锡盟草地NDVI时空变化与气象因子关系

根据锡林郭勒盟1998—2007年NDVI数据集和18个气象站点的月气温和降水资料,分析了研究区草地植被NDVI值的年际、年内变化特征和不同季节NDVI值的变化特征,以及NDVI值与气温、降水变化的相关性。结果表明:研究区草地植被NDVI值具有相对稳定性,但整体呈下降趋势;春季、夏季和秋季草地植被NDVI值均处于下降过程中,下降趋势由小到大依次为秋季、春季、夏季;气温对植被覆盖状况的影响作用不显著,降水对植被覆盖状况的影响作用显著;植被的生长不仅受当月气象因子的影响,而且受上月气象因子的影响。     

汉江上游植被指数变化及其归因分析

植被对调节流域水文过程、维持生态平衡具有重要作用,分析汉江上游植被变化和驱动因子具有重要价值。采用MODIS/Terra的NDVI数据和Land Cover数据分析了汉江上游不同土地利用类型的NDVI的变化规律,结合气象数据和DMSP灯光数据分析了气候变化和人类活动对植被NDVI的影响,分析了植被指数变化的主导性驱动因子。结果表明,2001-2017年汉江上游NDVI整体上呈增加趋势,年均NDVI介于0.5～0.62之间;同种土地利用类型的NDVI年际变化不大,不同土地利用类型的NDVI变化趋势基本一致,NDVI从高到低依次为落叶阔叶林、混交林、草地、农用地、灌丛、常绿针叶林。月平均最高气温是影响月NDVI变化的主导因子,夏季NDVI变化与日照时数和降水量关系较大,冬季NDVI变化与气温相关性较高。气温和降水与NDVI年变化的相关系数高于平均灯光强度变化,即年尺度上气象因素对植被变化的影响高于人类活动。     

金沙江下游宜宾段气象因子和水温相关关系研究

为研究人类活动影响下气象因子和水温的相关关系,以金沙江下游宜宾段为例,统计分析了向家坝建坝前后主要气象因子和宜宾段平均水温的数据特征,分别使用Pearson简单相关分析和偏相关分析法,研究了向家坝建坝前后宜宾段平均水温与主要气象因子的相关关系及变化,并利用双因素方差分析探索了这种变化的主要原因.研究结果显示:平均气温是...     

黄河河潼区间NDVI变化及其对气候的响应

以黄河河潼(河口镇—潼关)区间为研究区,采用1982—2015年第三代GIMMS NDVI数据集为研究数据,利用最大值合成方法获取月数据,并将其分为7个时间段,对研究区生长季5—9月NDVI变化进行趋势分析和相关分析,并利用研究区内23个气象站数据分析了降水量与气温对NDVI的影响。结果表明:在时间上,1982—2015年5—9月NDVI变化呈显著增大趋势(显著性水平P0.01),7—8月NDVI增长较快;在空间上,泾河、无定河、北洛河、窟野河、皇甫川和浑河流域NDVI逐渐增大,其中无定河流域NDVI增大趋势最为明显;降水量与气温对NDVI影响具有一定的滞后性,滞后时间为一个月时,NDVI与降水量的相关系数最大(r=0.50),且成正相关关系;NDVI与气温的相关性较差,时滞尺度大多为3个月。     

考虑气候时滞效应的河北山区 NDVI 演变归因

从植被类型、植被物候、气候因子时滞效应等方面研究 2001 年以来河北山区归一化植被指数（normalized difference?vegetation?index，NDVI）演变规律，并将气候因子时滞效应引入多元线性回归方法中，识别气候因子和人 类活动对河北山区 NDVI 演变的贡献。结果表明：2001—2022 年河北山区 NDVI 呈持续增长趋势，平均增速为 0.003?7/a，其中乔木林、灌木林和草地 3 种植被类型增速分别为 0.003?5/a、0.004?0/a 和 0.003?8/a；受气候变化影响， 河北山区植被生长季变长，生长季开始时间平均提前 9?d，而生长季结束时间仅提前 1?d；降水对植被 NDVI 的影响 主要发生在当月，而气温和潜在蒸散发对植被 NDVI 的影响存在 1 个月的滞后性，考虑气候因子的时滞效应后，气 候变化和人类活动对河北山区 NDVI 演变的贡献分别为 39% 和 61%，与不考虑气候因子时滞效应对比，多元线性 回归的决定系数由 0.80 提高到 0.87。人工水保措施是河北山区植被 NDVI 增长的主导因素，对快速改善山区生 态环境至关重要，同时 2001 年以来降水、气温等气候因素也有利于植被恢复，对植被条件较好的区域，应以自然 恢复为主，实现自然条件下的生态平衡。研究结果对优化山区水土保持工作方案，提高植被修复措施效果具有重要意义。     

