新疆雪线场的建立及其空间分布特征北大核心CSCD

以新疆为研究区,利用2015年逐日积雪产品MOD10A1/MYD10A1数据,通过积雪持续时间比率法提取研究区雪线,并运用克里金插值法建立新疆区域雪线场,在此基础上对研究区雪线空间分布特征进行研究。经分析得出：普通克里格插值法建立的新疆雪线场MAE（平均绝对误差）为4.49 m,RMSE（均方根误差）为48.93 m,其误差满足本研究的精度需求;从整个研究区分析,雪线高程呈现出北低南高,西高东低的布局,其值在3 000-5 600m,具有典型的经度地带性和纬度地带性的分布特点,同时雪线场南部分布密集北部稀疏;从局部区域分析,天山山区雪线高程南高北低、东高西低,昆仑山区中间高、两边低,阿尔泰山区西北向东南依次降低;各个区域雪线分布差异较大,其内部分布复杂,雪线高程高低交错。     

2001-2014年新疆阿尔泰地区积雪时空分布特征研究

基于2001-2014年的MODIS10A2积雪产品数据,对新疆阿尔泰地区积雪的年际变化特征、年内变化特征及空间分布进行了分析研究,得到以下结论:1)年内积雪一般由10月中旬左右便开始累积建立,在第二年1月份积雪覆盖面积到最大值,7月份积雪覆盖面积达到最小值,其中,冬季积雪面积所占比例最大,夏季最小。2)2001-2014年新疆阿尔泰地区积雪覆盖面积呈减少趋势。阿尔泰地区积雪空间分布极不均匀,北部积雪分布明显多于南部,山区及高海拔地区为积雪频次分布的高值区,平原及流域地区为积雪覆盖频次的低值区。3)永久性积雪主要分布在阿尔泰山北部的高海拔区(3000-3923m),且面积较小。     

新疆北部牧区雪冰灾害指数和危险性评估

根据雪冰气候事件的聚合、权重和牧业灾害损失的关系,通过[WTBX]H、L[WTBZ]指数分析,研究了新疆北部的雪冰灾害特征和危险性。研究认为,雪冰灾害具有链状结构,灾害强度与雪冰气候事件权重、聚合度有关。基于信息扩散理论,对雪冰灾害危险性进行分析评估,新疆北部雪冰灾害分布,总体呈西北─东南向带状分布,西低东高,南低北高,低山丘陵高于平原,厚积雪区域高于薄积雪区域。     

中亚高山冰川表面高程变化时序重建

中亚高山冰川区地形复杂，站点观测和传统实地测量范围十分有限。卫星激光测高技术可实现大范围冰川表面高程变化监测。以2003—2009年ICESat激光测高数据为数据源，参考2000年的SRTM高程数据，建立冰川区点云去噪及其精度优化算法和多尺度冰川区表面高程时空变化分析模型，并分析了2003—2009年间中亚山区整体与各分区冰川表面高程时序变化。结果表明：中亚高山冰川区的冰川表面平均高程整体呈下降趋势，表现出明显的区域差异。其中，2003—2009年中亚冰川表面高程总体下降了9.59±1.89 m;Ⅰ区（即西藏和青海南部）的冰川表面高程下降了6.51±2.9 m;Ⅱ区（即新疆、青海北部和甘肃部分地区）下降了7.87±5.03 m;Ⅲ区（即中国境外，中亚地区的部分国家）下降了9.81±5.1 m，且监测到2004—2005年冰川表面高程上升。本研究方法对冰川区点云类高程脚点监测具有一定的通用性，但对基准DEM的依赖度较高。     

2000-2015年阿坝州积雪时空特征研究

积雪由于自身的高地表反射率和高导热率,在气候系统中起着重要作用,影响地表和大气间的能量交换及相关水文过程。文中基于MOD10A2积雪产品,结合GIS技术和统计学方法,研究2000-2015年阿坝州积雪时空特征。结果表明:空间上,年积雪覆盖主要分布在阿坝县、红原县和若尔盖县;时间上,全域积雪面积存在明显月份、季节差异,年积雪覆盖总体呈下降趋势,夏季为年最低值时期;年积雪大部分为短期积雪,且主要出现在海拔高度3000-4000m的地区。     

