基于3S技术的绿洲土地覆盖变化研究--以香日德绿洲为例

选择干旱区典型绿洲香日德地区为研究区,以1987年和1999年两期不同时相的Landsat TM遥感影像为数据源,结合实地调查所获得的大量数据,利用遥感、全球定位系统以及地理信息系统技术（3S技术）对图像进行综合技术处理,获取该地区土地覆盖变化的动态信息。分析总结了香日德绿州土地利用时空变化的规律性和驱动因子,为合理开发绿洲,可持续发展绿洲资源以及改善生态环境等提供了新的研究方法和科学依据。     

基于RS和GIS的青海香日德绿洲景观格局特征分析

借助遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等手段,运用生态学原理对青海香日德绿洲进行景观格局特征分析。结果表明,香日德绿洲景观多样性指数和均匀性指数分别为1.634和0.839 7,均处于中等水平。研究区景观优势度不高,但是耕地、林地、未利用土地仍占有较高的景观比例,尤其耕地,不但景观比例大而且随着移民的不断涌入还有增长趋势;研究区景观分离度最大的是交通用地,最小的是耕地,表明耕地分散程度最小,交通用地最大。区域景观破碎度最大的是耕地和林地,最小的是交通用地和水域,说明耕地被分割程度最大,水域和交通用地最小。分维数指数最大的是居民及工矿用地,最小的是耕地,即居民点及工矿用地形状最不规则,受人为干扰最小,相反耕地形状最为规则,受人为干扰最大。     

塔里木盆地南缘绿洲地下水时空变异与监测点位优化——以策勒绿洲为例

[目的]揭示塔里木盆地南缘绿洲地下水时空变异特征,优化监测点位,为实现水资源的合理利用与绿洲可持续发展提供依据。[方法]基于2008—2014年地下水监测数据,首先利用地统计学方法,通过对球状、指数、高斯3种模型的系统分析,确定适宜该地区的最优模型;其次利用该模型定量分析区域地下水时空变异特征,并进行地下水监测点位优化;最后利用Thiessen多边形法计算地下水平均埋深,对绿洲地下水平均埋深变化特征进行分析。[结果]高斯模型为最优模型,并且地下水的空间异质性和连通性增强;在不影响监测精度前提下,将原有23个监测点有效减至12个,降低监测成本;绿洲地下水平均埋深变化趋于稳定。[结论]绿洲地下水尽管受绿洲扩张影响显著,但因径流补给,目前总体处于安全状况。为保障绿洲健康可持续发展,需在目前绿洲规模基础上适当控制绿洲扩张。     

水资源系统生态风险的分析与评价——以香日德绿洲地区为例

 水资源系统的风险分析与评价,是水资源可持续利用的关键问题,而对内陆河流域绿洲地区的水资源系统所面临的各种风险进行评价分析,成为研究的热点。以青海省香日德绿洲地区水资源系统为研究对象,建立该地区由水资源径流量的不确定性所造成的风险评价的2个模型,定量分析水资源的不确定性以及这种不确定性对绿洲主要用水行业(农业,防护林网)的风险影响。实例的计算结果表明:香日德绿洲地区的水资源径流量的不确定性造成的风险指标为0.362;对防护林网不完整造成的风险是0.289,而受水资源及防护林共同影响的农业结构存在的风险为0.294,水资源系统的整体生态风险为0.2925。     

