黄河下游平滩流量驱动与响应模型

为研究冲积河流平滩流量的变化规律,以黄河下游1950—2007年实测水沙及平滩流量数据为基础,根据量纲和谐原理,建立了反映冲积性河流河床演变规律的驱动与响应模型。对驱动与响应模型中水沙驱动力进行了小波分解;通过小波方差求极值的方法,确定了水沙驱动力的主要时间尺度;并利用主要时间尺度下对应的周期函数代替了驱动与响应模型中的水沙驱动力。进而通过积分运算得出平滩流量驱动与响应模型的解析解。结果表明:黄河下游水沙驱动力具有4—5a和19—20a主要时间尺度;应用到黄河下游5个主要测站具有较好的计算结果。     

渭河下游平滩流量的预测

黄河支流渭河下游平滩流量大幅度减小,严重威胁下游防洪排涝。为掌握平滩流量的调整规律,建立了适用于渭河下游华县站的平滩流量计算方法。华县水文站的实测资料分析表明:平滩流量的调整受到上游来水来沙条件和下游侵蚀基准面(潼关高程)的共同影响。综合考虑上游汛期平均流量、汛期平均来沙系数、洪峰流量及潼关高程的影响,应用平滩流量滞后响应模型,建立平滩流量的计算方法。结果表明:该方法计算值与实测值符合很好,计算精度较高。     

渭河下游平滩流量影响因子相关分析

渭河是黄河最大的支流,渭河下游河道主槽的严重萎缩和平滩流量的大幅度减小,严重威胁下游的防洪排涝.由于渭河下游非汛期来水来沙较少,因而对于平滩流量的计算,人们都忽略了非汛期水沙条件变化、潼关高程对汛后平滩流量的影响.近年来,随着汛期来水来沙量的减少,非汛期来水来沙条件对平滩流量的影响逐渐增大.本文运用人工神经网络方法,分别建立渭河下游华县站汛期和非汛期来水来沙条件等影响因子与平滩流量的人工神经网络模型,结果显示:当平滩流量计算中加入非汛期来水来沙、潼关高程等影响因子后,计算精度有大幅提高,且平均相对误差有所减小,平滩流量的计算更加准确.     

近30年京津冀地区湖泊面积的变化

利用遥感、气候和社会经济统计数据,探究1987—2017年间京津冀地区湖泊面积的变化及其与自然和社会因素的关系。结果表明,该地区湖泊面积过去30年间整体上呈减少趋势,每年减少约2%,这是自然和人为因素双重影响的结果。可分为3个阶段:前10年(1987—1996年),湖泊面积增加约4.8×10² km² (约占76%),由自然因素主导(R²=0.849,p=0.001);1997—2009年的13年间,湖泊面积呈减少趋势(减少约4.7×102km²,占43%),主要由人为因素主导(R²=0.536,p=0.013);最近8年(2010—2017年)中,湖泊面积呈增加趋势(增加约2.3×10² km²,占36%),也主要由人为因素导致。虽然最近8年来该地区湖泊面积减少的趋势得到扭转,但地表水资源供需矛盾仍然严峻。     

长江中下游近30年来湖泊的水域面积变化研究

利用多期地形图和遥感影像数据(Landsat TM/ETM),在地理信息系统平台上获取长江中下游主要湖泊的水域面积时空变化,并对其进行了研究分析.结果表明,长江中下游主要湖泊的总水域面积,在1971-1988年减少了2 544.51km² ,1988-2000年减少了1 151.97km².湖泊水域面积的减少是自然因素和人类活动综合作用的结果,围湖利用是湖泊水域面积减少的主要原因.     