新疆北部MODIS积雪制图算法的分类精度

Terra/MODIS雪被产品在牧区积雪灾害的动态监测中,具有重要的应用价值.利用新疆北部地区2001-2005年4个积雪季的Terra/MOD10A1雪被产品和20个气象台站的观测资料,对比分析了MODIS积雪制图算法的分类精度.结果表明:①在晴空天气条件下,MODIS积雪制图算法分类的总精度达98.5%,积雪分类精度为98.2%,积雪多分误差小于漏分误差.分类精度在不同观测台站之间存在较大的差异,其总精度介于94.0%～100%,积雪分类精度介于77.8%～100%.②MODIS积雪算法的分类精度同海拔、坡度和坡向之间没有稳定的相关关系,雪深和土地覆盖是导致精度差异的主要原因.MODIS无法识别雪深低于0.5 cm的积雪;当雪深介于0.5～3 cm时,积雪识别精度较低,介于45.2%～76.2%.当雪深大于等于3 cm时,积雪识别精度随雪深的增加而增大,平均值达98.6%以上.③MODIS积雪制图算法在草地区的分类精度最高,达98.9%;其次为农田、灌木林和城市与建设用地区,分别为97.9%,97.2%和96.9%.在农区积雪漏分误差低于多分误差,在草地、灌木林和城市与建设用地区则高于多分误差.     

近50年新疆冬季热量资源时空变化

利用新疆101个气象站1961—2010年的逐日平均气温和逐年极端最低气温资料,使用线性趋势和Mann-Kendall法对最冷月1月平均气温、年极端最低气温、冬季负积温和越冬期日数等冬季热量要素变化趋势、突变特征进行分析,采用混合插值法,在ArcGIS平台上完成基于数字高程模型(DEM)数据的各热量要素多年平均值和突变前后变化量的空间分布式模拟。结果表明：(1) 新疆1月平均气温、年极端最低气温总体呈现“南疆高,北疆低;平原和盆地高,山区低”的特点,冬季负积温和越冬期日数总体呈现“南疆少,北疆多;平原和盆地少,山区多”的分布格局。(2) 在全球变暖背景下,1961—2010年新疆冬季热量资源呈明显的增多趋势,并且1月平均气温和年极端最低气温分别于19 79年和1980年发生了突变性的升高,冬季负积温和越冬期日数分别于1986年和1998年发生了突变性的减少。突变年前后,1月平均气温和年极端最低气温上升幅度的空间分布总体呈“从东南至西北递增”的格局,冬季负积温减少幅度的空间分布呈“由南向北递增”的特点,越冬期日数减少幅度的空间分布呈“南疆大,北疆小;盆地大,天山和阿勒泰山区小”的格局。     

天山北坡典型内陆河流域积雪年内分配与年际变化研究——以玛纳斯河流域为例

以500m分辨率的MOD10A2积雪遥感影像和气象站点数据为基础,以积雪覆盖率和初雪日与积雪日数为变量对玛纳斯河流域积雪的年内分配(2007年10月-2008年9月)与年际变化(1960年-2006年)进行了分析探讨.结果表明:水文年内玛纳斯河流域积雪变化较大,北部开阔的河谷地带积雪覆盖呈现明显的季节性变化;南部山区海...     

基于2002-2012年气象数据的中国小麦条锈病菌越夏区划

为了解气候变暖对我国小麦条锈病菌越夏的影响,本研究基于2002—2012年间691个气象站点7、8月份连续最热10 d均温低于越夏临界温度22℃或23℃的年概率,比较了ArcGIS中反距离权重法、局部多项式插值法、径向基函数法和普通克里格法4种插值方法对我国小麦条锈病菌越夏区划的影响,采用指数模型和球状模型下普通克里格插值法进行了条锈病菌越夏区划;以2002—2012年间7、8月份连续最热10 d的平均温度均值作为区划指标,利用ArcGIS的指数模型和球状模型下普通克里格法进行了高程插值。结果表明,2002—2012年每年的7、8月份连续最热10 d均温低于越夏临界温度的年概率在20%以上的地区可以认为是我国小麦条锈病菌的越夏区,年概率在5%~20%的区域可以视为越夏过渡区,年概率在5%以下的地区可以视为不太适合小麦条锈病菌越夏的区域。表明小麦条锈病菌越夏区仍主要集中于我国西北、川西北地区,但越夏范围有一定缩减。     

