基于标准化降水指数的西藏昌都市旱涝时空特征

旱涝灾害是昌都市主要自然灾害,了解昌都市旱涝时空分布特征,对减轻该区域旱涝灾害损失、合理利用水资源和生态屏障建设有重要意义。利用1981—2015年昌都市7个气象站的逐月降水数据,采用标准化降水指数(SPI),分析昌都市旱涝变化特征。结果表明:昌都市旱涝变化具有明显的阶段性特征,1981—1995年旱涝交替发生,1996—2004年雨涝频繁,2005年以后以干旱为主;春夏两季降水呈弱增加趋势,春夏旱减少,秋季降水呈弱减少趋势,秋旱增加,冬季则无明显的变化;北部、中部和南部在2002年以前,旱涝存在一致性,2002年后存在较大的差异;20世纪80年代中期旱涝变率最大,旱涝转换频繁,21世纪初早期变率最小,3个区域的旱涝变率总体上与全市相似,2011年以后,南部区域变率较高,旱涝交替频繁。     

松花江流域土地利用格局时空变化分析

为了在流域尺度上揭示21世纪最初10年松花江流域的土地利用变化的方向和强度,笔者基于2000年、2005年和2010年3期Landsat ETM卫星遥感数据,对松花江流域土地利用信息进行提取,并通过对比各子流域在不同时间序列上的差异揭示流域土地利用空间格局和时空变化。结果表明：2000—2010年,流域内湿地面积严重萎缩,其中嫩江水系湿地减少的最为明显。建设用地的面积显著增加,且3个子流域的建设用地面积均呈增加的趋势,其中第二松花江增长的速度最快,2010年比2000年增加了11.52%。整个流域的耕地面积稍有增加,但空间差异明显,表现为嫩江子流域耕地面积显著增加,而松花江干流和第二松花江流域耕地面积减少。在流域尺度上,土地利用转化过程中湿地-耕地、耕地-建设用地的转换较为剧烈,林地具有相对较高的保留率。空间上,土地利用转化强度较大的主要是嫩江中下游平原区和松花江干流下游入河口的平原地区,嫩江子流域各地类间的交叉转换频繁,且各1级地类内部的转化也较多,而松花江干流的转化主要在个别地类。     

灌水施氮方式对玉米生育期土壤NO3--N时空分布的影响

在干旱区大田条件下,以制种玉米"金西北22号"为供试材料,采用交替灌水、固定灌水、均匀灌水和交替施氮、固定施氮、均匀施氮二因素三水平的完全组合方案,在拔节期、大喇叭口期、抽雄期、灌浆期和成熟期对0~100 cm土层分层监测植株正下方、植株正南侧和植株正北侧的土壤NO_3~--N含量。结果表明:监测时期内,植株南、北两侧较植株下和0~40 cm土层较40~100 cm土层的土壤NO_3~--N含量时空分布受灌水施氮方式影响更大。固定灌水固定施氮下,水氮同区时土壤NO_3~--N在施氮侧下移,而水氮异区时土壤NO_3~--N在施氮侧累积。灌浆期,40~80 cm土层的植株下,与均匀灌水相比,交替灌水下不同施氮方式的土壤NO_3~--N含量减少9.9%~14.4%。交替灌水均匀施氮或交替灌水交替施氮使得土壤NO_3~--N在较长时间内维持在0~40 cm土层周围,成熟期二者0~100 cm土层的土壤NO_3~--N残留量相近,但较其他处理减少11.7%~27.3%。综上,交替灌水均匀施氮或交替灌水交替施氮使玉米生育期土壤NO_3~--N含量时空分布比较合理,成熟期土壤NO_3~--N残留量较低。     

宝鸡峡灌区小麦水足迹时空变化特征与归因分析

基于水足迹理论,计算了实际耗水和施肥情况下宝鸡峡灌区小麦水足迹的各项指标,分析了小麦水足迹各指标的时空变化特征,利用对数平均迪氏指数分解法推导了总水足迹变化量分解公式,细致定量了气候变化和人类活动因子对总水足迹变化的贡献。结果表明:灌区小麦总水足迹1994—2010年均值为6.73亿m~3,Mann-Kendall检验呈显著下降趋势,年均变幅为-0.17亿m~3/a,水足迹结构由蓝水主导演变为灰水主导。单位产量的小麦生产水足迹、生产绿水、蓝水和灰水足迹多年平均值分别为1.04、0.36、0.32、0.37 m3/kg。生产水足迹、生产绿水和蓝水足迹在灌区内从西向东呈递增趋势,生产灰水足迹以兴平为中心向两侧递增。归因分析表明,影响灌区小麦总水足迹变化的主导因子为人类活动,其贡献率和为-113.57%,而气候变化因子的贡献率仅为13.57%。人类活动因子中,贡献率从大到小依次为灌溉定额(-56.58%)、总种植面积(-55.78%)、小麦种植比例(-43.76%)、单位面积施氮量(39.96%)、灌溉水有效利用系数(2.59%)。     

