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  • 咸水灌溉条件下塔里木河下游沙漠土壤水盐运移数值模拟

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2021-08-02 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 在塔里木河下游沙漠地区防护林建设过程中,地下咸水灌溉条件下土壤剖面水盐变化明 显,且存在一定的规律性。为掌握土壤垂向水盐动态,建立数值模型是十分高效的手段,通过重建 土壤剖面的水盐动态过程,可揭示高盐环境下土壤水盐运移规律,服务防护林生态工程建设和后续可持续灌溉管理。通过 HYDRUS-1D 模拟防护林建设初期不同矿化度地下水灌溉条件下土壤水盐分布特征和时间变化,并根据实测的土壤水盐数据,优化土壤水分特征参数,评价模型的适用 性。结果表明:表层(0~30 cm)土壤含水量和含盐量受灌溉影响大,数值波动剧烈,且土壤盐分表 聚强烈;深层(50~150 cm)则受灌溉的影响小,数值波动小。数值模型模拟值与实测值吻合,能较好地反映土壤水盐运移情况,建立的模型可用于模拟不同矿化度灌溉条件下塔里木河下游流动沙漠地区土壤水盐运移状况,为该地区生态防护林建设提供理论基础和技术支撑。

  • 自动土壤水分观测资料异常数据检测方法

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2021-08-02 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 针对全国自动土壤水分实时小时观测资料,结合仪器标定方法、土壤水文物理常数等因 素,研究土壤水分固有变化特征,分析异常数据误差来源和阈值判定,利用频率检测、界限值检测、 无降水突变检测、异常峰值检测、恒值检测五类方法对土壤水分观测资料进行质量控制实验和检验。结果表明:(1)自动土壤水分异常数据主要分为:粗大值、突变、异常峰值和僵值,主要由仪器 失灵、土壤水文物理常数测定不准、传感器标校不合理等原因引起。(2)频率检测可有效检出因仪器故障引起的错误数据。目前该方法已应用于综合气象观测数据质量控制业务系统,用于开展全国实时自动土壤水分小时数据的质量控制和质量评估。

  • GPM 卫星降水数据的降尺度研究 ——以陕西省为例

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 以陕西省内2019年33个地面气象观测站点的测量数据为真实值,选取相关系数(CC)、均 方根误差(RMSE)以及相对误差(BIAS)等多种统计分析指标对GPM(Globalprecipitation measure⁃ment)卫星降水数据进行精度验证,并引入地形因子作为空间参考要素,基于地理加权回归模型(GWR)对GPM降水数据进行降尺度研究。结果表明:(1)在年际尺度上,GPM降水数据与实测降水数据之间有着明显的相关性,相关性较好(CC=0.89),相对误差则较低(BIAS=-0.45);(2)在季节尺度上,春、夏两季GPM 降水数据的降尺度结果与实测降水数据之间的CC值分别为0.92和0.80,而秋季则为0.93;(3)降尺度降水量结果与高程呈现出明显的负相关性,随着海拔升高,降水相对减少。总体而言, GWR降尺度降水数据在陕西省内有着较好的精度,能够较为准确地反映陕西省内的降水分布。

  • 甘肃省全域旅游视角下旅游空间结构优化研究

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2021-04-14 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 基于 2008、2018 年 A 级景点数据,采用 GIS 空间分析方法,从景点时空分布集中性、移动性、 可达性三方面对甘肃省旅游空间结构变化进行探究,并以“点—轴”理论为基础提出优化建议。结 果表明:(1)甘肃省 A 级景点空间结构类型为聚集-随机型,景点分布高密度区主要集中在酒—嘉、 兰州、天水等地,在旅游板块上呈现出“点强、面弱”的特点。(2)景点可达性时间成本变化明显,1 h 等时圈增率为 134%,2 h 等时圈增率为 41%,交通情况改善明显,路网“线分散”的特点趋于弱化。(3)以“点—轴”理论为基础,因地制宜,联系实际,提出三大旅游板块各自的增长级和发展轴线,以 期推进甘肃省由“景点旅游”向“全域旅游”发展转变。

