基于TVDI的河南省遥感土壤墒情反演研究

【目的】精准高效地监测土壤墒情是现代化农业发展的重要环节。【方法】以我国农业大省河南省为研究区，基于MODIS遥感数据，提取归一化植被指数（NDVI）和增强型植被指数（EVI）分别与地表温度和地表温差建立温度-植被指数特征空间和温差-植被指数特征空间。通过研究区土壤水分站点的数据，讨论分别由Ts-NDVI、Ts-EVI、DT-NDVI和DT-EVI特征空间计算得到的温度植被干旱指数（TVDI）与土壤墒情站点的数据的相关性，以此验证基于MODIS数据的TVDI反演大区域土壤墒情的能力。【结果】Ts-EVI特征空间构建的TVDI与实测土壤墒情具有较稳定的相关性。【结论】TVDI不仅能够反映土壤表层的干湿状况；还能有效的反映土壤湿度的时空差异，是一种有效的实时监测土壤干湿状况的手段。     

小流域水文水动力洪水预报研究

【目的】分别采用水文和水动力方法计算设计暴雨条件下田家湾流域洪水流量，在传统流域水文模型的基础上增加了二维水动力学模型计算，以晋中市田家湾水库上游流域为研究实例，模拟了不同历时降雨条件下小流域洪水水文水动力产汇流过程。【方法】水文计算中在该地区的长历时设计暴雨条件下分别采用综合瞬时单位线法和推理公式法进行设计洪水演算，同时在小范围流域水动力计算中，首先对基础数据进行预处理，之后采用芝加哥雨型设计流域短历时暴雨，通过地形资料建立HEC-RAS二维水动力学模型对上游汇水分区内的流域进行降雨径流模拟。【结果】长历时暴雨对田家湾水库上游形成洪水具有较大的影响，短历时暴雨下水库能够调节流域的洪水。【结论】本次计算模拟成果对有小流域地区的洪水预报有一定的意义。     

基于TVDI的衡邵盆地干旱监测分析

【目的】基于TVDI方法对衡邵盆地的干旱监测进行应用,为区域干旱监测和评估提供新的方法。【方法】利用归一化植被指数（NDVI）与地表温度（LST）构建温度植被干旱指数（TVDI）,基于TVDI对衡邵盆地进行干旱监测分析。【结果】TVDI能很好地反映干旱发生发展到解除的过程,TVDI监测的干旱发生的时段和区域与降水量严重偏少的时段和区域有很好的吻合性。TVDI监测的干旱发生区域主要集中在衡邵的中间盆地农业耕作区,能间接地反映农业干旱发生情况。【结论】TVDI方法可用于衡邵盆地的干旱监测和评估,为衡邵盆地干旱监测提供技术支撑,为干旱的气象防灾减灾提供保障。     

伊洛河流域河南段景观格局特征及变化研究

【目的】研究伊洛河流域河南段景观格局的时空变化特征,对其生态系统稳定性、保护流域生态安全具有重要意义。【方法】以2000年、2010年、2020年Globeland30地表覆盖数据为基础,利用SRTMDEM提取伊洛河流域河南段的范围,采用Fragstats软件得到伊洛河流域河南段类型水平和景观水平共9种景观格局指数。【结果】耕地和林地是伊洛河流域的基质景观类型。根据类型水平上的指数变化。可以将景观类型分为三类：第一类为林地、草地和水体,在近20年中表现为破碎度逐渐下降;第二类为耕地和湿地,破碎度增加;第三类为人造地表,破碎程度先增加后减小。【结论】景观水平上的指数变化表明近20年来伊洛河流域整体景观的破碎度呈下降趋势,异质性减小,生态趋于良好,流域内存在优势类型,景观连通性较好,且保持稳定状态。     

基于GRACE卫星重力数据建立河南省干旱指数

【目的】地处黄河中下游流域的河南省是我国的农业大省，定量化监测和分析河南省干旱和洪涝情况具有重要意义。【方法】本研究利用GRACE对河南省陆地水储量变化情况进行反演；利用地表水文学模型计算河南省陆地水储量历史平均值；结合GRACE反演结果和地表水文学模型数据建立河南省干旱指数GHDI。【结果】通过对比GRACE反演的陆地水储量变化和干旱指数GHDI，证明了GHDI指数的有效性。此外，通过分析GHDI指数变化趋势，发现2019年和2020年河南省出现了明显的干旱情况。【结论】本研究可以推广至其他农业种植重点区域，以便更好地分析干旱情况，为水资源的合理利用提供参考。     

