蒙古高原近30年来土地利用变化时空特征与动因分析

利用遥感地理信息系统等技术方法获取蒙古高原20世纪70年代末到2005年的土地利用变化时空数据,对其变化过程进行分析,以揭示其近30年来蒙古高原土地利用变化的时空特征。结果显示:蒙古高原近30年来,草地总面积减少明显,裸地大面积增加,城乡建设用地扩张显著;耕地、林地、水域面积有所增加。草地退化与荒漠化成为蒙古高原土地利用变化的显著时空特征,内蒙古较蒙古国形势严峻,内蒙古的林业生态工程在缓和生态环境方面起了一定作用。人口、政策、经济及气候变化是导致蒙古高原土地利用动态变化的主要驱动力。     

2000~2017年蒙古高原积雪时空变化及其对气候响应研究

利用MOD10A1积雪产品逐像元提取积雪覆盖率、积雪日数、初雪日期、终雪日期,分析2000~2017年间蒙古高原各积雪参数的分布特征、变化及其与气温、降水的关系,为蒙古高原长期生态环境保护和应对全球变化制定适应对策提供参考依据。研究结果表明:(1)蒙古高原积雪覆盖率介于24~47%之间,且呈现"北部多南部少"的分布特点。积雪覆盖率最大出现在2002年,为46.02%;最小出现在2014年,为24.72%;1月份积雪覆盖率最大,为46.04%。积雪日数在46~82d之间,且呈现"北部长南部短"的分布特点,西北局部地区可达140d以上。积雪覆盖率和积雪日数以不明显的减少趋势为主,但西北部蒙古阿尔泰山、杭爱山,东部呼伦贝尔、锡林郭勒北侧和大兴安岭西侧小部分地区呈显著增长趋势。初雪日期北部出现早,南部晚,分布在第317~343d之间。终雪日期北部出现晚,南部早,分布在第45~63d之间。初雪日期和终雪日期均有不同程度的提前。(2)初步研究表明气温变化对积雪影响程度大于降水变化的影响。(3)整体上,蒙古高原积雪覆盖率随海拔升高而增大,但小尺度范围内,不同海拔地区积雪覆盖率变化多样。     

三江平原北部55年来居民地空间体系演变研究

文章以三江平原北部抚远、饶河、绥滨、富锦、宝清、友谊、同江等七个县市为研究区,以地形图、MSS、TM、CBERS影像为数据源,提取1954、1976、1996、2009年居民点分布信息,分析其时空分布特征。结果表明,①在1954~2009年间农村居民地数量与面积不断增加,整体表现出增建、扩建、增建的节律特征;②居民点间平均最近邻距离由2.42 km减少至1.81 km,呈现逐渐减少趋势;③居民地空间分布特征表现出集聚分布-随机分布-集聚分布的演变特征;④人口的迁入与迁出、农场建设、人口的自然增长、耕地的大面积垦殖是该区域居民地体系演变主要原因。     

2003-2019年蒙古高原多年冻土时空动态变化及其影响因素分析

基于1km的MODIS地表温度产品(MOD11A1和MYD11A1),使用地表冻结数模型反演2003-2019年蒙古高原多年冻土分布.在此基础上,提出了一种将识别冻土分布的逻辑值转化为定量计算多年冻土变化率的方法,分析蒙古高原多年冻土时空变化特征及其影响因素.主要结果表明:蒙古高原多年冻土面积约57.07×104km2...     

近20 a中国天山东段典型冰川变化及其气候响应

冰川作为重要的淡水资源的存储体,也是气候变化的敏感"指示器"。在干旱半干旱区,冰川变化对人们的生产、生活和生态产生重要的影响。本文基于1990—2015年Landsat TM及ETM+遥感影像数据,利用雪盖指数法(NDSI)和阈值法,分析博格达峰及喀尔力克山的冰川面积变化,结合长时间序列的气温、降水数据分析天山东段典型冰川的气候响应。结果表明:(1)博格达峰与喀尔力克山的冰川均呈现退缩趋势,与气温和降水的变化趋势一致。(2)博格达峰和喀尔力克山冰川面积变化在东南坡向有波动增加趋势,其他坡向则未出现该现象。(3)从两个冰川不同坡向的面积和面积重心分布变化分析,博格达峰冰川面积在东坡方向退缩速率最大,而喀尔力克山的冰川在东北坡方向退缩速率最大。(4)根据栅格气象资料分析,近四五十年博格达地区冰川面积退缩速率大于喀尔力克山地区,并且博格达峰降水量的增加对冰川的退缩起到的作用不大,喀尔力克山的降水量对冰川面积的退缩起到了一定的抑制作用。(5)通过对博格达峰地区和喀尔力克山地区不同坡向的冰川面积与年均气温、年均降水量进行Person相关性分析,博格达峰地区、喀尔力克山地区各个坡向的冰川面积变化与降水相关系数均很小。但博格达峰地区北、东北、东南坡向的冰川面积与区域气温变化相关系数较高,喀尔力克山地区东南、东北坡向的冰川面积与区域气温的相关系数高且显著性明显。分析其原因,在年内尺度上,博格达峰地区、喀尔力克山地区是湿季气温升高所致,干湿两季降水量的增多,并没有使得冰川整体的退缩有所减缓。     

开都-孔雀河流域水资源优化配置

水资源是维持内陆河流域社会经济与生态环境协调发展的关键因素。针对水资源短缺现状,建立兼顾生态、生产和生活用水的优化配置方案是提高水资源利用效率、缓解供需矛盾的有效手段。本文以开都-孔雀河流域为研究区,采用二阶段区间优化算法,基于历史气象、水文、土地利用、社会经济等数据,构建水资源优化模型,对市政用水、生态用水、工农服务业用水等进行年、月、旬多尺度优化配置。该方法结合区间、概率优化的特点,可准确分析多水源来水和多用户用水的不确定性,实现不同政策情景下的水资源最优配置。研究表明:流域市政、畜牧业和二三产业需水基本能够满足,缺水主要发生在农业、生态用水和塔里木河下游输水。在区域分配上,库尔勒与和静县农业缺水最为显著;生态缺水主要发生在博湖县和库尔勒市,塔里木河下游生态输水单元最为缺水,在高来水水平下仍缺水0.27×10~8~0.92×10~8m~3·a~(-1)。年内配水量最大发生在7月,最小为1月;9月缺水程度最高,农业和生态缺水量分别为0.36×10~8~1.43×10~8m~3和0.90×10~8m~3。不同的水资源管理政策将导致流域系统收益发生明显变化,与其他政策情景相比,经济效益优先的情景下,系统能获得更高的用水收益,是相对最优的水资源配置方案。