基于GIS的关中—陕南地区降雨量空间插值分析

[目的]比较4种空间插值方法的插值效果,分析研究区域降水空间分布特征。[方法]以陕西省关中—陕南地区为例,采用该地区72个气象观测站点59年的降水量资料,结合GIS空间插值技术,以国际科学数据共享服务网站30 m×30 m网格DEM为基础,选取IDW、普通克里金插值法、协同克里金插值法和径向基函数插值法对关中—陕南地区72个观测站多年平均降水量进行空间插值,并分区域随机选取其中10个站点的降水量数据对4种插值方法的插值效果进行检验,以此确定最佳插值方案,分析研究区域的降水空间分布特征。[结果]顾及地形因素的协同克里金插值效果最佳,并能真实地反应研究区域的降水空间分布特征,普通克里金法次之,反距离加权法和径向基函数法较差。对插值结果的进一步分析显示,该研究区域降水呈现明显的纬度地带性分布特征,且降水受地形、地貌等因素影响较大。[结论]顾及地形因素的协同克里金插值法效果最优,适用于该区域。     

基于DEM的榆林市降水空间插值方法分析

【目的】比较4种空间插值方法的插值效果,为分析榆林市降水空间分布特征奠定基础。【方法】采用榆林市45个水文及雨量站点35年(1970-2004年)的降水量观测资料,结合GIS技术,以榆林市1km×1km网格DEM(Digital Elevation Model)数据为基础,建立35年各月平均、年平均降水量与站点坐标、高程之间的回归方程。选取反距离加权法、张力样条函数法、普通克里金法及协同克里金法等4种空间插值方法,对榆林市35个站点的多年平均降水量进行空间插值计算,采用10个站点的降水量数据对插值结果进行验证,并进行对比误差分析,根据插值结果,进一步分析榆林市降水空间分布特征。【结果】考虑了地形因素的协同克里金法插值效果最好,且较为真实地反映了榆林市降水空间分布特征,普通克里金法次之,反距离加权法和张力样条函数法较差。总体而言,4种插值方法均达到了较高的分析精度。插值结果表明,榆林市降水呈现明显的纬度地带性分布特征,且降水受地形、地貌以及季节因素影响较大。【结论】应用GIS空间插值技术,综合考虑地形因素,可以提高研究区域降水空间插值结果的精度,并可为分析该区域降水时空结构特征提供更为精细的数据。     

湖北省复杂地形影响下降水精细化分布特征研究

利用湖北省2 005个区域自动气象观测站和82个国家气象站近3年降水数据,结合数字高程资料(DEM)的经度、纬度、高度、坡度、坡向5类地形因子,分8个区域分别建立降水与地形因子的模型。与实际降水的空间插值分布进行对比,趋势较为一致,建立的模型模拟降水准确率为89.5%,所建模型能较好地反映实际降水情况。从模拟的结果来看,湖北省大部分地区年降水量介于600～2 100 mm,其分布趋势由北向南递增,鄂西南、鄂东南、鄂东北3个区域为降水量最多区域。考虑山地、经纬度等影响要素后,模拟的年降水量在山区数值明显较之前仅通过国家气象站降水资料建立的降水量分布数值偏多,其中,在鄂东南区域数值偏多200～300 mm,在鄂西南区域偏多300～400 mm,在鄂东北区域偏多300 mm左右。特别是所建立的湖北省降水分布模型能反映出高海拔地区降水量明显高于周边低海拔区域的特征。     

GIS支持下的土地石漠化与山地气候空间相关性分析

以桂西北喀斯特山区为例,应用基于回归统计的气候模型,结合DEM/GIS提取高程、坡向等气候地形因子,计算获得研究区山地气候空间分布数据,并结合桂西北2008年石漠化数据进行空间统计分析土地石漠化与山地气候空间相关性。结果表明,桂西北喀斯特土地石漠化发生率随年均气温升高呈平缓增大,并随年均降水量增大呈较快速增大态势;在主要的年均气温区内,河池市的石漠化发生率从29.4%变化为34.4%,变化幅度为5.0%,而在主要的年降水区中,石漠化发生率从18.2%变化为42.8%,变化幅度为24.6%,降水量因子对石漠化的影响大于气温因子。桂西北土地石漠化与年均气温及年均降水量呈一定的正相关关系。     