金沙江干流植被空间异质性及其对生态恢复的影响分析

利用2013年金沙江干流8个典型断面的植被生态现场考察资料,综合运用定性与定量分析方法,对金沙江干流的植被空间异质性及其对生态恢复的影响进行了初步分析。分析结果表明:1干流植被空间异质性特征明显,表现为上、中、下游植被景观格局、群落结构与物种组成均存在明显的差异;2金沙江干流自然植被群落的结构完整性不高、组分单一、多以灌木和草本为主,生长型和生活型上具有多旱生、寒生植物的特点;3自然植被及其空间分异对干流生态环境具有重要指示意义,建议在金沙江干流的生态恢复实践中,充分尊重植被空间异质性的自然规律,分区域、分类型地制定生态恢复策略,同时利用好本土植物种子资源,以旱生灌、草类植物作为先锋物种,分步骤、分阶段地开展生态恢复工作。     

海河流域径流变化趋势及其归因分析

在气候变化和人类活动共同影响下,流域径流发生了很大变化。尤其是海河流域,水资源匮乏的现象更为严重,分析水资源变化趋势对实现水资源的可持续开发利用具有重要意义。根据海河流域实际地形地貌特征及水文站分布情况,选取观台、响水堡、张家坟、下会和桃林口等5个水文站所在的区域,采用Mann-Kendall秩次相关检验法及线性回归方法,分析检验各典型区域年径流量的历史变化趋势。基于半分布式流域水文模型——TOPMODEL,采用水文模拟的途径,定量评估了典型区域气候变化和人类活动对径流变化的影响。归因结果表明:除桃林口外的其他4个水文站的年径流量均呈显著减小趋势,海河典型区域年径流减小主要跟人类活动有关,其占比都在65%以上。人类活动对观台、张家坟和响水堡站径流量减小的影响占比为65%~70%,对桃林口站径流量减小的影响占比为75.4%,对下会站径流量减小的影响占比高达81.7%,主要原因是海河流域自20世纪60年代中后期以来进行大规模水利建设所产生的水文效应。     

基于NDVI的山西省植被覆盖度变化研究

利用像元二分模型,通过遥感影像NDVI值反演了山西省植被覆盖度,结合降水数据和用水量统计值,分析了山西省1988-2000年植被覆盖度分布、变化规律。结果表明：山西省生态系统相对脆弱,受降水年际差别影响显著,同时生产生活用水挤占生态用水是导致植被衰减的一个重要因素。     

CMIP5多模式下中国不同流域植被动态变化预测

植被动态变化研究对于了解全球气候变化具有重要意义。利用1982～2015年中国区域的植被归一化指数NDVI、降水和潜在蒸散发数据,构建植被动态预测模型,从水分亏缺的角度,分析降水和潜在蒸散发对植被的影响,结合CMIP5模式提供的两种情景(RCP 4.5和RCP 8.5),预测未来的植被动态变化。结果表明：RCP 8.5情景下的NDVI增加程度大于RCP 4.5情景。在RCP 4.5情景下,未来春季、夏季、秋季和生长季的NDVI平均增量分别为0.02,0.09,0.11和0.07;而在RCP 8.5情景下,未来春季、夏季、秋季和生长季的NDVI平均增量分别为0.06,0.09,0.12和0.08。未来中国不同流域的植被覆盖程度均出现增长,西南诸河流域的植被覆盖程度增长显著,而未来内陆河流域的植被覆盖程度增长较小。     

金沙江下游梯级水电站对区域气候的影响分析

已有研究表明坝式水电站蓄水对局地气候有重要影响,但目前对梯级水电站蓄水的气候效应还不清楚,尤其是在干热河谷地区。为深入研究梯级水电站对区域气候的影响,以2005～2020年金沙江下游向家坝-溪洛渡梯级水电站所在流域及周边区域38个气象站监测数据为基础,采用ANUSPLIN(Australian National University Spline)模型模拟流域内的气温、降水参数,进而采用PELT(Pruned Exact Linear Time)算法、CV(Coefficient of Variation)和Trend方法探究梯级水库蓄水前后气候的时空变化特征。结果表明：(1) ANUSPLIN模型能较好地模拟气温和降水,气温、降水模拟的相对误差分别介于2.26%～10.62%和9.74%～38.14%之间,且该模型对高温、旱季的模拟效果分别优于低温、雨季。(2)蓄水后流域年均气温的降温幅度较蓄水前有所增大,其中冬、夏季表现为气温增加,春、秋季表现为气温降低;年降水量降低的趋势也较蓄水前极大减缓,并且夏、秋、冬三季的降水量均表现为增加。(3)从突变检验结果来看,蓄水后冬、夏季气温均有突...     

