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  • 基于Sentinel-2 时序数据的新疆焉耆盆地农作物遥感识别与评估

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2024-05-20 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:为及时准确地获取干旱区农作物种植信息,研究借助PIE-Engine Studio平台,以新疆焉耆盆地为研究区,基于2022年Sentinel-2影像和1948个野外定位采样数据提取农作物生育期内14种植被指数,使用See5.0决策树、随机森林(Random forest,RF)和多元回归(Multiple regression,MR)模型优选特征参数,结合支持向量机(Support vector machine,SVM)算法构建5种分类模型和5种样方分割方案进行农作物种植信息提取,通过目视解译和混淆矩阵对比分析分类结果,确定最佳分类方案。结果表明:(1)所有分类模型的总体精度(OA)和Kappa系数均在92.20%和0.9037以上,说明在PIE平台中使用SVM算法提取农作物信息是可行的。(2)SVM-有红边的OA和Kappa系数均值为93.77%和0.9236,比SVM-无红边方法提高了0.96%和0.0120。(3)相比于SVM-有红边方法,植被指数的引入提高了SVM-RF、SVM-MR和SVM-See5.0的OA和Kappa系数。(4)5种分类模型的OA和Kappa系数均值的大小关系为:SVM-RF>SVM-MR>SVM-See5.0>SVM-有红边>SVM-无红边,表明红边波段和植被指数的加入显著提高了农作物识别的精度,其中SVM-RF(8:2)为最佳分类模型,OA和Kappa系数分别为98.72%和0.9866。研究结果可为准确快速获取大尺度干旱区农作物信息提供新的思路和参考依据。

  • 新疆植被总初级生产力对大气水分亏缺的响应

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2024-04-01 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:近几十年来新疆气候变化显著,“暖湿化”转型与“湿干转折”先后出现,势必对地区植被生产力、大气干旱状况以及二者间的响应关系产生影响。以植被总初级生产力(GPP)和大气水分亏缺(VPD)作为评价指标,分析了1982—2018年新疆地区植被GPP、VPD的时空分布与演变规律,并揭示了大气水分胁迫对植被GPP的影响。结果表明:(1)新疆植被GPP整体具有北高南低的分布特征,年均值为256.6 g C·m-2·a-1,呈显著上升趋势。GPP增加趋势占植被总面积的82.00%,其中增加显著区约占42.81%,多分布于南疆绿洲和北疆山前农业区;GPP下降趋势占比较小且分布零散。(2)新疆地区VPD具有“山区低、平原/盆地高”的鲜明格局,年均值为0.66 kPa,呈不显著波动上升趋势。全疆大部地区表现出VPD显著性上升,下降趋势零星出现在昆仑山脉高海拔山区。(3)新疆植被GPP对VPD的响应“正负共存”,并具有明显空间异质性。GPP与VPD的负相关占植被区总面积的54.52%,主要出现在山前草地地带;正相关则主要分布在塔里木盆地边缘和天山北坡及其东段,以栽培作物和灌木类型为主。VPD对GPP的影响在不同植被类型间差异鲜明,而在同一植被类型内正、负响应共存。分析认为,虽然大气水分胁迫尚未成为地区植被生产力变化的主导驱动力,但在新疆干旱化急剧增加背景下,仍需加强对GPP与VPD响应关系的跟踪。