黄河下游游荡性河道整治河弯流路方程

基于最小方差理论,对正弦派生曲线与河势流路的自然演变情况进行了对比分析．结果表明,正弦派生曲线基本可以反映天然河道自由发展河弯的河势变化形态,黄河下游游荡性河道整治的“模范河段”河弯布局与正弦派生曲线符合良好．在统计回归“模范河段”河弯布局参数的基础上,给出了正弦派生曲线中相关参数的表达式,提出了适合黄河下游游荡性河道河床演变自然规律的河弯流路基本方程．利用该方程检验了黄河下游游荡性河道整治未完善的柳园口至府君寺河段河道整治规划流路的可行性,为游荡性河道进一步整治提供了理论支撑．     

基于滑动分析法的黄河下游造床流量变化研究

采用滑动分析法修正经典马卡维也夫法造床能力表达式,避免在分析流量频率时人为划分流量级带来的误差,基于黄河下游花园口水文站1950—2015年实测资料,分析黄河下游造床流量变化规律及新水沙关系。研究结果表明:改进后的造床流量计算方法中流量级长度参数在200～600 m~3·s~(-1)范围内、流量级滑动距离参数在1～600 m~3·s~(-1)范围内选取,均可准确计算出花园口第一和第二造床流量;1986—1999年,黄河下游第一和第二造床流量显著减少,洪水频次、洪峰流量和多年平均流量明显下降,下游河道淤积萎缩严重;1999年自小浪底水库运用及调水调沙以来,第二造床流量增加,下游河道主槽过流输沙能力提高。目前黄河下游造床能力已由第一造床流量主导转变为第二造床流量主控。     

近30年来哀牢山北段土地利用变化研究

利用由1974,1987和2003年3期遥感影像解译的土地利用图,以哀牢山北段为研究区,借助GIS技术,并结合数理统计分析方法,分析了土地利用的动态变化特征.结果表明:1974~2003年,哀牢山北段各土地利用类型发生了显著的变化,有林地、灌木林、荒草地和耕地(主要是水田和旱地)相互之间转化比较激烈.近30年间有林地是该区域的优势地类,但这种优势正在逐渐减弱,3个时期中分别占总面积的71.67%,68.11%,64.76%.1974~1987年,旱地、灌木林、水田表现为增长,旱地增长较快,灌木林、水田增长较慢;荒草地和水体表现为减少.1987~2003年,灌木林、建设用地、荒草地、水田、水体表现为增长,灌木林、建设用地增长较快,荒草地、水田、水体增长较缓慢;旱地逐步萎缩;水浇地在整个研究时段保持较平衡状态.通过景观格局分析发现,总体上景观斑块数量不断增加,平均斑块面积却不断减少,景观破碎程度呈增加的趋势,受到人类的强烈干扰,景观多样性和均匀度持续增加,优势度不断下降,本地区土地利用朝着破碎化、多样化和均匀化的方向发展.     

黄河下游滩区河南段土地利用类型的时空变化特征

分析黄河下游滩区土地利用类型的时空变化特征,可为黄河流域生态保护和高质量发展战略提供可靠的数据支撑和依据.以黄河下游滩区河南段为研究区,基于Landsat、Sentinel-2遥感影像数据,利用支持向量机算法、转移矩阵、变异系数对2000—2020年研究区土地利用类型的时空变化特征进行了分析.结果表明：(1)2000—2020年研究区内土地利用类型的空间分布相对集中,空间自然连通性大,但是部分区域存在斑块现象.2000—2020年研究区时空变化较大的土地利用类型是滩涂和水面.研究区土地利用类型变化较大的区域主要集中在新乡市原阳县以及郑州周边区域的滩区.2005—2015年期间,研究区土地利用类型的空间分布格局变化最大.(2)研究区的主要土地利用类型为耕地,其面积占研究区总面积的60%左右,其次为水面、滩涂、建设用地、园地及林地.研究期内,研究区各土地利用类型的面积均处于动态变化之中,变化幅度较大的为耕地、水面和滩涂,且这3种土地利用类型的面积之间存在此消彼长的关系.(3)总体来看,研究期内研究区的土地利用程度呈增加的趋势,2020年研究区的土地利用程度最高,为78.49%.在时间序列上...     

