21世纪初中国人工建设不透水地表遥感监测与时空分析

进入21世纪中国快速的城市化、工业化受到世界瞩目.基于国家资源环境遥感时空信息平台动态更新的中国土地利用/覆盖变化(LUCC)数据集以及人工建设不透水地表(ISA)空间数据集,在国家尺度监测21世纪初(2000~2008年)人工建设用地与不透水地表的增长.结果表明,我国21世纪初8年间受新一轮国土开发战略、社会经济高速增长等因素的影响,全国人工建设用地与不透水地表面积分别以3468.30,2212.24km2/a的速度高速增长,到2008年不透水地表面积占国土总面积的0.86%.2000~2008年城市用地扩张速度是20世纪90年代的2.18倍,以1788.22km2/a的平均速度扩张了2000年面积的43.46%,其中城市不透水地表面积以1348.85km2/a的速度增长了2000年面积的53.30%.总体上,8年间中国城市不透水地表面积呈现高速增长的态势,京津冀、珠三角与长三角三大城市群以及西部地区属于快速增长的区域.8年间,我国七大流域地表水环境均不同程度地受到不透水地表增长的潜在影响,而且不透水地表面积比例大于10%的子流域面积显著增加,集中分布在海河、长江、珠江三大流域.到2008年我国国土流域面积的14.42%不同程度地受到不透水地表分布的影响.     

浑善达克沙漠化防治重点生态系统功能区防风固沙功能动态特征分析

浑善达克沙漠化防治重点生态系统功能区是位于内蒙古地区维护国家北方生态安全屏障的重要区域.本文基于气象、遥感数据,运用RWEQ(Revised Wind Erosion Equation)模型,定量分析了1990—2015年浑善达克防风固沙功能区生态系统结构与防风固沙功能的时空变化特征,揭示了生态系统结构变化对防风固沙服务功能的影响.结果表明:26年间各生态系统间转换强烈,以草地生态系统转出为主,2005年之前主要向农田生态系统和荒漠生态系统转变,2005年以后得益于生态建设工程的实施和禁牧封育等措施,主要向草地、森林生态系统转变.研究区以微度和轻度土壤侵蚀为主,风蚀情况整体好转.农田生态退耕、荒漠化程度减轻、草地质量提高等生态系统转换有益于提升防风固沙功能.同时,也揭示了该功能区内生态退耕对防风固沙服务功能的影响,两者呈显著负相关.     

呼伦贝尔农垦集团草畜平衡状况与粮经饲配置模式

加快生态草牧业建设以提升草原生态承载力、促进草畜动态平衡,是实现农牧场畜牧业增产和牧区可持续发展的重要举措.本文以呼伦贝尔农垦集团24个农牧场为研究区,基于MODIS,Landsat TM/OLI和高分2号等遥感数据和农牧场草牧业年度报表数据,应用遥感解译和草地净初级生产力遥感估算模型,获取了农垦集团24个农牧场草地分布现状和退化状况,测算了各农牧场草地净初级生产力,评价了草地生态承载力和超载状况,进而提出了农牧场生态草牧业建设的粮经饲配置模式.结果表明:呼伦贝尔农垦集团24个农牧场中草地总面积的66.16%出现不同程度的退化,主要表现为草地植被生产力和盖度下降,由草原开垦等导致草地破碎化面积约占草地总面积的1.55%.遥感估算的呼伦贝尔农垦集团24个农牧场平年产草总量约为34.07万t,欠年(2001年)产草总量为27.43万t,丰年(2013年)产草总量为48.89万t.2015年农垦集团24个农牧场实际载畜量为164.19万个羊单位,理论载畜量为86.83万个羊单位,在不考虑青贮草和外购饲草料的情况下,超载率为89%,饲草缺口42.35万t.农垦集团24个农牧场现有耕地面积为3.95×103 km2,基于生态草牧业建设的理念,将其中10%的耕地开展人工草地种植,理论上相当于5.86×103 km2天然草地的产草量,完全可满足整个农垦集团牲畜饲草料需求.推行"粮、经、饲‘三元结构’、草田轮作"的生产模式,适度利用现有耕地开展粮改饲和种养结合模式,提高草地产量、有助于维护草畜平衡,遏制草地退化趋势,提高草原牧区草牧业可持续发展和生态保护能力.     