  • 生态安全视角下乌鲁木齐市土地利用 冲突时空格局演变分析

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2024-01-29 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:从生态安全角度识别区域土地利用冲突,处理好城市发展和土地利用的协调关系,对实现区域可持续发展尤为重要。在土地利用冲突理论分析框架和压力-状态-响应(PSR)模型下,借助生态系统服务价值和生态风险评价因子构建了一个土地利用冲突测度模型,对2000、2010年和2020年乌鲁木齐市土地利用冲突的时空演变格局分析方法,并且利用FLUS模型对2030年土地利用冲突变化进行模拟预测。结果表明:(1) 20002020年,乌鲁木齐市73%以上的面积是无冲突和轻度冲突区域。土地利用冲突的热点区由乌鲁木齐中心城区北部及西南地区蔓延至其南部及北部的山区林地周边、达坂城区盐湖两边的冲积扇附近,分布范围有所扩大;冷点区主要聚集于中心城区周边以及东、南部的山区林地范围内。(2) 气候、地形地貌等自然因素仍是土地利用冲突强度空间分异的主导因素。(3) 生态系统服务价值与土地利用冲突之间存在空间正相关,而生态风险与土地利用冲突之间则存在显著的空间负相关关系。(4) 2030年,虽然乌鲁木齐市的土地利用高度冲突区增幅最大,但无冲突、轻度冲突区仍居于优势地位。研究结果为乌鲁木齐市土地利用冲突提供了一个诊断指标体系和方法,这对于深度了解乌鲁木齐市土地利用冲突时空演变特征以及冲突机理提供了例证和科学支撑。

  • 塔克拉玛干沙漠南缘近地层风温湿廓线 与能量交换特征

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2024-01-29 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:塔克拉玛干沙漠南缘属于荒漠-绿洲生态过渡区,地表性质时空变化较大,下垫面性质和水热特征均较特别,所以开展该地区微气象要素特征研究对区域未来气候变化的认知具有重要意义。利用青藏高原北侧陆-气相互作用观测站2022年实测气象要素数据,分析了塔克拉玛干沙漠南缘生态过渡区风、温、湿廓线结构、辐射通量及能量交换特征。结果表明:(1) 塔克拉玛干沙漠南缘各季节风速、温度、比湿均随高度上升发生明显变化,其中在温度和比湿廓线中出现了逆温和逆湿现象,逆温层和逆湿层高度均达到了30 m,最大平均风速发生在春季,为6.23 ms-1,最大平均温度和比湿均在夏季,分别为28.93 ℃与6.36 gkg-1。(2) 四季地表辐射平衡以正值为主,各辐射分量峰值大小及出现时间存在差异,其中向下短波辐射受到沙尘天气影响,表现为春季>秋季>夏季>冬季;地表反照率与太阳高度角和土壤湿度呈负相关,其年均值为0.326,12月最大,8月最小,分别为0.366与0.297。(3) 感热、土壤热通量及净辐射四季变化明显,潜热变化平稳,以0 Wm-2为中心上下波动,能量消耗以感热为主;四季能量闭合率分别为76%、82%、53%与48%,表现为夏季>春季>秋季>冬季。(4) 有效能量四季变化明显,白天为正值,地面为热源,表明地面向大气输送热量,夜间则相反,表现为春季>夏季>秋季>冬季。研究结果可为未来塔克拉玛干沙漠南缘陆面过程参数化提供科学依据,进而提升对该地区陆面过程的认识。

  • 基于多端元解混模型的博斯腾湖区域植被和水域时空变化特征及趋势分析

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2023-11-13 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:湿地高精度动态变化遥感监测,对于湿地保护和恢复具有重要的实践意义。以新疆博斯腾湖湿地为研究对象,运用多端元混合像元分解(Multiple endmember spectral mixture analysis,MESMA)模型提取Landsat影像中植被、水体和裸地面积,通过无人机影像验证精度后,结合趋势分析法探明20002022年博斯腾湖湿地时空变化特征及趋势。结果表明:(1) 通过无人机影像重采样精度验证的MESMA分类结果中植被像元拟合优度(R2)为0.75,水体像元R2为0.84,表明分类结果符合实际地物情况。(2) 20002022年博斯腾湖湿地植被面积共增加536.65 km2,增加了183.14%;水域面积则减少595.76 km2,减少了37.07%;裸地面积共增加99.12 km2,增加了25.42%。(3)博斯腾湖湿地植被面积呈增加趋势的区域占总面积的30.6%,位于大湖区西北部和小湖区北部;反之水域面积呈减少趋势的区域占总面积的34.6%,位于大湖北岸、东岸及小湖湿地。准确掌握博斯腾湖湿地时空变化情况及其趋势,可对干旱区内陆湿地监测与保护提供参考依据。

