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基于生态压力指数的新疆生态安全时空动态分析
郭鹏程, *
中国沙漠 , 2012,
Abstract: 通过计算2000—2007年新疆各地州(市)的生态足迹和生物承载力,选取生态压力指数(EPI)构建区域生态安全评价模型,对不同地区的生态安全状况进行了评价并分析其时空动态变化。结果表明:①2000—2007年新疆各地州(市)人均生态足迹均呈增长趋势,而生物承载力总体上呈减少趋势。②西部大开发战略实施以来,新疆经历了由生态安全向生态不安全演变的过程;各地州(市)生态不安全程度逐年增加,且增加幅度不等。③新疆生态安全程度的空间分布呈现一定的规律性,北部地区>中部地区>东、西部地区>天山北坡地区。
开都河流域山区径流模拟及降雨输入的不确定性分析
黄粤,陈曦,
冰川冻土 , 2010,
Abstract: 选取塔里木河源区的开都河流域为研究区,将流域内气象水文站点数据与遥感数据相结合,利用气象、土壤类型、土地利用和地表覆盖、数字高程(DEM)和降雨等资料,模拟流域水文过程,并在出山口实测径流数据的基础上对模型进行率定和验证;对降雨输入所带来的径流模拟不确定性进行分析,探讨降雨输入的空间异质性对水文预报结果的影响机制.结果表明MIKE-SHE模型能在水文、气象站点稀少,土壤及水文地质数据缺乏的条件下,模拟开都河流域的日径流过程,但精度上仍有待提高;降雨输入的空间分布程度对径流模拟有重要影响.FY-2C遥感估算降雨资料能够更好地表达降雨时间的空间异质性,相应地对径流模拟精度也有一定程度的提高.
基于绿洲的新疆主体功能区划可利用水资源指标探讨
王强,,易秋香
资源科学 , 2012,
Abstract: 正确测算和评价水资源潜力是开展主体功能区划的关键基础工作之一.本文针对干旱区水资源耗散特点,以新疆为例,提出了基于绿洲的地均可利用水资源潜力指标,并明确了指标的计算流程及等级划分阈值;在分析了新疆可利用水资源潜力空间分布特征的基础上,采用人均水资源潜力和绿洲地均水资源潜力指标评价了新疆可利用水资源潜力,结果表明,绿洲地均水资源潜力与可利用水资源潜力空间分布特征较为一致,相比人均水资源潜力能更好地反映新疆水资源的丰缺状况,更适宜作为新疆主体功能区划分中可利用水资源的评价指标.本研究所提出绿洲地均水资源潜力指标的设计思路及计算流程可为西部其它干旱地区可利用水资源潜力评价指标的合理设计提供借鉴.
Coverage extraction and up-scaling of sparse desert vegetation in arid area
干旱区荒漠稀疏植被覆盖度提取及尺度扩展效应

古丽·,加帕尔,陈曦,
应用生态学报 , 2009,
Abstract: 选择线性混合像元分解模型、亚像元模型、最大三波段梯度差法模型以及修正的三波段梯度差法的2个变异模型来提取植被覆盖度,结合地面实测数据,探讨了提取干旱区荒漠稀疏植被覆盖度信息的适宜模型,并以简单平均法模拟了不同尺度的覆盖度影像,通过尺度上推检验了模型在MODIS尺度上的反演效应.结果表明:线性混合像元分解模型反演覆盖度的精度高于其他模型,适于稀疏植被地区,但端元的正确选取较难,从而影响其运用;亚像元分解模型是一个通用模型,植被分类图越精细,通过亚像元分解模型得到的覆盖度精度越高,但这也同时意味着该模型需要测定大量的输入参数;最大三波段梯度差法的算法简单、易于操作,其在农田等中高植被覆盖区及裸土区的预测值与实测值接近,但对干旱区稀疏植被的估计精度偏低;修正后的三波段最大梯度差法模型在稀疏植被覆盖区的预测值与实测值基本一致,在不同尺度上反演的覆盖度信息与实测值的一致性较好.该方法可有效提取干旱区低覆盖度植被信息.
