密怀顺研究区地下水NO3--N时空变化分析

密怀顺地区是北京市重要的水源涵养区,直接影响着主城区的供水安全。2014年南水北调盈余水量通过潮白河河道回补地下水,地下水位不断抬升,使常年积累在耕地土壤中NO₃^--N对地下水环境风险不断增加。通过对地下水中NO₃^--N和耕地属性地块研究。结果表明:1)2015-2018年研究区地下水NO₃^--N浓度有升高趋势;2)2015-2018年研究区水质稳定区面积达到164.26km²,占比33.78%;其次为水质略变差区和水质变差区,面积分别为136.76km²和112.74km²,占比分别为28.12%和23.18%。3)耕地属性不变的7个有监测地块地下水NO₃^--N浓度均有不同程度升高,MW-3和MW-1地块超过地下水Ⅲ类水质标准;4)地下水NO₃^--N含量变化与地下水回补有一定关联。     

汾河流域土地利用变化及生态环境效应

选取汾河流域为研究区，采用土地利用动态度、地学信息图谱、生态价值指数和植被覆盖度综合分析研究区2000年、2005年、2010年、2015年及2018年土地利用变化及生态环境影响效应问题。结果表明：（1）2000—2018年，流域建设用地、林地呈现增长趋势，增长面积分别为1350.90 km²、85.50 km²，增长率分别为92.83%、0.96%；耕地、草地出现小幅下降趋势，缩减面积分别为729 km²、674.10 km²，缩减率分别为-5.02%、-7.63%；水域及未利用土地维持多年平均水平，平均面积为297 km²、7.92 km²。空间格局呈现建设用地、耕地集中于流域核心区，草地、林地集中于边缘区的分异特征。（2）各时序综合土地利用动态度、土地转移图谱、土地利用涨落势变化近似，显著变化区主要位于流域盆地及其与山地过渡区，多年综合土地利用动态度为4.34%，单一土地利用动态度及土地利用涨势幅度最高的是建设用地及林地。（3）基于不同的主导土地利用...     

近30 a黑河流域中游临泽县地下水变化趋势

基于黑河流域中游临泽县1984-2010年地下水埋深的监测资料,结合GS⁺、ArcGIS软件和地统计方法,对1986、1991、1996、2001、2006年和2010年的地下水埋深分别进行了半变异函数分析、理论模型选取以及空间插值分析。结果表明：受地形和土地利用变化等因素的影响,临泽县各灌区地下水埋深整体上呈逐年下降趋势。从不同的景观带来看,戈壁荒漠、河岸湿地地下水埋深年内波动很小,绿洲内部农田生态系统、绿洲边缘和绿洲-荒漠过渡带地下水埋深年内基本呈双峰型波动,两个峰值分别出现在5月和12月。地下水埋深的理论模型是指数模型,其空间变异主要是由气候、地形、地质等结构性因素引起的,且埋深变化没有显著的区域分异。地下水埋深空间分布特征为南北深,中间浅;小于4 m的区域1986-2010年面积减少了337.01 km²,占全县的12.58%,缩小趋势明显;而大于6 m的区域逐渐扩大到了全县面积的近2/3。     

内蒙古“牧光互补”开发适宜性及其与区域能源需求的耦合评价

“牧光互补”是草原畜牧业与光伏产业复合发展的新模式。发展“牧光互补”模式,对于高效利用太阳能资源、实现“双碳”目标具有重要意义。文中综合利用气象数据、自然地理与经济社会数据,运用空间主成分分析方法,评估了内蒙古自治区“牧光互补”模式开发的适宜性;通过双变量局部空间自相关方法,对内蒙古电力需求与光伏发电潜力进行区域耦合分析。结果表明：1)内蒙古自治区“牧光互补”模式开发潜力巨大,开发适宜区共47.97万km²,约占全区面积的40.65%,集中分布在内蒙古中部与东部盟市。其中,“非常适宜区”面积为28.43万km²,“较适宜区”面积为10.28万km²,“一般适宜区”面积为9.26万km²。2)内蒙古电力需求呈现“中部高,东西低”、“东部高,西部低”的特征。鄂尔多斯市东部、呼和浩特市与乌兰察布市南部、赤峰市与通辽市东部及呼伦贝尔市北部地区为高电力需求区,兴安盟与阿拉善盟两地为低电力需求区。3)内蒙古“牧光互补”模式开发适宜性与电力需求的区域耦合特征显著。高适宜性—高需求区约20.78万km^2<...     