  • 基于栅格累加法的塔里木盆地沙漠化分析

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2021-03-03 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:土地沙漠化是当今全球最严峻的环境问题之一,也是我国西北干旱区面临的主要生态环 境问题。开展土地沙漠化动态研究有助于沙漠化灾害防治与国土资源空间开发。以 2000—2018 年 MODIS-NDVI 1 km 月数据为基础,运用栅格累加法与转移矩阵法对塔里木盆地土地沙漠化的变 化速率、空间特征及其成因进行探索分析,结果表明:(1)土地沙漠化是一个具有年际波动和累积 效应的动态变化过程;(2)栅格累加法具有较强的连续动态分析能力,能准确分析土地沙漠化变化 速率、演变趋势、变化的空间特征,可以定量分析土地沙漠化原因;(3)塔里木盆地沙漠化退化主要 是草地的退化,沙漠化改善则主要是林地和耕地的改善;(4)2000—2018 年,塔里木盆地土地沙漠 化整体呈极重度沙漠化逐级向非沙漠化变化的改善趋势,转移路径为:极重度沙漠化→重度沙漠化→中度沙漠化→轻度沙漠化→非沙漠化,改善区主要分布在绿洲区,恶化区主要在塔里木河中游 与车尔臣河下游,土地沙漠化成因主要为人类活动。此文研究方法为土地沙漠化动态监测提供了 一种新思路,其研究结果可为塔里木盆地国土资源开发和沙漠化治理提供理论依据。

  • 高压开放流动体系中方解石和蒙脱石的溶解试验研究

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2020-03-26

    摘要:水-岩(土)化学作用(CWRI)在降雨诱发的滑坡孕育过程中具有特殊意义,一方面雨水溶蚀作用会对岩土体造成损伤,另一方面会生成大量次生黏土矿物。溶蚀损伤和次生黏土矿物在滑面的富集致使滑面抗剪强度降低,是滑面形成的主要原因。本文利用高压开放流动体系模拟滑面所处的力学化学环境,以滑面常见矿物——方解石和蒙脱石为例,研究滑面矿物溶蚀反应的速率和控制因素,从而揭示滑面形成机理及其过程动力学/力学化学效应。实验结果显示:1)矿物溶蚀速率随着压力的增大而增大,但不同矿物对于压力的响应不同;2)随着溶液的pH值降低,H+活度逐渐增大,矿物溶溶蚀速率显著增加;3)矿物溶蚀的流速效应十分复杂,与压强、pH和矿物种类均有关;4)矿物溶蚀时并不满足化学计量关系。上述实验结果揭示:滑面上溶蚀作用与土体的损伤和滑面强度的演化紧密相关,滑面深度、矿物种类以及地下水的酸碱度共同决定着滑面上矿物溶蚀速率和转化特点。滑面深度的增加或易溶蚀矿物的增加,加速滑面的的形成过程。地下水的酸度增加会加速水-岩反应速率,从而加快滑面强度降低的速度。

  • 水分优化对温室葡萄产量及土壤生物学特性的影响

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2020-01-02 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为揭示滴灌不同水分调控下设施栽培葡萄产量与土壤学特性等相关指标的响应关系,在甘肃省永登县设施葡萄试验基地开展葡萄滴灌不同生育期水分调控田间灌溉试验,分析水分调控对设施栽培葡萄土壤积温、蔗糖酶和淀粉酶活性、有机碳(TOC)、微生物量碳(MBC)和微生物熵(qMB)等土壤学特性的影响,基于隶属函数综合分析明确了影响葡萄产量及各项土壤生物学特性指标的最佳水分优化处理。结果表明:新梢期水分胁迫的土壤积温、土壤酶、TOC、MBC、qMB均显著(P<0.05)高于对照;新梢期水分胁迫较对照可增产44.6%;果实膨大期作为葡萄生长的关键阶段,此时水分胁迫对土壤淀粉酶影响不显著,但对其他土壤学特性指标具有一定的抑制作用,并且可减产9.7%;隶属函数综合分析表明,土壤生物学特性指标及产量综合隶属排名为:PS﹥FS﹥CS﹥CK﹥ES。