气候变化对玛纳斯河的径流量影响预测模拟分析
王晓杰,刘海隆,
冰川冻土 , 2012,
Abstract: 山区积雪和冰川融水径流是内陆干旱区的重要水资源,研究全球变暖情景下温度对融雪径流的影响具有重要意义.以典型的内陆河玛纳斯流域上游为例,利用基于度-日因子算法的SRM(SnowmeltRunoffModel)融雪径流模型,根据当前变化趋势和年内分配模拟出20种假定来模拟未来气候情景(气温上升1℃、2℃、3℃、4℃和降水变化率为0、±10%、±20%的随机组合情况)下的河道径流量,从而计算出径流量的变化率,分析了温度和降水变化对径流量的影响.结果表明对于以雪冰融水为主要补给的玛纳斯河,随着温度和降水的增加,径流量也会增加,并会使融雪径流提前.假定降水量不发生大的变化,温度增高1℃,径流量增大13%~16%;在气温一定时,降雨量增加10%,径流量增加2%左右,说明气温和降水都对干旱区内陆河山区径流形成具有重要影响.该研究对制定气候变化情景下的水资源适应对策具有重要指导意义.
近15a乌鲁木齐市城市用地扩展动态及其空间特征研究
黄粤,陈曦,,马勇刚
冰川冻土 , 2006,
Abstract: 以乌鲁木齐市为例,在遥感和GIS技术的支持下,对干旱区城市土地利用结构、空间格局动态变化与城市扩展的空间特征进行定量分析.采用1987年、2002年两期陆地卫星影像为基础数据源,提取了研究时段内乌鲁木齐城市土地利用变化信息;结合景观生态学原理和方法,对研究区城市景观的动态变化进行定量分析.并引入建成区空间密度作为定量指标,分析总结了乌鲁木齐市扩展变化的空间特征.结果表明,1987-2002年间乌鲁木齐城市土地利用状况发生了较大的变化城市建成区和绿地面积增长,水体面积减少;景观斑块分离度增强,边界构成曲折化,整体格局趋于复杂;在空间上,城市扩展主要沿西、西北及东北3个主要方向进行,并形成了建成区密度由内而外递减的空间分异特征.
新疆北疆地区季节性冻土结冻过程与日积温的关系
白磊,李兰海,李倩,
冰川冻土 , 2012,
Abstract: 传统的度日因子模型很难分辨在结冻期土壤每日结冻和解冻的过程,而日小时积温可以区分正积温和负积温对土壤冻结过程的影响.利用北疆地区1951-2010年气象站数据和决策树算法,分析计算日小时积温及表层5cm和10cm土壤冻结状态数据及日小时积温对季节性冻土冻结现象的影响.结果表明在北疆范围年小时正积温以每年平均160℃增长,而年小时负积温以每年平均153℃减少.季节性冻土发生冻结现象所需的临界值分布与北疆地区气候和土壤分布基本一致,但仍存在空间差异性.北疆地区5cm土壤结冻所需的日小时负积温为-50℃以下,而5cm到10cm土壤结冻所需日小时负积温的平均值差值为-15℃左右.与日最低气温和日平均气温作为土壤结冻判据相比,日小时积温临界值作为判据可获得较高的精确度.在昌吉地区和阿勒泰地区冻土的平均深度随着日小时负积温临界值的增加而减少.
