基于DEM的江苏气温空间插值研究

以江苏省及周边39个常规气象站点1957—2001年的月平均气温数据和90 m空间分辨率的DEM数据为基础,采用基于DEM的多元线性回归插值方法,分析多年平均气温与海拔、坡度和坡向等地形因子的相关关系,建立适合该区域的多元回归空间插值模型.同时与反距离权重法(IDW)和克里格(Kriging)插值法等传统方法的计算结果进行对比,并用交叉验证方法比较5种插值方法的精度.结果表明:该研究区各月气温递减率在0.5~0.9℃/(100 m)左右;基于DEM的多元线性回归空间插值方法(MLR)无论从插值效果还是误差精度上,均优于其他传统插值方法.插值结果客观地表达了气温与各地形要素的相关性,反映了气温的空间变异性.     

山区超高压输电线路绕击跳闸率的探讨

绕击是超高压、特高压输电线路雷击跳闸的主要原因,山区绕击跳闸率计算相对平原更为复杂.为提高线路绕击率的计算精度,提出了改进的电气几何模型,研究了山区复杂地形下输电线路的绕击特性,总结出了包括山顶、山谷、沿坡、爬坡、跨沟等各种典型的山区复杂地形下的计算模型.     

锡林浩特市胜利矿区近30a植被覆盖度变化研究

为研究内蒙古锡林浩特市胜利矿区近30 a植被覆盖度变化情况及其影响因素,采用Sen斜率估计和M-K检验法分析NDVI变化趋势;基于像元尺度分析植被变化,研究其空间差异性;通过转移矩阵研究植被覆盖度稳定性、降雨和地形因子对植被覆盖度的影响程度。结果表明:(1)近30 a胜利矿区NDVI均值呈缓慢下降趋势;(2)植被损伤区面积占研究区总面积的23. 02%,分布于矿业景观和城镇建设景观;植被恢复区面积占研究区总面积的3. 11%,分布于人工草场与湿地;(3)植被覆盖度不稳定,易发生转移;(4)排土场高程和坡度与植被覆盖度呈显著负相关,坡向与植被覆盖度关系不显著。     

基于SNPP-VIIRS夜间灯光数据的GDP预测模型对比

由于基于夜光遥感数据的GDP预测多采用单一函数模型,缺乏对比和可行性验证,因此利用校正后的夜光影像对比多种函数模型的预测效果具有实际价值.鉴于此,选择SNPP-VIIRS作为基础数据,经过消除负值和背景噪声等校正处理,对线性函数等6种预测模型进行GDP估算效果对比.结果表明:在省级尺度下,二项式函数拟合优度最高,Gau...     

台湾地区植被NDVI 时空格局演变特征

基于1998-2018 年SPOT/ VEGETATION NDVI 卫星遥感数据, 结合同期气象资料, 采用趋势分析、标准差分析和偏相关系数等数理分析方法, 分析了我国台湾地区归一化植被指数(NDVI) 的时空变化特征,探讨了NDVI 对气候平均态的响应特征。结果表明: 时间尺度上, 1998-2018 年台湾地区植被年际NDVI 呈现明显的增加趋势, 增速为0. 02/10 a; 空间尺度上, 1998-2018 年台湾地区植被改善明显, 南北走向的中央山脉地区“绿色植物带”逐年加深; 气温和降雨对NDVI 的影响存在明显的地域性差异, 海拔越高, 降雨对植被(林地、草地) 的影响越大, 在低海拔区域NDVI 对气温呈现出显著的负相关关系(P<0. 05)。     

