北疆水库富营养化污染遥感快速监测方法研究

水库受富营养化污染后,水生植物群落结构变的简单,主要以藻类为主。北疆污染水库冬季冰封加排污,使水体含氧量急剧降低,导致绿色光合植物大量死亡或以孢子形式越冬。春季冰雪融化后水体表现为无明显的绿色植物光合色素吸收峰和反射峰,利用二阶衰减指数函数对污染水库水体光谱曲线进行拟合,其拟合优度(R~2)值高。正常水库水生植物群落结构完整,冬季水体含氧量高,植物不会因缺氧死亡,在春季冰雪融化后水体表现为有明显植物光合色素吸收峰和反射峰,利用二阶衰减指数函数对正常水库光谱曲线进行拟合,其R~2值低。本文利用冬季到春季不同水库光谱曲线的二阶衰减指数函数R~2值斜率的变化,衡量了水库富营养化污染状况,即污染程度重,该段R~2的斜率值高,反之该段R~2的斜率值低,污染程度轻。研究结果经水质抽样分析验证,监测结果正确。该研究方法为今后北疆水库水质快速监测提供了新的思路。     

新疆高温热害风险评估研究

为了将高温热害风险等级划分与风险指标空间化推算结果紧密结合,实现精细化的新疆热害风险评估,本文以新疆高温热害作为研究对象,利用1951—2017年新疆各气温站点逐日最高气温数据,以日最高气温≥35℃连续3 d作为高温热害辨识指标,依据已有的自然灾害风险评估概念模型,计算高温热害强度与频度分指标。通过将热害次强度和次频率升尺度为热害年强度和年频率,将原本松散的热害频强关系突显出来,依据二者之间稳定的函数关系,利用热害年频率等级确定相应的热害年强度等级,从而实现热害风险指标各临界阈值的客观划分。将热害年强度与年频率相乘积构建热害风险指标,以地理因子归一化加合的趋势面+温度趋势面订正的新方法实现站点热害风险指标的空间化推算。结果表明,新疆高温热害发生概率按大的地物划分由低到高顺序依次为山脉<湖泊<绿洲<沙漠<土质荒漠<荒漠盆地。结果经验证,模型模拟热害风险指标值与站点实测计算值之间无明显差异,两者散点图线性拟合R2为0.97,证明研究结果具有较高精确性且对新疆地区人民生产生活具有重要参考价值。     

农作物低温冷害监测评估及预报方法评述

对作物冷害指标、风险及损失评估、监测和预报,以及近年来业务化应用的研究成果进行总结和归纳,比较了这些领域新老研究方法的优缺点.重点介绍3S技术和作物模型在这些领域的应用.探讨了遥感温度反演与冷害监测相结合的可行途径,作物模型用于区域冷害损失评估所需的尺度转换及相应冷害模块添加等问题.明确了新技术与冷害研究相结合过程中需要重点考虑和解决的关键技术难题.可为冷害研究的技术革新提供参考.     

玛纳斯河流域绿洲内部盐渍化土壤年际动态变化

为探讨玛纳斯河流域绿洲内部盐渍化土壤年际变化规律,分析变化成因。在盐渍化土壤理化特性和光谱特征分析的基础上,笔者构建了土壤盐渍化指数SSI,对盐渍化土壤做出等级评定。结果表明,1990—2014年间玛纳斯河流域共有9.45×10⁴ hm²盐渍化土壤被成功改良,盐渍化土壤景观破碎度和分维度指数都有所增加。2014年耕地中的盐渍化土壤与1990年盐渍化土壤划分程度相比较,有向轻度转化的趋势。1990—2014年间始终未被开垦的典型盐渍化土壤盐碱程度有向重度转化的趋势,其上的植被群落结构趋于简单。研究构建的SSI可以应用于盐渍化土壤定性分析和定量分析,结果可为农业部门科学管控盐渍化土壤提供有价值的参考。     

中国水稻生产的时空动态分析

【目的】绘制中国南北稻区不同稻作制度下的水稻播种面积和产量重心变动图,分析成因,找出影响现阶段中国水稻总产稳定的关键因素。【方法】利用重心拟合模型对水稻生产的时空动态进行分析,敏感性分析方法找出该变动背景下影响中国水稻总产稳定的关键因素。【结果】新中国成立以来除20世纪60、70年代中国水稻播种面积重心和产量重心向东南和东部发生偏移以外,总体上向东北方向移动。1979-2009年北方稻重心由华北快速移动到了东北松辽盆地。中稻和一季晚稻重心移动方向为先东北后东南与南方稻作制度“双改单”变化顺序由北向南相吻合。早稻和双季晚稻重心移动方向都为西南。南方稻区单季稻比例明显上升,“双改单”现象明显,这是导致中国水稻种植面积下降的主要原因。结合敏感性分析得出播种面积已成为目前最有可能造成中国水稻总产量大幅下滑的关键因素。【结论】市场机制的调控和技术进步是目前影响中国水稻时空变动的两个主要因素。在继续坚持以市场为指导的前提下,依据国情从粮食安全的角度出发,重点对面积呈下滑趋势的早稻和双季晚稻进行调控,同时兼顾水稻总面积,防止其出现较大波动,努力提高水稻单产,是确保现阶段中国水稻总产稳中有升的关键。     

