应用MODIS数据监测大范围病虫害植被指数变化——以2010年澳大利亚蝗灾为例

为了分析2010年澳大利亚新南威尔士州大范围蝗灾的发生范围和受灾程度,利用2008—2010年MODIS/Terra数据,通过植被生长期内前后同期的NDVI差值图像△NDVI判断2010年植被长势情况。研究结果表明:从整体上看,监测到的受灾范围与受灾程度上基本一致,能较好的反映出新南威尔士州的受灾情况;2010年9月新南威尔士州未受灾面积约为41万km2;受灾较轻区域面积约为5万km2;受灾较重区域的面积约为34万km2;受灾总面积约为39万km2,约占总面积的49%。通过与官方统计数据对比,监测到的受灾面积与官方统计数据相对误差为22%,造成误差的主要原因是像元的缺失与个别错误的像元点,导致受灾区域缺失的像元不能统计在受灾面积中和降低了受灾情况分类的精度。可得出结论,此方法适用于在对蝗灾发生范围和受灾程度的研究中。     

山西省高温空间分布特征及区划

为定量化地了解山西省高温分布情况,笔者研究了山西省高温空间分布特征和区划方法。基于山西省境内分布较为均匀的69个地面气象观测站1970—2013年逐日最高气温资料,分析5—9月各月累计高温日数及年平均高温日数的空间分布情况,并通过考虑高温强度等级和持续时间2个因子,构建高温区划指标,绘制山西省高温区划图。结果表明：运城市的大部分和临汾市的南部年平均高温日数在15天以上,北部和东部大部分年平均高温日数在2天以下。山西省5—9月各月的高温中心均位于临汾市南部和运城市,高温中心各月多年平均高温日数分别为0.7、4.5、6.8、2.3、0.2天。高温区划图与空间分布图具有良好的区域一致性。     

十二运期间辽宁大风灾害风险评估分析

为了研究大风灾害对于十二运的影响,同时为今后举办此类赛事提供参考依据,利用辽宁省14个比赛城市1981—2012年6—9月的逐日气象资料,采用统计方法对第十二届全运会期间大风灾害风险进行了评估分析。结果表明：辽宁春季大风日数较多,8—9月大风日数较少;平均每年6—9月期间出现大风日数通常为1~3天,最多为8天,6—9月适合举办十二运。通过统计每次出现大风日的站数并进行归一化处理,定量评估十二运期间大风灾害的风险,得出十二运期间大风灾害风险不同等级的空间分布,结果表明辽宁大风灾害风险呈南北走向分布,南部特别是沿海地区大风风险大,可能对一些室外体育比赛产生影响。     

1961-2009年辽宁省气温、降水变化特征及突变分析

利用辽宁省28个均一化气象站点1961-2009年逐日平均气温、最高气温、最低气温及降水量资料,采用趋势分析和Mann-Kendall检验方法,分析了辽宁省近49年的气温和降水变化特征及突变特征。结果表明:辽宁省年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈升高趋势,升温速率分别为0.32℃/10a、0.26℃/10a和0.46℃/10a,年平均最低气温的升温最为显著,增温速率是年平均最高气温增温速率的1倍多。四个季节的升温速率冬季最大,春季次之,秋季略低于春季,夏季最不明显。年平均气温1989年发生了突变,年平均最高气温1992年发生了突变,年平均最低气温1985年发生了突变。年降水量整体上有减少的趋势,但变化并不显著。四季降水量呈冬春季增加、夏秋季减少的趋势。年降水量发生了三次突变,1967年由偏多转为偏少,1983年降水量开始大幅度增加,1996再次由多变少。     

