干旱对鄱阳湖流域植被生态系统GEP的影响

总生态系统生产力GEP(gross ecosystem productivity),是生态系统固定的碳总量,作为碳循环研究的重要组成部分,有着不可估量的生态价值和极为重要的人文社会意义.在全球气候变暖背景下,干旱对陆地生态系统GEP造成了一定影响.该文以鄱阳湖流域为研究区,利用生态耦合模型估算2000—2016年间每月GEP,计算干旱指数SPI( standard precipitation index)探究干旱在时间和空间分布上对GEP的影响.通过对模型模拟的GEP与MODIS的GEP产品进行对比分析,发现两者具有较好的相关性,且在GEP低值区间两者表现几乎完全一致.研究结果表明,干旱对鄱阳湖流域植被生态系统GEP存在抑制效应,随着干旱程度的加剧,GEP显著减少;两者不仅在时间上存在一致协同变化趋势,在空间分布上也表现出强烈的一致性.通过该研究,有助于管理部门了解干旱对GEP产生影响的作用机制,为流域生态环境保护提供科学支撑.     

基于CMIP6集合优化数据集的全球陆地极端气候变化预估

预估极端气候事件趋势能够降低其引起的灾害风险.该文基于CMIP6集合优化数据集EPTGODD-WHU,选取5个极端气候指数,即最高气温极大值(TXx)、最高气温极小值(TXn)、最低气温极大值(TNx)、最低气温极小值(TNn)和最大月降水量(PXx),并结合GIS分析手段,对2021—2100年SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的全球陆地极端气温及降水进行预估.结果表明：1)相较于CMIP单一模式,EPTGODD-WHU数据集模拟性能显著提升,气温及降水的空间相关系数分别达到0.99和0.81.2) SSP5-8.5情景下,年最低气温和最高气温均上升明显,且这种上升趋势年内波动不大,地球陆地极寒地区将面临升温的风险,而赤道等极热地区将处于年内长时间酷热状态.3)六大洲在SSP5-8.5情景下的极端降水整体上升趋势最剧烈,但北美洲密西西比平原和滨海平原的地区在SSP5-8.5情景下在未来面临较高的旱灾风险.4)中国西南部地区的极端降水在三个情景下均呈稳定的增幅,且增幅高达60%,预示面临较高的洪灾风险.     

基于GIS与氮产出量的江西省农业污染评价研究

江西省是我国农业大省,随着农业经济的发展,农业生产过程中农药化肥大量施用,禽畜粪便任意排放,地膜和秸秆大量残留等因素使得江西省农业污染日趋严重.根据全国一次农业污染源普查数据,统计江西省各行政单元农业产值和农业生产过程中氮污染物产出量,并引入万元GDP(本文中的GDP专指一产业产值)氮产出量指标,评价了江西省各县市的农业污染状况,并对78个县(或县级市)级行政单元进行污染程度分级.分析了江西省各行政单元农、林、牧、渔各产业产值占农业产值比例与万元GDP氮产出量之间的相关关系,从而分析江西省各行政单元农业产业的发展趋势及其对农业污染影响程度的大小.结果显示,江西省农业污染较严重,且农业生产环保性较差,大部分县级行政单元的种植业等都向着不可持续方向发展.     

基于时空分布式的CMIP5气候多模式集合优化

为了降低单一模式的不确定性和传统模式集合在时间和空间上分布的不均匀性, 建立时空分布式的CMIP5气候多模式集合。利用改进的遗传算法, 从时间和空间尺度优化CMIP5全球气候数据多模式集合, 并采用Taylor图评估其模拟性能。实验结果表明, 基于时空分布式的多模式集合优于单一模式和等权集合。     

鄱阳湖HJ-1A/1B卫星CCD影像TSM浓度时空变化分析

应用2008年～2011年近4年鄱阳湖151景HJ-1A/1B卫星CCD传感器影像,以2008年10月、2009年10月和2011年7月开展3个航次的外业调查数据为基础,建立了总悬浮物(TSM,Total Suspended Matter)浓度遥感反演模型,研究鄱阳湖TSM浓度时空动态分布及其变化规律.鄱阳湖TSM浓度时空变化特征明显,日变率北湖为0～17mg/L,平均值为5.66mg/L,南湖0～12mg/L,平均值为3.01mg/L;TSM浓度季相变化上枯水期高于丰水期,且具有明显的季节性变化特征,月平均TSM浓度最大值/最小值之比变化最大的区域为北湖,2011年9月比2008年9月高出20.4倍;2009年～2011年年平均TSM浓度北湖分别为37.96、50.57、74.54mg/L;南湖区分别为23.40、31.50、33.28mg/L.     