DEM重采样误差空间分布格局及差异性分析

基于重采样在实现不同尺度数字高程模型（DEM）数据变换中的重要作用,分析了重采样误差的空间分布特征和采样方法及坡度对重采样误差的影响．以某地山区5m分辨率DEM数据为基础,通过邻近点插值法（NEAR）、双线性插值法（BIL）和立方卷积插值法（CUB）3种不同方法对原始格网DEM进行重采样处理,利用随机样方法分析了大于5m的重采样高值误差空间分布格局;同时,利用非参数Mann—Whitney,Kruskal—Wallis和Mood中位数检验方法检验了采样方法与坡度等级对重采样误差影响的差异性．结果表明：绝对值大于5m的重采样误差成显著性空间集聚分布;BIL与CUB方法无显著差异,而NEAR方法与BIL,CUB方法差异显著;坡度等级对重采样误差具有显著影响．     

基于统计降尺度方法的夏季降水精细化预报

利用1999—2009年安徽省淮河以南地区60个县市站夏季逐日降水资料和安庆市探空站逐日资料,研究了中低层不同风向配置下局地降水与大尺度降水场之间的关系,以3种不同预报对象及相应的预报因子分别采用神经网络和线性回归方法设计6种预报模型对观测资料进行逼近和优化,从而实现空间降尺度.分析对比6种预报模型46站逐日降水量的拟合和预报效果,结果表明:采取相同的预报对象及预报因子的BP神经网络模型在拟合和预报效果上均好于线性回归模型,可见夏季降水场之间以非线性相关为主;神经网络模型预报结果同常用的Cressman插值预报相比,能很好地反映出降水的基本分布及局地特征;预报对象为单站降水序列的神经网络模型在以平原、河流为主要地形的区域预报效果较好,预报对象为REOF主成分的神经网络模型则在山地和丘陵地形区域预报效果较好.     

基于SPEI的黑龙江省干旱和地形因子关系分析

准确评估与监测干旱的发生发展是防旱减灾的关键,地形因子对旱灾风险的准确评价及灾情的客观评估至关重要。以黑龙江省为研究对象,采用标准化降水蒸散指数,利用GIS空间分析方法和统计分析方法,对比分析2000—2018年多年平均状态下年尺度和季节尺度的干旱时空特征,探讨干旱和地形因子的关系,从而揭示黑龙江省干旱的地形分异特征。研究表明：1)在时间上,干旱具有明显的年和季节特征,秋季>年>夏季>春季>冬季;在空间上,主要表现为东—西干湿反向分布模式。2)在年尺度下,干旱与海拔高度、地形起伏度和坡度呈负相关,而与坡向呈正相关;在季节尺度下,干旱与地形因子的关系具有明显季节差异特征。     

贵阳市旅游景点分布特征分析

基于Python编程技术,以2020年9月抓取到的1 223条贵阳市旅游景点POI为研究对象,借助ArcGISl0.8平台,采用最近邻指数、多距离空间聚类分析、核密度分析等方法对贵阳市旅游景点空间分布特征进行研究,并叠加DEM高程数据、路网数据、人口密度数据以探寻旅游景点分布规律.研究发现:总体分布以老城区为核心,周边城区为放射型点状分布;景点沿高速公路和铁路分布特征明显;不同类型的旅游景点分布特征和集聚特征各异,游园类和广场类景点分布特征与整体分布相似,呈"Y"字型,风景名胜景点呈现"T"型布局结构;红色旅游景点呈现独立分散式分布,缺乏系统性规划;多距离空间分布特征显示全市整体特征空间尺度为24 km;整体上看贵阳市景点分布与人口密度分布情况耦合程度较高,各地区旅游景点数量与地区GDP和人口数量具有显著正相关关系;50％以上的景点分布在海拔1 100～1 300 m,分布的坡度为5°～15°.     

基于SAM和多源信息的土地利用/覆盖自动分类

将多源信息与光谱角制图（SAM）自动分类相结合,探求多源信息在TM图像自动分类中的作用.以具有代表性的浙江富阳市和义乌市为研究区,进行试验验证.结果表明,与其他多源信息如海拔高程、坡向、归一化植被指数（NDVI）、归一化水体指数（NDWI）、归一化建筑指数（NDBI）和归一化裸土指数（NDBaI）相比,坡度信息的辅助作用最为突出.复合坡度信息后的TM图像SAM分类总精度比单独TM图像SAM分类提高10%左右.融合坡度辅助信息运用SAM方法,适用于地形地貌复杂、土地利用细碎地区的TM图像土地利用/覆盖自动分类.     