GIS技术在农业气候资源分析中的应用

本文利用GIS技术对泰安市气候资源即日照时数、年平均气温、≥0℃积温、≥10℃积温、温度年较差、年降水量和春、夏、秋、冬四季降水量等气象资料进行了分析研究,得到了气候资源分布图,直观的体现了泰安气候资源的空间分布特征:泰安气温总体分布南部高于北部,西部高于东部,山区气温偏低。降水总体呈从西向东递增趋势,四季降水极不均匀,主要降水集中在夏季。年日照时数总体分布北高南低。     

湟水流域降水量长期变化趋势的时空分布特征及与气温的关系

【目的】分析青海湟水流域降水量的时空分布特征及与气温的关系。【方法】以湟水流域7个气象站点1971-2007年近37年的实测降水及气温作为研究资料,分析降水量长期变化趋势的时空分布特征及气温对降水量的影响。【结果】1971-2007年湟水流域近37年平均降水量略有增加,降水主要集中在夏季(6-8月),而降水量增加主要发生在春季(3-5月)。降水相对变率在1971-2000年明显增加,可靠性降低;2001-2007年降水相对变率减小,可靠性增加。在降水量丰沛和偏少的地区,降水量增加幅度不明显;而降水量中等地区,降水量增加趋势明显。1971-2007年湟水流域气温呈增加趋势;气温与降水量间大致呈负相关。【结论】流域内近37年平均气温明显增加,降水量略有增加,气温与降水量大致呈负相关,气温低的地区降水相对较多,气温高的地区降水相对较少。气温与降水量变化的关系比较复杂。     

山西省植被指数时空变化特征及其对气候变化的响应

基于2001-2013年山西省中分辨率成像光谱仪(MODIS)植被指数产品(MOD 13Q1)和气象数据(气温、降水量),利用斜率分析法、相关系数分析法等方法 ,研究近13年来植被指数(增强型植被指数EVI、归一化植被指数NDVI)的时空变化特征,以及植被覆盖变化对气候变化的响应。结果表明,年际变化方面,整体EVI和NDVI年均值显著增加,每个月均值也呈递增趋势,其中7月份的年际增长变化最为显著(EVI、NDVI的线性增长率分别为0.003 8和0.005 7);空间分布上,植被覆盖较茂密的地区主要分布在山区一带,植被稀疏区主要位于盆地附近;植被指数与年均降水量呈显著正相关,与年均气温整体上呈负相关,显著性并不明显,表明植被覆盖受降水变化影响较大,对其变化响应较强,受温度变化影响较小,呈弱响应关系。     

中国南方崩岗空间分布特征

在全面定位调查并建立崩岗GIS数据库的基础上,运用GIS空间分析技术,对中国南方崩岗的空间分布特点进行研究。通过岩性、土壤、地形、降雨、气温等自然因子对崩岗分布数量的影响分析,确定中国南方崩岗主要分布在年均降雨量为1 300～2 000mm、年均气温为15～22℃、海拔500m以下的花岗岩红壤丘陵区。     

切花芍药煤污病发病原因及防治措施

洛阳市位于河南省西部,属暖温带大陆性季风气候,年均气温12.2～24.6?℃,无霜期210 天以上,年降水量528～800?mm,年日照为2200～2300?h,年均湿度60％～70％.地形以丘陵和山区居多,适宜芍药种植.     