  • 基于多时相遥感数据的乌鲁木齐市生态安全格局构建

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2023-08-01 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:构建生态安全格局可促进区域生态发展,对于生态脆弱区的环境改善显得尤为重要。以乌鲁木齐市2000、2010年和2020年3期土地利用数据为基础,通过生态系统服务重要性和生态敏感性评价识别了生态源地,借助最小累积阻力(MCR)模型提取了生态廊道,利用电路理论确定了生态夹点,最终采用阻力阈值法构建了生态安全空间并明确了高警戒修复区。结果表明:(1) 近20 a,生态源地面积呈增加趋势,共计445.63 km2,占比增加3.19%,新增生态源地主要分布于研究区西南和东部的乌鲁木齐县和达坂城区。(2) 识别3期生态廊道总数分别为27条、30条和40条,总长度分别为870.42 km、1115.83 km和1277.12 km。(3) 近20 a,研究区5个等级生态安全空间分布具有不均衡性。高生态安全空间集中分布于研究区东北部和西南部,较高生态安全空间集中分布于高生态安全空间外围,且相对集中于中部,二者空间分布呈持续扩张趋势。中等生态安全的空间分布呈西北东南走向条带状,较低态安全空间集中分布于研究区西北部及东南部,低生态安全空间则主要集中分布于北部,且在南部有较少分布,三者空间分布皆呈不断减少趋势。(4) 研究区生态夹点7个,高警戒修复区188.17 km2,修复后最大累积电流由值4.75 A降至3.82 A。

  • 基于RClimDex 模型的近60 a 中亚极端降水事件变化特征

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2023-08-01 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:选取19602020年中亚126个气象站点逐日降水数据,基于RClimDex模型计算中亚8种极端降水指数,利用线性回归分析、Mann-Kendall法分析、相关性分析、小波变换和重标极差(R/S)分析,探究中亚极端降水事件特征。结果表明:(1) 近60 a中亚极端降水事件频率和强度均明显增加,表征降水强度(SDII)变化倾向率为0.02 mmd-1(10a) 1。极端降水量指数中,强降水量(R95p)、单日最大降水量(Rx1day)、连续5 d最大降水量(Rx5day)、年总降水量(PRCPTOT)的变化倾向率分别为1.93 mm(10a)-1、0.24 mm(10a)-1、0.66 mm(10a)-1和0.73 mm(10a)-1。在极端降水日指数中,中雨日数(R10)、持续干燥日数(CDD)、持续湿润日数(CWD)变化倾向率分别为0.02 d(10a)-1、-0.65 d(10a)-1和0.08 d(10a)-1。极端降水存在明显的空间差异性和高海拔依赖性,高原和山区附近极端降水事件频发。中亚极端降水周期特征为多峰谱型,具有准5 a短周期振荡、6~9 a中周期振荡和10~15 a长周期振荡。(2) 极端降水指数与年总降水量具有良好的相关性,CWD对年总降水的贡献最大;太平洋年代际振荡(PDO)和北大西洋年代际振荡(AMO)对极端降水事件具有明显正相关性。R/S分析表明该地区极端降水特征未来持续可能性较大。研究结果可为中亚极端气候预测、自然环境保护、防灾减灾工作等提供科学依据。

