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  • 基于多光谱遥感的典型绿洲棉田春季 土壤盐分反演及验证

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-08-08 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:为探索快速提取典型绿洲棉田土壤盐分的有效方法,获取区域尺度的土壤盐渍化特征及空间分布,进而为土壤盐渍化防治提供参考。以新疆兵团农二师31团为研究区域,2019、2021年春季 Landsat 8 OLI多光谱影像和野外实测土壤含盐量为数据源,将波段组、光谱指数组和全变量组作为模型输入变量组,采用多元逐步回归(Multiple stepwise regression, MSR)、偏最小二乘回归(Partialleast squares regression, PLSR)、极限学习机(Extreme learning machine, ELM)、支持向量机(Support vector machine, SVM)和BP神经网络(Back propagation neural network, BPNN)构建基于3个输入变量组的土壤盐分遥感反演模型,探究输入变量和建模方法对模型精度的影响效果,通过对比确定春季土壤盐分最优反演模型,定量反演地表土壤含盐量。结果表明:(1)研究区主要为非盐化土和轻度盐化土,总样本变异系数为0.67,呈中等变异性;光谱反射率与土壤盐渍化程度的关系表现为土壤盐渍化越重,光谱反射率越高。(2)海岸波段(b1)、蓝波段(b2)、绿波段(b3)、红波段(b4)和盐分指数(SI1、SI2、SI3、SI4、S3、S4、S5)均通过显著性检验P<0.01,相关系数均达到0.4以上。(3)所有模型中,基于全变量组建立的BPNN反演模型精度最高,建模集R2为0.705;验证集R2为0.556。(4)由反演结果可知,2019、2021年春季耕作区土壤主要为非盐化土,分别占耕作区总面积的55.55%和64.62%,其次为轻度盐化土,分别占44.31%和35.17%;2021年土壤盐渍化程度较2019年有所减轻。

  • Dew amount and its long-term variation in the Kunes River Valley, Northwest China

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2022-07-18 合作期刊: 《干旱区科学》

    摘要:

    Dew is an essential water resource for the survival and reproduction of organisms in arid and semi-arid regions. Yet estimating the dew amount and quantifying its long-term variation are challenging. In this study, we elucidate the dew amount and its long-term variation in the Kunes River Valley, Northwest China, based on the measured daily dew amount and reconstructed values (using meteorological data from 1980 to 2021), respectively. Four key results were found: (1) the daily mean dew amount was 0.05 mm during the observation period (4 July–12 August and 13 September–7 October of 2021). In 35 d of the observation period (i.e., 73% of the observation period), the daily dew amount exceeded the threshold (>0.03 mm/d) for microorganisms; (2) air temperature, relative humidity, and wind speed had significant impacts on the daily dew amount based on the relationships between the measured dew amount and meteorological variables; (3) for estimating the daily dew amount, random forest (RF) model outperformed multiple linear regression (MLR) model given its larger R2 and lower MAE and RMSE; and (4) the dew amount during June–October and in each month did not vary significantly from 1980 to the beginning of the 21st century. It then significantly decreased for about a decade, after it increased slightly from 2013 to 2021. For the whole meteorological period of 1980–2021, the dew amount decreased significantly during June–October and in July and September, and there was no significant variation in June, August, and October. Variation in the dew amount in the Kunes River Valley was mainly driven by relative humidity. This study illustrates that RF model can be used to reconstruct long-term variation in the dew amount, which provides valuable information for us to better understand the dew amount and its relationship with climate change.

  • Transformation among precipitation, surface water, groundwater, and mine water in the Hailiutu River Basin under mining activity

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2022-06-17 合作期刊: 《干旱区科学》

    摘要:

    Abstract: Coal mining has changed the hydrogeological conditions of river basins, and studying how the relationship among different types of water body has changed under the influence of coal mining is of great significance for understanding the regional hydrological cycle. We analyzed the temporal and spatial distribution of hydrochemical properties and environmental isotopes in the Hailiutu River Basin (HRB), China with a mixed model. The results showed that: (1) human activity (e.g., coal mining and agricultural production) causes considerable changes in the hydrochemical properties of surface water in and around the mining areas, and leads to significant increases in the concentrations of Na+ and SO2– 4; (2) precipitation is the main source of water vapour in the HRB. The transformation between surface water and groundwater in the natural watershed is mainly affected by precipitation; and (3) in the mining areas, the average contribution rates of precipitation to the recharge of surface water and groundwater increased by 2.6%–7.9% and 2.7%–9.9%, respectively. Groundwater in the Salawusu Formation constitutes up to 61.3%–72.4% of mine water. Overall, this study is beneficial for quantifying the effects of coal mining on local hydrological cycles. The research results can provide a reference for local water resources management and ecological environment improvement.