复杂地形的标准耕作制度空间分布规律研究

基于1981-2010年气象数据,利用ArcGIS地统计分析方法和多元线性回归模型,探讨了气候资源与地形要素之间的相关关系;并结合作物与作物组合的气候生态适宜性,提出了全国不同海拔高度下的标准耕作制度评价依据和县域尺度标准耕作制度评价结果.结果表明:积温随纬度增加呈现"先增后减"的空间变化规律,而且同一温度带内t_年≥10℃积温变化量大于t_年≥0℃积温变化量.年降水量与经度值呈正相关,与纬度值呈负相关,与海拔高度存在较为复杂的相关性.从地形复杂区标准耕作制度的变化规律和农业气象台站信息验证结果来看,一年三熟分布在边缘热带与亚热带的低海拔地区;一年二熟分布在暖温带(海拔高度低于600 m)、北亚热带(海拔高度200～600 m)和中亚热带(海拔高度300～1 100 m)地区;一年一熟分布在温带、北亚热带与中亚热带的高海拔地区.     

黄土地区地表形态指数的构建与实现

为了研究黄土地区地表高低起伏、破碎程度,选取坡度、海拔高程、地表粗糙度、地表切割深度等单因素指标来综合量化地表形态指数.通过地理信息技术平台,以黄土地区数字高程模型和相关数据库为基础,进行了单因素指标的计算和提取,建立了地表形态指数的计算公式,实现了黄土地区地表形态指数的计算,得到了地表形态分布图.结果表明:黄土地区地表形态指数存在明显的空间分异规律,能够客观、准确地反映黄土地区地表形态状况,为公路建设、土地规划等研究提供依据.     

云干扰概率与地形因子关系研究——以云南省MOD13Q1数据为例

基于云南省2001—2015年MOD13Q1产品中的345期云标记数据,借助GIS空间分区统计和信息图谱手段,分析探讨了遥感影像云干扰概率空间分布特征及其与主要地形因子海拔、坡度及坡向的关系.结果表明:(1)云南省范围内该产品整体云干扰概率平均为13.68%,相对低值集中区与云贵高原范围大致重叠,相对高值集中区与横断山系及其南延山系范围大致重叠;(2)海拔对云干扰概率的影响相对最强,坡度其次,坡向相对最弱;(3)云干扰概率空间分布呈现明显垂直分带特性,可大致以700 m和2 600 m为界划分为较低、中等和较高3个海拔区段,随海拔升高,云干扰概率依次呈现持续减小、维持低值和持续增大态势,同时各海拔区段的云干扰概率相对高值区逐渐从平缓区域移向陡坡区域,而坡向对云干扰概率的影响在非平缓区域相对更明显;(4)云干扰概率相对高值倾向分布于较高海拔、较陡坡度及东南偏东方向,云干扰概率相对低值倾向分布于中等海拔的平缓区域.     

基于遥感数据的若尔盖地区2001—2015年植被生育期特征及其对气候变化的响应分析

遥感NDVI(归一化植被指数)数据能较好地反映植被生长变化情况,已广泛应用于多尺度植被物候监测。基于MODIS卫星每16 d的NDVI遥感数据,通过时间序列滤波软件TIMESAT重建了若尔盖地区2001—2015年NDVI时间序列,提取出植被3个关键生育期信息—植被生育期起始时间、植被生育期长度和生育期内NDVI峰值;分析了影响植被生育期的关键气候因子。结果表明:1)2001—2015若尔盖地区植被平均生育期起始时间提前,生育期长度延长,NDVI峰值无明显变化。2)植被平均生育期在空间分布上无明显递变规律;随海拔梯度升高,植被生育期起始时间推迟,生育期长度缩短,NDVI峰值减小。3)温度是影响若尔盖地区植被生育期的主要气候因素,4、5月积温升高促进植被生育期起始时间提前(相关系数|R|=0.79);9、10月积温升高有利于植被生育期结束时间推后,使得生植被育期长度延长(相关系数|R|=0.73);从植被生育期起始至NDVI峰值出现时间段内积温的升高也使得植被NDVI峰值升高(相关系数|R|=0.68)。4)植被NDVI与SPI(标准化降水指数)相关性不高,若尔盖地区植被生长对降水变化不敏感。研究结果较为真实地反映了2001—2015年若尔盖区域植被的生育期特征及其对气候变化的响应,其方法可应用于遥感监测区域范围内植被变化特征。     