2000-2006年中国天山山区积雪时空分布特征研究
窦燕,陈曦,,李兰海
冰川冻土 , 2010,
Abstract: 以中国境内天山山区为研究区,基于2000-2006年的遥感积雪产品积雪分布时间序列趋势和空间分布特征,对积雪分布的年际变化趋势、积雪分布随海拔的变化趋势、积雪频率以及积雪雪线高度的年变化进行了分析.结果表明1)积雪经历从秋季开始累积到春季开始消融的过程,1-2月积雪面积达到最大,7-8月面积最小.冬季积雪所占比例最大,超过50%;2)2000-2006年积雪面积年际变化略呈上升趋势,冬季上升趋势较明显,春、秋和夏季变化趋势不明显.冬季积雪面积在海拔<4000m呈上升趋势,≥4000m呈下降趋势.在海拔2000m积雪的上升趋势达到最高点;3)从积雪频率来看,存在5个高值区,覆盖频率高达70%左右.从空间分布来看,天山中段积雪最多,东段次之,西段最少.在海拔3000m以下积雪次数较少,海拔3000m以上积雪次数显著增加.月积雪次数随海拔的变化表现为海拔4000m以上各月的积雪次数都很多,12-2月在各高程带的积雪次数都较大;10-11月和3-4月积雪以海拔2500m为界,之下次数较少,以上次数增加显著;5-9月的积雪次数在海拔3000m以下非常少,在海拔3000m以上次数逐渐增加;4)以覆盖率≥40%相对应的海拔作为各个月份的雪线高度,天山山区平均雪线海拔在2875m.夏季雪线在海拔4000m以上;冬季雪线在海拔1500m.
2003-2009年中亚地区湖泊水位变化的时空特征
李均力,陈曦,
地理学报 , 2011, DOI: 10.11821/xb201109007
Abstract: 利用ICESat/GLAS卫星测高数据产品获取2003-2009年间中亚地区24个典型湖泊的水位信息,分析该地区湖泊水位变化的时间过程和空间特征,并结合流域内气象观测数据和冰川、水坝分布图,分析不同类型湖泊的水位变化对气候变化与人类活动的响应。结果表明,湖泊水位变化与湖泊所在流域的年均降水量的变化呈显著的正相关;冰川融水对高山封闭湖泊的变化具有重要作用,其中在青藏高原北部、帕米尔高原和天山中部有大量冰川分布的流域,湖泊水位变化与湖泊补给系数呈正相关,水位主要表现为升高或稳定的状态;而在天山和阿尔泰山高地区无冰川补给的流域,水位随湖泊补给系数的增大而呈现负变化。水利枢纽或拦水坝为人类活动对湖泊的直接影响因子,其空间分布与近年来外流湖和平原尾闾湖的水位变化有关。拦水建坝的外流湖和尾闾湖的水位下降明显,而未建拦水坝或水利枢纽的外流湖水位相对稳定,进一步印证了近年来中亚水资源过度开发造成湖泊水位下降的事实。
土地利用监测适宜尺度选择方法研究———以塔里木河流域为例
赵金,陈曦,,段远斌
地理学报 , 2007, DOI: 10.11821/xb200706011
Abstract: 适宜尺度选择是生态学、地理学等学科的重要问题之一。在不同的研究目的下,尺度选择的方法和标准也随之变化。以塔里木河流域20世纪50年代土地利用数据为例,将面积作为尺度选择的参数,统计斑块面积分布直方图,然后计算9种比例尺(12000000,11000000,1500000,1250000,1100000,150000,125000,110000和15000)下的归一化尺度方差,最后结合Shannon-Weaver景观多样性指数、Simpson多样性指数和分维数补充归一化尺度方差的结果,探讨塔里木河流域土地利用的空间分布特征和尺度规律。结果如下①归一化尺度方差值显示塔里木河干流50年代土地利用监测适宜尺度为150000比例尺(约20km×20km网格大小),除沙地适宜尺度在1100000比例尺外,有林地、灌木林地和盐碱地的适宜比例尺均在150000比例尺上;②Shannon-Weaver多样性指数、Simpson多样性指数和分维数结果表明盐碱地的多样性指数的适宜尺度与归一化尺度方差结果相同,沙地的多样性指数与归一化尺度方差的适宜尺度域相同,有林地和灌木林地多样性指数最优尺度在110000比例尺与归一化尺度方差结果不同;③沙地和盐碱地的分维数在110000比例尺处有明显的上升,沙地达到最大值1.35,而在其他尺度分维数值接近,有林地和灌木林地则在各个尺度分维数值接近,且值不超过1.2。
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