  • 北方农牧交错带少数民族语地名文化脆弱性评价体系构建与实证

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-09 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    北方农牧交错带濒危少数民族语地名规模不断增加,少数民族语地名文化脆弱性日益突
    出,可持续发展尤为堪忧。地名是由多要素构成的开放性文化系统。因此,如何从系统脆弱性角
    度将以往对濒危少数民族语地名的定性研究扩展至脆弱程度的定量研究具有一定的理论与现实
    意义。引入脆弱性研究范式,基于大量实地考察和文献梳理,从敏感性、暴露度及恢复力的视角识
    别北方农牧交错带少数民族语地名文化脆弱性影响因素,构建脆弱性评价体系,讨论评价尺度和
    评价方法,并针对典型案例地展开实证研究。结果表明:案例地少数民族语地名文化敏感性和暴
    露度突出,恢复力较弱,脆弱性较明显。其脆弱性受地名文化系统内损性和外部扰动性因素的共
    同影响。其中,地方居民对少数民族语地名语源语义的错误认知,较高的汉语普及率和汉译少数
    民族语地名社会认同度,以及少数民族语地名意译的非准确化是脆弱性形成的重要驱动因子。其
    次,汉译用字和译音的简化和非标准化,较高的地名合并、更改及弃用比,较少的地名文献储备量,
    以及少数民族语使用群体规模的大幅下降也是较为重要的单指标因素。

  • 居住环境剥夺测度及其对房价的影响 ——以兰州市为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-09 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    小区是居民日常生活和构建社会关系的重要场所,由于居住环境差异,导致剥夺现象发
    生。为探究居住环境剥夺对房价的作用机制,构建居住环境剥夺测度体系,创新了居住环境剥夺
    指数计算方法,运用混合地理加权回归模型和地理探测器分析居住环境剥夺与房价的关系。结果
    表明:(1)兰州市平均房价为12566.93元·m-2,空间上呈现出多核心、组团式分布格局,表现为从核
    心向外逐级递减的趋势。(2)基于6个维度服务设施数量和种类差异,居住环境剥夺也呈现出不同
    空间分布格局。(3)所有服务剥夺均与房价呈负相关,教育服务剥夺对房价影响力最强,生活服务
    剥夺对房价影响力最弱,教育和交通服务剥夺交互作用对房价解释力最强。研究结果对促进资源
    配置公平和城市健康快速发展至关重要。

  • 关中平原城市群“交通-产业-环境”耦合协调 发展的动态演化特征分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-09 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    关中平原城市群是丝绸之路经济带的重要城市群。运用耦合协调度模型定量分析了关中
    平原城市群2008—2019年交通、产业和环境三系统耦合协调发展关系的变化规律和时空分布特
    征。结果表明:(1)城市群交通、产业和环境各子系统发展评价指数差异化提升,交通系统发展增
    长率远超过其他两系统,产业和环境发展与交通系统的矛盾较为突出。(2)三系统综合发展指数空
    间分布单极态势明显,城间发展水平差异加剧,其中西安市和咸阳市作为极热点城市存在,其余城
    市为外围受辐射冷点区。(3)城市群耦合协调发展水平整体上趋于优化提升态势,但仍处于濒临失
    调状态。其中,西安市一直处于高耦合协调的单极态势,但耦合协调度的城间差距逐渐缩小,耦合
    协调度等级为协调等级的城市逐渐增多,趋于集中连片式分布。研究结果可以明确关中平原城市
    群交通、产业和环境三系统耦合协调发展存在的问题,为高质量发展相关政策的制定提供一定的
    参考依据。