两种典型大气扩散指数在新疆的分布特征及其适用性对比

为定量评估气象条件对空气污染的作用，利用2010—2020年新疆14个气象探空站及地面气象观测站资料计算大气自净能力指数和静稳指数，对比分析两者在新疆的时空分布特征及其适用性，结果表明：新疆的大气自净能力指数与静稳指数呈反位相分布，两者具有较好的相关性，相关系数达-0.89。大气自净能力指数在夏季最大[9.4 t·(d·km²)^-1]，冬季最小[0.9 t·(d·km²)^-1]，南疆[6.2 t·(d·km²)^-1]普遍大于北疆[6.0 t·(d·km²)^-1]；静稳指数在冬季最大(5.1)，夏季最小(0.7)，南疆(1.6)普遍小于北疆(3.8)，即南疆的大气扩散条件较北疆好，北疆较南疆更容易形成静稳天气。通过分析2015—2020年大气环境监测站逐日污染数据发现，大气自净能力指数和静稳指数在天山北坡对PM2.5和PM10均有较好的指示意义；在阿勒泰两个指数对PM_2.5有较好的指示意义；在...     

新疆玛纳斯河流域地下水砷氟分布及共富集成因

砷(As)、氟(F)污染水体及其共存问题是环境领域的热点问题，长期暴露其中对公众的身体健康存在巨大威胁。以新疆玛纳斯河流域为研究区，分析高As、高F地下水的水化学及空间分布特征，结合地质条件、赋存环境和人类活动的影响进一步阐明地下水As和F的来源、迁移与富集的水文地球化学过程。结果表明：研究区地下水整体为弱碱性、还原环境的淡水，地下水As、F质量浓度变化范围分别为1.13～41.35μg·L^-1、0.06～8.02 mg·L^-1，高As、高F地下水水样占总水样的62.9%、45.7%，砷氟共富集占总水样的37.1%。砷氟共富集地下水主要分布在平原区北部靠近沙漠边缘，水化学类型主要为HCO₃·Cl型和HCO₃·SO₄·Cl型。研究区南部山区高As、高F岩层是地下水As、F的原生来源，区域地质构造与水文地质条件是影响地下水砷氟富集的重要因素。玛纳斯河流域高As地下水具有高pH值、低γSO₄^2-/γCl^-比、低Eh等特...     

西藏玛旁雍错流域湖泊面积变化及成因分析

利用1975年地形图、1990年、1999-2009年TM卫星遥感影像和近35 a(1975-2009年)气温、降水、积雪日数、蒸发量等气候资料,分析研究了位于西藏阿里地区南部普兰县境内玛旁雍错、拉昂错湖泊面积变化对气候变化的响应。结果表明：在过去35 a里玛旁雍错、拉昂错面积先减少后增加,总体呈减小趋势,到2009年玛旁雍错面积为415.44 km²,拉昂错面积为261.36 km²。与1975年相比2个湖泊面积分别减少了1.56 km²和11.01 km²;受气候变暖的影响,流域附近的冰川面积也在加速退缩。对1975-2009年普兰县气象资料统计分析可知,降水量减少是导致湖泊面积缩小的主要原因,蒸发量不显著的增加及雪冰消融也是近几年湖泊面积波动变化的原因之一。     

节水改造前后永济灌域地下水环境时空变化特征

地下水是我国西北干旱半干旱区的重要资源，而大规模的节水改造工程势必造成地下水环境的变化。本文从时空概率分布角度，探索了河套灌区永济灌域节水改造前（1998—2000年）、初期（2001—2006年）、中期（2007—2012年）和后期（2013—2018年）地下水埋深和地下水矿化度的时空变化特征，并运用指示Kriging法分析了节水改造前后不同阈值条件下地下水埋深和矿化度的空间概率分布规律。结果表明：（1）随着节水改造工程的推进，地下水埋深和矿化度均呈增加趋势，节水改造后期（2013—2018年）较节水改造前（1998—2000年）平均埋深增加了0.36 m，矿化度增加了1.37 g·L^-1。（2）空间尺度上，节水改造后期33%的浅埋地下水（地下水埋深<2.0 m）高概率区（发生概率在0.5以上）过渡为深埋地下水的高概率区，且受城镇化影响（开采利用量大），中南部和北部地下水埋深增加显著；矿化度<2.5 g·L^-1和≥3.0 g·L^-1的高概率区分别扩大了17%和4%，即研究区中南部地下水趋于淡化，北部及东西边...     