  • 秦岭南北区域夏季极端降水与西太平洋副热带高压的关系

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用1960—2016年秦岭南北地区47个站点的逐日降水数据与同期西太平洋副热带高压的面积指数、强度指数、西伸脊点、脊线位置数据,统计分析了秦岭南北地区夏季极端降水指数与副高指数的相关关系。结果表明:①从整体上看,各极端降水指数与面积指数、强度指数总体成正相关;与西伸脊点总体上成负相关,但会出现一些异常年份和负相关年份;而各极端降水指数与脊线位置的关系呈现正负相关交替的现象。年代际分析和M-K检验表明,副高指数、极端降水指数在20世纪80年代发生了增强、增大的突变。②把秦岭南北划分为4个区域后,无论时间上还是空间上,当面积指数、强度指数偏大,脊线位置偏南,西伸脊点偏西,秦岭以北、秦岭以南和汉水流域中部趋于干旱,汉水流域东西部和巴巫谷地极端降水偏多;反之,相反。这样的极端降水格局应是秦岭等山脉对副高在气候上的响应结果。③秦岭南北地区夏季极端降水偏多年与面积指数偏大、强度指数偏强、脊线位置偏南、西伸脊点偏西相联系,反之,相反。副高西伸可能是秦岭南北地区极端降水增大的重要原因之一。

  • 1961—2017年东帕米尔高原极端升温过程气候变化特征

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用塔什库尔干、吐尔尕特和乌恰3个气象站1961年1月1日—2017年12月31日的逐日最高气温,建立了中巴经济走廊北端东帕米尔高原单站升温过程数据库,用综合强度的百分位法遴选出极端升温过程,对比分析了该区域塔什库尔干等3站的极端升温过程频数、强度气候变化特征。结果表明:①1961—2017年,东帕米尔高原塔什库尔干共出现489次极端升温过程,平均每年出现8.6次。塔什库尔干极端升温过程平均持续3.6 d,以持续3 d的最多,占24.7 %,吐尔尕特和乌恰以持续2~3 d的极端升温过程为主。塔什库尔干的极端升温过程在7月出现最多,吐尔尕特在5月最多,乌恰在1月最多。②塔什库尔干综合强度最强的1次升温过程出现在2008年2月20—21日。东帕米尔高原3站的极端升温过程综合强度均在冬季最强。③57 a来,东帕米尔高原塔什库尔干年极端升温过程频数呈显著的线性增加趋势,增加率为0.57次·(10 a)-1,进入21世纪以来,极端升温过程相对频发,年际间变率加剧。吐尔尕特与乌恰的线性变化趋势不显著。④57 a来,塔什库尔干的极端升温过程强度呈显著的线性增强趋势,且近年来年际间变化幅度加剧;乌恰的过程强度略呈下降趋势,近年来年际间变化幅度趋于平缓。总之,塔什库尔干7月份的极端升温过程最多,57 a来年极端升温过程频数显著增多、强度显著增强,近年来极端升温过程频数及强度的年际间变化幅度均加剧,造成东帕米尔高原“中巴经济走廊”北端区域融冰(雪)洪水及其衍生地质灾害多频发,灾害风险加剧。

  • 典型草原禁牧条件下土壤水分对降雨模式的响应

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 通过在锡林郭勒草原设置禁牧和放牧试验点,对气象、植被、土壤要素和5 cm、10 cm、15 cm、30 cm层土壤水分进行监测分析,揭示典型草原禁牧条件下降雨和土壤水分的变化及转化规律,结果表明:禁牧3 a后土壤垂向异质性增强,降雨过程中各土层土壤含水量差异显著,放牧区则相反;土壤水分对降雨响应的滞后时间随土层深度增加而增加,相对于禁牧区,放牧区浅层土壤(5 cm、10 cm)持水性能较弱,入渗完成用时较短;5 mm以下的降雨对禁牧和放牧区土壤水分均无明显补给作用,当降雨连续均匀且强度不超过5 mm·h-1时最有利于入渗,放牧区入渗深度达到15 cm和30 cm层分别需要7.9 mm和大于25 mm的降雨,而禁牧区大于5 mm的降雨就可以入渗到30 cm土层;强度5~6 mm·h-1的独立降雨只能入渗到表层土壤中(5 cm),强度大于15 mm·h-1的降雨在禁牧区能通过大孔隙快速入渗到30 cm及更深层土壤,放牧区则表层入渗较快(0~5 cm),深层入渗较慢,会形成地表径流甚至洪水灾害。该研究的结果可以为草地生态水文过程研究和制定合理的放牧政策提供参考。

