基于地统计和GIS的河南省降水量和蒸发量空间变异性分析

在分析河南省1950年-2000年气象资料的基础上,采用地统计学与GIS相结合的方法,研究了河南省范围内年降水总量、年蒸发量、年盈亏量的空间变异和分布特征. 结果表明:河南省全年降水量在527.78～650 mm的区域占24.65 %;650～800 mm的区域占39.24 %;800～950 mm的区域占22.34 %;950～1 347.4 mm的区域占13.76 %.全年蒸发量为1 352.51～1 650 mm的区域占研究区总面积的20.15 %;1 650～1 800 mm的区域占33.21 %;1 800～1 950 mm的区域占33.31 %;1 950～2 361 mm的区域占13.32 %.     

红河流域降水量的时空变异特征

 利用红河流域52个观测站的43a日降水资料,针对年、湿季和干季降水量和降水倾向率等统计量,采用ArcMap的反距离加权插值法进行插值与分类处理,生成了红河流域年、湿季和干季降水量的空间分布图,实现了气候趋势特征指数的空间化处理.对红河流域年、湿季和干季降水量等的时空分异特性进行综合分析得出:43a来,红河流域年降水呈现上升趋势,空间上主要表现为除了元江干流中下游、盘龙河北部和东北部有下降趋势外,其它地区都呈上升趋势;湿季和干季间降水量变化趋势差异较大,相对于年降水量空间分布而言,湿季具有下降趋势的地区扩大到整个流域中部,而干季降水量在整个流域几乎都呈上升的趋势;因出现在干季降水量有所增加,而在雨季的降雨量有所减少,因而降低了干旱和洪灾的发生机率.     

利用全局与局部相关函数分析流域降水空间变异性

为合理诊断流域降水的空间变异性,阐明了6种常见的全局和局部空间相关指标的联系与区别,并用空间相关函数进行统一表述,然后提出了同时从全局和局部2个方面对连续性与间断性并存的降水空间变异性进行综合分析的方法。采用全局半方差函数和局部Moran指数,对2003～2009年赣江流域降水空间变异规律进行了实例研究。结果表明:全局半方差函数便于描述流域降水的整体相关结构,而局部Moran指数可揭示降水的局部聚集形态和地带性规律,并能够诊断其中的奇异点。赣江流域年、月、日降水量在整体上呈显著的时变空间正相关性;在局部表现出较强的聚集性,并具有非平稳性和奇异性。同时,还初步指出了赣江流域降水空间变异性分析对于解释降水空间插值结果的作用。     

基于遗传算法的Kriging空间分析及其应用

半变异函数是Kriging空间分析法中的重要数学模型，在得到实际变异函数图的基础上用遗传算法来估计半变异函数中的参数比用传统的线形回归方法更精确更自动化。介绍了用遗传算法拟合Kriging空间分析法中变异函数的模型的方法，并以分析某区域煤层厚度分布情况为例介绍了该方法的应用。     

基于数字流域的雨量站网空间布设研究

在数字流域平台构建的基础上，将雨量站的雨量信息与子流域单元进行空间匹配，避免了过去以流域面平均雨量值作为水文模型输入的弊端；同时依据地形条件相似性原理，在分析流域内各雨量站日雨量相关性的基础上，运用数字水文模型对传统雨量测站布设的合理性进行了探究。计算结果表明：在地形条件复杂和没有雨量站的子流域单元内增设雨量站十分必要；水阳江流域内应用13个代表性最好的雨量站的日雨量模拟的日流量过程，与应用原先布设的26个雨量站模拟的结果非常接近，但用这13个雨量站1h雨量信息模拟次洪流量则不如26个雨量站的模拟效果好。     

汾河流域资源节约型高效生态农业模式研究

介绍了汾河流域在山西省农业中的重要地位和汾河流域农业面临的生态环境压力,根据汾河流域农业生态功能区与农业经济板块的对应关系．分析了不同生态功能区适宜的资源节约型高效生态农业模式的建立模式．提出了汾河流域应建立不同生态功能区资源节约型高效生态农业模式类型。     