  • 近60 a 哈密市极端气温时空变化特征

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2023-07-19 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:选取哈密国家气象基准站19612019年日最高与最低气温气象资料,采取一元线性回归法、10 a滑动平均、Mann-Kendall法、滑动t 检验和主成分分析法等方法对哈密市极端气温时空变化特征进行分析,为预测未来气温变化趋势,增强对极端气温事件的应对能力,减轻气象灾害对哈密市农业生产造成的危害提供一定依据。结果表明:(1)哈密市极端气温指数变化具有不对称性,冷暖指数变化相反,夜指数变暖幅度大于昼指数。季节上看,大部分极端气温指数在夏季、秋季变化幅度更大。(2)近60 a来哈密市极端低温事件频率显著降低,其中霜冻日数下降最为显著,下降幅度为-4.59 d(10a)-1;极端高温事件频率增加、强度显著增强;生长季度长与热持续指数变化幅度趋于一致,冷持续指数变化相反。(3)极端气温冷指数对气候变化更为敏感,突变发生在20世纪80年代中和90年代末,暖指数和持续指数突变时间为20世纪90年代末。(4)2个主成分累计方差贡献率为76.453%,极端气温事件变化与气温变暖相关性较高,冷暖指数呈负相关,冷夜日数、冷昼日数、霜冻日数、暖夜日数、暖昼日数是哈密市气温升高的主要因素。

  • 西北地区气候暖湿化空间与季节差异分析

    Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences submitted time 2023-05-30 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract: Further exploration of trends in climate warming and humidification in Northwest China can deepen our understanding of important scientific issues regarding the responses to global warming of arid and semi-arid regions of the Northern Hemisphere in mid- and high latitudes. Using statistical methods such as linear trend, Kriging interpolation, and non- parametric Mann- Kendall test for temperature and precipitation data from 127 stations in Northwest China from 1961 to 2021, we show the following: (1) In the last 60 years, Northwest China as a whole has undergone significant warming and humidification. The regional warming trend was relatively consistent [0.32 ℃·(10a)-1], while there was a clear regional imbalance of humidification, with the humidification in the west of Northwest China increasing earlier, more steadily, and more significantly than in the east.
    (Increases in the west were mainly distributed in Northwest Xinjiang, while those in the east were mainly in the Qinghai region). (2) There were pronounced interdecadal fluctuations of warming and humidification, and paradigm shifts in temperature and precipitation trends of Northwest China occurred in 1993 and 2010, respectively, after which the rates of warming and humidification were 0.08 ℃·(10a)- 1 and 37.60 mm·(10a)- 1 higher than beforehand. Warming and humidification were more prominent after these paradigm shifts, with the
    eastward expansion of warming and humidification being the main feature. (3) The seasonal imbalance of
    warming and humidification also showed that the warming was most significant in winter in western Northwest
    China, followed by that in summer; winter precipitation increased significantly in western Northwest China,
    while spring and summer precipitation increased significantly in eastern Northwest China. These results can
    provide a theoretical basis for formulating climate change countermeasures in Northwest China.

  • Temporal and spatial variation characteristics of hydrochemistry and irrigation adaptability evaluation in Kashi River Basin, Xinjiang

    Subjects: Geosciences >> Hydrology submitted time 2023-05-17 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract: The Kashi River is one of the three major tributaries of the Ili River, Xinjiang, China, and it is important to understand the water quality condition of the watershed for ecological protection in the Ili region. By analyzing the water chemistry composition of the Kashi River Basin and its causes, and using it as a basis for irrigation suitability evaluation of the river. By collecting 289 sets of water samples from the Kashi River, 5 sets of water samples from springs, and 30 sets of water samples from wells during July 2018—2021, the spatial and temporal variation characteristics and controlling factors of water chemistry in the Kashi River Basin were explored by applying mathematical statistics, Piper’s trilinear diagram, Gibbs diagram, and ion proportional relationship, and using USSL diagram, Wilcox diagrams were used to evaluate the suitability of river water for irrigation. The results show that: (1) All water bodies in the Kashi River Basin are weakly alkaline, the total dissolved solids and electrical conductivity (EC) of well water and spring water are slightly larger than those of river water, and the water chemistry type of each water body is Ca2 + -HCO3 - type. (2) Rock weathering is the main controlling factor for the ion source of each water body in the watershed, and the ion source of each water body is mainly affected by carbonate rock weathering. (3) The ion mass concentration of river water varies gently over a short time series, indicating that the ion concentration in the mainstem from 2018 to 2021 varies by the strength of the dilution effect of ice and snow melt and precipitation, being lower from April to July and higher from August to March; the ion mass concentration varies spatially with increasing elevation and the ion mass concentration decreases with the increase of elevation. (4) The water quality of the river is excellent and can be used directly as irrigation water, but the EC in 2021 has a slightly increasing trend. The results of the study can provide a basis for the sustainable use and scientific development and management of water resources in the Kashi River Valley.