  • 基于Alpha Shape 算法的分散式乡村 聚落形状划分及其形成研究 ——以米脂县龙镇为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-09 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    为了定量划分分散式乡村聚落的形状类型并探究其形成原因,以陕北黄土丘陵沟壑区米脂
    县龙镇为例,尝试使用Alpha Shape算法对聚落形状进行提取,通过Boyce-Clark指数计算并划分聚
    落形状类型,最后结合多元线性回归和回归树的方法探究影响聚落形状的因素。结果表明:100 m
    滚动半径下,Alpha Shape算法能够提取76.1%聚落的精确轮廓;研究区乡村聚落形状类型可以分为
    块状矩形及其变种、延伸形、哑铃形和串珠形、带状矩形及其组合、线形5种,Boyce-Clark指数依次
    增加;高程和Boyce-Clark指数呈显著正相关,水资源可获取性与Boyce-Clark指数在高海拔地区呈
    负相关,聚落面积与Boyce-Clark指数先呈负相关后呈正相关。研究结果可为分散式聚落生活空间
    边界的划定提供参考,增进对黄土丘陵沟壑区分散式聚落形态的认识。

  • 干旱区文化旅游地社会-生态系统恢复力年际变化及影响因素 ——以甘肃省敦煌市为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-09 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    文旅融合背景下,分析文化旅游地社会-生态系统恢复力年际变化及影响因素,能够为文
    化旅游地可持续发展提供较好的理论和实践指导。以敦煌市为典型案例地,从社会、经济、文化和
    生态环境4个方面构建文化旅游地社会-生态系统恢复力评价指标体系,运用灰色关联TOPSIS、耦
    合协调度模型、BP神经网络等方法,探究了2007—2018年案例区社会-生态系统恢复力时序变化
    及影响因素。结果表明:(1)2007—2018年敦煌市社会-生态系统恢复力处于较良好的状态且可
    划分为波动-缓慢增长-快速上升阶段。(2)文化和生态环境子系统在决定敦煌市社会-生态系统
    恢复力程度方面起到主导作用。(3)社会-生态系统及各子系统间的耦合度和协调度均呈上升趋势,
    子系统间对系统总体的协调度普遍起正向推动作用且作用强度随时间推移不断增大。(4)各因子的
    贡献率大小为敦煌百度指数>敦煌研究院研究生数量>各类文物保护单位>旅游业碳总排放量>文化
    产业经营单位。

  • 基于土地利用转移流的国土空间格局演变 及其驱动机制研究 ——以宁夏原州区为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-09 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    提出了基于土地利用转移流的溯源分析法,结合社会网络分析方法与核密度分析法,探究
    了2000—2018年原州区国土空间格局演变及其动力机制。结果表明:(1)原州区的三生空间向生
    产空间增效、生活空间扩容、生态空间提质的方向演化,生产、生活和生态用地结构由2000年的
    44.76%、2.90%、52.34%调整为2018年的41.17%、6.29%、52.54%。(2)原州区的三生空间变化与现
    行国土空间优化目标有较高的契合度,生态用地的转入主要发生在不宜耕作或不宜居住的区域,
    体现“生态空间山清水秀”导向;生产空间通过坡改梯田、提供灌溉条件以提升水土资源集约利用
    水平,体现“生产空间集约高效”导向;生活空间的扩张主要发生在居住条件更为适宜的河谷区,体
    现“生活空间宜居”导向。(3)三生空间格局演变表现出明显的空间集聚性,呈现出六盘山阴湿区为
    带状高值区、黄土丘陵沟壑区为散点高值区、清水河谷为团块状高值区的特征,且不同地类变化的
    空间集聚性特征有所不同。(4)基于土地利用转移流溯源法提出了原州区三生空间演变的“动力-
    响应-结果”传导性动力机制;生态建设是国土空间格局演变最重要的驱动力,其次是水土资源集
    约利用,二者为国土空间格局优化作出重要贡献;水土流失是各类用地向未利用地转化的重要动
    力,今后仍需加大对水土流失的治理。通过探究经济与生态双重制约区国土空间变化特征及其动
    力机制,为国土空间优化提供决策参考。