基于遥感数据的若尔盖地区2001—2015年植被生育期特征及其对气候变化的响应分析

遥感NDVI(归一化植被指数)数据能较好地反映植被生长变化情况,已广泛应用于多尺度植被物候监测。基于MODIS卫星每16 d的NDVI遥感数据,通过时间序列滤波软件TIMESAT重建了若尔盖地区2001—2015年NDVI时间序列,提取出植被3个关键生育期信息—植被生育期起始时间、植被生育期长度和生育期内NDVI峰值;分析了影响植被生育期的关键气候因子。结果表明:1)2001—2015若尔盖地区植被平均生育期起始时间提前,生育期长度延长,NDVI峰值无明显变化。2)植被平均生育期在空间分布上无明显递变规律;随海拔梯度升高,植被生育期起始时间推迟,生育期长度缩短,NDVI峰值减小。3)温度是影响若尔盖地区植被生育期的主要气候因素,4、5月积温升高促进植被生育期起始时间提前(相关系数|R|=0.79);9、10月积温升高有利于植被生育期结束时间推后,使得生植被育期长度延长(相关系数|R|=0.73);从植被生育期起始至NDVI峰值出现时间段内积温的升高也使得植被NDVI峰值升高(相关系数|R|=0.68)。4)植被NDVI与SPI(标准化降水指数)相关性不高,若尔盖地区植被生长对降水变化不敏感。研究结果较为真实地反映了2001—2015年若尔盖区域植被的生育期特征及其对气候变化的响应,其方法可应用于遥感监测区域范围内植被变化特征。     

西部山区地形的斜拉桥风场特性研究

目前国内跨越峡谷等复杂地形的大跨度桥梁建设日益增多,而现有的抗风规范对于复杂山区地形风速剖面的计算没有明确的规定,也没有地形影响修正方法.针对山区地形地表类别不易确定,风环境复杂这一问题,结合山西省禹门口黄河斜拉桥这一实际工程,利用自行开发的桥梁风场特性分析系统对桥址处一年多实测风速数据进行分析计算,得到了桥址处平均风速和风向、湍流度、湍流积分尺度、功率谱密度等强风特性,并将分析结果与FLUENT的数值模拟结果进行对比,验证了程序的可靠性和有效性,为主桥风洞试验及颤振、抖振分析和结构分析时风荷载计算提供了依据.     

基于日光诱导叶绿素荧光的地理加权回归干旱监测模型!

选择中国南方地区为研究区域,以土壤含水量为实际农业干旱情况的参考指标,以日光诱导叶绿素荧光(SIF)为主要变量,结合地表温度、降水因子等参数并引入地理加权回归(GWR)技术,建立基于多源数据的GWR农业干旱监测模型,并对模型的监测效果进行验证。结果表明,该模型能很好地估测土壤水分,且GWR模型比普通最小二乘法回归模型能更准确地体现旱情模式的空间非平稳特征。同时,GWR模型回归系数的多年均值可用于旱情预测,预测结果较为准确。对比使用SIF和归一化植被指数(NDVI)建立干旱监测模型,结果显示,SIF比NDVI更适合于拟合土壤水分含量,SIF有替代NDVI应用于大尺度范围农业旱情监测的潜力。     