  • 2000—2019 年新疆大型湖泊湖冰物候时空变化特征

    Subjects: Geosciences >> Hydrology submitted time 2022-10-21 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:湖冰物候变化特征是全球气候变化过程的重要指示器。通过长时间序列MODIS数据、 Landsat数据提取的湖泊数据集,综合分析了20002019年新疆大型湖泊湖冰物候的变化特征。 结果表明:(1)近20 a新疆大型湖泊的开始冻结日呈现提前和推迟2种变化趋势,开始冻结日呈现推 迟趋势的湖泊分别为博斯腾湖、赛里木湖、艾比湖、吉力湖、乌伦古湖、萨利吉勒干南库勒湖和鲸鱼 湖,且大部分湖泊的开始冻结日推迟趋势在0.51~1.53 da-1之间;开始冻结日呈现提前趋势的湖泊有 3个,分别为阿牙克库木湖(变化趋势为-1.04 da-1)、阿克赛钦湖(变化趋势为-0.41 da-1)、阿其克库 勒湖(-0.31 da-1)。(2)湖冰完全覆盖期是重要的湖冰参数,湖冰覆盖期的延长或者缩短能够直接表 示区域气候变化过程,新疆大部分湖泊湖冰覆盖期表现为缩短趋势,其中分布在新疆中北部的艾比 湖、吉力湖和博斯腾湖等湖泊的湖冰覆盖期缩短较为明显,变化趋势分别为-1.76 da-1、-2.13 da-1 和-0.81 da-1;冰完全覆盖期延长的湖泊有3个,分别为阿牙克库木湖、阿其克库勒湖和鲸鱼湖,变 化趋势分别为3.51 da-1、1.54 da-1和1.37 da-1,这些湖泊均匀分布在昆仑山高原北翼。(3)新疆大 型湖泊湖冰物候变化特征是受其自身条件(湖泊形态因子、湖泊面积等)及气候变化(气温、降水量 等)等多种因素共同作用的结果。本研究探讨了气候变化环境下的新疆大型湖泊湖冰物候的冻融 趋势及其变化模式,同时应用不同遥感数据和研究方法识别了湖冰,证实了MODIS数据反演湖冰 物候的可行性。

  • 2000—2019 年新疆积雪终日时空变化特征

    Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences submitted time 2022-08-08 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:基于Google Earth Engine(GEE)遥感云平台,利用20002019年MODIS积雪产品资料提取和计算新疆积雪终日信息,利用趋势分析,变异系数等方法分析了新疆积雪终日时空变化特征和变化趋势。结果表明:(1)新疆积雪终日以天山为界,天山以北长于南部,山区为积雪终日的高值区,盆地为积雪终日的低值区。北疆准噶尔盆地和伊犁河谷积雪终日在75~114 d之间,南疆塔里木盆地在0~31 d之间属于低值区。阿尔泰山脉、天山山脉和昆仑山脉区域在224~365 d之间属于高值区。(2)南疆和北疆积雪终日有明显的时空差异,20002019年北疆准噶尔盆地和高海拔山脉地区积雪终日有明显的推迟趋势,推迟幅度达到14 d,占新疆总面积的8%。南疆塔里木盆地和东疆区域有明显的提前趋势,提前幅度达到16 d约占新疆总面积的44%。塔里木盆地和准噶尔盆地具有相反的变化趋势。(3)新疆积雪终日年际变化差异显著,天山中段和北疆积雪终日出现不稳定状况,天山中段20022009年总体上呈现M型的特点,即多年积雪消融日年均值中出现明显的波峰和波谷,北疆20092019年积雪终日有较大的年际变化呈现出不稳定状况,出现明显的波峰和波谷,年际变化较大。