东北春玉米全生育期气候适宜度评价

适宜的气候要素是保障东北春玉米健康生长和高产稳产的基本条件。依据温、光、水气候要素对春玉米生长的影响,分别构建温度、日照和降水适宜度模型,引入有效降水提高模型精度,再基于有效降水和实际降水将三种气候要素耦合建立综合气候适宜度模型Ⅰ和模型Ⅱ,并利用1994—2013年有效气象、物候数据和2003—2010年像元尺度大田玉米生长状况时序遥感监测信息对海伦和泰来两个典型东北农业台站进行模型测试检验,将最适用模型应用于东北三省玉米典型种植区以估算2008与2009年25个站点不同生育期各气候要素适宜度。检验结果表明,“基于有效降水的模型Ⅰ”所估算的全生育期综合气候适宜度与NDVI、EVI的相关系数(0.58、0.29)均优于“基于实际降水的模型Ⅱ”(0.52、0.18),融合有效降水信息的模型Ⅰ更能有效捕获气候要素对春玉米生长胁迫现象。应用结果显示,模型Ⅰ估算的2008和2009年东北春玉米全生育期综合气候适宜度分别为0.67和0.56,与该地区2008年春玉米实际产量高于2009年表现一致;两年间东北三省春玉米各气候要素适宜度总体表现为温度>日照>有效降水;辽宁与吉林的温度、有效...     

应用三种模型对浙江省植被净第一性生产力(NPP)的模拟与比较

运用Miami模型、Thornthwaite模型以及综合模型,计算浙江省植被NPP,并与国际生物学计划(IBP)推荐值进行比较,旨在找出最适用于浙江省的一种植被NPP计算模型;分别分析三种模型模拟的植被NPP的年际及年代际变化特征;利用站点的经纬度、DEM及其衍生数据建立多元回归方程对浙江省植被NPP进行空间插值,并分析其空间分布特点。结果显示:(1)综合模型模拟的浙江省植被NPP与国际生物学计划(IBP)推荐值最接近,为952.722～1376.971g.m-2.a-1,并且NPP随时间呈波动上升趋势;20世纪60-70年代植被NPP增幅最大,为33.31g.m-2.a-1;(2)对于三种模型,北部嘉兴市的植被NPP最小,南部温州市的植被NPP最大;植被NPP的空间分布形态一致,全省范围内均表现为西北低、东南高;(3)比较得出,综合模型在模拟计算浙江省NPP时更具有实用性。     

基于GIS的农业气象预报系统集成

为了快速、准确地进行转折性、关键性天气对农业生产的影响评估,利用C#.net和ArcGIS Engine开发工具包,以多源卫星资料和地面常规观测资料为主要信息源,采用C/S+B/S结构形式,集成农业气象预报系统,实现主要农作物适宜播种期、收获期、关键发育期等发育期预报,主要农事活动适宜或不适宜气象等级预报的农用天气预报,玉米、水稻等主要农作物的作物产量预报,为提高农业气象预报准确率及时效性提供一个基础平台。     

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。     

基于配料法的葫芦岛市强冰雹天气分析

旨在应用配料法和多种观测资料对冰雹天气进行分析,以提高强对流预报准确率。采用基于构成要素的预报方法(配料法),综合使用常规观测资料、风廓线资料、多普勒天气雷达资料等,对2015年6月1日下午发生在葫芦岛地区的以冰雹为主的强对流天气进行分析。结果表明:辽宁处于东北冷涡控制下,高空急流,低层切变;午后地面升温,大气边界层充分混合,具有较强的不稳定条件;低层水汽幅合,强烈的深层垂直风切变,有利于高度组织化的超级单体风暴产生和发展。辽宁西部的探空特征影响显著,对午后天气变化有一定的指示意义。合理利用"配料法"的预报思路,结合常规观测资料,运用雷达外推产品,可以把冰雹预报时间提前数小时。     

大连市称重式与人工式观测降水量的对比分析简

利用2012年11月至2013年3月大连国家基本气象站称重式和人工式观测降水量的2份数据,通过不同级别的差值对比,分析两者之间的差异。结果表明,在降水量≥10mm时,平均差值百分率为3．15％;在降水量〈10mm时,平均差值为-0．3mm,总体差值较小。并就分析结果找出差异产生原因。