  • 黄土高原社会-生态系统恢复力时空变化 特征与影响因素分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-09 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    社会-生态系统恢复力理论为可持续发展研究提供了新视角。从社会、经济、生态三大子
    系统,脆弱性和适应能力两大要素着手,建立社会-生态系统恢复力评价指标体系,采用集对分析
    法测度黄土高原2000—2018年各子系统及社会-生态系统恢复力,利用探索性空间数据分析法进
    行时空演变格局分析,并甄别社会-生态系统恢复力的主要影响因素。结果表明:(1)2000—2018
    年社会-生态系统恢复力由0.522增强至0.721。社会恢复力由0.548增强至0.629后减弱至0.525;
    经济恢复力由0.401持续增强至0.850;生态恢复力由0.725减弱至0.607后增强至0.734,子系统恢
    复力演化趋势均不协同,经济系统与社会-生态系统恢复力演化趋势协同。经济系统恢复力的增
    强对于社会-生态系统恢复力增强具有显著促进作用。(2)社会-生态系统恢复力出现显著空间集
    聚趋势,较高地区除省会城市和包头等能源富集区外,关中平原地区始终呈现高-高(H-H)集聚格
    局,其余地区恢复力普遍相对偏低。(3)2000年以来黄土高原地区社会-生态系统恢复力生态维度
    障碍度始终高于社会和经济维度,不同地区指标层首要影响因素为人均GDP。

  • 基于SD模型的黄河流域生态环境与社会经济发展可持续性模拟

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-09 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    要实现黄河流域生态保护和高质量发展,需解决流域生态环境与社会经济发展的可持续问题。运用系统动力学方法,构建社会、经济、资源与环境4个子系统,设计维持现状、优先发展社会、优先发展经济、优先节约资源、优先保护环境以及协同发展6个情景,在对不同情景进行模拟仿真的基础上,探寻实现黄河流域生态环境与社会经济可持续发展的最优方案。结果表明:在协同发展情景中,黄河流域的社会经济得到较快发展,总人口和国内生产总值(GDP)于2030年将分别增长10.93%和499.05%;资源的使用效率得到提高,单位GDP水耗和能耗于2030将分别下降78.31%和68.16%;污染物的排放量可有效降低,工业化学需氧量(COD)排放量和工业二氧化硫(SO2)排放量于2030将分别下降80.64%和80.17%。相较于其他情景,协同发展是黄河流域实现生态环境与社会经济可持续发展的最优方案。

  • 兰州新区浅层地温能赋存条件及土壤源热泵系统适宜性分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-08 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    浅层地温能的开发利用有助于优化区域能源结构、节约常规化石能源、减少CO2排放。为掌握兰州新区浅层地温能的适宜性特点,对该类资源的开发规划和政府决策提供科学依据,以兰州新区建成区和规划区为研究对象,在分析区内浅层地温能赋存条件的基础上,依据掌握的多年实际勘查资料和测试数据,通过综合运用改进的层次分析法、综合指数法,对兰州新区440 km2的区域进行了土壤源热泵系统适宜性评价分析。结果表明:(1)兰州新区拥有较为优异的浅层地温能赋存条件,区内地层结构简单且分布稳定,岩土体综合热导率、比热容、地温梯度均较高,十分有利于土壤源热泵系统的应用;而受到含水层富水性弱、水质差等因素的影响,地下水源热泵系统适宜性差。(2)基于层次分析法建立的适宜性评价模型共划分3个属性准则和7个要素指标,采用指数标度分别构建了各层次的判断矩阵,并全部高精度通过一致性检验,同时优化了各要素参数的无量纲化方法,构建的评价模型更符合实际。(3)研究区内对于土壤源热泵适宜性影响较大的要素主要是平均热导率和地温梯度。评价显示兰州新区土壤源热泵系统适宜、较适宜区总面积359.46km2,占评价区总面积的81.70%,主要分布于秦王川盆地平原区,其余丘陵山区地带不适宜土壤源热泵系统的建设。评价结果对兰州新区乃至其他地质条件类似地区土壤源热泵系统的开发利用规划具有指导意义