2002-2009年中国干旱区积雪时空分布特征

以中国干旱区为研究对象,利用MODIS和AMSR-E融合后的2002-2009年8个水文年份（8月1日至7月31日）的无云积雪产品,计算并验证了用遥感方法提取研究区积雪日数、初雪日期和终雪日期的精度,结合积雪日数制图和积雪面积统计,分析了研究区8 a来积雪时空分布特征。结果显示：① 与气象台站观测资料获取的积雪参数的对比验证表明,遥感方法提取积雪参数的精度较高,误差日数大多在20 d以内,主要表现为遥感方法积雪日数的低估,初雪日期的延后和终雪日期的提前。② 除山地冰川和永久积雪外,天山和阿尔泰山山系间的北疆地区是研究区内季节性积雪最为丰富的地区,积雪日数一般在60 d以上,不过积雪的分布不均匀,大体上从边缘山区向内部盆地中心积雪日数递减,初雪日期延后,终雪日期提前。③ 干旱区在2005年、2007年和2002年积雪面积较大,而2008年和2006年积雪面积较小。各年稳定积雪存在的地区和范围相对稳定,面积变化不大,其年际变化主要体现在积雪日数的增减上;不稳定积雪的面积一般高于稳定积雪,且年际变化较大,积雪日数大多在20 d以内。     

贵州喀斯特高原人口分布的自然环境因素Ⅱ.多元回归分析与地带性研究

以贵州喀斯特高原76个县市(区)农业人口密度、人口密度以及自然地理因素资料,应用多元逐步回归方法,研究贵州省人口分布与其主要影响因子的相关关系,并建立多元回归模型,探讨贵州喀斯特地区的自然地理因素地带性分布的特征,并进一步研究在贵州喀斯特地质条件下人口分布的自然地带性规律.结果表明:在喀斯特地质环境条件下,受经度、纬度以及平均海拔高度之间错综复杂的相互影响关系的作用,各自然地理因素具有一定程度的地带性分布特征,从而导致了贵州高原人口具有地带性分布,表现为人口分布主要集中于西北部的黔中丘原地区.     

河西走廊东部积雪的时空演变特征分析

利用河西走廊东部5个气象站1961—2007年近47 a的逐月积雪深度和积雪日数的常规观测资料,分析河西走廊东部最大积雪深度和积雪日数月、季节和年的空间分布以及时间变化特征。结果表明:受海拔高度、地理位置以及天气系统等影响,河西走廊东部积雪日数、最大平均积雪深度和极端最大积雪深度的分布从东南向西北递减,高海拔地区多于低海拔区,山区多于平原区。时间变化上,积雪日数47 a来呈平稳变化趋势,震荡减少,变率很小,积雪深度呈增加趋势;河西走廊东部积雪日数最多出现在1月,最少出现在9月,积雪深度最大出现在3月,最小出现在12月;积雪日数冬季最大,春季次之,秋季最小;积雪深度春季最大,秋季次之,冬季最小;相关系数法分析表明,积雪日数和积雪深度都是冬季的变化主导了年尺度的变化;河西走廊东部积雪日数1990s中期以前以6~7 a、9~10 a和2~3 a的周期为主,1990s中期以后周期主要表现为6~7 a和2~3 a;积雪深度1970s中期以前以6~7 a和2~3 a周期为主,1970s中期~1990s中期9~10 a、12~13 a和2~3 a反应明显,1990s中期以后周期又表现为6~7 a和2~3 a。     