水土化学场理论在干旱区绿洲盐渍土研究中的应用——以渭干河-库车河三角洲绿洲为例

针对目前塔里木盆地北缘地区存在的土壤盐渍化问题,以新疆塔里木盆地北缘渭干河-库车河三角洲绿洲为例,根据水土环境中盐渍成分时空分异的区域化特征,应用盐渍水土化学场理论,建立变异函数模型定量化模拟其空间分异,求得变异函数后,采用Geostatistical Analyst地质统计分析模块中的Kriging插值方法定量化预测某种盐渍水土环境特征的空间分布,即对渭干河-库车河三角洲绿洲土壤特征(含盐量和电导率)的空间变异性进行分析.结果表明:渭-库绿洲表层土壤电导率和含盐量采用Exponential模型拟合效果比较好.电导率和含盐量的分维数为1.938和1.907,说明表层土壤含盐量的空间依赖性要比电导率的强,即引起表层土壤电导率空间变异中随机因素起决定性作用.而表层土壤含盐量则受结构性因素和随机因素共同作用.表层土壤电导率和含盐量的块金值与基台值之比分别为44.72%和38.61%,具有中等的空间相关性.并且变异系数分别为0.634和0.618.故具有中等变异强度,主要原因在于表层干扰因素较多(大气降水、灌溉、植被覆盖、蒸散发、根系吸水及地表微地形的差异等).利用在渭干河-库车河三角洲绿洲的实测数据进行验证,可为盐演水土环境的定量化研究提供理论依据.     

干旱区绿洲-荒漠化演变中的水足迹表征研究——以新疆天山北坡为例

以新疆天山北坡为研究区,首先利用改进后的方法计算了研究区的水足迹,然后在水足迹时空变化和荒漠化格局演变分析的基础上,建立天山北坡荒漠化与水足迹之间的关系,并从水足迹的角度对天山北坡绿洲荒漠化的过程机制进行了分析。结果表明:(1)1960—2007年,天山北坡水足迹呈现较为明显的上升趋势,同时,水足迹结构发生了明显的变化。(2)天山北坡各市县当地生产水足迹的空间差异明显。(3)研究区荒漠面积与水足迹之间存在显著的负相关性。(4)调整地区生产结构(特别是农业)和改善区域居民的消费模式都有利于减轻干旱区水资源压力,对干旱区荒漠化的预警和防治具有重要的战略启示。     

SCS模型在泥石流多发区降雨—径流模拟中的应用——以云南省蒋家沟流域为例

基于云南省蒋家沟流域的DEM,根据流域地貌,利用地理信息系统软件划分流域子单元,在此基础上利用蒋家沟土地利用类型、土壤类型等地理信息数据和流域水文、气象资料,根据SCS模型CN值标准表,提出适合各子流域产流计算的CN值,绘制出了蒋家沟流域次降雨的CN值分布图,进而应用SCS产流模型和等流时线法对云南省蒋家沟流域的降雨一径流过程进行了模拟.模拟结果表明,与有限的实测资料相比较,模型的模拟精度在90%以上,模拟结果较为满意,说明基于CN值的SCS模型可以应用于蒋家沟流域,同时模拟的径流过程可以弥补实测资料的不足,为蒋家沟流域分布式水文模型的建立提供理论依据和研究方法.     

InVEST模型在市县级水源涵养功能评价中的应用——以广东省广州市为例

[目的]评估InVEST模型应用在市县级水源涵养功能重要性评价的适用性,探析以海绵城市建设试点且高度城市化的广东省广州市水源涵养服务时空变化特征与区域差异,为区域社会经济发展、生态环境保护与恢复政策的制定提供理论依据.[方法]利用对比分析法分别评估InVEST水源涵养评估模型与相关"指南"——《资源环境承载能力和国土空...     

“3S”技术在水蚀荒漠化研究中的应用——以黄土高原地区为例

探讨了“3S”技术在水蚀荒漠化研究中的应用，并以黄土高原地区为例，尝试了运用MapGIS软件制图过程的分析功能，完成了黄土高原地区水蚀荒漠化现状图的制作，建立了图形数据库和属性数据库。这一成果为中国三北地区荒漠化的研究和治理，特别是黄土高原地区的生态环境建设将起到积极的作用。     