金沙江流域降水空间分布特征及变化趋势分析

依据金沙江流域25个气象站点1961~2010年的降水观测数据,采用Mann-Kendall非参数检验及经验模态(EMD)趋势拟合等方法,分析了流域降水时空分布特征及其近期变化趋势。结果表明,金沙江流域年季降水量存在明显的区域差异。高程4 000 m以上的区域降水总体呈显著增加趋势,面平均年降水量变幅达1.68 mm/a;高程4 000~3 000 m的区域降水量总体呈不显著增加趋势,面平均年降水量变幅为0.8 mm/a;高程3 000 m以下的区域降水量总体表现为不显著下降趋势,面平均年降水量降幅为-0.59 mm/a。年降水量变化主要体现在夏秋季降水量变化上;高程4 000 m以上和3 000 m以下两个区域降水集中性和降水强度存在增加趋势,其干旱现象也愈发严重;近期流域极端降水可能存在增加趋势。     

金沙江泥沙输移特性及人类活动影响分析

和工江三峡水库入库站寸滩的泥沙主要来源于长江上游金沙江和嘉陵江。其多年平均悬移质输沙量在５２．７％来自金沙江。     

金沙江流域近55a降水时空分布特征及变化趋势

利用金沙江流域内44个气象站点的逐月降水数据资料,采用5 a滑动平均法、Mann-Kendall法、克里金插值法以及空间分布格局法,研究了该流域近55 a降水时空分布特征及变化趋势。结果表明:流域年降水量和非汛期降水量均呈不显著的增加趋势,汛期则呈不显著的减少趋势;流域年内降水分布不均匀,主要集中在汛期5~10月,降水量约占全年的89%;流域降水空间分布特征主要表现为由上游向下游呈逐渐增加的趋势;流域降水的空间格局具有较大差异,主要呈现出流域河源及其中游地区降水量增加,下游地区降水量减少的变化特征。     

金沙江下游水沙变异及其宏观效应研究

金沙江下游分布有在建和已建四大梯级水库,其入、出库水沙特征不仅会影响梯级水库自身的运行,也会极大程度地改变下游三峡水库入库水沙条件。以金沙江下游干支流主要控制站水文、泥沙资料分析为基础,揭示了金沙江下游水沙变化特征及其影响。研究结果表明,金沙江下游水沙异源,中游及干流梯级相继建成运用后,下游沙量大幅度减少,对梯级水库库区及坝下游泥沙冲淤、三峡入库沙量影响显著。     

金沙江中下游水流挟沙力试验研究

针对金沙江中下游河道水流泥沙特性，通过水槽浑水试验，利用冲淤平衡原则及相应的分析方法，确定水流挟能力采用张瑞瑾公式，而后确定水流挟沙力表达式中的系数Ｋ与指数ｍ的值。     

基于RVA法的金沙江下游水文情势研究

水库水电站的投运在给人类提供防洪、发电、供水等综合效益的同时,也改变了径流的天然分配过程,改变了河流原有的水文情势规律,对工程下游河流的生态环境造成了一些破坏。选取金沙江流域屏山水文站为研究对象,首先将金沙江流域梯级水库蓄变量还原到屏山水文站,构建屏山水文站天然径流系列,采用RVA法分析现有梯级水库运行对金沙江下游河流水文情势的影响程度,得出屏山站整体水文指标改变度为高度;然后模拟规划大型水库投运情景,预测屏山站水文情势变异情况,得出乌东德、白鹤滩等大型水库修建以后,屏山站汛期来水相比现状将减少20%~40%、枯期来水相比现状将大幅度增加。研究成果可为金沙江上游梯级水库运行方式优化调整提供参考。     