基于MODIS的和田河夏季漫流监测分析

在ENVI中采用目视解译和监督分类相结合的方法,以及ArcGIS的定位、量测、图层叠加,对和田河中下游夏季漫流状况进行监测分析。结果表明:① 和田河中下游漫流已经到了相当严重的程度。② 中游绿洲边缘和其他河段相比漫流较少,94.4%的监测日期内漫流面积均在35 km²以下,45%的监测日期里没有漫流痕迹。两河交汇处科什米什至古河道与和田河的交汇处,45%的监测日期内漫流面积均在35 km²以上,只有2004年8月5日和2008年7月29日的监测面积为0。古河道与和田河的交汇点至肖塔水文站漫流最严重,大部分监测日期都在 70 km²以上,最大的达到111 km²。③ 全流域共有漫流点10处,其中和田河主河道段左侧有4处,1个新增水域漫滩,右侧出现4处,1个新增水域漫滩;喀拉喀什河左侧出现1处。漫流主要发生于主河道上。     

新疆阿尔泰山区白湖水质水量基本特征

白湖位于喀纳斯国家级自然保护区的核心区域,人迹罕至,湖泊及其流域环境保持自然状态。湖水直接接受喀纳斯雪冰融水补给,湖泊基本特征的变化敏感地反映了流域的气候变化。开展核心区湖泊流域水文、水质以及生物等基本特征的调查,为了解不同气候变化背景下自然环境的变化特征与规律,为科学保护和管理环境、适应未来气候变化提供依据。据调查,目前白湖最大水深为137 m,湖泊面积约9 km²,蓄水量4.1×10⁸ m³,湖水矿化度为32.9 mg•L^-1,硬度和碱度分别为17.1 mg•L^-1和18.2 mg•L^-1,pH为8.3,水体呈弱碱性。水化学特征与喀纳斯湖接近,但水体颜色差别大。采用LEO1530VP扫描电子显微镜、INA C300 X射线能谱仪分析表明,水体中白色悬浮颗粒主要为石英矿物,并从河源区物质、河水动力以及湖水介质3个方面分析了白湖颜色形成的原因。     

祁连山北大河流域冰川变化遥感监测

基于1956年地形图和2003年ASTER影像数据,在RS和GIS技术支持下,确定了1956年和2003年的冰川边界,对祁连山北大河流域冰川近47 a来的变化进行了研究。结果表明：该流域372条冰川面积在47 a间共减小了33.56 km²,平均每条减小0.09 km²,变化率-15.42%,冰川末端累计退缩51 015 m。分析显示,小冰川比大冰川消融的更快。对研究区附近气象站近年来的年平均气温、夏季平均气温和年降水量进行分析,认为气温升高是北大河流域冰川快速萎缩的主要原因。与中国西部其他冰川进行对比研究发现,北大河流域冰川消融速率比新疆要快,但较黑河流域及其他子流域要慢,初步推测是由冰川所在区域的气候及冰川自身因素共同作用的结果。     

典型脆弱区干旱灾害风险评估关键技术研究

基于对黄土塬区旱灾风险成因的深入分析，选取“灾害胁迫—社会脆弱性—暴露”的自然灾害风险评价体系及相应的遥感数据和社会经济数据作为干旱灾害风险数据源，通过层次分析法构建旱灾风险评估模型，并运用GIS技术分别对3项指标因子进行空间叠加分析，最后利用自然断点法对庆阳地区旱灾风险进行等级划分与评估。计算结果表明：(1)整体而言，庆阳地区干旱灾害风险有显著的空间差异，呈“北高南低、西高东低”的特点，这主要是由于降雨时空分布不均造成的。(2)庆阳地区高、次高、中、次低、低风险等级面积分别占研究区总面积的11.30%、24.90%、30.96%、18.54%、14.3%。(3)高风险区主要集中在环县北部以及庆阳市中心地区；次高风险区主要分布在环县中部、华池县北部以及镇原县北部地区；中风险区主要分布在镇原县南部、庆城县南部、华池县南部、正宁县西部以及宁县南部地区；次低风险区主要分布在宁县东部以及合水县南部；低风险区主要集中在庆阳市东部，即华池县东南部、合水县东部、宁县东部以及正宁县大部分地区。     

