重庆市2000~2015年土地利用变化时空特征分析

研究区域土地利用变化及其时空特征,可以为将来的区域土地利用规划和管理提供基础。基于2000年、2005年、2010年和2015年4期土地利用遥感影像解译数据,结合GIS空间分析方法,从土地利用变化速度、转移方向、利用程度3个方面定量分析了重庆市2000~2015年土地利用变化的时空特征。结果表明：（1）研究期内,耕地、草地和未利用土地持续减少,且耕地减少速度呈增大趋势,主要减少区域分布在主城及周边区县;林地、水域和城乡建设用地面积增加。（2）区县之间各类土地利用变化的相对速率差异较大,其中草地的相对变化率相差最大,其次为水域、耕地和林地。耕地变化最大的区域主要集中在主城区,城乡建设用地在各区县均有较大变化;水域发生较大变化的区县均与大型水利工程的修建有关。（3）重庆市在2000~2005年土地利用变化最剧烈,随后朝着越来越稳定的方向发展;区县间土地利用变化剧烈程度差异明显,但这种差异朝着缩小的方向发展。（4）渝东北、东南区域耕地、林地、草地之间转换活跃,但活跃度随时间后移递减;耕地一直是其他地类最主要的转入来源之一,城乡建设用地越来越成为其他地类的主要转出方向。（5）重庆市土地利用水平总体上处于发展期,土地利用程度的区域分布格局基本上保持不变,但差异明显,越往东北、东南区域,土地利用程度越低;全市土地利用程度变化量的分布格局呈现为以渝中区为核心从内到外依次为“弱变化——剧烈变化——较强变化——较弱变化”的圈层扩展形态。     

2000～2015年江汉平原区域植被NPP时空特征及其对气候变化的响应

植被NPP对气候变化的响应是全球变化与陆地生态系统碳循环研究的重要核心内容之一。利用CASA模型估算了2000~2015年江汉平原植被NPP,并利用线性回归与逐像元相关性分析方法定量研究了江汉平原植被NPP的时空变化特征及其与气候因素的相关性。结果表明：（1）16年来江汉平原植被NPP的年总量在25.43~29.76 TgC之间,呈波动增加趋势;（2）江汉平原NPP的空间分布格局具有明显的不均匀特征,形成一系列的高值中心和低值中心,符合“丘陵-平原-河流-城市”的衰减趋势;（3）江汉平原NPP与年降水量、年均温的相关系数分别为0.183 7和0.498 5;经显著性检验可知,江汉平原NPP的产量与年降水量相关性较弱,而与年均温则呈较强的正相关关系;（4）植被NPP与年降水量、年均温呈正相关的像元面积分别占总面积的69.19%和83.41%,主要分布在江汉平原腹部的农耕区域,说明江汉平原农耕区NPP的产量对年降水量与年均温的依赖性较强。     

1990-2015年世界能源时空演变特征研究

能源系统是从能源开采、能源生产到能源运输,再到终端消费或储备全过程的系统工程.能源在区域之间的运输促进了世界能源网络的形成,随着时间推移和各种外部因素的变化,能源空间格局也随着发生剧烈的变化.基于1990-2015年195个国家能源生产消费数据和贸易矩阵,采用双因子趋势图法和社会网络分析法分析世界能源生产、消费与运输的时空演变特征.结果表明:①世界能源的生产主要分布在中东、亚太、前苏联、北美、中南美和西北非,原油、天然气和煤炭的空间格局也存在差异.②世界能源消费增长存在波动,高消费量高增长率的区域分布在亚太和新兴经济体,欧洲能源消费放缓,北美、日本、俄罗斯消费出现负增长趋势.③从世界能源运输来看,能源出口集中在前苏联、中东、西北非和中南美地区,能源进口集中在亚太及欧美地区;世界能源运输整体流动性增强,中东和北非局部时期存在波动;能源生产国外向中心性不断攀升,亚太和新兴经济体内向中心性增长最快;形成“核心-次核心-节点”的层级结构,欧洲地位下降,亚太作用增强,多元化趋势显现;能源运输存在8条主要路径.④经济增长、政治局势、国家关系以及能源开发技术都对世界能源时空格局产生重大影响,各国也纷纷通过能源来源多样化、双多边合作、能源战略储备、新能源开发保证自身能源安全.随着页岩油气开发技术、新能源技术的发展普及,尤其是煤炭消费在世界范围的放缓锐减,未来世界能源空间格局也即将发生重大调整.     