金沙江下游流域水沙格局变化研究

金沙江下游水沙变化对梯级水库淤积进程和优化调度有重要的影响,随着大型梯级水库的建设运用,金沙江下游水沙格局发生了显著的变化。本文基于金沙江下游干支流历年实测水沙资料,分析了流域水沙变化过程,提出了不同时段流域水沙格局。从时间上看,金沙江下游干支流径流量年际变化均不大,干流输沙量显著减少;支流雅砻江、龙川江、牛栏江输沙量明显减少,其它支流输沙量没有明显变化趋势。从水沙来源分布上看,不同时期,金沙江干流径流量和流域支流径流量的占比变化不大,金沙江干流、雅砻江和其他支流占比分别为46%、45%和9%左右。而输沙量占比变化显著：1999年以前金沙江、雅砻江和其它主要支流占比分别为40%、36%、24%;在二滩水库蓄水拦沙后的1999—2010年三者的占比分别为61%、13%、26%;金沙江中游梯级水库蓄水拦沙的2013—2020年三者的占比分别为16%、31%、53%。进一步考虑未控区的影响,金沙江干支流水库运行后,来水格局仍未发生明显变化,干流、雅砻江、其他支流和未控区间径流量占比分别为40%、40%、9%和11%。但来沙格局变化显著,水库运行前干流输沙量占比为21%,雅砻江为19%,其他支流为12%,未控区间为48%,水库运行后区间来沙占比明显增大,达到了97%,其中未控区间占比为82%,区间支流占比为15%,未控区间来沙是金沙江下游流域泥沙的主要来源。     

近10年来金沙江石鼓上游NDVI时空变化研究

为分析过去10余年长江源区保护治理的效果,采用归一化植被指数（EOS/MODIS的NDVI）,依据地貌、气候、土壤和植被类型等影响植被生长发育的几个主导因素,对金沙江石鼓以上流域近10 a来的归一化植被指数时空分布特征进行了分析。结果表明,2000~2010年NDVI均值为0.51,总体上呈略增大的趋势。NDVI均值增大的趋势主要表现在低植被覆盖地区,高植被覆盖区变化不大;从高程上看,4 000 m以下地区NDVI值较大且历年变化不大,而4 000 m以上地区NDVI值较小且呈略增大的趋势;从气候和植被类型看,森林植被气候区NDVI均值较大但历年变化不大,草原植被气候区NDVI均值较小,但呈增大的趋势;从土壤类型分布看,森林土壤的NDVI均值较大但无增减性变化趋势,草甸、草原土NDVI均值较低但呈增大的趋势。     

金沙江流域降水量变化特征分析

为了分析金沙江流域降水量变化特征,根据该流域28个雨量站1971~2011年月降水量资料,应用基于ArcGIS平台的泰森多边形法,计算了流域年和四季的平均降水量;使用基于ArcGIS平台的反距离权重空间插值法,分析了降水量及其变化趋势的空间变化情况;运用线性回归分析、滑动平均法、Kendall秩次相关法以及降水集度法,分析了年和四季降水量的变化趋势以及年内分配情况;通过Mann-Kendall检验法分析了降水量的突变性;采用小波分析法对年和四季降水量进行了周期分析。结果显示:金沙江流域降水量空间分布不均;年、春季、夏季和冬季降水量呈增加趋势,秋季降水量呈减少趋势,降水量年内分配呈季节性变化;春季、夏季和秋季降水量突变开始的时间分别为1999,1979年和2001年;年及四季降水量变化周期为5~22 a。     

金沙江上游河段水温变化规律及其影响因素探讨

金沙江上游作为长江的源头地区,具有特殊的生态环境功能,河流水温对水生生物的生长及周边生态环境具有重要意义。采用金沙江上游干流岗拖、巴塘、石鼓水文站实测水温数据,以河段天然水温作为研究对象,对其年内、年际变化及沿程分布规律进行了研究,并探讨了影响水温的主要水文、气象因素。结果表明,金沙江上游岗拖、巴塘、石鼓3个水文站月均水温最高值一般出现在7—8月份,最低值一般出现在1月份。1961—2018年3个水文站年水温总体上呈现出显著的上升趋势,并分别于1998年、1992年、2003年出现突变点。气温对3站月平均水温的影响最为紧密,其次是降水和径流,相对湿度、蒸发和风速也对该河段水温变化产生一定影响,日照与水温之间的关系最弱。从水温变化的沿程分布来看,从上游至下游,水温与径流、风速、水面蒸发相关系数沿程减小,与降水、气温、相对湿度相关系数沿程增加,其主要原因与金沙江上游流域水文气象特征关系密切。同时通过主成分分析,进一步验证了影响水温的主要因素。