论甘南高原的生态保护、生态建设与可持续发展

一、甘南高原区的自然地理概况甘南高原区位于甘肃省西南部、青藏高原东缘 ,是青藏高原的重要组成部分 ;东部逐渐向陇南山地过渡 ;北部与甘肃中部黄土高原相接。地貌类型为山地和高原。依自然特点 ,全区可分为西部高原区、南部高山狭谷区和东部山地丘陵区。境内海拔在１１７２ｍ（舟曲瓜子沟口）～４９２０ｍ（迭山主峰）之间 ,大部分地区海拔在３０００ｍ以上 ,是仅次于祁连山的全省海拔最高的自然区［１ ,２］。甘南高原区年均温度１～１３℃ ,大部分地区在３℃以下 ,寒冷湿润是甘南高原区的主要气候特征。高原主体部分≥１０℃积温持续期…     

≥0°C积温计算的不确定性

利用1961-2010年全国723个气象台站的日平均气温、月平均气温数据,分别计算≥0℃的积温,采用差值法得到积温偏差,分析了其空间分布特征及与月积温偏差的关系.结果表明,基于不同起始数据获取的年积温存在一定的不确定性和明显的时空差异,主要表现出集聚性、一致性和异质性等空间分布特征.年积温不确定性与纬经度、海拔密切相关,且纬度与海拔的影响高于经度,秦岭-淮河及横断山脉一线为年积温偏差10℃·d的分界线.月积温不确定性随月份的增大呈U型分布,11月最大、7月最小;年积温偏差贡献率范围存在明显差异,12月最大,5月最小.     

局部回归克里格在气温栅格化中的应用

气温是全球环境变化、农业、生态等研究领域的重要输入变量,气温栅格数据能有效地与其他空间数据进行叠加分析,目前主要通过空间插值获得.本文采用局部回归克里格(Local Regression Kriging)构建全国1981—2010年30年累年年均气温空间分布数据集,并与常规插值方法进行精度对比.插值结果与我国整体的气温分布趋势一致,同时也反映了典型区域气温的局部特征.西北地区受海拔高低起伏的影响,温度呈现出以青藏高原地区为中心,向外围逐渐升高的特点.交叉验证结果表明,充分考虑了气温空间异质性以及残差空间自相关性的邻域为50的局部回归克里格法插值精度相对最高,其均方根误差(RMSE)为1.788℃,平均绝对误差(MAE)为1.127℃,拟合优度R2为0.916 9.     

1965—2009年青藏高原地区温度的空间插值分析

利用空间插值技术研究了青藏高原的温度变化,在已有常规插值方法基础上,考虑海拔、经度和纬度等因素,提出了一种"模型拟合+残差修正"的综合插值方法.首先,建立温度与海拔、经度和纬度的回归模型,该模型通过了显著性水平为0.05的t检验;其次,根据模型回归值和站点实测值,得到实测点的残差;然后,选取一种常规插值方法,对残差进行插值;最后,把残差插值结果修正到模型回归图上,得到最终的温度插值图.通过常规插值方法和综合插值方法的对比发现,在所选的14个检验站点中,常规插值方法的中误差都大于3.0℃,而综合插值方法都小于3.0℃,其中"模型拟合+残差修正"的综合插值方法的中误差最小可达到1.26℃,相比常规插值方法的中误差至少提高了2倍,表明综合插值方法对青藏高原地区温度插值有更好的适用性,插值精度更高.     

论甘南高原的生态保护、生态建设与可持续发展

 甘南高原区的自然地理概况甘南高原区位于甘肃省西南部、青藏高原东缘, 是青藏高原的重要组成部分; 东部逐渐向陇南山地过渡; 北部与甘肃中部黄土高原相接。地貌类型为山地和高原。依自然特点, 全区可分为西部高原区、南部高山狭谷区和东部山地丘陵区。境内海拔在1172m(舟曲瓜子沟口)～4920m(迭山主峰)之间, 大部分地区海拔在3000m以上, 是仅次于祁连山的全省海拔最高的自然区[1, 2].甘南高原区年均温度1～13℃, 大部分地区在3℃以下, 寒冷湿润是甘南高原区的主要气候特征。     

回归模型在贵州地理要素分析中的应用

探讨了一元地理回归模型的建立及其检验.首先建立贵州省88个县域的海拔与积温之间的线性回归模型,阐明贵州地势西高东低及积温东高西低的变化趋势.其次通过非农产业产值与人均GDP的曲线回归模型的建立,及相关系数的计算,揭示贵州县域GDP的增长要依靠提高非农产业产值比例.最后提出地形坡度是影响和制约贵州各地人口疏密分布及各地土地垦殖率高低差异的一个基本因素的论点,并通过相关分析与回归模型予以证实.     