城市不同下垫面辐射平衡的模拟分析

利用北京市2010年的实测数据,首先对局地尺度的城市净辐射参数化方案(NARP)进行了验证,分析NARP在城市区域的适用性.在此基础上,人为设置4种不同下垫面类型(纯的林地、草地、道路、房屋),在其他条件一致的情况下模拟不同下垫面的辐射差异,以更清晰解读不同下垫面的辐射平衡各分量,特别是净辐射的不同特征.结果显示:(1)NARP模拟的净辐射值与实测净辐射值具有较好的一致性,相关系数为0.98,模拟效率可达0.93;(2)不同下垫面对各辐射分量的影响不同,上行长波辐射的值很大,占到全年进入地表总辐射能量的84.3%,净辐射的年均值在38.2～53.4W/m2之间,其中草地最小,道路最大;(3)城市扩展过程中常见的林地-道路、草地-道路、草地-房屋等转类,净辐射都呈现出持续增加态势.其中,最大增加值出现在5月份,增幅可达24.6W/m2(草地-道路),说明城市扩展过程通常也伴随能量收入连续增加的过程.     

21世纪初中国人工建设不透水地表遥感监测与时空分析

进入21世纪中国快速的城市化、工业化受到世界瞩目. 基于国家资源环境遥感时空信息平台动态更新的中国土地利用/覆盖变化(LUCC)数据集以及人工建设不透水地表(ISA)空间数据集, 在国家尺度监测21世纪初(2000~2008年)人工建设用地与不透水地表的增长. 结果表明, 我国21世纪初8年间受新一轮国土开发战略、社会经济高速增长等因素的影响, 全国人工建设用地与不透水地表面积分别以3468.30, 2212.24 km²/a的速度高速增长, 到2008年不透水地表面积占国土总面积的0.86%. 2000~2008年城市用地扩张速度是20世纪90年代的2.18倍, 以1788.22 km²/a的平均速度扩张了2000年面积的43.46%, 其中城市不透水地表面积以1348.85 km²/a的速度增长了2000年面积的53.30%. 总体上, 8年间中国城市不透水地表面积呈现高速增长的态势, 京津冀、珠三角与长三角三大城市群以及西部地区属于快速增长的区域. 8年间, 我国七大流域地表水环境均不同程度地受到不透水地表增长的潜在影响, 而且不透水地表面积比例大于10%的子流域面积显著增加, 集中分布在海河、长江、珠江三大流域. 到2008年我国国土流域面积的14.42%不同程度地受到不透水地表分布的影响.     

土地利用变化影响气候变化的生物地球物理机制

重点介绍国家重点基础研究发展计划(973计划)全球变化研究专项“大尺度土地利用变化对全球气候的影响” 项目执行三年多以来,集中在土地利用与土地覆盖变化(LUCC)对气候变化影响的生物地球物理机制方面的研究成果,包括对不同区域大尺度LUCC过程规律的对比、LUCC对气候影响的生物地球物理机制、多时空尺度LUCC气候效应的模式模拟、LUCC气候效应的未来情景分析,以及后续研究计划。     

跨界突发性大气污染防范及应急系统设计与实现

基于国家跨界突发性事故防范与应急需要,以C/S结构为主体架构,基于组件式GIS平台ArcGIS Engine、.NET、Oracle、计算机网络等技术开发了突发性大气污染防范与应急系统.设计并开发了6大功能模块:基础空间信息模块、跨界环境专题信息模块、环境风险源申报模块、跨界污染风险评价与制图模块、跨界污染监控与预警模块、污染应急与指挥模块,实现了数据浏览、环境风险源申报、跨界风险评价、跨界污染预警与通信、污染应急辅助决策等功能.系统填补了我国在突发性跨界大气事故研究方面的空白,对完善我国突发性污染事件的环境风险管理体系,增加环境突发事故应急处置能力具有一定的实践意义.