  • 青藏高原东北缘武山盆地中中新世炭屑 记录及其古气候意义

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2022-06-08 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    火是生态系统中的重要因子,是反映古气候和环境变化的重要标志。因此,重建火活动历史可以帮助我们理解过去的气候变化和火活动的机制,但是目前在全球范围内十分缺少对中新世时期高分辨率的火活动记录的研究。炭屑已被证明是重建火活动历史的有效替代性指标,基于青藏高原东北缘武山盆地中中新世时期高分辨率的炭屑记录,重建了研究区天然火活动历史,结合现有资料,探讨了火-植被-气候之间的关系以及研究区火活动对全球变化的响应。结果表明:(1)15.30~13.60 Ma时期,炭屑总浓度变化范围为59~4324粒·g-1,平均浓度为835粒·g-1。炭屑形状以次圆形为主,且几乎所有的炭屑粒径都小于50 μm,反映出研究区天然火活动是以乔木植物燃烧的森林火活动为主,主要是区域性火活动。根据炭屑总浓度的变化趋势,将研究区天然火活动历史分为2个主要阶段。阶段(15.30~14.00 Ma):炭屑总浓度逐步增加,平均浓度为866粒·g-1。其中,阶段Ⅰ又可以细分为3个次要阶段,Ⅰa(15.30~14.38 Ma):炭屑总浓度最低,平均浓度为693粒·g-1;Ⅰb(14.38~14.20 Ma):炭屑总浓度快速减少,平均浓度为1140粒·g-1;Ⅰc(14.20~14.00 Ma):炭屑总浓度急剧增加,平均浓度为988粒·g-1。阶段Ⅱ(14.00~13.60 Ma):炭屑总浓度急剧减少,平均浓度为777粒·g-1。(2)孢粉数据重建的研究区的植被和气候变化结果表明,15.30~14.38 Ma时期为开阔的森林植被,湿度较低;14.38~14.00 Ma时期乔木增加,湿度增加;14.00~13.60 Ma时期乔木属种显著减少,湿度降低。(3)经过对比分析,炭屑总浓度变化趋势与乔木类花粉百分比趋势相近,次圆形炭屑浓度趋势与阔叶类植物花粉的百分比趋势显著正相关,认为武山盆地中中新世的天然火活动与森林植被的盖度(尤其是阔叶林的盖度)有较强联系,在气候温暖湿润的时期,炭屑浓度高。此外,通过对比炭屑总浓度趋势和深海底栖有孔虫氧同位素的变化,可以推测,全球温度变化可能通过影响研究区植被变化来对天然火活动产生重要影响。

  • 粘土矿物的提取、鉴定及其古气候意义 ——以柴达木盆地怀头他拉剖面为例

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2022-06-08 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    沉积物中粘土矿物类型主要有自生粘土矿物和碎屑粘土矿物。其中,自生粘土矿物含量较少,是在沉积环境中形成,可能是沉积再循环或成岩作用的产物,可作为沉积环境某方面的指示标志;而碎屑粘土矿物是母岩风化的产物,受沉积环境影响较小,能够有效示踪物源区化学风化过程,进而反映古气候变化。近年来利用碎屑粘土矿物特征来重建物源区古气候的方法得到了广泛的应用。然而,由于粘土矿物主要存在于<2 μm硅酸盐粘粒中,粘土矿物的提取、鉴定比较困难,且自生粘土矿物易受沉积环境等的影响。因此,在利用粘土矿物重建古气候变化时,需慎重选择粘土矿物的提取方法,并考虑物源和沉积环境变化以及成岩作用等对粘土矿物解释的影响。本文以柴达木盆地东北缘怀头他拉剖面硅酸盐粘土矿物的提取、鉴定及其古环境指示意义为例,介绍粘土矿物的提取及应用,为后期粘土矿物研究提供参考。