汾河上游流域生态补偿制度研究

汾河上游流域，作为黄土高原生态脆弱区一个独立的流域单元，是太原市唯一的水源涵养地和供水区，其生态安全状态具有非常重要的意义。文章介绍了其基本状况，并对日益严重的生态破坏问题进行分析，主张运用法律的手段协调好经济发展和生态保护之间的关系，分析了建立汾河上游流域生态补偿制度的必要性，提出了建立合理的生态补偿制度的具体办法。从而能够采取行之有效的方法保护生态，为汾河上游流域的生态安全提供可靠的保障。     

汾河流域生态气候区的划分

文章选取了18个与生态系统密切相关的气候因子，使用多元统计的聚类分析方法，对汾河流域34个气象站进行了Q型聚类分析。结果表明汾河流域可以划分为3个生态气候区：1）汾河源头暖温带北部生态气候区；2）汾河中上游暖温带中部生态气候区；3）汾河下游暖温带南部生态气候区。     

汾河流域生态环境需水与水资源安全问题研究

根据所估算的汾河流域生态环境需水量提出了该河上、中、下游地表水的合理开发利用率,即对径流量的利用应限制在多年平均径流量的18%4、4%和34%以内.针对长期过度开发引起的水资源安全问题,探讨解决汾河流域生态环境需水问题,维护流域水资源安全的方案和设想.     

山西汾河流域生态区划及现代农业发展重点研究

汾河流域在山西省经济发展中地位突出,对未来山西省农业和农村经济转型发展具有至关重要的作用。同时,近乎极限的生态环境负荷和陈旧的农业生产已成为制约汾河流域乃至全省农业和农村经济转型发展的瓶颈。界定了汾河流域区域范围,划分了生态区域,并因地制宜提出了各生态区域现代农业的发展重点。     

陇南嘉陵江流域年降水量空间结构的趋势面分析

降水趋势分布受地理位置、海拔高度及植被分布的影响显著,研究时应充分重视这种影响,本文利用陇南嘉陵江流域多年平均降水量资料,对区域内年平均降雨量进行趋势面分析,建立流域年降水量空间结构的趋势面方程,利用matlab绘制曲面图并运用ArcGIS趋势面分析模块对降水量空间结构的趋势进行分析,分析结果为相关工作研究者提供快速、直观的科学依据.     

1951—2014年淮河流域降水量时空变化特征

以1951—2014年淮河流域29个站点月降水量数据为研究对象,运用线性趋势、累积距平、小波分析及空间分析等方法,分析了降水量时间和空间变化特征.结果表明:(1)1951—2014年,年、春、夏和秋季降水量呈不显著减少趋势,冬季降水量则具有不显著增加趋势.(2)春、秋和冬季易发生旱涝灾害,夏季降水量变化控制年降水量变化.(3)年降水量具有准2a和6a振荡周期.(4)东南部年和四季降水量多于西北部,这与我国年和四季降水量分布模式一致.(5)空间上,年和四季降水量变率中,年和夏季最大,降水量减少区域呈半环状包围降水量增加区域;整个流域冬季降水量几乎没有变化.     

淮河流域干旱灾害空间格局重构

基于历史文献记载,对1200年以来淮河流域的干旱灾害进行了统计与分析,重构并分析了淮河流域干旱灾害空间格局特征.结果表明:(1)淮河流域旱灾易发地由1200年至1948年的东部与南部地区转变成,1949年至2014年的中部与北部地区;(2)1200年至1948年除淮河下游地区旱灾易发等级较低外,其他地区易发等级较高,而1949年至2014年淮河流域整体干旱易发等级较小.     

1951—2014年淮河流域气温时空变化特征

以1951—2014年淮河流域29个站点月均温为研究对象,运用Sen趋势分析、Mann-Kendall检验、距平、累积距平及空间分析等方法,分析均温时间和空间变化特征.结果表明:(1)1951—2014年,年和四季均温具有升高趋势,年、春、秋和冬季升温趋势较显著,夏季升温趋势不显著,响应了全球变暖大背景.(2)20世纪90年代中期,年、春和秋季均温发生暖化突变,20世纪80年代中期冬季均温发生暖化突变,1960年夏季均温发生降温突变.(3)空间上,流域内自南向北年均温逐渐降低,且各地具有暖化趋势.(4)受海洋影响,山东省和江苏省东部(沿海地区)春季和夏季均温低于流域内同纬度内陆地区,秋季和冬季均温高于流域内同纬度内陆地区.(5)山东省东部和江苏省年均温升高与年降水量显著减少有关,郑州和开封等地区年和四季均温升高与人类活动有关.     

