精细化茶树种植区茶叶春霜冻灾害风险评估——以浙江省松阳县为例

开展基于精细化茶树种植区的茶叶春霜冻灾害风险评估有利于增强茶叶生产过程中精准防御该灾害的能力。以浙江省松阳县为研究区,结合谷歌高分辨率卫星数据和GIS技术,获取松阳县精细化茶树种植区分布,并在此基础上,运用自然灾害风险形成理论构建茶叶春霜冻灾害风险指数模型,改变以往对整个行政区进行茶叶春霜冻灾害风险评估的方法,以茶树田块为单位,对松阳县茶树种植区茶叶春霜冻灾害进行风险评估,并划分低风险、中风险、高风险的茶树田。结果显示,松阳县的茶树主要种植在县中部条带型区域,主要位于新兴镇、赤寿乡、樟溪乡、古市镇、斋坛乡、望松街道、叶村乡、水南街道、西坪街道这9个乡镇,其中新兴镇茶树田面积最大,是松阳县茶树田总面积的17. 5%;松阳县茶树种植区茶叶春霜冻灾害低风险的茶树田主要分布在松阳县的中心地区,中风险的茶树田主要分布在松阳县的中部条带型地区,高风险的茶树田主要分布在松阳县的东西两侧。     

基于CLDAS2.0驱动数据的中国区域土壤湿度模拟与评估

基于高时空分辨率的中国气象局陆面数据同化系统(CMA Land Data Assimilation System,CLDAS)2.0版本的大气驱动数据,使用Noah-MP陆面模式模拟中国区域2013—2014年土壤湿度的时空变化,将模拟结果与自动土壤水分观测站的逐小时观测值进行对比,并选取6个研究区,分析区域的平均土壤湿度时间变化特点。结果表明:Noah-MP模式能够很好地模拟出中国区域0~10 cm土壤湿度空间分布,模拟值和观测值均呈现由西北向东南和西南地区递增的趋势;从全国尺度来看,模拟值与观测值非常接近,相关系数大于0.9,均方根误差为0.008 m3/m3;从区域尺度看,Noah-MP能够很好地模拟出各研究区土壤湿度的时间变化,但是对于冻土融化时东北地区的土壤湿度存在轻微的低估。基于CLDAS2.0驱动数据得到的土壤湿度模拟结果具有较高准确性,可为农业干旱研究提供一定参考。     

基于FloodArea的天长市“7.24”暴雨过程淹没模拟

基于德国Geomer公司开发的FloodArea水动力淹没模型,结合气象、水文及基础地理信息数据等,对2015年7月24日天长市出现的一次暴雨过程进行淹没模拟。结果表明,模拟淹没情况与实际淹没在时间上有很好的一致性,可为天长市暴雨预警工作提供参考。     

基于数码照片的草地植被盖度快速提取方法对比

草地植被盖度是表征草地群落结构及其生长状况的重要生态学参数之一。本研究基于乌拉特中旗草地照片,设计一种利用自动阈值分割算法快速计算植被盖度的方法,依次选取RGB颜色空间的EXG指数、HIS颜色空间的H分量、L*a*b*颜色空间的a*分量作为草地植被盖度提取的颜色特征,对比分析上述3种颜色特征方法快速提取草地盖度的效果。结果表明:EXG指数法的提取效果最好,其估算误差相对最低、精度最高、适用性最好;a*分量法次之;H分量法的估算误差相对较大。在去除阴影后,H分量法的估算误差降低、精度也随之升高,EXG指数法的估算精度略有降低,a*分量法无明显变化。3种方法对绿色草地的估算效果均优于黄绿色草地,尤其是a*分量法,其对黄绿色草地的估算精度为80.7%,而对绿色草地的估算精度却高达91.7%,仅次于EXG指数法(93.4%)。     

基于EEMD的新疆1971～2013年初、终霜日及霜期变化趋势分析

对国家气象信息中心整编的1971~2013年新疆50个气象站点逐日最低气温资料进行集合经验模态分解,分析新疆初、终霜日及霜期和无霜期的空间分布特征及变化趋势。结果表明:近43a新疆终霜日提前比初霜日推迟更明显,无霜期延长比霜期缩短趋势更显著;初霜日推迟、终霜日提前、霜期延长和无霜期缩短的趋势北疆均比南疆地区更显著;新疆初霜日变化趋势上升型占44%,终霜日变化趋势下降型占44%,霜期变化趋势下降型占72%,无霜期变化趋势上升型占42%。     

