基于CA-Markov模型的锡林河流域土地利用变化及预测分析

研究土地利用变化特征及预测未来土地利用变化的趋势，对经济平衡发展、提高生态环境质量、实现土地资源合理利用具有重要意义。以锡林河流域为研究区，对Landsat 2000、2005、2010年和2015年4期遥感数据进行目视解译，采用土地利用结构分析方法、重心迁移模型和CA-Markov模型，分析研究区16 a间土地利用演变特征，并对2030年土地利用情况进行预测。结果表明:1)2000-2015年，草地、林地和耕地呈波动变化，水域面积缓慢增加，建设用地不断扩张，未利用地面积在不断减少。建设用地、耕地和未利用地重心具有明显的方向性移动，耕地先向南后向北移动，建设用地主要向西北方向扩张，未利用土地重心持续向北移动。2)研究区综合土地利用动态度为5.70％，变化速率较快；锡林浩特市和各苏木土地利用变化速率差异较大，总体表现为中游＞下游＞上游；不同土地利用类型动态度为建设用地＞水域＞林地＞耕地＞未利用土地＞草地，即建设用地变化最快。3)研究区土地利用变化的主要方向为草地和未利用地的相互转换、耕地和草地的互相转换以及建设用地的不断扩张。4)2030年预测结果表明，耕地面积继续增加，速率有所下降，重心向西南方向移动；林地延续之前变化趋势，稳中有升；草地和未利用地面积继续减少，且未利用地重心持续向北移动；建设用地扩张明显，重心向锡林浩特市中心移动，速度减缓；水域有少量增加。CA-Markov模型与土地利用重心迁移模型相结合，实现了对未来耕地、建设用地和未利用土地的迁移方向的预测，可以为研究区提高草地退化防治效果、土地管理政策的制定和实施、城乡建设、土地利用规划等提供理论指导。     

内蒙古地区1960-2016年气温和降水特征及突变

利用内蒙古地区1960—2016年45个气象站的逐月气温和降水量数据,通过线性倾向估计、径向基函数插值法、累积距平、滑动t检验、Mann-Kendall法和小波分析,研究了内蒙古气温和降水量的时空变化特征和突变现象。结果表明:内蒙古近57年来气温呈显著上升趋势,明显高于全球年均温增温率,达0.38℃/10 a,且在1987年发生增温突变;四季气温中,春季和冬季均温升高对年均温上升贡献度最大;年均温和季均温年代际变化呈明显的增暖趋势,年均温、季均温在1990—1999年开始变暖;内蒙古年均温和增温率二者分布规律相同,即:东部 < 中部 < 西部。内蒙古年降水量呈不显著上升趋势,年降水量倾向率自西向东呈现出增—减—增的趋势,降水量最少的年代为2000—2009年,降水量最多的年代为1990—1999年,降水量增率为0.47 mm/10 a,且在1999年发生由丰水到枯水、2011年发生由枯水到丰水的两次突变;两季降水量中,内蒙古雨季降水量呈减少趋势,非雨季降水量呈增加趋势,且增加量和减少量均为东部 > 中部 > 西部。小波分析显示,1960—2016年内蒙古年均温变化以15 a的周期为最强;年降水量变化以11 a的周期为最强。通过以上分析,1960—2016年内蒙古气候正在由暖干化向暖湿化转型。     

基于MODIS的土壤含水量时空变化及干旱化程度分析

以内蒙古锡林郭勒盟为研究区域,基于MODIS数据,反演得到锡林郭勒盟地表含水量指数(SWCI),结合野外实测数据对其进行了修正。选取了2000—2017年每年7月份,枯水年(2007年)、平水年(2015年)和丰水年(2012年)生长季4—9月的数据,结合气象资料对研究区土壤含水量的时空变化特征进行了分析,通过土壤含水量对锡林郭勒盟干旱化程度进行了定量分析。结果表明:(1)锡林郭勒盟土壤含水量空间分布自西南向东北呈条带状逐渐增加趋势,荒漠草原典型草原草甸草原。(2)锡林郭勒盟4—5月份的土壤含水量变化幅度不大,空间分布较均一;6—7月份的土壤含水量随着降水的增减而增减,呈现明显的由西向东增加的空间分布趋势;8月份,土壤含水量基本达到最低值;9月份土壤含水量有所回升。(3)锡林郭勒盟的土壤含水量与降水、水汽压和相对湿度呈正相关,与气温呈负相关。(4)锡林郭勒盟以中度干旱面积为主,重度干旱面积占比最小;其中,苏尼特右旗、二连浩特市、苏尼特左旗、阿巴嘎旗、镶黄旗长期处于中度干旱状态;东乌珠穆沁旗东部、西乌珠穆沁旗东部、多伦县多数情况无旱情发生。