2000～2015年川西高原植被EVI海拔梯度变化及其对气候变化的响应

川西高原植被系统受地形因子影响在垂直方向上空间特征差异明显。以MODIS EVI遥感数据作为植被动态监测指数,结合高程数据分析2000～2015年川西高原植被EVI沿海拔梯度的变化规律,然后根据川西高原内部及附近39个气象站点的气温和降水资料开展川西高原植被EVI变化对气候变化的响应研究。结果表明:(1)川西高原近16年生长季植被EVI以0.8%/10 a的速率波动增加,沿海拔梯度具有先升高后降低的特点,垂直分布特征差异显著;(2)川西高原植被EVI变化趋势整体处于稳定状态,改善面积多于退化面积。在1 000 m的低海拔区域,由于人类活动的干扰,植被退化严重;中等海拔范围内水热条件充足,利于植被生长,植被逐渐得到改善,局部地区有轻微退化现象;在4 000 m的高海拔地带,植被EVI波动幅度较低并趋于稳定;(3)不同高程区间内植被EVI变化受气候影响不同,川西高原高海拔地区植被生长主要受气温控制,而中等海拔地区受降水影响较大。(4)在0.05显著性水平下,川西高原植被EVI变化受非气候因子驱动的面积分布较广,约84.22%;受气候因子驱动的面积占比为15.78%,气温对植被生长和分布的驱动作用强于降水驱动作用。     

1989~2015年武汉市城市格局时空演变分析

城市格局时空演变以土地利用变化为承载,为城市用地调控、空间发展政策的制定提供依据。以武汉市主城为实证区,采用1989、1999、2008和2015年4期Landsat遥感影像为数据源,综合空间信息技术、用地扩张量化分析方法研究城市土地利用转换关系,测度建设用地扩张强度、弹性与方向,揭示城市格局时空演变过程。结果表明：1989~2015年间,武汉市主城区土地利用变化以建设用地扩张、未利用地和耕地减少为主,经济增长与建设用地扩张关联度高;主城区建设用地在1999年之后扩张速度明显加快,总体扩张强度逐步加强。建设用地扩张呈现时空不平稳状态,扩张主要集中在以汉阳、青山为代表的城郊过渡带区域,以及硚口、武昌等老城区的更新改造区域,1989~2008年间扩张方向以偏西向为主,2008~2015年间扩张方向以东南向为主,反映城市区域发展阶段的差异和空间开发政策变动的影响。     

太湖流域1954~2006年气候变化及其演变趋势

用Mann Kendall统计检验方法对太湖流域6个气象站点1954~2006年降水、气温、相对湿度、日照时数的变化趋势和时空特征进行了分析,结果表明：50余年来太湖流域降水量呈较弱的增加趋势,冬季和夏季降水增加显著;空间变化趋势表现为北部地区降水量呈下降趋势,东南部地区呈上升趋势。年平均相对湿度表现为微弱的下降趋势,M K倾斜度值为 -099%/10 a;春、秋季相对湿度都显著减小,而夏季减小幅度较弱,冬季减小现象不显著。年平均气温呈现明显上升趋势,并表现出最低气温比最高气温增高趋势显著的特点,冬、春季增温显著;空间分布变化趋势为以平湖和溧阳为中心的两个地区上升趋势最小,以上海为中心地区上升幅度较大。年日照时数的下降趋势幅度较大,以溧阳为中心的西部地区最为明显,四个季节日照时数都呈减少的趋势;空间分布变化趋势表现为全流域呈减少趋势,由西向东减少幅度依次减小。气候变暖,降水将进一步增加,必然导致径流也呈增加趋势,在一定程度上加大了太湖流域洪涝灾害发生的可能性。分析成果有助于进一步研究气候变化对太湖流域水资源和防洪安全的影响,也将为太湖流域未来气候变化情景的构建提供科学依据。     

太湖流域1954~2006年气候变化及其演变趋势

用Mann Kendall统计检验方法对太湖流域6个气象站点1954~2006年降水、气温、相对湿度、日照时数的变化趋势和时空特征进行了分析，结果表明：50余年来太湖流域降水量呈较弱的增加趋势，冬季和夏季降水增加显著；空间变化趋势表现为北部地区降水量呈下降趋势，东南部地区呈上升趋势。年平均相对湿度表现为微弱的下降趋势，M K倾斜度值为 -099%/10 a；春、秋季相对湿度都显著减小，而夏季减小幅度较弱，冬季减小现象不显著。年平均气温呈现明显上升趋势，并表现出最低气温比最高气温增高趋势显著的特点，冬、春季增温显著；空间分布变化趋势为以平湖和溧阳为中心的两个地区上升趋势最小，以上海为中心地区上升幅度较大。年日照时数的下降趋势幅度较大，以溧阳为中心的西部地区最为明显，四个季节日照时数都呈减少的趋势；空间分布变化趋势表现为全流域呈减少趋势，由西向东减少幅度依次减小。气候变暖，降水将进一步增加，必然导致径流也呈增加趋势，在一定程度上加大了太湖流域洪涝灾害发生的可能性。分析成果有助于进一步研究气候变化对太湖流域水资源和防洪安全的影响，也将为太湖流域未来气候变化情景的构建提供科学依据。     