30 a来长江源区冰川变化遥感监测

根据地形图、航空相片和Landsat ETM+数字影像,采用比值阈值法对青藏高原东北部长江源区1969/1971-1999/2002年间的冰川变化进行了研究;同时,选取覆盖同一区域（格拉丹东峰北坡）的Landsat MSS (1973年)、Landsat TM (1992年)以及2景2005/2006年获取的1B级ASTER数字遥感影像,进一步分析源区冰川的连续变化规律。结果表明：① 研究区的冰川平均退缩了108.3 m,冰川面积减少了5.3%,其中,色的日峰地区的面积变化率最大,冰川面积减少12.9%;唐古拉山北坡冰川相对处于稳定状态,面积仅减少了4.3%。② 格拉丹东峰北坡冰川面积变化速率不均匀,1969-1973年冰川面积变化最快,平均变化量为-1.16 km²·a^-1,1973年后冰川变化有所减缓,1973-1992年和1992-2002年平均变化量均为-0.59 km²·a^-1,而2002年后冰川面积变化又有所加快,平均变化量为-0.95 km²·a^-1。③ 沱沱河、五道梁和治多3个气象站的气温和降水变化显示,暖季气温升高是导致研究区冰川退缩的主要因素,此外,气温升高的快慢可能是引起上述3个区域冰川变化差异的重要原因之一。     

苏干湖流域冰川、湿地对气候变化的响应研究

苏干湖(包括大、小苏干湖)是祁连山西段山间内陆河流域尾闾湖泊，所在流域仅有少量牧业活动。研究湿地和冰川对气候变化的响应，可为未来水资源保护和利用决策提供支撑。以苏干湖流域气象数据、遥感影像、冰川编目数据、水文监测数据等为基础，识别流域气候变化拐点，分析冰川变化规律、河湖湿地的演变以及冰川和湿地对气候变化的响应。结果表明：1)1956年以来，苏干湖流域年均温呈上升趋势，年降水量先减少后增加，流域气候经历了冷湿-暖干-暖湿等一系列变化。2)冰川的数量、面积和储量都在持续减少，冰川消融加剧。其中≤0.1km²的小冰川数量和面积呈增加趋势，冰川规模越小则越易发生消融。3)1995-2020年地表河流总流程由302.16km延长到325.29km,增长了23.14km;主干河流大哈尔腾河的径流量、径流深都在增加。4)湖泊的面积和水位同步变化，其中大苏干湖面积和水位都有所上升，小苏干湖面积和水位则基本不变。     

干旱区流域绿洲时空变化及其景观响应

基于1973年的MSS、1980年的航片以及1990年、1999年、2009年的Landsat TM/ETM+等多源遥感影像,结合实地调查进行解译分类和验证,利用GIS、Fragstats和相关统计方法,对北大河流域中下游地区绿洲时空变化和景观响应进行分析。研究表明：① 近40 a来,北大河流域绿洲呈阶段性变化,在整个研究时段绿洲变化表现为扩张与萎缩并存,且以扩张为主。绿洲面积从1973年1 705.55 km² 增长到2009年1 990.60 km²,增长幅度为16.71%。② 绿洲变化在空间和时间尺度上不平衡。绿洲空间变化剧烈区主要集中在流域下游金塔绿洲;绿洲扩张主要表现为绿洲内部“填充式”和边缘“侵吞式”;绿洲萎缩变化主要发生在绿洲-荒漠交错带的生态脆弱区,且区域空间变化不稳定;1973-1990年,绿洲以萎缩为主,1990-2009年绿洲以扩张为主,且在近10 a动态度达到最大值。③ 绿洲面积的增加,促使绿洲景观的不稳定性增强,集中表现为下游和绿洲边缘区绿洲斑块密度、斑块数目和最大斑块指数的不稳定性变化,绿洲破碎化增加,生态脆弱性降低,这不利于维持干旱区内陆河流域生态系统稳定性和可持续发展。     

羌塘自然保护区湖泊变化及其原因分析

选取西藏羌塘自然保护区MSS、TM、ETM+数据和1[JP18]∶[JP]100 000地形图,以85° E为中心线,将研究区划分为东西两部分,解译该区域面积大于1 km2的所有湖泊。结果表明：1975-1990年,羌塘自然保护区湖泊呈退缩状态,湖泊个数由388个减少为277个,面积由6 603.3 km²减少到5 539.7 km²,面积减少达16.1%;2005年,湖泊个数比1990年增加164个,达441个,湖泊总面积9 652.2 km²,比1990年增加4 112.5 km²,增幅74.2%。在区域上,表现为东部变化幅度大于西部。同时,重点分析了研究区附近的狮泉河、改则、班戈、申扎、那曲、安多6个气象站1978-2007年的数据。结果显示：6个代表气象站年平均气温、年平均最高气温、年降水量均呈上升趋势,其中东部上升幅度较大,西部变化不明显;年蒸发量呈减少趋势。降水是影响湖泊变化最主要的因素。     