基于GIS的泉州农业气候生产潜力估算

本文选取泉州市近30年7个自动气象站点逐月、逐年气温和降水气温资料,利用Miami模型和Thornth-waite Memorial模型计算泉州市各县市气温、降水和蒸散量气候生产潜力,并借助GIS空间分析技术,得出泉州市近30年气候生产潜力分布特征:由降水量决定的气候生产潜力值最高,蒸散量次之,温度气候生产潜力值最低;温度气候生产潜力分布特征为中部山区最高,北部高海拔山区最低,沿海次之,降水和蒸散量气候生产潜力分布特征与温度的相反。     

本溪地区气温降水空间分布特征分析

利用本溪地区2006～2007年区域自动气象站气温及降水资料,从年、季平均气温、平均最高气温、平均最低气温及降水量对其空间分布进行了较为全面的分析。结果表明:气温空间分布特征总体为西部地区呈自西向东递减,东部地区呈自南向北递减的分布规律。春、冬季平均气温和年平均最低气温大体与年平均气温分布一致,夏、秋季平均气温略有差异,年平均最高气温分布不太明显。降水空间分布特征总体上呈由东南向西北方向递减趋势,东部地区降水明显多于西部地区。     

基于GIS的东北地区气象要素空间插值方法

[目的]研究东北地区气象要素的最佳空间插值方法。[方法]利用ArcInfo GIS软件的地统计分析工具,采用反距离加权插值、径向基函数法和克里格插值等多种空间插值方法,对东北地区年降雨量和月平均气温等气象要素进行空间插值研究,从而确定最适宜某个气象因子的插值方法。[结果]对于月平均气温,克里格方法的空间插值效果较好;对于年降水量,利用径向基函数法效果较好。[结论]东北地区月平均气温和年降水量存在明显地区差异,月平均气温南高北低,年降水量西北少、东南多。     

新巴尔虎草原火时空分布特征及对气象因子响应

目的草原火是草原生态系统重要的干扰因子,严重影响着系统的结构与功能。新巴尔虎草原草是我国重要的草原生态系统,随着极端气候事件的频发,加剧了该地区发生重特大草原火灾的可能性。本研究可为草原火的火险区划和管理提供科学依据。方法本研究基于遥感影像,借助地理信息系统和ENVI等软件,分析了2001—2016年新巴尔虎草原火时空特征,并结合气象数据,探讨草原过火面积对气象因子的响应特性。结果新巴尔虎草原火在时间和空间上呈现规律性分布。在时间上,过火面积年变化存周期性变化规律,2003年和2013年分别出现过火面积峰值,周期间隔10年;过火面积月变化差异明显,过火面积集中在4、5月和9、10月,时间对应研究区域火灾频发的春秋两季;在空间上,高频度火灾发生区域全部分布于国境线附近,越境火灾风险比较大。草原火过火面积与气象因子有着密切关系。在月平均气温为0~10 ℃、月总降水量在0~20 mm、月平均相对湿度40%以下及月平均风速大于5 m/s的区域最利于草原火灾的发生和蔓延。结论新巴尔虎草原火预防工作在区域上应集中在新巴尔虎草原西部、东南部和东北部地区,加强边境地区草原火的监测和管理。在时间上应关注每年4、5月和9、10月,特别是月平均气温0~10 ℃、月总降水量0~20 mm、月平均相对湿度40%以下及月平均风速大于5 m/s的地区。未来可从更长的时间和更广的空间尺度来对草原火的发生周期进行模拟和预测,更有效地探究野火的长期动态变化规律及其影响因素。      

张家口地区气候特征及其对玉米生产的影响

基于张家口地区近50年(1965-2014)的气温和降水等气象资料,以及近34年(1981-2014)玉米产量资料,研究了张家口地区气候变化特征,并分析了气候变化对张家口玉米生产的影响。结果表明,近50年平均气温呈上升趋势,并在1986/1987年发生突变,降水量变化表现为年际间波动性大,存在稳定的9年左右变化周期。干旱具有明显变化特征,自气温发生突变后,夏季干旱的空间范围、持续时间和干旱程度均有所增加。各县玉米产量变化与气候要素变化具有很强的相关性,其中降水是影响产量变化的主要因素,玉米产量与降水量呈正相关关系。     