HEC-HMS水文模型在数据稀缺山区流域中的应用——以乌鲁木齐河流域为例

[目的]评价HEC-HMS分布式水文模型在干旱区资料稀缺内陆河流域洪水模拟预报中的适用性。[方法]以乌鲁木齐流域上游为例,结合流域实测水文气象资料,率定模型参数、建立并验证HEC-HMS模型。[结果]1957—2009年乌鲁木齐河上游流域13场历史洪水模拟中,HEC-HMS模型洪水模拟确定系数R2取值分布在0.67~0.87之间,洪峰流量模拟相对误差均小于15.6%,模拟精度较高。[结论]建立的HEC-HMS模型有效,模型参数的率定合理以及HEC-HMS模型在干旱数据稀缺山区流域洪水模拟中具有较好的适用性。     

空间回归模型在区域数字化土壤制图中的应用——以河南封丘县为例

以河南省封丘县为研究区,以环境协变量信息和先期获得的土壤数值化分类结果为基础数据源,在土壤分类距离空间自相关性分析的基础上,构建土壤分类距离—环境协变量空间回归模型,实施土壤分类距离空间预测,并最终实现研究区25 m分辨率数字化土壤制图.输出结果表明,研究区5种主要土壤类型中,普通底锈干润雏形土分布面积最大、弱盐灌於干润雏形土次之,分布比例分别为36％和24％.结合确定性趋势距离和非确定性残差的空间变异特征,阐释了研究区土壤空间分布格局的发生学背景和随机性因素的影响.与基于随机模型的土壤预测制图相比,基于环境协变量空间回归模型的数字化土壤制图输出结果展示了相似的研究区土壤空间分布整体格局,且具有细节清晰、图斑边界自然的特点.一方面能更好地诠释土壤空间分布的连续性和渐变性特征;另一方面能较好地反映微域成土环境对土壤发生学特性空间变异特征的影响.     

江南双季稻生长模型在气候评价中的应用 --以湖南省常德地区为例

以江南双季稻生长评估模型为工具,模拟了常德地区1961-2000年早稻的生长状况。利用 40年早稻各生育期干物重和成熟期穗重的模拟值,对该地早稻历年各生育期长势和产量进行差、较差、正常、较好和好五级评价。通过与1982-2000年常德地区早稻实测产量相比较,检验了模拟和评价结果的准确性。     

气候模拟数据订正方法在作物气候生产潜力预估中的应用 ——以江苏冬小麦为例

利用全球气候模式BCC_CSM1.1（Beijing Climate Center Climate System Model version 1.1）,耦合区域气候模式RegCM4（Regional Climate Model version 4）输出的1961-1990年（基准时段）气候模拟数据,并根据同期实测资料,确定模拟值和实测值之间的非线性传递函数与方差订正参数,构建气候模拟数据的误差订正模型。利用1991-2005年（验证时段）模拟数据与实测资料验证该模型的有效性,并对RCP（Representative Concentration Pathway）情景下2021-2050年（未来时段）气候模拟数据进行订正,同时通过潜力衰减方法预估未来江苏冬小麦气候生产潜力格局。结果表明：将气候模拟数据订正方法应用到作物气候生产潜力预估是有效的。以均值传递函数和方差信息建立的模型可以较好订正江苏逐日气候模拟数据。订正后的秋冬季气温、辐射量、蒸散量和冬春季降水量模拟偏差明显减小。在此基础上研究发现,冬小麦的成熟期在RCP4.5和RCP8.5情景下介于153~175和153~174,较基准时段均明显提前。两种情景下冬小麦气候生产潜力分别介于10335~14368kg·hm^-2和9991~13708kg·hm^-2,较基准时段呈下降趋势。其变异系数分别介于7.6%~14.6%和7.5%~13.6%,较基准时段呈增大趋势,表明江苏冬小麦气候生产潜力总体趋于不稳定。未来时段,徐州中北部、连云港东北部、宿迁西部以及盐城东南部冬小麦在RCP4.5和RCP8.5情景下可以保持相对较高的生产潜力（≥12501kg·hm^-2）,该省应确保这些地区的冬小麦种植用地。研究建议,作物气候生产潜力预估应考虑利用研究区实测资料对气候模拟数据进行订正,以提高预估可信度。     