  • 古尔班通古特沙漠西南缘新月形沙丘内部 沉积构造特征研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-08 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    沙丘内部沉积构造保存了沙丘动力演变过程的重要信息。以古尔班通古特沙漠西南缘固定、半固定新月形沙丘区为研究区域,利用探地雷达在春、秋两季对固定、半固定新月形沙丘内部构造进行探测,获取了不同规模形态的固定、半固定新月形沙丘深约8 m的内部构造图像信息。通过图像增益处理、解译和对比分析表明:(1)古尔班通古特沙漠固定、半固定新月形沙丘共有5种沙丘内部构造雷达相,即高倾角斜层理、楔状交错层理、上凸形交错层理、低倾角-近水平层理和块状层理,其中前4种主要分布在3~5 m的浅层,而块状层理主要分布在4~5 m以下的深度。(2)高倾角斜层理、楔状交错层理主要分布在高大新月形沙丘(链)的迎风坡上部和丘顶地带,前者为背风坡前积层埋藏而成,反映高大新月形沙丘迎风坡上部和丘顶风沙活动较频繁,沙丘“固身缩顶”后埋藏的前积纹层因风蚀而出露,后者为迎风坡风蚀坑和风蚀槽中由风沙流充填而成的构造或在丘顶风向的季节性变化形成的构造。(3)与灌丛沙丘相关的上凸形交错层理广泛分布在新月形沙丘的迎风坡中下部,在背风坡也有局部出现,表明灌丛沙丘在沙丘表层的风沙过程中占有重要地位;而深部的块状层理可能是早期风积层受到强烈的生物扰动,原生层理消失而产生。(4)以上沙丘内部构造的类型与组合分布特点,反映了研究区新月形沙丘总体上趋于稳定或衰退状态,这与现代沙丘“固身缩顶”的地貌变化特征相一致。例如,迎风坡中上部和丘顶常见风蚀槽,背风坡因坡度变缓、前积层发育趋缓,现代风沙活动主要集中于新月形沙丘的上部和丘顶等。由此可见,研究区固定、半固定新月形沙丘内部构造及其组合分布特征异于流动新月形沙丘,也与半个多世纪以来北疆沙漠气候变暖变湿、平均风速减弱、植被盖度增加的区域自然地理环境变化趋势有一定的吻合性。

  • 蒙古国中部草原地区风蚀沙漠化的风沙活动特征 ——以乔伊尔市为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-06-08 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    蒙古国是中蒙俄经济走廊的重要区段,但面临严重的荒漠化问题,区域经济社会发展受到严重威胁,而蒙古国中部草原地区是主要的荒漠化新扩展区,正经历强烈的草原风蚀沙漠化过程。以戈壁苏木贝尔省首府乔伊尔市为研究区,利用自建自动气象观测站(2019年5月—2020年7月)、集沙仪观测站(2019年8月—2020年8月)及当地气象站(1990—2018年)数据,对当地风蚀沙漠化的风动力条件、风沙流输沙及其他影响因素等基本特征进行了研究。结果表明:(1)乔伊尔市具有强劲的风动力条件,年输沙势可达735.96 VU,合成输沙势为428.76 VU,合成输沙方向为SSW(195.06°),风向变率指数为0.58,属高风能环境、中等变率双峰风况。(2)临界起沙风速因受土壤水分和植被盖度的共同影响而随季节变化,夏季最高,冬季最低,春季与秋季居中,且相差较小。(3)地表具有强烈的风沙活动,年风沙流输沙通量可达2.135 t·m-1·a-1,Owen最大输沙量模型适于该区风沙流模拟。研究结果对于蒙古国中部草原区防沙治沙和生态恢复具有重要参考价值。

  • 陕西榆林地区无定河流域淤地坝遥感解译

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2022-06-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    淤地坝是黄土高原水土流失防治的主要措施之一,明确淤地坝的分布、规模等重要参数信息对流域水土保持研究具有重要意义。利用遥感技术(RS)和地理信息系统(GIS)技术,结合陕北地区无定河流域高分二号卫星影像、野外踏勘及资料收集到的研究区淤地坝情况,对其进行预处理获取矢量数据,通过对比分析,得到淤地坝解译标志。针对榆林地区无定河流域淤地坝进行遥感解译,利用遥感及GIS软件实现淤地坝数目、淤地坝位置、水面面积、控制面积等主要信息的提取,获取淤地坝在定边、靖边、米脂、绥德、横山、榆阳、子洲和清涧8个县(区)分布状况。结果显示:研究区共解译出疑似淤地坝图斑1257个,其中榆阳区60个,横山区85个,定边县65个,靖边县19个,米脂县470个,子州县99个,绥德县316个,清涧县143个。由此发现,淤地坝主要分布于无定河下游区域的绥德、米脂、子洲和清涧4县的沟道内,且沟道内多存在耕地或水域。将淤地坝分布情况与地形、年均降雨量、农业种植面积和地质灾害等进行比较分析,显示其分布状况与这些因素相关联,表现为沟壑纵横的区域淤地坝较多,农业种植面积较少的区域淤地坝较多,年均降雨量和耕种面积比值较大区域淤地坝较多。由此,总结其分布规律,为未来淤地坝的维护和修建提供重要支持。