天山北坡经济带经济格局时空演变特征研究

利用新疆天山北坡经济带1978-2008年18个县市的人均GDP数据为基础,以县市为基本单元,采用ESDA全局空间自相关和局部空间自相关分析方法与GIS技术结合,对天山北坡经济带的经济空间关联类型、动态演化特征及动力机制进行研究。结果表明:1)30年来天北经济带经济全局空间自相关系数总体呈现空间正相关特征,且表现出一种稳定的状态。2)局部区域空间自相关特征显著,根据Local Moran's I所表征的空间意义分类,将各县市的经济发展分为集聚区(高-高)、萧条区(低-低)、空心区(低-高)和孤岛区(高-低),并结合区域面积变化,分析了天山北坡经济带区域经济集聚及演化过程特点。3)区域经济增长的近邻效应不是很明显,低-低和高-高两种类型区域面积有所减少。4)石油资源和交通条件是促进天北经济带区域经济空间集聚与演化的动力。文章最后探讨了天北经济带经济空间关联特点及演化特征对区域经济集聚扩散过程、区域政策选择、空间开发模式等问题的影响。     

近50年来新疆人口时空变化特征及成因分析

人口增长包括人口的自然增长和机械增长两个方面,人口增长会对一个区域的社会经济发展产生较大的影响,而人口增长又受政治、历史、经济和自然等多因素的制约。自20世纪50年代以来,新疆人口年均增长速率2.97%,明显高于全国平均水平1.53%,属于人口快速增长地区。其原因主要是:(1)高出生率导致高人口自然增长率,从1955年至2005年的50年期间,新疆人口的平均自然增长率17.91‰,高于全国平均水平15.20‰;(2)20世纪50~60年代人口大规模迁入造成的,到1967年底,全疆迁移净增人口共257.22×104人,平均每年迁移净增人口都在15万人以上,从1968年起,人口增长完全依赖自然增长。新疆人口分布的空间变化规律总体分布趋势为西密东疏,北多南少;山区和盆地相交的山前冲洪积扇缘绿洲地带最多,盆地中心及其盆地周围山区人烟稀少。新疆人口密度明显增加,高值区的范围在不断扩大,低值区的范围在缩小。     

基于GIS的陕北农作物适宜性精细化评价及布局研究

研究农作物布局可为区域农业发展提供科学依据,对促进乡村振兴和区域高质量发展具有重要意义。以陕北地区为研究区域,以谷子、马铃薯、苹果3种农作物为研究对象,选取8个主要的水土光热条件因子,基于层次分析法构建了主要农作物水土光热条件适宜性评价体系,建立了作物综合适宜度评价模型,计算了500 m×500 m单元的适宜度及空间分布,采用自然断点法研究了3种作物的空间精准布局。结果表明：3种作物的适宜度均在0.78以上,均值表现为谷子>苹果>马铃薯。谷子适宜度从东南向西北递减,最适宜区在东南沿黄地区;马铃薯适宜度从西南向东北递减,最适宜区域主要分布在山区;苹果适宜度从北向南升高,最适宜区域主要在东南部地区。西部白于山区和东南部黄龙山区海拔较高的地区宜种植马铃薯和苹果,东部沿黄地区宜种植谷子和苹果。在精细化布局中,谷子主要位于东部的大部分县区和南部的北洛河流域,马铃薯主要位于西部以及北部地区的河流周围,苹果主要分布在南部山区以及中部和北部的部分县区。     

新疆主要农作物生产水足迹研究

农业是新疆水资源消耗最大的产业。本研究应用水足迹理论对新疆83个县市主要农作物的生产水足迹进行研究分析,比较不同作物之间生产水足迹的差异,探讨新疆农业生产水足迹在空间上的变化规律。研究结果表明,全疆2014年主要农作物生产水足迹总量为355.47×108m3,其中主要为蓝水足迹,所占比例高达91.31%;绿水足迹极低,所占比例仅为8.69%。7种主要作物生产水足迹由高到低分别是棉花,向日葵,小麦,水稻,玉米,苜蓿以及甜菜。水足迹空间分布在不同区域差异显著,南疆以及伊犁地区的生产水足迹总量相对较高,二者总量为243.46×108m3,东疆和北疆地区水足迹总量相对较低,二者总量为112.01×108m3,总体呈现出西南高东北低的分布趋势。     