清代华中地区干旱灾害时间特征及成因分析

基于清代(1644-1911年)华中地区干旱灾害历史资料的搜集与整理,利用启发式分割算法和互补集合经验模态函数等方法,分析华中地区干旱灾害的时间分布特征。结果表明:1)清代华中地区旱灾发生频繁,共208年次,占总年数的77.6%,其变化总体上呈下降趋势。2)华中地区旱灾于1694年发生突变,突变后旱灾频率明显减少。3)华中地区旱灾存在显著的周期性,存在2.6a、9.7a、21.6a、29.4a和102.1a的周期,其中9.7a和21.6a的周期与太阳黑子周期相一致。4)交叉小波分析表明太阳黑子数与华中地区旱灾变化在不同时间段内具有不同程度的相关关系。     

反射光谱估算滨海土壤黏粒含量

探明反射光谱估算土壤黏粒含量的成因是实现黏粒含量测定、提高估算精度的基础。该文以江苏省滨海平原的150个土壤样品为研究对象,将测得的原始光谱数据进行平滑、一阶导数、连续统去除和倒数等数据变换,采用逐步多元线性回归(stepwise multiple linear regression,SMLR)和偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)方法估算黏粒含量,并在此基础上分析建模的影响波段,探讨反射光谱估算土壤黏粒含量的成因。结果表明,连续统去除光谱数据的SMLR分析估算精度最高,建模集和验证集决定系数分别为0.941和0.750。360~900、1 800~2 490 nm是黏粒含量的重要建模影响波段,该建模影响波段主要包括铁离子(410 nm附近)、土壤有机质(500~800 nm)、层状硅酸盐中的结晶水(1 900 nm附近)、绿泥石和蛭石等黏土矿物(2 325 nm)的吸收特征波段;PLSR分析表明,1 400 nm附近回归系数出现的双峰特征源于高岭石的双峰吸收。黏粒中的黏土矿物、黏粒对铁离子的吸附特性以及黏粒与有机质的高度相关性是实现反射光谱估算滨海土壤黏粒含量的原因。     

基于水位历时曲线的城镇化对区域水文过程影响分析——以太湖流域河网水位变化为例

以太湖流域为例,采用水位历时曲线(LDC)的方法,探讨以城镇化为代表的下垫面变化条件下区域河网水位的变化规律.从各年代LDC曲线分析结果来看,20世纪80,90年代是其坡度较高的年代.进一步将研究时间段分为50-70年代和1980-2006年,并选择其中平水年进行分析.结果表明,各站点1980-2006年的LDC曲线坡度均大于50-70年代,且后者的LDC曲线均位于前者上部.同时,2个时段的水位变化量在高水位端更显著,而在低水位端变化量最小.研究区降水量与代表站点水位的趋势分析表明,平均水位的显著上升与降水变化趋势不一致.分析认为,上述结果主要是由于城镇化的影响,即下垫面条件变化造成水位历时曲线坡度增加,水位变化对降水的响应速度加快,且高水位的上升更显著.     

陕西省植被净第一性生产力时空变化研究

利用1981~2000年GloPEM光能利用率模型数据、土地覆盖数据和中国县域行政区划矢量数据,对陕西省植被净第一性生产力(NPP)总量变化、空间分布格局及其变化特征进行了研究。结果表明,陕西省多年平均NPP总量为1.59×1014gC/a,单位面积年均NPP为771 gC/(m2.a)。20年来,陕西省植被年均NPP在波动中虽然有增加但总量仍呈减少趋势,即从1981年的1.55×1014gC/a减少到2000年的1.50×1014gC/a。陕西省单位面积年均NPP的空间分布格局显著,呈现出由南北向中部递增的趋势。陕西省年均NPP的空间变化明显,其中有43.4%的地区年均NPP增加,主要集中在陕南秦巴山区和关中平原;有56.6%的地区年均NPP减少,主要集中在陕北黄土高原。     

宏观坡向对不同等级降水的影响

降水的大小与空间分布在迎风坡与背风坡处具有显著的差异。为分析宏观坡向对不同等级降水的影响,应用主次降水方位算法,利用地面降水观测资料,结合空间分辨率1km×1km的DEM数据,计算得到全国气象站点1961—2000年不同等级降水的主次方位降水日数差/总量差,并通过坡向影响系数、显著性检验、主次方位降水日数差/总量差绝对值三个指标进行对比分析。结果表明:坡向对不同等级降水的相对影响程度为暴雨大雨中雨小雨。此外,坡向对不同等级降水的影响受地貌和干湿条件的共同作用,山地地区的影响最为显著,丘陵次之,平原最小,且坡向对不同山体的影响在降水日数与总量上具有不同的体现;在不同的干湿条件下,随着降水等级的减弱,最显著区由湿润区逐渐向半湿润区、半干旱区、干旱区移动。