湖南省乡村旅游重点村空间分布特征与影响因素

乡村旅游重点村是地区乡村旅游高质量发展的体现,对乡村旅游发展起到典型示范和带动引领作用,是产业促进乡村振兴的重要路径。以湖南省141个乡村旅游重点村为研究对象,采用不均衡指数与核密度分析、最邻近指数等地理空间分析方法研究了重点村在不同空间尺度下的均衡和集聚程度,使用灰色关联、相关性分析和叠置与缓冲区分析等方法研究了湖南省乡村旅游重点村空间分布的影响因素。结果表明：湖南省乡村旅游重点村整体空间分布特征为显著集聚型,大致呈现出“主核心-次核心-边缘型”的集聚态势;重点村数量在各个市中分布比较均匀,但各市的空间分布类型存在差异,14个地级市共有4种分布类型;3类乡村旅游重点村类型呈“两高一低”的类型特征,且分布范围不尽相同;湖南省乡村重点村空间分布格局的形成是地形水系、交通通达度、客源市场、地区经济和旅游业发展等多种因素共同作用的结果。     

基于不同尺度的差异化农村生活垃圾处理模式——以我国30 881个镇域单元为例

农村地区实施生活垃圾处理分区分级处理,提高我国农村地区生活垃圾无害化处理率,对推进美丽乡村建设具有重要意义。基于我国30 881个镇域单元的8项指标(人均可支配收入、人口密度、垃圾收集密度、人均生活垃圾产生量、乡镇距市县中心距离、公路路网密度、地形起伏度、土地面积)数据分析,研究构建了科学合理的乡镇类型识别指标体系,采用空间差异性分析、空间自相关性分析、空间插值分析讨论了我国镇域空间分布格局,并探讨了东部、中部、西部和东北地区不同类型乡镇的生活垃圾处理模式。结果表明:①从乡镇类型划分来看,我国乡镇可分为城乡一体化型、密集型、村庄农户分散型,并且东部、中部地区乡镇的生活垃圾处理能力总体优于西部、东北地区; ②从空间分异性来看,东部、中部地区乡镇指数内部差异性整体较小,可建议推广同一生活垃圾处理模式; 东北、西部地区乡镇指数内部差异性较大,建议推广不同类型相组合的生活垃圾处理模式; ③从空间关联性来看,不同尺度下的乡镇指数空间聚集效应明显,特别是东部地区产生了“近朱者赤”的空间关联效应。最后,根据乡镇空间分布特征差异,总结提出了不同地区的农村生活垃圾处理模式选择建议。     

2014-2019 年冬季京津冀地区PM 2. 5 质量浓度时空分布特征

基于2014-2019 年冬季京津冀地区101 个空气质量监测站的小时PM _{2. 5} 质量浓度数据, 探讨了冬季京津冀地区PM _{2. 5} 浓度的时空分布特征。利用MATLAB 编程提取监测站点小时PM _{2. 5} 浓度数据并合成月、季均值数据, 分析PM _{2. 5} 浓度小时、月、季节尺度的时间变化特征。对比两种插值方法, 选用普通克里金插值法对区内PM _{2. 5} 浓度进行插值, 分析各尺度PM _{2. 5} 浓度空间分布特征, 借助全局莫兰指数和LISA 图分析PM _{2. 5} 浓度的空间自相关性。研究结果表明: 2014 年冬季比2019 年冬季的PM _{2. 5} 浓度下降了28. 4 μg/ m³, 除2018 年外, 小时浓度均呈现“双峰双谷型”分布; PM _{2. 5} 浓度在29. 1~193. 3 μg/ m³ 波动, 均值为92. 1 μg/ m³,总体呈现出 “北部山区低,南部平原高”的空间分布格局;冬季PM _{2. 5} 浓度具有显著的空间聚集性。全局莫兰指数在0. 29~0. 66,呈现全局正相关,南部呈现 “高-高”聚集模式,北部呈现“低-低”聚集模式。