南阳市近50年四季变化特征分析

【目的】研究南阳市四季变化的趋势与规律。【方法】使用物候学来进行四季划分，同时采用线性回归方程计算气候倾向率来定量描述四季变化趋势。【结果】近50年南阳入春、夏、秋、冬的平均日期分别是3月25日、5月19日、9月10日、11月13日，春、夏季提前，秋、冬季推迟。近50年南阳春夏秋冬四季的平均长度分别为62天、118天、63天、123天，春秋长度短，夏冬长度长。【结论】近50年来南阳春季、夏季开始时间呈现提前的趋势，南阳秋季、冬季开始时间呈现延迟的趋势；南阳春季、夏季持续时间呈现缓慢增长的趋势，南阳秋季、冬季持续时间呈现缓慢减少的趋势。     

河北省0 cm地温变化特征分析

【目的】利用河北省20个气象观测站的逐月0 cm地温,对河北省0 cm地温变化特征进行研究。【方法】采用数学统计法,利用一元线性回归分析等方法进行河北省0 cm地温变化特征分析。【结果】1960—2020年河北省年平均地温呈显著波动上升的趋势,地温倾向率为0.36℃·(10 a)^-1(P<0.01),与我国其他地区地温时间变化特征相似。【结论】河北省年均地温升高主要受春季、冬季和秋季的季节影响。春季为四个季节中平均地温变化相差最大的季节。     

2001—2016年阳城自然保护区林火活动变化特征分析

【目的】对阳城自然保护区林火活动的特征进行分析，有助于对森林火灾的发生及蔓延做出有效预判，为保护区林火防治工作提供一些基础性建议。【方法】利用2001—2016年阳城自然保护区林火燃烧面积数据，采用Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波分析和Pettitt突变点检验等方法，对保护区林火活动的趋势、周期和突变特征进行分析。【结果】2001—2016年阳城自然保护区燃烧面积呈增加趋势；燃烧面积的主周期为12月，并于2010年4月发生突变。【结论】2001年以来阳城自然保护区林火活动主要集中春夏和初秋季节；林火活动变化受温度影响最大，受相对湿度和风速影响相对较小。     

信阳市近30年短历时暴雨雨型特征研究

【目的】研究信阳市近30年短历时暴雨雨型特征，为防灾减灾、服务地方提供技术支撑。【方法】运用信阳国家气象站1991—2020年逐分钟雨量资料，通过模糊识别法确定了60 min、120 min和180 min历时暴雨雨型，并通过计算雨峰系数总结出雨峰分布规律。【结果】(1)不同历时暴雨中雨型Ⅲ出现概率大，占比为33.6%～36.5%。(2)在不同年代中，历时60 min和120 min暴雨雨型均以雨型Ⅲ为主，而180 min暴雨雨型在2000s以雨型I为主。(3)信阳市短历时强降雨量较为集中，各历时暴雨雨峰均位于降雨过程1/2偏前位置。【结论】信阳市区短历时暴雨雨型的主要特征为“单峰型、速度快、强度高、尾巴长”，在工程设计中需重视单峰雨型雨峰前置引发的城市内涝风险。     

基于Python城市历年气象数据可视化分析——以眉山市为例

【目的】以眉山市历年气象数据的可视化分析为例，为城市气象研究提供更加准确、可靠的数据支持，为应对城市气候变化和城市规划建设等方面提供科学决策参考。【方法】利用眉山建站以来64年的日平均气温、日降雨量、日最高气温、日最低气温四个要素资料，基于Python进行可视化绘制，并进行分析。【结果】眉山是一座四季分明且气候温和的城市。极端高温天气和极端低温天气都较少，其中高温天气年平均不到5天，低温天气年平均只有6天。随着气温上升降雨概率及降雨量均同步上升。眉山近年来降雨天数有明显的下降趋势，而高温天数则明显上升。【结论】利用Python语言处理城市常规气象数据及可视化分析是非常便利的。     

