变化环境与人类活动对城市水文与水动力过程影响研究进展

随着城市化的快速发展，由此引发的洪涝灾害问题突出，相关研究需求日趋迫切. 分别从降水时空变异性、下垫面空间变异性、人工基础设施等3个方面，系统阐述变化环境与人类活动共同作用下的城市水文与水动力过程研究进展，总结了已有研究中变化环境与人类活动对城市水文与水动力过程的影响规律，分析了当前研究的挑战与不足，展望了今后的研究方向. 以期为城市水文学与水灾害管理提供参考.      

基于UMAP与HDBSCAN的北京市极端暴雨时空动态分布规律研究

极端暴雨具有历时短、雨强大、破坏性强等特点，是引发城市内涝的主要原因之一，探究其时空动态分布规律，有助于提高城市内涝风险精细化管理水平.本文以北京市2004-2016年308个气象站点的降雨资料为研究样本，利用UMAP降维算法和HDBSCAN聚类算法，构建了各类极端暴雨事件的时空动态分布模型.首次提取了北京市全域4类极端暴雨模式：模式1，暴雨集中在主城区，并围绕主城区缓慢移动；模式2，暴雨从西南山区途经主城区，向东北方向移动；模式3，暴雨自西部山区向主城区西北部扩散，最后向主城区北部方向移动；模式4，暴雨从西部山区途经主城区向东移动.研究结果表明，北京市极端暴雨的主要类型为短历时降雨过程，暴雨中心在空间上均存在从西向东移动的趋势.其中，主城区、东南山区以及南部平原地区面临相对更高的极端暴雨风险.各类极端暴雨的模式特征物理机制明确，其重构特征可以充分表征实际暴雨事件特性.研究成果可为北京市降雨设计、城市内涝风险管理等工作提供一定的参考.     

基于CCI数据的中国北方地区土壤水分时空变化特征分析

针对我国实测土壤水分站点稀疏、分布不均、数据连续性较差且在大尺度鲜有研究的问题,将欧洲空间局气候变化项目（European Space Agency climate change initiative, ESA CCI）的土壤湿度数据集应用于中国北方5大农业生态区,开展土壤水分时空变化分析. 采用皮尔逊相关系数进行遥感数据的有效性验证,利用时空持久性概念分析土壤水分的时空变化规律. 结果表明:ESA CCI遥感土壤水分数据在东北区夏季、西北区春季、黄土高原区春夏秋季、内蒙古高原区夏秋季具有很好的时空适应性;北方地区1991—2016年间土壤体积含水量年均值为0.06~0.39 m3·m?3,空间分布呈现出由西向东土壤水分逐渐升高的趋势,并表现出夏季最高、秋季其次、冬春季较低的季节特征;东北区、黄土高原区、黄淮海区中我国的重要粮食产区的土壤水分呈现出随时间季节变化波动大,且有较为明显的变干趋势.