1900-2018年“一带一路”沿线国家自然灾害时空分布特征研究

研究自然灾害分布特征对自然灾害防御具有重要意义.该文在收集并整理“一带一路”沿线国家1900—2018年的自然灾害数据的基础上，分析整理“一带一路”沿线国家的主要灾害类型，然后分别从灾害发生频次、死亡人数、经济损失等方面揭示了灾害的时空分布特征，并简要分析了各类灾害发生的原因.结果表明：1)洪水是最主要的自然灾害，其次是干旱、地震、风暴和流行病.2)从时间分布来看，20世纪初期是自然灾害的多发期，灾害发生频次呈现先增加后降低的特征，灾害死亡人数大幅波动减少，经济损失呈现不同幅度增长.3)从空间分布来看，南亚区和东南亚区灾害发生最为频繁，主要灾害构成为洪水和风暴；中国灾害经济损失数值最大、死亡人数最多，主要致死灾种包括流行病、干旱和洪水；灾害经济损失最严重的国家是塔吉克斯坦，其绝对经济损失较低，但占国民生产总值比值最大.4)年代际灾害发生频次具有明显的南北分异，因灾死亡人口分布较为集中，近年来受灾严重区域有向北转移趋势.     

改进的输出系数法在农业污染源估算中的应用

农业污染源是非点源污染的重要来源,了解农业污染源现状是研究流域非点源污染的前提.该文考虑了降雨和地形特征对污染物迁移的损失,并给出了降雨与地形特征对流域农业源污染损失系数的确定方法,研究了改进的输出系数模型.将改进的输出系数模型应用于鄱阳湖流域的4个小区域内,并分别计算4个小流域的降雨和地形特征影响因子,对各种污染物输出系数进行率定和验证,使改进后的输出系数模型更符合农业源污染物运动机理,通过计算发现,部分模拟精度有所提高,并得到了一组适合鄱阳湖流域农业源非点源污染物的输出系数,将其应用到整个鄱阳湖流域的农业源污染物的快速估算,为鄱阳湖流域非点源污染控制提供了科学依据.     

基于FUI模型的柬埔寨洞里萨湖水体颜色研究

洞里萨湖(Tonle Sap Lake)是东南亚最大的淡水湖泊,研究其水体颜色的时空分布能够为评估洞里萨湖水质综合状态的变化提供重要信息.该研究使用2000年－2018年间中分辨率成像光谱仪MODIS的地表反射率数据,在水体颜色指数FUI模型的基础上,定量分析了洞里萨湖色调角的年际变化和年内差异、色调角与水面面积的关系、水体颜色变化率的空间分布特征、以及富营养化状态的逐年变化.结果表明：1) 洞里萨湖的水体颜色在19年间呈现由黄向绿的转变,但不显著,2014年－2016年的年内差异明显减小并出现了短暂的稳定;2) 不同月份色调角的逐年变化趋势存在明显差异,有8个月的色调角与面积存在显著的相关关系,最强的正/负相关关系分别出现在雨季6月(R＝0.72)和旱季12月(R＝－0.86);3) 在雨季、旱季的代表月份6月、12月,色调角年际变化率的空间分布差异较大,12月的逐年变化幅度明显高于6月,但变化趋势呈现显著性的区域较少;4) 19年间,洞里萨湖的营养化状态在雨季6月以“富营养”状态为主,在旱季12月存在明显差异.研究结果量化了近20年来洞里萨湖水体颜色或水质综合状态、富营养化程度的演变程度及空间分布,为该湖泊的水质监测与治理提供基础数据支持.     

基于LSTM网络鄱阳湖抚河流域径流模拟研究

水文预报及其径流变化趋势预测能够为防汛工作提供辅助决策,是水库调度兴利的重要手段.与传统分布式水文模型相比,利用长短期记忆网络(LSTM)建立降雨径流预报模型具有简单可行和精度较高的优点.该文以鄱阳湖抚河流域为研究对象,采用抚河流域的降雨和径流数据分别作为模型驱动数据和标签数据,通过LSTM网络实现抚河流域的径流模拟工作.结果表明：在使用气象站数据建立的日尺度径流模拟模型中,模拟结果与实测值相关性均达到0.9以上,偏差在±5%以内,模型表现非常好;在使用TRMM数据建立的月尺度模型中,整体模拟结果与实测值相关性在0.9以上,整体偏差在±5%以内,模型表现优秀.     

森林火灾遥感监测方法适用性研究

遥感应用于森林火灾监测由于其高效性日益受到重视,该文以MODIS和HJ-1B IRS为数据源,探讨了亮温阈值法、关联法和燃料掩膜法对区域性、季节性变化和遥感数据类型的适用性.结果表明,亮温阈值法监测效率和精度高,但受区域气候气象变化、植被类型和遥感传感器类型影响较大;关联法对环境和数据变化的适用性好,但监测效率较亮温阈...