基于无人机多光谱的黄土高原植被提取分割分类研究

【目的】植被作为生态系统的主要组成部分,其种类和数量及其变化对生态系统有着重要影响。探究在我国黄土高原小流域进行植被提取分割时的最优分割尺度,有助于快速准确地提取植被信息,对于监测黄土高原生态系统状况和维持生态系统稳定具有重要意义。【方法】基于吴起县柴沟流域无人机多光谱影像和面向对象的方法,使用eCognition软件对影像进行多尺度分割研究。【结果】经分析,在分割尺度为240、形状权重为0.7、紧凑权重为0.1时影像的分割效果最好,基于该分割结果,选用纹理特征和光谱特征为分类指标,采用随机森林方法对影像进行分类,分类总体精度和Kappa系数分别为96.2%和0.951。【结论】研究结论可为柴沟流域植被结构优化及黄土高原生态环境保护和植被恢复治理提供技术参考。     

1961-2010年云南省极端干旱的特征分析

随着全球变暖的进一步加剧,极端天气气候事件发生的频率越来越高,强度越来越大,引起众多国内外学者的高度关注和重视.极端天气气候事件是对人类社会危害最严重的自然灾害之一,对自然生态和社会稳定、经济发展、人民生活等人类生存环境产生了显著的影响,每年全球都因为极端气候灾害造成巨大的经济损失,并且呈现逐年增加的趋势.文章基于云南省1961-2010年0.25°×0.25°的逐日气象格点数据,包括日平均温度、日最高温度、日最低温度以及日降水量,通过STARDEX Diagnostic Extremes Indices Software计算出57个极端气候指数,并选取与干旱有关的6个主要极端指数,运用Mann-Kendall秩次检验方法和Arcgis10.1进行空间制图,分析云南省近50年来极端干旱的空间分布特征和趋势变化.结果表明：云南省近50年来极端干期长度平均值及标准差、最长连续干日数和干日持续的概率的分布均为自滇西北东部向南、自中部向东部和西北西部两端递减;各极端干旱指数与同期日降水量强度和平均气温均呈显著负相关;极端干期长度趋势分析表明,近50年来云南省干期长度平均值大部分地区呈不明显的缩短下降趋势,尤其是滇西北东部地区通过了显著性检验.     

基于CI指数的信阳市近10年干旱特征分析

基于河南省信阳气象站2000年—2009年逐日气象资料,利用综合气象干旱指数CI对信阳市近10年干旱特征进行了统计分析。计算了信阳市历年各种干旱类型日数,分析了干旱强度逐年变化情况及变化趋势。     

基于CI指数的河南省中部城市近10年干旱特征分析

干旱是一种常见的自然灾害,严重影响着河南的农业生产及城市发展。河南省中部城市是河南省发展的中心,利用气象水文资料分析2000-2009年的逐日气象资料,选取郑州、开封、许昌3个地区的近10年的干旱特征进行统计分析。从城市的干旱日数,干旱强度,以及主要的干旱类型和逐年的干旱变化情况,分析当地的干旱状况;再对各城市对比综合分析,研究河南中部城市干旱的一般特征及变化规律。结果表明河南中部干旱日数呈现接近全年一半的严重情形,而且逐年干旱强度没有衰减,这为抗旱提出分析依据及对策,为农业发展及城市发展规划提供依据。     

基于InVEST模型的四川省2000—2020年生境质量时空动态变化研究

【目的】研究土地利用类型变化及生境质量变化的过程，为维护自然系统平衡、区域社会经济可持续发展提供支撑。【方法】基于InVEST模型的生境质量模块的强大功能，以我国西南地区四川省为研究区，在其土地利用变化的基础上，研究2000—2020年土地利用类型的动态改变与生境质量变化的联系。【结果】(1)四川省的建设用地面积不断扩张，而耕地和草地呈现出缩减的趋势；土地利用类型主要在耕地、草地与建设用地之间相互发生转换，耕地是建设用地转入的最大的来源。(2)四川省生境质量空间集聚性表现为增强，热点不断增加，冷点减少。【结论】四川省生境质量总体变化较稳定，但仍要注重对自然生态系统的保护，努力恢复和提升生境质量。     

IGA和FA在局部遮荫情况下MPPT中的应用

【目的】针对快速变化的部分遮荫条件,提出一种改进的光伏系统最大功率点跟踪（MPPT）算法。【方法】该算法在融合遗传算法（GA）和萤火虫算法（FA）的基础上,通过差分进化（DE）算法来改进算法计算过程。通过将DE变异过程和FA吸引过程结合起来,可简化遗传算法计算过程。【结果】仿真和评价结果表明,MPPT算法具有处理简单、响应速度快、精度高等优点。【结论】与传统遗传算法相比,MPPT算法的执行时间和跟踪精度分别提高了69.4%、4.16%,该算法适合不同类型的太阳能电池板和不同格式的系统,具有跟踪速度快、跟踪精度高的优点。     

