较广。当前分布格局为:东部经济弱县较多,西部较少。相对集中的经济弱县,形成4个片区。从每个片区的自然条件出发,论述维护生态环境与发展经济的有利和不利因素,揭示片区差异,提出必须解决的问题。     

基于TES数据的亚洲大气水汽中δD空间分布特征研究

基于TES反演的大气水汽及水汽中HDO数据,对亚洲大气水汽中δD在垂直和等压面上的分布特征进行了分析。在垂直方向上：多年平均显示δD值在对流层由低空向高空逐渐降低,最小值出现在80~100 hPa的对流层顶,进入平流层后则随高度升高而增加;约从500 hPa至对流层顶,等值线非常平直;在500 hPa以下的对流层中低层,等值线则存在着波动。在等压面上：δD值的多年平均纬向分布明显,表现出随纬度增加而减小;在低纬地区的同纬度,δD值由海洋向大陆递减。δD的季节差异则显示在中纬度地区的亚洲大陆,ΔδD为正值且自西向东正值的分布范围、大小均逐渐减小;在低纬和高纬地区,ΔδD值则均为负值;在同纬度地区,海洋上的ΔδD明显小于陆地。另外,发现平流层的等压面上,δD的多年平均、季节差异均表现出与对流层相反分布的特点