福建省降水空间插值方法比较与区域分布特征研究

选取福建省70个气象站点(其中10个为检验站点)1960—1990年的多年平均降水量作为数据源,基于Arc GIS10.1平台,采用了反距离权重加权法(IDW)、克里金法(Kriging)和趋势面法(Trend)三种空间插值方法,对降水的最优插值方法进行探究.结果表明,克里金法取得较好的效果,并对空间插值结果进行分析得出结论:福建省降水存在较大的空间变异性,并深受地形的影响,地区降雨量呈现出由东南沿海向西北内陆逐渐递增的趋势.而在德化、九仙山以及平和地区降水量呈现异常偏大情况,分析原因主要是由于在区域高大山脉的影响下,暖湿气流在地形抬升的过程中形成了大量降水.     

好水川流域汛期降水空间分布规律研究

好水川流域全年降水的60％～75％集中在汛期（6～9月）,是地表径流的主要来源．利用距离倒数加权法对区域及周围站点降水资料进行空间插值并绘制汛期降水量等值线,分析汛期降水随空间要素的变化规律,可为流域水库及淤地坝工程的蓄水及调度提供依据．     

基于DEM的甘肃降水空间分布

采用甘肃省内52个气象站点51年(1963-2013年)的逐日降水量观测资料和分辨率为100m×100m的甘肃省数字高程模型(DEM)数据为基础,结合GIS技术,偏相关法,应用多元回归法、克里格法、反距离权重法和径向基函数法等4种基于DEM空间的差值方法,对甘肃省46个气象站点51年(1963-2013年)平均降水量进行空间插值计算,用6个气象站点的降水资料对插值结果进行验证以及误差分析等。分析了甘肃省降水的影响因子和分布特征。结果表明:甘肃省的降水量主要受经纬度和海拔的影响;考虑地形等因素的多元回归法的插值结果的精度明显优于其他三种方法;甘肃河东属于半干旱气候,河西地区属干旱气候,而在甘肃河东南部的广大区域降水量较其他地区多,年降水量在500～700mm。     

1965-2013年黄土高原地区极端降水事件时空变化特征

基于黄土高原地区52个气象站点1965-2013年逐日降水数据,辅以一元线性趋势分析、相关分析、Mann-Kendall检验及反距离加权插值(IDW)等方法,本文分析了黄土高原地区极端降水事件时空变化特征.结果表明:1)时间上,持续性指标和强度指标中除降水强度(SDⅡ)外均呈现减小的趋势;绝对指标和相对指标中除R10 mm降水日数(R10 mm)外,其他指数均呈现增加的趋势,但均未通过0.05显著性水平检验.2)空间上,就持续性指标来看,连续无雨日数(CDD)增加趋势最大的位于区域Ⅲ,连续降水日数(CWD)和年降水总量(PRCPTOT)在区域Ⅱ的北部的增幅最大;强度指标中,1d最大降水量(RX1 day)和5d最大降水量(RX5 day)在区域Ⅱ的中部和北部增幅最大,SDⅡ增幅最大的地区主要集中在区域工和区域Ⅱ的北部地区;绝对指标中,R10 mm、R20 mm降水日数(R20 mm)和R25 mm降水日数(R25 mm)的趋势变化呈由南向北增加的趋势;相对指标中,异常降水日数(R95p)和极端降水日数(R99p)增幅最大的地区主要集中在区域Ⅱ.3)CDD与经度、纬度呈显著的负相关,年降水总量(PRCPTOT)、R10 mm和R25 mm与纬度呈显著正相关,其他极端降水指数与经纬度和海拔高度的相关性不显著.4)主成分分析的结果表明2类极端降水指数的总贡献率达到80.73％,除CDD外,其他极端降水指数与PRCPTOT均具有良好的相关性,且均通过了0.01显著性水平检验.5)Hurst指数结果表明黄土高原地区CDD、SDⅡ、R10 mm、R20 mm和R25 mm极端降水指数变化均呈反向变化特征,其他极端降水指数呈同向变化特征.     