1995年以来黄河下游碳储量时空变化及驱动因素

定量分析碳储量的时空演变规律、探寻碳储量驱动因素对实现碳中和目标具有重要的理论与现实意义.采用InVEST模型与LMDI方法,分析1995-2015年间黄河下游各县域碳储量的时空变化,重点关注城镇(人口、土地)快速扩张对碳储量变化的驱动作用.研究发现:①黄河下游地区碳储量呈减少趋势,1995-2015年间减少6.4％....     

近30年太原城市热岛变化特征分析

根据太原市6县区气象站气温观测资料,采用现代气候诊断方法,分析了太原近郊和远郊热岛强度的月、年和年代际的变化规律,探讨了不同温度的热岛强度特征。结果表明：太原近郊的月热岛强度和年热岛强度均低于远郊;近郊和远郊热岛强度的变化趋势一致;冬季热岛强度最强,夏季热岛强度最弱;近30年太原热岛强度逐年增强;热岛效应都主要表现在最低气温的增加上;夏季,有1/3的年份会出现城市凉岛现象等。     

近30年岱海湖泊面积动态变化及其驱动力分析

以干旱-半干旱过渡区的岱海湖泊为研究对象,选取1989-2018年中6期美国Landsat系列卫星遥感影像数据,使用面向对象多尺度分析方法分割岱海流域湖面面积和对不同土地利用类型进行提取分析,探讨其近30a内湖泊面积变化过程及机制.结果 表明:岱海湖面面积从1989年的115.36km2萎缩到2018年的53.00km...     

南极臭氧空洞缩至近30年最小面积

正美国航空航天局、国家海洋和大气管理局近日联合发表声明说,卫星数据显示,今年南极上空的臭氧空洞缩小至1988年以来的最小面积。今年南极臭氧空洞单日最大值出现在9月11日,约为1970万平方公里。科学家指出,这是南极上空平流层变暖的结果,并不意味着南极臭氧空洞得到快速恢复。今年南极臭氧空洞受到一个不稳定但温暖的南极涡旋的强烈影响,使平流层形成的云     

近30年来黄石市水域面积的动态变化研究

利用1984年、1994年、2004年以及2014年4期不同时期的Landsat卫星遥感图像,通过ENVI4.1和Arcgis分别计算了黄石市这四年水域面积的大小,研究了近30年黄石水域面积的动态变化情况,并结合统计年鉴中黄石市近28年经济和人口的相关数据分析了其驱动因素。研究结果表明：随着城市化进程的加速,黄石市水域面积呈现波动减少的趋势,1994年比1984年减少了19.535㎞2,2004年比1994年增加了5.65㎞2,2014年比2004年减少了5.545㎞2;人口的增加和工业的发展是其主要影响因素。     

近30年海南岛橡胶林时空变化分析

【目的】 海南岛为中国第二大植胶区和仅有的两大热区之一,揭示其橡胶林的时空变化规律,对促进我国天然橡胶产业可持续发展有重要意义。【方法】 在Google Earth Engine(GEE)云计算平台上结合Landsat和Sentinel-2系列时间序列影像和橡胶林物候等信息,以5 a为步长提取了海南岛1990—2020年间7期橡胶林分布图,分析了海南岛橡胶林的时空变化规律。【结果】 ①近30年橡胶林面积增长趋势明显,从1990年的34.44万hm²增长至2020年的58.58万hm²,净增70.11%,且整体上呈现 “北增南减”的空间变化趋势;②在市/县尺度,橡胶林面积最大的主要市/县依次是儋州市、白沙县、澄迈县和琼中县,2020年占全岛橡胶林总面积的51.58%,而三亚市、东方市、文昌市及陵水县的橡胶林面积相对较小,2020年橡胶林总面积占比为5.22%;③近30年来,海南岛91.24%的橡胶林都种植在海拔300 m以下地区,97.75%种植地在25°坡度以下,海拔600 m以上几乎没有橡胶林分布,在海拔50~200 m和坡度0~5°的区域橡胶林增长幅度最大;④海南四大国家级自然保护区的实验区或缓冲区内均有少量橡胶林分布,但面积在逐渐下降。其中,霸王岭保护区内橡胶林面积最大,五指山保护区内面积最小,近30年四大保护区内橡胶林面积累计减少了68.02%,保护效果显著。虽然研究期海南岛的橡胶林面积增长非常显著,但集中在低海拔和相对平缓的区域,没有对位于中高海拔地区的热带雨林造成影响;四大国家级自然保护区内虽均有少量橡胶林分布,但递减趋势明显。【结论】 总体而言,海南橡胶林的发展模式良好,没有以牺牲大量热带森林为代价,尚未对当地的生态环境造成严重影响。     