ArcGIS在水土保持规划中的应用——以风峪沟流域为例

ArcGIS是地理信息系统的应用软件,具有对地理分布数据进行储存、管理、运算、分析、显示等功能,可广泛应用于水土保持综合调查、水土保持工程规划设计、水土流失动态监测和水土保持工程竣工验收等方面。随着GIS集成技术的发展,ArcGIS在水土保持中的应用将更加广泛和深入。以风峪沟小流域为例,介绍了ArcGIS在水土保持规划中的具体应用。     

流域管理模型的参数灵敏度分析——以WARMF在巢湖地区的应用为例

水质模型参数灵敏度分析不仅是模型率定的必要前提,也为水质管理提供参考。WARMF模型是大型流域管理分布式机理模型,选定巢湖流域杭埠-丰乐河子流域为研究区域,通过流域概化将杭埠-丰乐河流域划分为37个汇流区单元、36个河段单元和1个湖泊单元。之后,以杭埠-丰乐河流域4号子流域及其河段为例,采用局部灵敏度分析方法对模型水文、泥沙、水质主要参数进行了灵敏度分析。根据灵敏度分析结果进行调参,可以大大节省模型参数的校核时间,并且提高精度。     

层次分析法在泥石流危险度评价中的应用——以北京市密云县为例

泥石流是山区常见的一种自然灾害,其危险度评价对实现区域防灾减灾具有重要意义。在深入分析密云县泥石流灾害的基础上,采用基于系统理论的层次分析法,从影响泥石流危险度的泥石流历史活动情况和潜在形成条件中选取10个指标作为背景参数进行定量化研究,建立了密云县泥石流危险度评价模型。所建立的模型中,历史活动情况所占权重为0．414,潜在形成条件所占权重为0．586。利用该模型对当地泥石流沟道进行危险度评价,其结果与实际情况具有较好的一致性。研究表明,运用层次分析法进行密云县泥石流危险度评价是实用的和有效的,进一步工作应放在评价方法的可靠性研究上,从而为使用者提供更为准确的评价结果。     

遥感技术在开发建设项目水土保持监测中的应用——以洪家渡水电站为例

以洪家渡水电站为例介绍了遥感技术在开发建设项目水土保持监测中应用的工作流程和关键步骤。结果表明,应用遥感监测洪家渡水电站实施的各项水土保持措施,总体精度达到了94%,能获得项目建设前和竣工验收期水土流失的精确数据、地表扰动面积及其分布。     

灰色关联分析在农业产业结构中的应用——以云南省洱源县为例

通过对洱源县1998—2005年农业总产值的数据分析,预测出当地产业结构的未来发展趋势,并对重点优势行业种植业各农作物产量、种植面积、化肥施用量、农业机械总动力、农村用电量、水利工程供水量、有效灌溉面积等方面进行灰色关联,分析该行业发展可能遇见的瓶颈和重点农业污染源并提出相关建议,以期在优化当地产业结构的同时保证经济与环境的同步发展。     

灰色关联度分析法在产业结构调整中的应用——以石匣小流域为例

 为确定适宜山区小流域的产业结构调整方向,采用灰色理论中关联度分析的原理和方法,对北京市密云县石匣小流域1991—1997年各产业年产值与流域产业总净效益之间关系的密切程度进行了分析,结果得出各产业年产值与产业总净效益的关联序为:渔(0.903)>工(0.900)>林(0.894)>牧(0.890)>农(0.882)>交(0.848)>建(0.8248)>副(0.8245)>商(0.819)。据此确定产业结构调整方向:改变单一农业经营,转变经营重点,以渔业、林业、工业代替农业作为经营重点,因地制宜地实现主次分明的综合开发。     

中日农业信息化的比较研究——以农业信息化政策，互联网和手机在农业中的应用为例

1引言 人类已进入发达国家科技技术为引领的信息化时代。信息化时代从20世纪50年代．以计算机为代表．主要以信息技术为主体．智能化工具为代表的新生产力造福于社会的历史过程。随着农业时代和工业时代的衰落，人类社会正在向信息时代过渡．跨进第三次浪潮文明．