  • 内蒙古托克托县地区浅层地下水氟化物与土壤水溶性氟的相关性研究

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以内蒙古托克托县地区为研究对象,通过系统采集浅层地下水和土壤样品,分析研究区浅层地下水和土壤中氟化物的赋存分布规律及其相关性。结果表明:托克托县地区浅层地下水氟的最低浓度为0.15 mg·L-1,最高浓度为7.00 mg·L-1,平均值为2.10 mg·L-1。研究区的绝大部分地区浅层地下水中氟含量大于1.00 mg·L-1,已不宜作为生活饮用水源。整体表现为东南部湖积台地地下水氟含量要高于西北部冲湖积平原地区。在低TH(总硬度)、偏碱性的浅层地下水环境中,Ca2+的活度会降低,有利于F-在地下水中的富集。浅层地下水中氟与土壤水溶性氟的空间浓度分布特征具有较高的相似性,湖积台地及蛮汉山前地带沉积的富氟矿物,是本区土壤和浅层地下水中氟化物的主要来源。

  • 银川市湖泊—地下水转化关系——以阅海湖为例

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 在阅海湖西岸建立了一条原位监测剖面,通过分析湖水与地下水的动态规律、动态相关性以及氘、氧同位素分布特征,解析阅海湖与地下水之间的转化关系和驱动力条件。结果表明:①阅海湖仅与近岸区浅层地下水之间存在密切的动态响应关系;②在近岸区,湖水补给地下水的作用过程在5 m深度范围内明显,当地下水埋深大于5 m时,湖水向地下水的转化补给作用减弱;③人工补水形成的高水头是驱动湖水向近岸区浅层地下水转化的直接动力因素。

  • 城镇化与耕地集约利用水平及其耦合协调发展——以新疆阿克苏市为例

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 本文以新疆阿克苏市为研究区,利用1990—2015年统计数据,运用熵值法、多目标线性加权函数法和协调度模型,研究新疆阿克苏市城镇化与耕地集约利用水平及其耦合协调关系。结果表明:①阿克苏市城镇化水平在研究期大幅度提高,城镇化水平得分值从1990年的0.046增加到2015年的0.330,但总体水平不高。不同时期城镇化水平发展速度有所差异,1990—2004年缓慢发展,2005年开始进入快速发展阶段。经济城镇化和社会城镇化水平得分值较高,人口城镇化水平低于其他城镇化水平,经济城镇化对推动阿克苏市城镇化起主导作用。②耕地集约利用总体水平较低。在研究期呈先缓慢增长后缓慢下降趋势,但变化幅度不大。1990—2009年耕地集约利用水平缓慢上升,得分值为0.129~0.193;2010—2015年缓慢下降,得分值为0.191~0.167。耕地社会投入水平、利用效率和持续状况波动较大,2008年开始耕地面积大幅度增加,导致研究后期耕地集约利用水平出现下降趋势。③城镇化水平和耕地集约利用水平协调度呈先上升后下降趋势,1990—2011年协调度等级从轻度失调发展为优质协调,2012—2015年下降到濒临失调状态。协调发展度从1990年的0.42上升到2012年的0.78,2013—2015年下降到0.75,协调发展度等级从1990年的濒临失调发展类转变为2015年的中级协调发展类,1990—2010年为城镇化滞后型,2011—2015年为耕地集约利用滞后型。

  • 西北干旱区土壤水力参数空间变异与模拟

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为探明西北干旱区土壤水力参数的空间分布特征,在新疆地区布设107个样点,获取表层(0~5 cm)Ks(土壤饱和导水率)、FC(田间持水量)和PWP(永久萎蔫系数)数据,采用经典统计学和地统计学分析土壤水力参数的空间变异特征,并利用逐步回归和传递函数方程对Ks、FC和PWP进行模拟。结果表明:新疆地区Ks、FC和PWP平均值分别为10.999 mm·h-1、0.162 g·g-1 和0.077 g·g-1,变异系数为39.88% ~ 96.07%,均表现为中等程度变异。在区域尺度上Ks、FC和PWP具有强空间依赖性,变程为97 km ~ 291 km。与经自变量数据转换构建的传递函数方程相比,多元逐步回归方程预测土壤水力参数精度更高,且方程使用更便利。基于土地利用、容重、土壤质地、有机碳含量和坡向的多元逐步回归方程,预测Ks、FC和PWP的决定系数R2分别为0.290、0.494和0.491,均方根误差(RMSE)分别为2.540 mm·h-1,0.039 g·g-1和0.023 g·g-1。这些方程的建立,有利于西北干旱区土壤水力参数的快速估算,同时可为该地区的农业灌溉和生态水文模型提供关键参数。

