MODIS Biophysical States and NEXRAD Precipitation in a Statistical Evaluation of Antecedent Moisture Condition and Streamflow1

Abstract: The potential of remotely sensed time series of biophysical states of landscape to characterize soil moisture condition antecedent to radar estimates of precipitation is assessed in a statistical prediction model of streamflow in a 1,420 km² watershed in south‐central Texas, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) time series biophysical products offer significant opportunities to characterize and quantify hydrologic state variables such as land surface temperature (LST) and vegetation state and status. Together with Next Generation Weather Radar (NEXRAD) precipitation estimates for the period 2002 through 2005, 16 raw and deseasoned time series of LST (day and night), vegetation indices, infrared reflectances, and water stress indices were linearly regressed against observed watershed streamflow on an eight‐day aggregated time period. Time offsets of 0 (synchronous with streamflow event), 8, and 16 days (leading streamflow event) were assessed for each of the 16 parameters to evaluate antecedent effects. The model results indicated a reasonable correlation (r² = 0.67) when precipitation, daytime LST advanced 16 days, and a deseasoned moisture stress index were regressed against log‐transformed streamflow. The estimation model was applied to a validation period from January 2006 through March 2007, a period of 12 months of regional drought and base‐flow conditions followed by three months of above normal rainfall and a flood event. The model resulted in a Nash‐Sutcliffe estimation efficiency (E) of 0.45 for flow series (in log‐space) for the full 15‐month period, ?0.03 for the 2006 drought condition period, and 0.87 for the 2007 wet condition period. The overall model had a relative volume error of ?32%. The contribution of parameter uncertainties to model discrepancy was evaluated.     

河北省地表水环境污染特征及分析

河北省1998年-2005年的水环境质量监测数据分析表明：河北省地表水污染恶化趋势基本得到遏制,但部分地区水污染矛盾仍很突出;水体总体污染减轻,但氨氮污染有加重趋势;主要湖（库）水水质稳定,但普遍呈不同程度的富营养化。在此基础上,分析了地表水污染的原因,并提出了河北省改善地表水环境污染的对策与措施。     

金竹山土朱煤矿开采地表沉降规律与灰色预测模型研究

针对金竹山矿业公司土朱煤矿煤层赋存条件,依据采动理论的裂缝垂直分带模型,分析地表沉降和塌陷的机理;提出在采煤活动阶段应进行地表实际位移观测,经数据处理后得到地面沉降曲线,以确保地面人类活动的安全;在采煤活动后阶段则实施灰色预测地面沉降,即通过采煤活动阶段的地表实际观测数据为历史原始数据序列,建立灰色Logistic模型;并对采煤活动后阶段的地面沉降进行预测。精度检验表明:灰色Logistic模型预测精度高,利用该模型预测地面沉降可减少地面沉降监测经费和实时提供预警信息,以确保开采区域内人们生命财产安全。     

基于正交试验响应面法的烟气层概率分布计算

为计算随机参数下火灾烟气层温度和厚度的概率分布,该文提出了基于正交试验响应面的可靠度计算方法。通过正交试验表确定分析计算参数组,并借助火灾动力学分析软件计算不同参数组下烟气层的温度和厚度响应,进一步拟合出输入参数和输出参数的响应面函数,在此基础上结合验算点法计算烟气层温度和厚度的概率分布,算例分析表明该方法具有计算精度高、计算量小的特点。     

洹河水中痕量有机污染物的研究

采用固相萃取技术 ,对洹河水中痕量有机物进行富集 ,大量的地表水被 C1 8键合相萃取后 ,洗脱液经干燥浓缩用于 GC和 GC/MS分析 ,鉴定出 64种有机物 ,并对苯系物、杂环类等 2 7种主要污染物作了定量测定 ,得出有机物的沿途变化规律。     

水样中痕量十溴联苯醚的分散液-液微萃取条件的优化

采用正交设计和Box-Penhnken响应面设计,对分散液-液微萃取技术萃取水样中痕量十溴联苯醚的条件进行了筛选和优化,得到最佳条件:四氯乙烯为萃取剂(10μl)、丙酮作分散剂(1ml)、pH范围5~9、离子强度,2%NaCl及萃取时间10min。此优化条件下分散液-液微萃取技术的萃取回收率可达92.37%~104.38%,富集倍数为508~611。优化条件下方法的线性范围为0.01~100ng/ml,检出限(S/N=2)为3.0pg/ml,加标回收率为96.25%~102.16%,精密度为5.44%~6.34%。     

村庄下倾斜煤层条带开采方法研究

针对我国"三下"(建筑物下、水体下、铁路下)压煤条带开采的实际情况,根据国内外有关条带开采的实践经验和技术要求,采用极限强度理论和压力拱理论对村庄下倾斜煤层条带开采进行了分开采深度设计,计算得出了条带开采的采出宽度和保留宽度;应用条带开采地表移动参数的模糊优化理论对概率积分法预计参数进行了选取,按照不同的开采深度,对村庄范围内的地表移动和变形值进行预计;根据预计的结果,对计算得出的条带开采尺寸进行检验和优化。研究表明,村庄下分采深条带开采尺寸设计和分采深地表沉陷预计,不仅可以提高地下煤炭资源的采出率,实现村庄在不搬迁情况下安全开采,也可最大限度地减小地下开采对地表建筑物的损害。     

绵竹市地表水环境质量现状及水环境容量分析

本文通过对绵竹市污染源现状调查及地表水环境现状评价,计算并分析了境内主要河流的水环境容量。绵竹市地表水环境污染较为严重,水环境容量短缺已成为绵竹市主要环境制约因素。为实现绵竹市水环境保护与经济社会的可持续发展,需及时采取污染物总量控制、工业污染防治、生活污水处理、控制农村面源污染等一系列措施。     

空间分辨率与精度协同改进的卫星AOD产品降尺度模型

针对现有卫星气溶胶光学厚度(AOD)产品空间分辨率和精度往往难以满足大气污染精细治理实际需求,提出了一种耦合偏差校正的统计降尺度改进模型(SDBC).该模型基于“空间尺度不变性假设”引入相关驱动因子的额外空间信息实现AOD降尺度,并在此基础上通过偏差校正进一步提升降尺度产品的精度.以1km分辨率MAIAC AOD产品为例,在北京、大湾区、台湾岛3个典型地区开展模型验证.结果表明:(1)DEM、NDVI、人口数量和土地覆盖是影响AOD变化的细节因子,在SDBC空间降尺度过程中引入可将AOD产品的空间分辨率有效提升至500m,且降尺度产品验证R2最高可达0.88;(2)顾及卫星观测几何、质量标识、大气水蒸气柱、气溶胶模式等因子的偏差校正则可进一步提升降尺度AOD产品的精度,3个地区的验证R2均在0.85以上,最高可达0.93;(3)信息熵评估结果显示SDBC模型生成的500m AOD产品提高了原始MAIAC AOD产品的空间信息量.在保留了公里级产品AOD的空间分布格局的基础上,SDBC产品也增强了细节和纹理特征、改善了边界现象和马赛克效应.研究结果证实SDBC模型能有效协同改进现有卫星A...