中国南方双季稻春季冷害动态监测

【目的】利用星地多源数据,在南方双季稻种植区空间信息提取、双季稻发育期动态图组制作及研究区逐日平均温度反演的基础上,结合冷害监测指标,实现多要素相协同的南方双季稻春季冷害动态监测,为农业部门及时准确地应对双季稻冷害,减少冷害损失提供技术支持。【方法】利用南方双季稻区190个气象站点1951-2011年逐日气温数据,计算各站点≥10℃的多年平均积温。根据各站点多年平均积温与其地理因子的相关关系,建立多年平均积温推算模型。通过所获模型得到研究区积温空间分布图。按照南方双季稻安全生产积温阈值≥5 300℃·d的指标,扣除研究区内积温小于该值的区域,制作南方双季稻积温区划图。利用 MODIS MCD12Q1 分类产品获取了 2001-2010 年 10 年的谷类作物分布图。将以上两步结果叠加求交集,提取南方双季稻种植区空间信息;利用南方双季稻区167个农业试验观测站点1981-2011年的水稻发育期资料,计算各个站点双季早稻主要发育期出现的多年平均日期。依据发育期多年平均日期与地理因子的相关性,获取各主要发育期回归拟合分布图。在拟合结果残差订正的基础上,将南方双季稻春季冷害重点监测时段前后两幅发育期静态图,通过EVNI+IDL编程,制作双季早稻发育期动态图;利用AMSR_E_L2A 89 GHz升轨和降轨垂直极化亮温、地理因子与气象站日平均气温建立多元混合回归拟合模型,通过所获模型反演研究区2010年2-5月逐日平均气温。【结果】对研究所建多年平均积温推算模型,利用未参与建模的90个气象站观测数据进行验证,观测值与模型模拟结果之间的均方根误差（RMSE）为289℃,这一估测精度能够满足研究所需。双季稻积温区划与MODIS土地利用分类结果叠加求交集,提取的双季稻种植区面积占研究区总面积的29.26%。通过该步骤一方面提升了双季稻冷害监测结果的使用价值。另一方面,可使双季稻冷害实时监测在还没有获取当年准确种植位置信息前就能有效开展起来;对研究所获南方双季稻春季冷害重点监测时段（早稻播种期至返青期）两幅发育期静态图,采用未参与建模的 59 个农业试验站观测数据进行验证,观测值与模型模拟结果之间的均方根误差（RMSE）分别为5.68和4.24 d,模型精度符合要求,试验结果可以于后续分析;研究将遥感数据与地面数据相结合通过混合建模反演逐日气温,该方法充分利用了微波遥感受天气影响小的特点,克服了南方常年多云的天气条件,使模拟的日平均气温的RMSE为1.69℃。微波数据的加入使日平均气温估计精度提高了0.35℃。研究对2010年南方双季稻春季冷害的动态监测结果与农业统计部门报道的当年南方双季早稻冷害在发生时间和空间上相吻合。【结论】本研究建立的冷害监测方法具有普适性,能够实现对南方双季稻大范围冷害的同步跟踪监测,对其他作物大范围冷害监测同样也适用。     

基于NIR-SlopeSWIR1-NIR特征散点图的盐渍化土壤水盐动态分析

研究以Landsat8 OLI数据的近红外(NIR)值表征土壤盐分含量,以该数据短波红外(SWIR1)与近红外值之间的斜率(Slope SWIR1-NIR)表征土壤水分含量。利用分段统计绘制NIR和相应Slope SWIR1-NIR的关系散点图,获取了玛纳斯河绿洲内部盐渍化土壤完整的水、盐年内动态变化规律。研究结果对今后基于地面试验的盐渍化土壤水盐动态分析具有一定参考价值。     

陕甘宁春玉米低温冷害动态监测研究

为提高逐日温度推算精度,采用微波亮温趋势面信息与地理因子相联合的方法,建立多元回归方程,实现了研究区2010年逐日平均气温的推算。所获逐日平均气温经验证,模拟结果与气象站观测结果均方根误差为1.75℃。微波趋势面信息的加入可使逐日平均气温的推算精度提高0.37℃。通过构建的春玉米动态发育期图,提高了春玉米冷害监测时监测指标和发育期的配合度。所获得陕甘宁春玉米冷害监测结果与2011年农业气象灾害统计年鉴的报道在时空上相吻合。研究构建的冷害监测方法简单有效,可为陕甘宁春玉米大范围冷害动态监测提供技术支持。     

核酸疫苗最新研究进展

核酸疫苗是利用DNA重组技术、基因免疫技术等分子手段制成的新一代疫苗,其与传统疫苗相比,能更加安全、高效、迅速地使机体产生免疫应答。核酸疫苗在人类各种疾病的防控以及动物免疫接种等方面,特别是在畜牧防治领域做出了杰出贡献。本研究主要从核酸疫苗的免疫机制、构建、接种、优缺点和影响核酸免疫效果的因素等方面,针对核酸疫苗领域的最新研究进行整理分析,旨在为核酸疫苗的进一步研究与应用提供参考。     

准噶尔盆地植被变化趋势及相关因素分析

为探讨植被对环境变化的响应,采用2000—2019年MOD09A1遥感影像数据,利用最大值合成法、Mann-Kendall、Hurst趋势分析、水热配合分析等方法对准噶尔盆地植被动态变化及相关因素进行了分析.结果表明:受区域气候暖湿化、冷季降水增加及滴灌技术普及的影响,近20 a来准噶尔盆地植被整体呈增加趋势,增加区面...