基于随机森林回归的沟壑区最低温度空间插值

选取陕西省志丹县2021年10月—2022年5月40个气象观测站50 d的最低温度数据,利用海拔高度和经纬度建立随机森林回归决策树,进行温度的空间插值分析,然后利用一元线性回归方程进行订正.结果显示：(1)志丹县最低温度在空间分布上变化幅度很大,最低温度差值为0.6～16.1℃,平均8.8℃.(2)晴朗夜间,温度与海拔高度呈正相关;阴天夜间,温度与海拔高度呈负相关;受冷平流影响时,温度与海拔高度和经纬度呈弱的负相关.(3)随机森林回归袋外数据误差平均1.40℃,最小0.61℃,最大2.38℃.袋外数据误差与温差呈显著正相关,温差越大,袋外数据误差就越大.(4)随机森林回归具有对低温模拟偏高、高温偏低的明显特征,模拟值与实测值相关系数达0.96以上.(5)对随机森林回归计算的温度进行一元线性回归订正后,高温和低温与实测值接近,可降低误差0.3～1.0℃,将空间插值精度提高0.4～1.4℃.(6)分析OOB误差较大且温度对果树有影响的4月3日和19日数据,空间插值误差可降低到1℃,很好地反映出最低温度的空间分布特征.     

重庆市1961-2010年≥10℃积温的时空变化和对农作物生产的影响

基于重庆市34个气象站点1961-2010年的气象资料、DEM以及农业统计年鉴,本文首先利用回归分析法计算重庆地区积温与高程的关系模型;其次结合GIS技术对积温进行地形校正,得到重庆市以10年为尺度的积温栅格面;再对其进行空间分析和统计分析,研究它近50年的变化特征并分析其对农作物生产的影响.结果表明:1重庆市≥10℃平均积温值经历了先降后升的过程,其中上世纪80年代最低,21世纪第一个10年最高;≥10℃积温分布以积温段ⅳ(4 000~5 000℃)、积温段ⅴ(5 000℃)为主,二者所占面积比例之和约为75%;积温段ⅱ(2 000~3 000℃)、ⅲ(3 000~4 000℃)、ⅳ(4 000~5 000℃)的面积总体上呈现先增加后降低的趋势;积温段ⅰ(≤2 000℃)变化复杂;2各年代的积温空间演变均以无变化区所占面积比例最大;上世纪60到70、80到90年代的积温段变化单一,其他各年代间积温段的变化较复杂;3上世纪80年代后,随着积温的升高,稻谷等作物的种植面积缩小,而稻谷、油菜等作物单产增加,但农用化肥施用量和农药施用量也随之增加.     

融合地学知识的农业气候资源曲面建模

探讨地学知识获取与融合方法,将领域知识转换为定量的模型约束条件或初始值,采用趋势面拟合及空间插值等方法进行农业气候资源空间分布曲面建模.基于所构建模型,利用1951 ～ 2002年间全国735个地面台站的气温纪录数据,考虑了气温与海拔高程、经度、纬度、地表复杂度等地形要素的综合影响构建了曲面模型,模拟1 km×1 km...     

山西高原气温空间插值分析

基于山西高原及其周边区域共27个国家标准气象站1981—2005年的日气温资料,结合数字高程模型,利用反距离加权、全局多项式、局部多项式、径向基函数、样条函数、趋势面、普通克里金与协同克里金共8种空间内插方法对山西高原年均气温进行插值,然后用留一交叉验证法对各种插值方法进行精度对比,最后分析了山西高原多年平均气温的空间分布特征.结果表明:1)以高程为协同因子的协同克里金法精度最高,是适合山西高原气温插值的最优方法;2)基于地统计学的协同克里金和普通克里金比常规的插值方法精度要高;3)常规的插值方法按精度由高到低排序为径向基函数、局部多项式、反距离加权、全局多项式、趋势面、样条函数;4)山西高原气温在空间分布上具有明显的地域性特征,表现为从低纬度向高纬度递减的规律.