1951—2017年松花江流域连续性极端降水事件时间趋势特征分析

连续性极端降水事件是松花江流域洪涝灾害的重要原因.基于1951—2017年松花江流域41个气象站点降水数据,采用泊松回归方法进行时间趋势分析.结果表明:松花江流域连续性极端降水事件在第90百分位阈值下、第99百分位阈值下一次回归结果显著,呈现增加趋势,指数化系数为1.006841、1.037159;3个子流域在不同百分...     

湿地的生态功能及其在汾河治理中的作用

论述了湿地的生物生产力,生物多样性,防洪减灾和改善环境等方面的生态功能,分析了山西汾河湿地的现状,从治理角度出发,应重视保护汾河湿地的生态环境,积极重建汾河湿地生态系统,充分发挥湿地的生态环境功能在汾河生态治理的重要作用。     

温度和降水对赣江流域土地利用方式与河流氮磷营养盐相关性的影响

针对赣江流域的10个子流域,研究温度和降水如何影响土地利用方式与河流氮磷营养盐浓度的相关性.土地利用类型划分为水田、旱地、林地、草地、水域和建设用地,氮磷指标为2014年每月对赣江7条支流测定的氨氮(NH⁺₄-N)、硝酸盐氮(NO^-₃-N)和总磷(TP)浓度,用相关分析得到土地利用方式与水体氮磷的相关性.结果表明:(i)不考虑温度和降水的影响,旱地与河流NH⁺₄-N具有显著相关性,建设用地与河流NO^-₃-N具有显著相关性;(ii)旱地、草地和林地在中温条件下与河流氮营养盐的相关性更高,在低温条件下与磷营养盐的相关性更高.水田和水域在高温条件下与河流氮营养盐的相关性更高,在中温条件下与磷营养盐的相关性更高;(iii)除林地外,其他土地利用方式在高降水量情况下与河流氮磷营养盐的相关性更高.     

太湖流域典型地区土壤酸度的空间变异特征研究

在GIS支持下,运用地统计学方法分析了太湖流域典型地区耕层土壤pH的空间变异性.结果表明,研究区域土壤pH具有较强的空间自相关性,自相关距离在44km左右.在30km空间范围内,土壤pH的空间变异表现为各向同性,超出此范围,各向异性明显增强.Kriging插值结果表明,研究区域土壤pH的空间分布格局是北部高,中部低,南部丘陵地区则是高、低镶嵌分布.     

基于质心分析的淮河流域降水时空分布特征

为定量表征淮河流域降水量非均匀性特征,建立年降水质心时间指标,以概化年内降水过程时间分布,从时域、空域、频域3个维度解析流域近55 a降水质心时间的总体格局与演变规律。结果表明:各典型站点近55a降水质心时间序列中全部存在28a的第一主周期;年降水质心时间序列突变年份多发生于1975—1989年,突变主要集中于淮河上中游地区;年降水质心时间序列多呈现不显著的增加趋势,说明流域大部分地区年降水集中期有微弱的后移倾向;年降水质心时间随纬度增加而呈现明显的后推趋势,流域南北地区年降水质心时间可相差20 d左右,经度变化对年降水质心时间没有明显影响;淮河流域暴雨与大雨质心时间普遍迟于其他等级年降水质心时间,流域年降水质心时间对暴雨、大雨较为敏感。     

南流江全流域水质空间分布特征及年际变化

为了解南流江水质变化情况,本研究基于2016年、2019年和2020年共3年的南流江水质监测数据,运用水质标识指数法,探究南流江全流域的空间分布特征、年际变化特征及其变化原因。结果表明：南流江中上游的玉州区、福绵区、博白县的水质较差,主要污染因子为氨氮、总磷,这与南流江流域的禽畜养殖业及生活污水排放有关,但经过综合整治,南流江的水质趋于改善。本研究结果可为下一步南流江精细化治理提供数据支撑。