基于GIS的降水多元回归模型在黑河干流山区的应用

结合GIS和统计学方法,利用21个站点气象数据和DEM（基于5个因子：高程、坡度、坡向、经度和纬度）在黑河干流山区构建一种多元非线性回归模型,用以模拟研究区降水量空间分布,并分析了全年、湿季和干季3种情景及3种不同空间分辨率数据相互耦合下的雨量变化。结果表明,该模型可解释研究区74.5%的年降水空间变异,对湿季降水量解释效果要好于全年和干季两种情景;100 m分辨率下的3种降水模型效果均为最好;降水量空间分布不均匀,100 m分辨率下,由西北部不足200 mm增加至东南部700 mm左右,降水量分界线呈西北-东南走向;500 m分辨率的降水量分界呈带状,有一定程度上移;1 000 m分辨率的降水量分布误差大。本研究采用的建模方法有较强移植性,可在其他山区开发类似模型,利用其模拟结果进行更深入的研究,今后在建模中加入空间化的风速变量有可能进一步提高模型精度。     

基于系统动力学的黑河中游地区FAO Penman-Monteith模型评价研究

研究利用系统动力学软件STELLA构建FAO Penman-Monteith模型,进行系统动力学建模与生态建模相结合的尝试.研究发现,实际太阳辐射模拟值与GIS空间插值结果基本吻合,变化趋势一致;潜在蒸散发量估算值与SEBS模型估算值接近,基于时间序列的变化趋势基本相同,较好地反映了逐日蒸散发量的时间异质性;敏感性分析发现潜在蒸散发量对反照率、回归常数、辐射系数和研究区纬度值(取值范围为37°～39°)变化不敏感;系统动力学在分析复杂系统动态、模拟不同条件下系统因子之间相互作用以及响应过程中具有明显优势;STELLA本身强大的建模功能及友好图形界面在生态学及相关研究领域中有广阔前景;多学科方法、多时空尺度,多物理过程相耦合的研究将是以后该领域研究的重点和趋势之一.     

基于系统动力学的黑河中游地区FAO Penman Monteith模型评价研究

研究利用系统动力学软件STELLA构建FAO Penman Monteith模型,进行系统动力学建模与生态建模相结合的尝试。研究发现,实际太阳辐射模拟值与GIS空间插值结果基本吻合,变化趋势一致;潜在蒸散发量估算值与SEBS模型估算值接近,基于时间序列的变化趋势基本相同,较好地反映了逐日蒸散发量的时间异质性;敏感性分析发现潜在蒸散发量对反照率、回归常数、辐射系数和研究区纬度值（取值范围为37°39°）变化不敏感;系统动力学在分析复杂系统动态、模拟不同条件下系统因子之间相互作用以及响应过程中具有明显优势;STELLA本身强大的建模功能及友好图形界面在生态学及相关研究领域中有广阔前景;多学科方法、多时空尺度、多物理过程相耦合的研究将是以后该领域研究的重点和趋势之一。     

基于LUCC的生态系统服务空间化研究——以张掖市甘州区为例

生态系统服务(ES)评价为减缓或阻止人类活动导致的各种复杂生态问题提供了一种可能的方法,同时也有助于解决日益增加的各种土地利用冲突。以张掖市甘州区为例,运用一种新的空间化方法开展生态系统服务研究,并注重实现与土地利用研究的集成分析。首先根据研究区不同的群落生境和土地利用类型划分生态系统服务类型,然后检验不同土地利用类型和方式对各类生态系统服务供给的影响,最后分析该方法和数据的不确定性。结果表明:1)在灌区和甘州区两个尺度上,4类ES生产能力值均表现为:文化服务>支持服务>调节服务>供给服务;2)2000-2009年,4类ES供给都呈递减趋势,同时,城镇用地、路网建设等人类活动驱动的土地利用方式迅速增加,整个绿洲农业区处于过度开发状态;3)该方法可操作性强,多学科的数据和知识分析是ES研究的难点。     

基于SPOT-5卫星影像的灌区作物识别

高分辨率卫星影像是作物精确分类和评估的重要数据源,在农作物种植规划、估产等领域具有重要的应用价值。本研究利用分辨率为2.5 m的SPOT 5影像分析张掖市盈科灌区的作物分布状况,同时分别生成分辨率为10和30 m的影像,用于尺度验证。最终得到研究区作物分类图,所用方法主要有最小距离法、马氏距离、最大似然法、光谱角制图仪（SAM）和支持向量机（SVM）。Kappa系数分析表明,最大似然法和SVM的分类效果好于其它分类器,分别为0.871 9和0.862 5,但这两种方法的统计量无明显区别;分类图精度评价表明,基于最大似然法的分类图总体精度最高,为90.6%;随像元空间尺度的增加,分类精度未产生明显变化。研究结果表明,最大似然法和SVM技术可以与SPOT 5影像结合,用于作物类型识别和作物面积估算。