天津降水数据的空间插值分析

采用反距离加权法(IDW)、梯度距离平方反比法(GIDW)、普通克里格法(OK)、协同克里格法(COKRING)插值方法,对天津市及周边地区四种频率年平均最大一日暴雨量数据的空间插值精度进行对比研究.交叉验证表明:四种频率降水量的插值平均绝对误差(MAE)为:15.77mm、18.42 mm、11.71mm、11.72mm;平均均方根误差(RMISE)为:22.02 mm、33.29 mm、19.43mm、19.71 mm;插值精度排序为OK>COKING>IDW>GIDW;OK与COKRING差别并不明显,GIDW精度远低于IDW;降水频率的高低影响插值的误差,二者呈显著负相关关系.天津一日最大暴雨量的空间分布特征为:由北部山地和东南部沿海向中部地区逐渐减少.     

一种修正的Hermite-Fejer 插值算子于Wiener 空间下的平均误差

得到了以扩充的第一类Chebyshev多项式的零点为插值结点组的Egervary-Turan修正Hermite-Fejer插值多项式在Wiener空间下的平均误差的弱渐进阶．     

二元积分型Jackson插值算子在Orlicz空间中的收敛性

本文引进两类二元积分型Jackson三角插值多项式,证明其在Orlicz空间为一致有界且强收敛的,做为推论证明了两类修正二元 Hermite-Fejer 插值算子在带权Orlicz 空间中的收敛性。     

湖南省年均降水量空间插值模拟方法比较研究

用反距离权重法、普通克里金法、协克里金法、径向基函数法、全局多项式法、局部多项式法对湖南省及其周边50个气象站点1971-2000年年均降水量进行空间插值,将插值估算结果与检验点作对比分析,结果表明,上述6种插值方法均能反映湖南省内平均降水量的空间分布特征,局部多项式法插值误差最小,精度最高.由于降水量是受多因素影响的复杂过程,还需要考虑更多的因素对现有插值模型的改进,进一步提高降水量空间插值的精度.     

黄土高原极端降水变化及其对植被覆盖度影响

全球变暖背景下,黄土高原极端降水事件频发,对社会经济及植被生态产生了重要影响,研究黄土高原极端降水变化特征及其对植被覆盖度(fractional vegetation cover, FVC)影响,可为生态环境保护和区域可持续发展提供科学支撑。基于2000—2020年黄土高原64个气象站点逐日降水数据和MODIS NDVI数据,采用趋势分析、相关分析等方法,分析了黄土高原地区极端降水和FVC时空变化特征及极端降水对FVC的影响。结果表明：2000—2020年黄土高原地区总降水量P_RCPTOT、中雨日数R_10mm、大雨日数R_20mm、强降水日数R_25mm和降水强度S_DII均呈显著上升趋势(P<0.05),区域西部和北部强降水总体增加,但区域南部呈干旱化。2000—2020年黄土高原FVC总体呈显著上升趋势(P<0.05),集中分布在区域中东部,占区域总面积的32.00%;显著下降趋势主要分布在南部少部分地区,仅占区域总面积的4.91%。2000—2020年黄土高原地区F...     

论草地建设在黄土高原地区生态环境建设中的战略地位

我国黄土高原地区当前植被稀疏,生态环境恶劣,由于人类历史时期这一地区之天然植被中草原占有较大面积,所遭受的人为活动的破坏也最为显著;加上经多年实践,一批适生草类在黄土高原地区生态环境变得十分严酷的山塬丘陵与风沙滩地比造林易于成活,改善生态环境与造林立地条件之功用易于见效,在经济上也易于获得回报,因而在这一地区实施绿色屏障方略、再造秀美山川之生态环境建设系统工程中,人工种草实处于奠基础的重要战略地位,应通过采取加强宣传教育、制订工作规划、认真管理、加强科学技术研究与指导等措施,大规模推行实施。     

半干旱黄土高原集水农业的气候学基础

水分不足是半干旱黄土高原旱地农业农田生产力水平的主要制约因素通过对甘肃黄土高原半干旱区自然降水和土壤水分等农业气候因子的动态分析,发现5,6月间降水低谷与7～9月丰水季节交替重复出现是本区正常的天气现象．这一降水低谷引起土壤水份低值槽现象,造成夏粮作物的“卡脖旱”,严重影响产量在该区发展集水农业,雨季蓄积雨水,于次年5～6月间干旱季节进行补偿性灌溉,充分利用两季雨水,消除土壤水份低值槽现象,从而达到增产目的。因此,从气候学角度讲,在黄土高原半干旱区实行集水农业是必要而可行的     

Natural vegetation of geological and historical periods in Loess Plateau

The study of natural vegetation of geological and historical periods in the Loess Plateau is an important scientific and practical issue for the development of northwestern China.However,interpretation of the natural vegetation before human reclamation is still controversial.The paper aims to analyze the potentical factors that cause the difference in knowledge of Holocene natural vegetation developing in different topographies of the Loess Plateau.The distribution of paleovegetation in this region shows significant difference among rocky mountains,valleys,and Yuan lands(the plain area),i.e.it does not follow the natural vegetation zonation,as that in eastern China does.The Yuan lands with thick loess accumulation were never covered by a vast of dense forests during the Holocene.Forests (or open forests)developed preferably in valleys in the southern part of the Plateau and rocky mountains on the Plateau during the warm period of the Holocene.Some of local vegetation outside of the Loess Plateau are more subjected to the control of geomorphology and ground water.     