  • 内蒙古孔兑区叭尔洞沟风水交互侵蚀作用下河谷地貌的演化规律

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-10-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以内蒙古孔兑区的叭尔洞沟中游河谷段为研究区,围绕风水交互侵蚀作用的动力特征和侵蚀过程中的地貌形态变化问题,在野外调查和资料收集的基础上,通过野外气象观测与径流小区实验、地形测量与遥感分析等技术手段,对河谷风水交互侵蚀的现代过程进行研究,定量分析河谷不同地貌部位的蚀积格局变化和河谷形态演变。研究发现:在风水交互侵蚀作用下,河谷中游的河床沙丘、谷坡沙丘、阶地沙丘、阶地切沟和冲积扇切沟等风水交互侵蚀的地貌类型以一年为周期发生着循环往复的侵蚀和形态变化。多年来,由于风力和水力周期性的强弱变化,这些交互侵蚀单元的地貌形态发生了规律性的演变,进而控制了叭尔洞沟中游河谷的形态变化,其形态演变主要表现在河道弯曲度、河道宽度、河道偏移方向、河床横剖面倾斜方向以及冲积扇大小和河谷沙丘迁移距离等形态特征上。该研究可为风蚀水蚀交错区的土壤侵蚀防治提供科学借鉴和指导作用。

  • 新疆喀纳斯自然保护区森林碳储量及碳密度变化

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-10-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用2009和2014年2期森林资源小班数据,结合地面样地调查,建立主要森林类型生物量—蓄积量转换方程,以此分析喀纳斯保护区森林乔木层地上碳储量及碳密度变化。结果表明:喀纳斯保护区5 a间森林面积增加了496.77 hm2,碳储量约为2.14106 Mg,平均碳密度由55.34 Mg·hm-2减小至54.61 Mg·hm-2,而不同森林类型的碳密度变化中,西伯利亚落叶松、西伯利亚红松和欧洲山杨碳密度减小,其余森林类型碳密度增大;保护区内成熟林碳储量最大,占乔木层地上总碳储量的63%以上,其余依次为过熟林、近熟林、中龄林和幼龄林,而碳密度最大的是中龄林(66.69~68.68 Mg·hm-2),较小的是幼龄林(40.99~44.55 Mg·hm-2),其余龄组碳密度为成、过熟林>近熟林。其中,西伯利亚落叶松、西伯利亚冷杉、西伯利亚云杉和疣枝桦中龄林和近熟林碳密度增大,除西伯利亚红松和西伯利亚冷杉外,其余森林类型过熟林碳密度减小。经对比,该区森林乔木层碳密度高于全国平均水平,在我国干旱半干旱区是具有较强固碳潜力的区域。

  • 玛纳斯河流域绿洲时空演变及其景观格局变化

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-09-05 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于1976、1989、1998、2006、2016年5期Landsat MSS/TM/OLI遥感影像,提取玛纳斯河流域近40 a的绿洲分布情况,利用数理统计模型及景观指数等方法分析了绿洲时空演变过程及其景观格局变化。结果表明:1976—2016年玛纳斯河流域中下游绿洲变迁呈退缩—扩张—急剧扩张的变化趋势,除1976—1989年绿洲处于退缩状态外,绿洲规模自1989年以来一直处于扩张状态,其中,以2006—2016年绿洲扩张速度最快,其面积增长量和净变化速度高达3 266 km2和4.43%,绿洲变化趋势表现出非平衡—极端不平衡的变化。1989—2006年草地对绿洲退缩的贡献率最大,2006年以后水域面积减少是绿洲退缩的主要贡献者,1989年以后耕地对绿洲扩张的贡献率最大;绿洲重心总体向西北方向迁移,各时期的绿洲重心迁移方向为东北—西南—西北—西南。绿洲景观几何形状趋于简单化,绿洲内部破碎化程度增加,这与草地景观破碎化程度不断增大有关,绿洲总体趋向于集中,绿洲聚集度有所增加,这与耕地景观聚集程度不断增大密切相关。