干旱区高山湿地生态风险时空变化——以巴音布鲁克自然遗产地为例

以2000年和2010年巴音布鲁克自然遗产地TM遥感影像、巴音布鲁克气象站2000-2007年降水、气温数据,建立生态风险指数,比较分析2000年和2010年生态风险区的时空演变特征,定量分析生态风险区变化的距离及方向.结果表明:①2000-2010年,研究区高覆盖度草地面积变化幅度最大,减少了39.63％,平原旱地、河沼、高覆盖度草地的分离度增大,中覆盖度草地抗扰度增加;②研究区平均生态风险值随时间变化逐渐降低,约4成面积的生态风险略有上升;③高生态风险区由单中心集聚向多中心分散变化,面积变化由差异化向一致性转化;各生态风险区重心变化强烈,由东北方向向西南方向转移,方向角度变化最大的为高生态风险区;④气候变化和人为活动影响研究区的生态风险变化,气候变化导致局地景观格局和物种生境发生变化;人类活动影响景观格局的分布,并在短时期内影响动植物的生境以及景观格局.     

新疆车尔臣河绿色走廊河湖湿地变化及原因分析

沙漠中的湖泊湿地是环境变化的敏感区域。利用2000-2010年北京一号小卫星、环境星、中巴资源卫星和Landsat TM数据,车尔臣河绿色走廊河湖湿地进行了连续的动态监测。结果表明：从2000年以来,车尔臣河绿色走廊河湖湿地面积呈现出先增加后减少再增加的特点,其中2005年和2010年为峰值年份,河湖湿地面积分别为141 km²和393 km²;空间上呈现出不规则的区域变化特点。结合气象、水文和经济统计等数据,定性和定量分析了影响河湖湿地变化的主要原因,其中气温、降水量是导致河湖湿地增加的最主要的原因,而耕地扩张、经济的发展等人类活动起到消极的作用,但从整体趋势看影响较小。     

河套灌区地下水埋深与土壤盐分对增强型植被指数的联合影响

为研究干旱半干旱地区地下水埋深与土壤盐分对作物生长的联合影响，以河套灌区解放闸灌域主要种植作物(小麦、玉米、葵花)为研究对象，利用遥感影像提取增强型植被指数，野外试验获取0～20、0～40 cm土层土壤含盐量及地下水埋深数据，构建双因素坐标系确定地下水埋深和土壤含盐量对植被指数的联合响应，统计得出适宜作物生长的土壤含盐量及地下水埋深范围，研究结果表明：(1)5—6月小麦生长地下水埋深最适宜的范围分别为0.99～2.01、1.03～1.54 m,其对应的土壤含盐量分别为1.00～1.30、1.53～2.02 g·kg^-1;(2)6—8月玉米生长地下水埋深最适宜的范围分别为1.56～1.80、1.82～2.00、1.43～2.31 m;其对应的土壤含盐量分别为1.24～1.68、1.25～1.55、0.98～1.40 g·kg^-1;(3)7—8月葵花生长地下水埋深最适宜的范围分别为0.75～1.70、1.20～1.61 m,其对应的土壤含盐量分别为1.46～1.70、5.55～5.84 g·kg^-1。     

天津市大港水库东亚飞蝗生境遥感动态监测

为实现多尺度东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis生境动态监测并分析其生境变化驱动因素,本研究结合遥感与地理信息系统技术,采用多时相遥感卫星影像提取天津市大港水库2002、2006及2013年东亚飞蝗生境空间分布信息,从整体景观尺度(面积变化)、像元尺度(多时相信息二进制编码)以及斑块尺度(景观指数)定量分析东亚飞蝗生境的时空变异特征。结果显示,2002—2013年适宜东亚飞蝗孳生的区域面积呈下降趋势,由2002年的329.98 km²降至2013年的146.34 km²;2002—2013年东亚飞蝗生境斑块数呈现降低趋势,斑块形状指数和平均斑块面积先减少后增加,而景观破碎度指数先增加后下降,说明2002—2006年东亚飞蝗生境景观破碎化程度较高,2006—2013年东亚飞蝗生境景观破碎化程度较低。表明基于多时相遥感影像能快速获取东亚飞蝗生境的时空变异特征,有助于东亚飞蝗监测预警及科学防控。