崩岗崩积体坡面糙度及其与侵蚀方式的耦合影响研究

崩岗崩积体是崩岗的主要沙源地。基于人工模拟降雨试验及三维激光扫描技术,研究崩岗崩积体坡面侵蚀过程。研究表明:利用三维激光扫描的点云数据能定量分析降雨前后坡面水蚀特征。全坡面及各坡位均为片蚀总量大于细沟侵蚀总量,但各坡位的侵蚀强度有所差异,其细沟侵蚀强度由大到小表现为下坡、中坡、上坡,片蚀强度由大到小表现为上坡、中坡、下坡。坡面空间糙度由大到小大致呈现下坡位、中坡位、上坡位,坡面侵蚀方式可影响坡面糙度值及变化趋势,而坡面糙度亦能影响各侵蚀方式的侵蚀强度。整个降雨时段内全坡面侵蚀量最大、产沙量次之,沉积量最小,受坡面糙度变化影响,全坡面侵蚀、产沙量均呈现递减趋势。而上坡位的侵蚀、产沙量无明显变化,中、下坡位的侵蚀、产沙量呈对数减小趋势。此外,除上、下坡位沉积量间存在显著差异外,各坡位间侵蚀量、产沙量均无显著差异。     

凤城市耕地土壤有机质时空变化研究

为掌握凤城市耕地土壤的肥力状况,对比分析近25 a的土壤有机质含量变化情况。结果表明:近25 a凤城市各乡镇(区)土壤有机质平均含量由较缺乏转化为中等水平;随着耕作年限的增加,较小比例的五级(缺乏)水平耕地消失。     

基于时空信息比较的温室环境传感器故障识别

为了提高温室环境测控系统中传感器数据的准确性,针对温室环境参数变化的时间相关性和空间相似性特点,提出了一种基于主成分分析(Principal component analysis,PCA)的故障检测与基于时空信息比较的温室环境监测系统的传感器故障识别方法。首先利用基于PCA的传感器故障检测方法,通过监控统计量T2和SPE的变化实现传感器系统故障检测;再针对检测出故障的传感器节点,对该时刻传感器节点采用基于时空特性的节点信息比较实现不同传感器的故障识别。分别对比基于时间尺度、空间尺度、时空尺度的节点信息比较方法对传感器故障识别的影响进行了分析与试验验证,验证结果表明:基于PCA的传感器故障检测方法能够有效地实现对传感器系统故障的初步检测,提出的基于时空信息比较的传感器故障识别方法,融合考虑时间尺度和空间尺度的节点信息,能够有效地实现传感器具体故障定位;所建立的传感器故障识别方法检测正确率CDR为98.37%、平均虚警率FAR为1.72%,较传统的传感器故障识别方法检测正确率CDR提高了22.067个百分点,而平均虚警率FAR则降低了15.762个百分点,能够有效地保证故障诊断效率、提高故障诊断精度、降低虚警率,具有可靠性和准确性。     

2013—2015年京津冀新增耕地时空特征与来源分析

利用2013—2015年土地变更调查新增耕地数据,基于县域和区域两种尺度,运用重心模型、区位基尼系数、地理集中度以及统计分析等方法,分析3年京津冀地区新增耕地时空特征,并从不同来源对新增耕地状况进行深入解析,以期为京津冀后续建设尤其是雄安新区建设提供参考。研究结果表明：从2013—2015年京津冀新增耕地整体看,新增耕地主要集中在中东部平原区、西部山区和北部高原区3大区域;从不同年份分析,京津冀地区新增耕地面积先减后增,重心从京津冀东北方逐渐向西南方偏移,并呈高度聚集态势。新增水浇地是京津冀地区新增耕地的主要地类。新增耕地主要是通过农村土地整治新增耕地的方式而来,大部分来源于草地,生态问题愈发突出。最后,深入分析新增耕地时空变化规律,建议京津冀在未来建设中因地制宜,加大〖JP〗节水力度,注重生态文明建设。     

英国Culm河河漫滩沉积物中磷素时空变化研究

河漫滩上沉积物的沉积伴随着与沉积物相结合的营养和污染物质的沉积。已有研究表明,河漫滩是与沉积物相结合的磷的沉积地。采用137Cs技术,并结合河漫滩沉积物中全磷(TP)含量的剖面信息,可以调查近年河漫滩沉积物中的TP含量,计算TP储量。本文根据英国Devon郡Culm河8个河漫滩采样环沉积物中的数据,重建了在过去40～50年内TP储量和含量的变化。结果表明,在Culm河河漫滩沉积物中,在1963～2000年间TP平均含量为0.60～1.96gkg-1,该值自河流上游向下游和自过去到现在有逐渐增加的趋势;在相同的河漫滩沉积物中,在相同的时期内TP储量为18.62～435.48gm-2,即0.49～11.46gm-2a-1,最大值出现在河流的中游。     

徐州泉山自然保护区人工林下土壤容重与孔隙度时空变化研究

通过对设于泉山自然保护区人工侧柏林与刺槐林的4块测试样地的土壤容重进行测定,同时与裸地进行对比,结果表明,该保护区人工林下土壤容重与孔隙度随时间无确定的变化规律;而在人工林下土壤空间结构变化规律明显：不管在任何时间段,均表现出该土壤容重随土层深度增加而逐渐增大,土壤孔隙度随土层深度增加而逐渐减小的规律,并且侧柏林改变土壤容重的作用大于刺槐林。另外,该土壤容重均小于裸地,人工林通过腐殖质作用能够降低土壤容重,使其土壤通透性及保肥能力较好。