  • 缺测站干旱流域生态输水遥感监测与农业节水效益分析

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2022-06-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    生态输水与农业节水是实现内陆干旱流域可持续发展的重要手段,连续水文观测资料的缺乏制约了生态输水与农业节水效益评价。为此,以中国甘肃敦煌疏勒河流域下游为例,基于遥感水文站与谷歌地球引擎进行2016—2020年月尺度的生态输水遥感监测,在此基础上结合蒸散发和土地覆盖类型等多源遥感数据评价生态输水与农业节水效益,分析两者之间在水资源方面的平衡关系。结果表明:(1)遥感水文站与谷歌地球引擎(Google Earth Engine, GEE)能够为生态输水遥感监测与农业节水效益评价提供可靠的数据支撑。(2)2017—2020年生态输水能够为下游湿地与河道平均每年提供2.50×108 m3生态用水,其中30.06%的水量到达下游湿地,18.47%的水量被下游河道周边的植被所利用,且使下游河道周边植被面积增加112.25 km2。(3)农业节水在保持耕地面积维持上升趋势的前提下,2017—2020年平均每年降低耕地的蒸散发量0.395×108 m3;耕地蒸散发减少量平均占生态输水量的14.22%,农业节水有效缓解了内陆干旱流域农业用水挤占生态用水的问题。本文将为内陆干旱缺测站流域的生态输水遥感监测与农业节水效益评价提供新的思路,以期为未来的生态输水与农业节水工程的实施提供理论支撑。

  • 基于遥感影像的黄河内蒙古段冰-水分类研究

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2022-06-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    及时获取凌汛期河冰和水体的空间分布特征,对于预测冰凌灾害、提高防凌信息化管理水平有重要意义。遥感技术是当前获取河冰和水体空间分布的最主要手段之一。但是,黄河水体有大量悬浮泥沙,这给基于遥感技术的高精度冰-水分类带来了挑战。以黄河内蒙古段为例,基于Landsat 8 OLI遥感影像数据,在利用归一化积雪指数(NDSI)及河道矢量数据排除无关地物的基础上,对比了近红外波段反射率值、归一化差异水体指数(NDWI)、归一化积雪指数(NDSI)、改进的归一化积雪指数(MNDSI)以及归一化差异未封冻水体指数(NDUWI)在黄河内蒙古段典型河道河冰、水体分类中的表现,计算各指标总体分类精度及Kappa系数并进行阈值稳定性分析。结果表明:在利用NDSI和高清历史影像排除河道外无关地物后,NDUWI在各子段影像中的总体分类精度和Kappa系数均达到90.00%及0.90以上,其河冰、水体最优区分阈值大体分布于阈值中值附近。研究结果可为凌汛期黄河冰凌监测方法的选取以及冰上爆破位置的拟定提供依据。

  • 中国天山积雪垂直分布异质性研究

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2022-06-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    基于2001—2018年MOD10A2积雪产品和MOD11A2陆地表面温度数据,采用精细分区统计和相关性分析方法,研究了中国天山不同海拔高度上积雪垂直分布特征及其与地表温度(Landsurface temperature,LST)的响应关系。结果表明:中国天山积雪覆盖率(Snow cover percentage,SCP)随海拔的变化呈现春、夏、秋、冬4种不同的季节变化模式。SCP在海拔4200 m以下呈秋冬季增加、春夏季减少态势,在海拔4200 m以上呈秋冬季减少、春夏季增加态势。除冬季外,春、夏、秋3个季节的SCP与LST均具有显著强负相关性。