2000~2013年鄱阳湖流域蒸散量时空变化

蒸散是陆地表面水分循环的重要过程,是研究流域水资源、水循环等领域的重要参数。以鄱阳湖流域为研究对象,利用鄱阳湖流域5个主要子流域水文控制站监测流量资料和气象站监测降水资料,根据水量平衡原理计算各子流域年度蒸散,验证MODIS蒸散数据产品（ET_MOD）,并分析2000~2013年鄱阳湖流域蒸散时空变化状况和土地利用变化对蒸散量的影响。研究结果表明：（1）ET_MOD具有较高的精度,年蒸散量的平均误差为165.9 mm,平均相对误差为9.78%;（2）2000~2013年鄱阳湖流域的年蒸散变化范围875.4~912.2 mm;鄱阳湖流域总蒸散量呈先增加后减少的“几”字形季节变化特征;（3）从蒸散量与地形特征的关系看,鄱阳湖平原区蒸散量低,周边的山地丘陵区较高;各子流域的蒸散量表现为：赣江流域 > 抚河流域 > 信江流域 > 修水流域 > 饶河流域;（4）土地利用方式对蒸散量有显著的影响,各土地利用类型的平均蒸散量表现为：林地 > 农田 > 草地 > 未利用地。     

汉江流域1960~2014年降雨极值时空变化特征

深入研究降雨极值的时空变化规律和特点,有助于提高应对极端灾害的能力。通过构建PDS/GP模型,并引入降雨极值变化指标,结合统计检验分析汉江流域15个气象站点1960~2014年春、夏、秋季以及全年月降雨超定量系列的年际变化特征;利用复杂网络理论的聚类系数和节点度,结合各站点在典型年份春、夏和秋季的降雨极值变化指标,分析月降雨极值的空间分布特征。分析结果表明：从时间上看,汉江流域月降雨极值年际变化的季节性差异较大,近55 a没有明显的一致性变化趋势。受季风气候影响,夏季的月降雨极值年际变化与春、秋季相反,而秋季的变异指标年际波动最大。从空间上看,受季风气候、下垫面条件和人类活动等多种因素的综合作用,中下游月降雨极值变化的差异性要高于上游。随着相关阈值的增大,流域站网总体关联度有所降低。相同阈值下的结果表明空间上相邻的站点其关联性差异较大,部分相距较远的站点具有更大的关联性,分析结果可为降雨极值的空间插值提供参考。     

1986~2015年中国东南沿海致灾气旋#br# 及其直接经济损失变化特征

将造成经济损失的热带气旋定义为致灾气旋。基于1986~2015年浙江、福建和广东省180个致灾气旋路径、灾情以及气象数据,研究致灾气旋发生的频次、经标准化处理的经济损失及风雨的时空变化特征。（1）1986~2015年东南沿海地区致灾气旋频数整体呈上升趋势。广东省致灾气旋发生频次最多,浙江省相对较小,但强度高于台风的致灾气旋发生频次增加显著。（2）浙江、福建和广东省致灾气旋造成的经济损失呈上升趋势,但占各省当年GDP的比重均有所减少,广东省比重下降最为显著;浙江省受致灾气旋经济影响最严重,损失较高的致灾气旋发生概率最大,福建省受致灾气旋影响相对较小。（3）降水量及风速是造成致灾气旋直接经济损失的重要因素,风速是影响广东省经济损失的主要因子,浙江省受降水量变化影响显著,而福建省受降水量及风速影响相对较小。浙江省东部和南部、福建省东北部以及广东省东部和西南部致灾气旋发生频次高,引起风速大、降水多,造成直接经济损失最严重。研究结果有利于深化对东南沿海地区热带气旋基本特征及损失的认识,为中国东南沿海热带气旋防灾减灾政策提供了参考。     