古尔班通古特沙漠的积雪及雪融水储存特征

通过在中国科学院阜康荒漠生态站北沙窝试验区布置野外定位试验,对古尔班通古特沙漠地区积雪物理特征变化、沙垄坡地以及稀疏梭梭林地的积雪分布、融雪水分在土壤中的转化储存效率及其成因进行研究.结果表明:古尔班通古特沙漠地区的积雪属低密度的"干寒型"雪,平均雪密度在0.14～0.27g/cm<'3>之间,积雪分布存在较大的空间分异特性;融雪水文过程以垂直入渗储存为主,没有明显的洼地积水和地表汇流过程;雪融水转化为土壤水分的比例高达78.8%～92%,为春季荒漠植被的生长提供了很好的水分条件.除了起伏的沙垄地形、冬季的低气温、多雾天气外,有限的积雪量、积雪融化前极低的土壤含水量以及高渗透率的沙地是古尔班通古特沙漠雪融水以垂直人渗为主并具有高的转化储存效率的主要原因.     

新疆植被区划的新方案

本文根据近年来获得的新资料、新观点,依据标准地境上的植被类型以及地带性原则,对新疆的植被区域重新进行了划分。在草原区中,新疆北部草原的范围有所扩大;而在南部,经比较研究认为:这里不存在水平地带性的荒漠带,而发育着地带性的高寒草原,并为欧亚草原区的一个组成部分。在荒漠区中,把准噶尔盆地和苏联的哈萨克斯坦联合成一个独立的荒漠亚区。新疆荒漠的其它部分则仍属于亚洲中部荒漠亚区。从而将亚非荒漠区划分为四个亚区     

新疆生态脆弱性时空演变及驱动力分析

生态脆弱性评价是了解区域生态状况的重要途径,科学评估生态脆弱性等级及变化对区域生态保护与建设,实现区域可持续发展具有重要意义。研究利用SRP模型构建新疆生态脆弱性评价指标体系,结合空间主成分分析方法构建生态脆弱性指数评价模型,分析新疆生态脆弱性时空演变特征。结果表明:(1)2000—2018年,新疆生态敏感性整体为中度敏感,呈现东南高西北低,主要受景观破碎度和土壤侵蚀程度影响;生态恢复力受植被覆盖度影响较大,整体呈西北高、东南低,变化幅度小,恢复力较弱;生态压力大致呈南、北部的山区和中部绿洲区、山区高、东南低,主要影响因子是人均GDP、农业依赖度和人口密度。(2)2000—2018年新疆生态脆弱性整体处于中度脆弱到重度脆弱。南、北部植被覆盖度低的地区生态脆弱等级较高,中部高海拔林草丰富地区生态脆弱性等级相对较低;2000—2018年新疆生态脆弱性综合指数呈现先增长后降低趋势。(3)生态脆弱性主要驱动力方面,人为活动因子的农业依赖度、人口密度、土地垦殖率,自然环境因子的生境质量指数、景观破碎度、景观恢复力指数和年均降水量7个指标是新疆2000—2018年生态脆弱性变化的主要单因子;生境质量指数、景观恢复力指数、景观破碎度指数、植被覆盖率的变化与区域人类活动的相互作用是促使新疆生态脆弱性的主要驱动力。     

基于GPM的新疆降水聚集区域提取及特征分析

气候暖湿化背景下，降水聚集特征与旱涝事件密切相关。基于2001-2020年逐日全球降水测量数据，根据空间热点分析方法提取新疆降水聚集区域，利用信息熵和相关系数分析了聚集区域降水集中度和地表特征。结果表明：新疆降水高值聚集区域占21.45%,降水量在130mm以上，主要分布在新疆西北部，低值聚集区域占27.97%,降水量在72mm以下，主要分布在塔里木盆地西南部、吐鲁番盆地和昆仑山中部山区；聚集区域降水量年内呈单峰变化，除显著冷点区域年降水量呈弱下降趋势外，其他区域年降水量呈增加趋势；聚集区域降水集中度呈现从西北向东南呈现出“低-高-低”的空间分布格局，且高值聚集区域降水集中度高于低值聚集区域，与降水量具有较高的相关性；低值聚集区域荒地面积占比最大，高值聚集区域草原和农田面积较大；高值聚集区域海拔、地表粗糙度和地面起伏度与降水量呈正相关，低值聚集区域呈负相关，且聚集性越显著，相关性越大。研究结果可以为防灾减灾、水资源的综合利用提供科学参考。