起伏地形下黄淮海地区太阳总辐射的空间分布研究

太阳辐射是地球上最基本最重要的能源,它的变化影响着温度、湿度、降水和大气环流特征等的变化。利用MTCLIM模型模拟了起伏地形下黄淮海地区年太阳辐射总量的空间分布状况,结果表明,在黄淮海地区,年太阳辐射总量的分布大体上呈现由西北向东南的递减趋势;太阳总辐射高值区位于黄淮海地区的西北部和西南少部分地区,低值中心则在沿海地区;影响太阳总辐射的因素主要包括地形地势、气候、纬度高低等方面。该研究可为其他地区太阳总辐射空间分布研究提供方法和技术参考,研究结果可为合理高效利用黄淮海地区的太阳总辐射能源提供科学依据。     

云南热区森林生态系统水分条件的空间分异规律

根据101个气象站点30 a的观测资料,用标准差分级和线性回归分析方法,对云南热区的主要气象指标进行量化,研究这些指标的空间分异规律.结果表明,云南热区森林生态系统水分条件具有高度的时空异质性,其规律性表现在:①多雨区除金沙江流域外,均集中于其余5大水系的下游地区,即东南季风和西南季风的迎风面上,而较多降雨的地区则处于东南季风和西南季风的通道上,呈越往北降雨量越少的变化趋势.②在降雨量水平分异影响下,海拔每升高100 m,各地区降雨量的增加量有很大差异,充分表现了地貌因素在决定降雨量再分配及垂直分异中的重要作用.③湿润度呈现出与降雨量相似的分异规律,且能较好的反映出各地区降雨量的有效性.④在典型的季风气候条件下,旱季降雨的空间分异表明,冬春干旱威胁是热区造林事业和林业生态恢复和建设中最突出的矛盾.     

中国东南沿海大雨、暴雨时空变化特征

基于东南沿海93个气象站点1960—2014年逐日降水资料,运用Morlet小波分析、IDW(Inverse Distance Weighted)空间插值等方法,分析近55年来东南沿海地区强降水时空变化特征。研究表明:1)近55年来东南沿海年降水量整体呈缓慢增加趋势,其中夏春两季降水量最多,且大雨、暴雨为该地区主要降水类型,而年降水日数呈现明显的下降趋势。2)大雨降水量、暴雨降水量与大雨日数、暴雨日数在时间变化上具有明显的一致性,即降水量随降水日数的增多而增多。3)大雨降水量与大雨强度,暴雨降水量与暴雨强度在空间变化上都呈现出自南向北递减的变化规律。大雨降水量与大雨日数,暴雨降水量与暴雨日数在空间分布上大体一致,其中海南省、广西壮族自治区、广东省南部沿海地区大雨降水量、暴雨降水量较多,且大雨强度、暴雨强度较大。4)大雨降水量在空间变化上以正值变化为主,且以福建省与浙江省交界处自南向北递减,而暴雨强度变化率与暴雨降水量变化率在空间分布上具有明显的一致性。     

近50年三江平原农业气象条件空间特征分析

[目的]研究近50年三江平原农业气象条件的空间分布特征。[方法]利用三江平原不同气象站点的气象观测资料,并使用这些数据计算各个站点的积温、潜在蒸散量等;采用克里金插值方法,生成了近50年三江平原多种气象要素的空间插值图,并对这些气象要素的空间分布特征进行了分析。[结果]三江平原年平均气温为2.5～4.5℃,气温随着纬度和海拔高度的增加而逐渐降低,且呈带状分布;降水空间分异明显,多年平均降水为500～600 mm,降水基本以西北-东南方向左右对称;多年平均风速为3.0～3.6 m/s,其空间分布与地形地貌的空间格局十分吻合;夏半年空气相对湿度较大,都在65%以上;;一年中该地区最大光照时数的分布与太阳赤纬的周年变化曲线类似,均呈正态分布,同时呈现出地理纬度差异性;日平均气温稳定通过10℃的持续日数为135～146 d,呈现明显的纬向分布趋势。[结论]该研究为三江平原农业生产的合组安排与气象灾害的有效防御提供了理论依据。