浙江省农田养分平衡的时空变化及环境风险分析

为评价浙江省农业生产对环境的影响,采用2000~2014年统计年鉴的农业生产数据,建立农田养分平衡模型,对氮（N）、磷（P）养分输入强度和利用效率的变化趋势进行分析,并以地级市为单位分析养分盈余率的空间差异。结果表明：2000~2014年期间,N输入强度基本保持稳定,利用效率提高了1.4%;P输入强度增加了20.5%,但利用效率下降幅度达17.5%。N、P养分的平均利用效率分别为0.36和0.28,利用效率均偏低。化肥是养分的首要来源。对各市养分盈余率进行空间和时间序列趋势分析发现,金华和温州是N、P养分盈余最为严重的城市,湖州是唯一N、P盈余率均显著增加的城市。P污染风险的大小和影响范围均大于N污染风险。为此,建议浙江省降低化肥施用量,特别减少P素施用量,提高养分利用效率,着重加强金华、温州、湖州等重点区域的污染控制,以此降低农业面源污染风险。 关键词： 养分平衡;养分利用效率;农业面源污染;空间分析;时间序列趋势分析     

秦岭南北地区农业气候资源时空变化特征

利用秦岭南北地区1960~2016年47个气象站点的观测资料,运用气候倾向率、Mann-Kendall趋势检验、相关分析与反距离加权插值等方法分析了秦岭南北地区光、热、水等农业气候资源的时空变化特征。结果表明：1960年以来,秦岭南北地区气温、≥10℃活动积温呈显著增加趋势,1995年后气温快速上升,并在2002年增温达到显著水平。春、冬、秋季增温明显,空间上秦岭以北增温倾向率大于秦岭以南。 1960~2016年,秦岭南北地区降水量总体呈微弱下降趋势,从时间上看,1995年前降水量以下降为主,1995年后降水量转为上升趋势;从空间上看,1960~2016年,下降较明显地区为秦岭以北、嘉陵江沿线,其次为汉水流域丹江口水库区域;部分地区呈现微弱上升趋势,主要分布在巴巫谷地、汉水流域大巴山等山地段和秦岭南坡东部。相对湿度呈微弱下降趋势;日照时数呈显著下降趋势,四季下降程度为夏>冬>秋>春,下降显著地区为研究区东部平原、汉中盆地、关中盆地及巴巫谷地。 关键词： 农业气候资源,时空变化,秦岭南北地区     

四川省畜禽粪便排放时空分布及污染防控

掌握畜禽粪便的时空分布,有利于高效防控其污染环境的可能。采用排污系数法,估算出2000～2015年间四川省畜禽粪便、COD及氮磷产生量,在此基础上,分析了2015年四川省畜禽粪便的排放时空分布特征与畜禽粪便、氮、磷污染情况。结果表明：（1）2000～2015年,四川省畜禽粪便平均产生量约2.10亿t猪粪当量,其中猪、牛、家禽是当地环境威胁的主要畜禽种类;（2）2015年四川省产沼气潜力可观,但大部分地区受到畜禽粪便污染,其中德阳市、雅安市两地预警级别达Ⅵ级,对环境影响严重;（3）2015年四川省氮、磷耕地负荷的平均值分别为78.45 kg/hm2和13.57 kg/hm2,均低于欧盟的限量标准（氮170 kg/hm2、磷35 kg/hm2）,但大部分地区面临氮、磷污染风险。其中成都市、德阳市、雅安市氮、磷污染风险均较高,自贡市、泸州市等氮、磷污染风险整体不高,但畜禽养殖量近50%环境容量,这些地区应做好畜禽养殖总量控制及污染物消减措施。 关键词： 畜禽养殖;粪便污染;时空分布;污染防控;四川     

基于RDI指数的云南1960~2013年#br# 旱涝变化特征分析

利用云南省40个气象站逐日降水量和蒸发量数据,采用RDI指数研究云南旱涝灾害的时空分布特征。结果表明：云南年际、季节旱涝与历史记录十分一致,1960~2013年云南年RDI指数呈下降趋势,表现为变干趋势,但不显著;2001年以前发生雨涝年的强度和站次比较干旱年明显,在此之后,发生干旱年的强度和站次比较雨涝年明显。季节尺度上,春季呈显著的变湿趋势,夏、秋、冬季呈不显著的变干趋势;春、夏季分别突变于1980年和1965年。从空间分布上来看,年、夏、秋、冬季整体以滇南和滇东北呈变干趋势,而滇西北呈变湿趋势;春季除滇东北外,其余区域均呈变湿趋势;年际、季节干旱频率以滇西北、滇西南、滇东南较高;年、春、夏、秋季重旱频率以滇中和滇东十分突出;年、夏、秋季特旱频率均以滇东北十分突出,春季滇中和滇东北极易发生特旱;冬季以滇中重旱频率较高,特旱极易发生在滇西北、滇西南、滇东北。年际、季节雨涝频率以滇西、滇东南较突出。年重、特涝频率以滇西南十分突出;春季重涝频率以滇西南和滇中较突出,特涝频率以滇中和滇东南较突出;夏季重、特涝频率均以滇西北较高;秋季重涝频率以滇西北较高,特涝频率以滇东南较高;冬季重涝频率以滇东南较突出,特涝频率以滇西北较高。 关键词： 云南省;RDI指数;旱涝变化趋势;时空特征     