分级框架锚杆支护边坡的稳定性分析

【目的】为探究云南勐绿高速公路某分级框架锚杆支护边坡的稳定性。【方法】采用FLAC3D建立三维数值模型,对边坡分别在未支护和支护工况下进行稳定性分析。选取支护边坡中部断面,对该断面中的锚杆（锚索）轴力进行监测,研究锚杆（锚索）轴力沿长分布的特性。【结果】结果表明：未支护边坡有极大可能沿潜在滑动面发生失稳破坏,分级框架锚杆支护结构能够有效抑制边坡整体位移,改善坡体内部塑性区分布,提高边坡的安全系数;锚杆锚固边坡内部根据锚杆发挥的不同作用分为主动区和被动区;锚索最大轴力处于自由段,锚固段内轴力分布并不均匀,呈递减趋势。【结论】研究表明框架锚杆组合结构对边坡具有良好的支护效果。     

不同降雨情境下某建筑小区雨水管网运行性能分析

【目的】分析不同降雨情境下传统开发模式的雨水管网地表径流、管网节点及管段的运行性能，找出传统开发模式的局限性。【方法】利用芝加哥雨型分配由暴雨强度公式计算的降雨量，结合均匀设计法拟合不同重现期、降雨历时、雨峰位置等多场降雨情境，输入SWMM模型。【结果】结果表明，重现期、降雨历时、雨峰位置对地表径流水力状况的影响依次减小；对检查井溢流数量及排放口运行状态的影响按大小依次为重现期、雨峰位置、降雨历时；管段运行状态几乎不受降雨历时影响，受重现期影响最大，其次是雨峰位置。【结论】借助芝加哥雨型拟合降雨数据时，应首要考虑重现期设置的梯度，雨峰位置及降雨历时可作为次要因素考虑，选取的梯度范围可适当减小。     

基于InVEST模型的伊洛河流域土壤保持功能研究

【目的】伊洛河流域属于国家级水土流失重点治理区，研究伊洛河流域的土壤保持功能对科学认识伊洛河流域土壤侵蚀特征、防治土地退化等具有重要意义。【方法】研究基于伊洛河流域1990年与2020年降雨侵蚀力因子、坡度坡长因子、植被、土壤等数据，利用InVEST模型，估算伊洛河流域土壤侵蚀量和土壤保持量，从流域尺度与县域尺度分析了伊洛河流域土壤侵蚀量和土壤保持量的时空格局。【结果】研究结果显示，1990年和2020年实际土壤侵蚀强度主要处于强烈侵蚀（50～80 t hm-2）、极强烈侵蚀（80～150 t hm-2）等级，此两类约占流域面积的50%，其中高值区主要分布在坡度较大的西部低山丘陵区。未利用地、建设用地、耕地地类的平均土壤侵蚀量较高。【结论】与1990年相比，2020年各地类平均土壤侵蚀强度有所下降。1990年与2020年土壤保持能力较高的区域主要分布在西部低山丘陵区，低值主要分布在东部地形平坦、经济发展较好的地区。与1990年相比，2020年伊洛河流域土壤保持能力呈降低趋势。研究结论可深化对伊洛河流域土壤侵蚀特征的科学认识，为编制水土保持规划，防治土地退化等提供参考。     

基于CiteSpace的地貌参数国内外研究现状与趋势分析

【目的】预测地貌参数研究未来发展趋势，为地貌参数的后续研究提供参考。【方法】以Web of Science和CNKI期刊文献为数据来源，采用数理统计和文献计量方法对2000—2021年国内外地貌参数的研究现状与前沿趋势进行分析。【结果】关键词突现情况表明国内外都将构造地貌作为研究热点，区别在于国内更注重改进地貌参数在流域地貌研究中的算法及模型，而国外更关注地貌参数在地貌学研究中的综合应用。【结论】未来研究趋势为地貌参数结合多学科共同研究构造运动—地形地貌—气候变化系统、优化地貌参数算法模型、利用地貌参数类比分析月球等太阳系星体地貌成因及发育机理。