近30年辽源市植被覆盖度变化及生态环境质量评估

以辽源市为研究区,基于研究区1993年、2007年的Landsat 5 TM遥感影像和2021年的Landsat 8 OLI遥感影像,定量分析了研究区近30年以来的植被覆盖度（FVC）及遥感生态指数（RSEI）的变化情况和生态环境质量变化情况.结果显示,1993年、2007年和2021年辽源市植被覆盖度（FVC）分别为0.672、0.784和0.803,遥感生态指数（RSEI）分别为0.592、0.688和0.694,均呈现出先大幅增加后小幅增加的趋势.研究结果表明,辽源市近30年以来的生态环境质量在逐渐变好,除城市建设扩张和其他人类活动导致的部分区域生态环境质量变差外,其他大部分区域的生态环境质量均呈现逐渐变好的趋势.时空差异分析表明,2007年之后辽源市FVC和RSEI的变化幅度变小,FVC和RSEI不变区域面积增加,不变区域面积增加是生态环境改善的基础,这些不变区域将是辽源市未来生态环境改善的潜力区域.     

渝西地区近30年道路信息提取及变化特征分析

选取渝西地区为研究区域,以5年为间隔提取1988—2018年该区域内多期道路数据,并通过统计道路格网密度、道路格网密度的莫兰指数,建立了道路密度与经济、人口的相关函数模型,分析了渝西地区近30年道路信息特征变化﹒结果表明：渝西东南部地区的道路分布疏密程度总体上大于西北部地区,道路分布具有一定的不均衡性;渝西地区道路空间分布具有空间正相关性,且总体上随着时间的推移空间自相关性增强,东西部道路建设空间分布差异明显,差异的原因与各区经济发展、人口数量等有关;道路密度时空变化与人口数量、GDP呈高相关性,其随GDP和人口数量的增长而增加,这表明经济与人口数量是道路发展的重要影响因素﹒     

开封市近30年强对流天气变化及环流形势特征

利用1981—2010年开封地区五个地面观测站观测资料,对强对流天气包括短历时强降雨、雷雨大风、冰雹、龙卷的气候特征进行统计分析.结果表明:强对流天气出现次数由多到少依次为短历时强降雨、雷雨大风、冰雹、龙卷.开封短历时强降雨自西南到东北逐渐增加,一年中主要出现在4—9月,7、8月为短历时强降雨多发期,极值出现在1996年7月26日开封站,雨量为170.7 mm/h.雷雨大风西部多,东部少,一般出现在每年的春季到夏季,6—7月为雷雨大风高发期.冰雹北部多,南部少,除了冬季外,其他季节均会出现,4—7月为冰雹的多发期.开封龙卷的发生为小概率事件,有记录的龙卷风只有2次,分别出现在春季和夏季.     

黄河下游游荡型河段挟沙力、阻力沿河宽分布的研究

对游荡型河流挟沙力、阻力沿河宽分布情况进行了研究。研究发现河道断面形态变幅较大是影响现 有二维挟沙力研究方法应用到游荡型河流中的主要原因;阻力沿河宽分布除河道断面形态影响之外,滩槽水 流差异也是不可忽略的。因此,引入反映河流断面形态变幅以及滩槽差异的因子,结合黄河水沙资料对现有 公式进行修正,得到适用于黄河下游游荡型河段的二维挟沙力、阻力公式。