基于SPOT_NDVI的甘肃省植被覆盖变化及其与气候、地形因子的关系

植被覆盖时间序列特征体现了气候变化和人类活动对环境的影响,利用2000~2018年SPOT_NDVI并结合气象和地形数据,采用趋势分析、偏相关分析、地形面积修正等方法探究甘肃省植被覆盖的变化特征及与气候、地形的关系。研究表明：近19年来,甘肃省植被覆盖整体呈恢复状态,但低覆盖区面积仍为最大,空间分布总体呈现南高北低的状态。降水对省内植被生长总体起到促进作用,特别是黄土高原地区,植被覆盖度与降水有显著的正相关性;在南部湿润区和北部干旱区,气温对植被生长分别起到促进和抑制作用。就地形而言,海拔2 500~3 000 m、坡度大于25°的半阳坡地区最适宜植被生长。进行植被覆盖研究,有利于区域生态建设和持续性发展,同时对人地关系以及经济发展的统筹规划也有重要的理论与实际意义。     

长江中下游地区冬小麦春季涝渍害灾损风险时空分布特征

通过长江中下游地区1961~2010年（3~5月）逐日气象资料,利用冬小麦春季涝渍害的监测指数模型和灾损风险评估模型进行历史反演,分析了春季涝渍害的发生和灾损风险区划的时空分布特征。结果表明：长江中下游地区冬小麦春季涝渍害频发于沿江及以南地区,且30%以上年份造成冬小麦减产。冬小麦春季涝渍害灾损风险空间分布特征明显、南高北低,年代际变化显著。其中,10 a尺度下以1960年代涝渍害灾损高风险范围最大,分布在鄂东、安徽的淮河以南及江苏的江淮西部地区,其次是1970年代和1990年代,2000年代高风险区范围最小,仅零星分布在江南局部地区;30 a尺度下各年代际涝渍害灾损风险呈高值区南缩减小、低值区逐渐扩大的趋势。     

九龙江流域河水溶解态碳的时空变化

为了研究九龙江流域河流中溶解碳变化规律,分别于2017年7月与2018年1月对九龙江河水溶解无机碳（DIC）与溶解有机碳（DOC）进行了分析。丰水季河水DIC浓度为7.50~49.04 mg/L,平均值为22.12 mg/L,枯水季DIC浓度为8.84~84.91 mg/L,平均浓度41.17 mg/L,丰水季河水中的DOC浓度为0.54~2.89 mg/L,平均值为1.04 mg/L,枯水季河水中DOC浓度变化在1.34~3.56 mg/L之间,平均值为2.34 mg/L,据此计算了九龙江河水DOC、DIC的入海通量。研究结果表明九龙江河水中溶解碳具有显著的时空变化特征,通过与中国其他河流溶解碳数据对比,解释了碳酸盐岩的风化、气候变化、河流中浮游植物以及人类活动对九龙江河流溶解碳浓度的影响。     

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...     

1990年以来江苏省外商直接投资空间格局动态演化研究

江苏省自1990年以来外向型经济的快速发展推动着外商直接投资区域空间格局的演变.采用1990-2006年江苏省各县、市(市辖区)FDI数据,首先计算、分析了各区域单元FDI总量的变化与特征,描述了区域FDI发展的不平衡性,进而采用全局空间自相关与局部空间自相关理论,定量表示出江苏省自1990年以来FDI空间格局的动态演化过程及趋势.结果表明:江苏省FDI增量主要集中在苏南地区,苏北与苏南FDI的差距进一步拉大;区域单元实际利用外资的过程存在较强的空间自相关性,自1999年以来空间自相关性有所增强;FDI呈现显著的空间集聚模式,并且集聚态势越来越显著;以苏州市辖区、无锡市辖区为核心的苏南地方,成为江苏省FDI发展的核心区域,而苏北与苏中大部分区域,则沦为FDI发展的外围地带.