黄土高原的生态修复问题研究

黄土高原的生环境态建设一直是国家重点关注的问题,在日益严峻的生态环境之下,生态修复措施的提出迫不及待,如何在了解黄土高原的具体情况之后制定出应对措施以治理、预测和监督相应地区的生态问题,是我们需要研究的重要问题。介绍了黄土高原的特征,分析了黄土高原存在的生态环境问题,阐述了黄土高原生态修复的必要性和可行性,探讨了黄土高原生态修复的具体措施。     

黄土高原地区归一化植被指数时空动态变化及其与气候因子的关系

以SPOT NDVI及GIMMS NDVI为数据源,结合RS和GIS地统计空间分析技术,对1998—2007年黄土高原地区植被覆盖的时空差异及1991—2000年归一化植被指数(NDVI)与月均温、降水量的关系进行了研究.结果表明:NDVI值(7、8月平均值)在空间上表现出明显的区域差异性,NDVI指数由北向南递增,南部、东部及西南角部分的NDVI值较高,北部、西北部地区较低;1999—2007年整体呈波动上升态势,区域NDVI值的季节差异特征明显,夏季>秋季>春季>冬季;土地利用类型影响NDVI值,林地的值最大,荒漠最小,土地利用结构的优化将改善黄土高原地区地表植被指数偏低的现状;气温、降水是决定黄土高原地区植被生长的主要气候因子,与NDVI指数呈现较高的正相关关系.     

黄土高原环境恶化的自然背景研究

根据黄土高原自然环境的演变规律 ,认为从千年尺度的季风气候变化趋势来看 ,目前仍然处在一个延续 31 0 0多年的相对干旱低温时期 .黄土高原属于环境敏感带 ,当前显著的气候干暖化发展趋势 ,以及与之相关的各种灾害性变化 ,是当地资源环境对于全球变暖的响应造成的 .数十年来对于水、土和生物资源的过度开发 ,是造成黄土高原及其毗邻荒漠草原地区广泛的沙漠化、土壤侵蚀、河水断流、湖泊干涸的直接原因     

Critical slope gradient for compulsory abandonment of farmland on the hilly Loess Plateau

Scientific evidence for the upper limit of farmland is proposed. Shallow gully erosion is one of erosion types distributed extensively on sloping farmland in the hilly regions of the Loess Plateau. Field observation and aerial photos interpretation, as well as laboratory experiments show that the shallow gully erosion occurring on the steeper farmland in the hilly regions of the Loess Plateau is an important factor leading to intensive erosion on slope, because of its extensive distribution and intensive runoff collection. The data on the formation, development and distribution of shallow gullies on sloping farmland indicate that critical slope gradient for shallow gully initiation ranges from 15 to 20 degrees with an average of 18.2 degrees. Therefore, it is suggested that critical slope gradient for compulsory abandonment of farmland on the hilly Loess Plateau should be kept within the critical slope gradient for shallow gully initiation to prevent shallow gully formation in order to control soil loss more effectively. But as the first step, the cultivation on the slopes with slope larger than 25 degrees where the maximum erosion occurs should be strictly forbidden.     

黄土高原地区中小尺度分布式水文模型

在考虑了降雨和地形特性基础上开发研究了适用于干旱半干旱地区的中小尺度分布式水文模型(THIHMS-SW),依据黄土高原水土保持措施的建设原则,将土壤表层离散为不等厚的数层进行饱和非饱和土壤水分运动数值计算。采用所建模型,对相对天然状态下的岔巴沟流域进行了连续3a的模拟计算。除个别洪峰及较小流域外,得出的模拟计算效果在整个流域范围内均较好,相关系数达到0.84,Nash效率系数达到0.70,峰现时间及最大洪峰流量都得到较好再现。结果表明,模型在黄土高原地区具有较好的适用性。