  • 天山北坡植被NDVI时空变化及其与气候因子的关系

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-09-05 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用MODIS NDVI 数据产品并结合相应的气候数据,运用一元回归趋势分析法,相关分析法,探讨2000—2015年天山北坡年平均、月平均NDVI时空变化与气候因子的相关关系。结果表明:① 近16 a来,天山北坡年平均NDVI值在 0.27~0.31之间波动上升,总体上呈明显增加的趋势;月平均NDVI值每年4月开始植被覆盖迅速增加,到7月达到最大值,然后8月开始降低,月平均 NDVI值的变化呈现出单峰趋势。天山北坡不同季节植被指数都呈现上升的趋势。空间上天山北坡植被覆盖呈现出西部高东部低,南部高北部低的分布特征。生长季植被NDVI值和年平均植被 NDVI值的变化存在明显的空间差异,表现为中部植被覆盖增加,东北部,西部,南部的植被覆盖减少。② 天山北坡年平均气温和平均降水量逐步上升,变化趋势表现为上升—下降—上升的趋势。空间上天山北坡南部山地地区气温低,降水量多;北部平原区气温高,但降水量少。③ 植被NDVI值对气温和降水量存在一定的相关关系。气温与降水量对植被的生长均有影响,其中春季的植被NDVI值与气温的关系密切,夏季的植被NDVI值与降水量有密切的关系,综合分析,降水量对植被覆盖的影响大于气温对植被覆盖的影响。④ 生长季(5—9月)植被NDVI值与气温和降水量存在一定的滞后性。

  • 2000—2015年乌兰察布市生长季NDVI时空变化及其影响因素

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-09-05 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以2000—2015年MODIS中国500M NDVI月合成产品数据为基础,结合乌兰察布市同期降水和气温数据,采用趋势线分析法、差值法、复直线回归分析法和残差法等,对乌兰察布市近16 a来生长季归一化植被指数(NDVI)进行像元尺度的时空变化及影响因素分析。结果表明:① 2000—2015年乌兰察布市NDVI介于0.354~0.555,整体呈波动上升趋势,空间分布差异明显,且呈东南高西北低的特点;② 2000—2004年、2005—2009年、2010—2015年乌兰察布市植被覆盖变化类型呈改善→退化→改善。植被覆盖改善较退化的速度慢,且植被退化后恢复缓慢;③ 乌兰察布市植物生长受降水、气温的双重影响。NDVI与年均降水量呈显著正相关(R=0.730,P=0.001),并通过了0.01显著性水平检验,与气温呈负相关(R=-0.351,P=0.182),二者相关关系不显著,相较气温而言,降水是影响植物生长的主要气候因子。在排除人类活动的影响下,降水和气温对乌兰察布市NDVI的贡献自西北向东南由0.213逐渐增加至0.805;④ 人类活动对植被指数起消减作用的区域占研究区总面积的55.92%,对植被指数起积极作用的区域占研究区面积的44.08%。

  • A simulation study of GNSS-R polarimetric scattering from the bare soil surface based on the AIEM model

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-04-10

    摘要: In the past two decades, Global Navigation Satellite System-Reflectometry (GNSS-R) has emerged as a new remote sensing technique for soil moisture monitoring. Some experiments showed that the antenna of V polarization is more favorable to receive the reflected signals, and the interference pattern technique (IPT) was used for soil moisture and other geophysical parameters retrieval. Meanwhile, the lower satellite elevation angles are most impacted by the multipath. However, electromagnetic theoretical properties are not clear for GNSS-R soil moisture retrieval. In this paper, the Advanced Integral Equation Model (AIEM) is employed using the wave synthesis technique to simulate different polarimetric scattering at the specular directions. Results show when the incidence angles are larger than 70º, scattering at RR polarization (The transmitted signal is Right Hand Circular Polarization (RHCP), while the received one is also RHCP) is larger than that one at LR polarization (The transmitted signal is RHCP, while the received one is Left Hand Circular Polarization (LHCP)), while scattering at LR polarization is larger than that at RR polarization for the other incident angles(1º~70º). There is an apparent dip for VV and VR scattering due to the Brewster angle, which will result in the notch in the final receiving power and this phenomenon can be used for soil moisture retrieval or vegetation corrections. The volumetric soil moisture (vms) effects on their scattering are also presented. The larger soil moisture will result in lower scattering at RR polarization, and this is very different from the scattering of the other polarizations. It is interesting to note that the surface correlation function only affects the amplitudes of the scattering coefficients at much less level, but it has no effects on the angular trends of RR and LR polarizations.