  • 绿洲-沙漠过渡带植被覆盖动态变化及其驱动因素——以新疆策勒为例

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2022-03-28 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:绿洲-沙漠过渡带是绿洲与沙漠生态系统之间的生态缓冲区,对维持绿洲稳定与防风固沙具有重要的生态功能。以策勒绿洲-沙漠过渡带为例,选取19932017年Landsat遥感影像数据、气象与社会经济数据,采用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index)、像元二分模型和主成分分析方法,探讨小尺度区域长时间序列的植被变化及其驱动因素。结果表明:(1)在近25 a来,策勒绿洲-沙漠过渡带的年均NDVI呈逐年增加的趋势,高NDVI主要分布在其东南部,而低NDVI主要分布在其西与西北部;(2)多年平均植被覆盖度为0.23,其中1993年、1998年、2008年、2011年、2014年、2017年这6期的FVC(Fractional Vegetation Coverage)分别为0.20、0.18、0.19、0.23、0.27、0.28,植被覆盖度在不断增加;(3)植被覆盖度总体以中等和低覆盖为主,分别占研究区总面积的30.73%、21.47%,其次为低、较高、高和极低覆盖植被,分别占研究区总面积的21.48%、20.39%、20.12%、7.26%。植被覆盖明显变好区域所占面积较小且主要集中在中部和东南部及策勒河流域周边,其余变化等级的植被覆盖分布较分散;(4)在年际时间尺度上,人类活动是影响策勒绿洲-沙漠过渡带植被变化的主导因素,植被对降水量和大气相对湿度的敏感度大于气温,其中人工造林、耕地面积、人口数量、防护林面积分别在第一主成分分析中占0.850、0.810、0.853、0.779,大气相对湿度、降水量和牲畜存栏数分别占第二主成分分析的0.845、0.753、-0.608,气温占第三主成分分析的0.883。本研究为进一步认识绿洲-沙漠过渡带的植被变化、影响因素、植被保育及恢复提供理论依据。

  • 天山北坡城市群地表温度时空差异及贡献度分析

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2022-03-28 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:城市化的加快推进使得土地利用变化加剧,进而导致城市热环境问题日益突出。基于2005年和2018年夏季的MYD21A2地表温度数据,运用空间统计学方法分析了LST的时空分布格局,并结合土地利用数据,通过贡献度指数,对天山北坡城市群地表覆盖类型和行政区划的源汇角色特征进行了分析。结果表明:(1)20052018年建设用地、耕地增长显著,冰川、林地等自然资源地类显著减少,说明城市的发展对生态环境和自然资源造成了较为严重的影响。(2)地表温度等级的空间分布与海拔呈负相关关系,20052018年高温度等级在白天的空间分布有离散化趋势,而夜间则相反,夜间高温度等级空间分布整体有向东南迁移的趋势。(3)不同城市、不同地表覆盖类型由于自然条件、比热容等物理性质的不同,其白天和夜间源汇角色不同,可归纳为昼夜热源型(CI>0)、昼汇夜源型(白天CI,夜间CI>0)和昼夜热汇型(CI)。(4)天山北坡城市群独特的气候和荒漠绿洲山地地貌致使建设用地为昼汇夜源型地类,源汇角色与内地一些城市群(京津冀城市群)存在差异。

  • 基于地理探测器的乌鲁木齐市城区扩展及影响因素分析

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-12-14 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract: 以西北干旱区城市新疆乌鲁木齐市为例,利用 2000、2010 年和 2020 年 3 期 Landsat TM 及 OLI 遥感影像数据,采用随机森林分类方法,基于 250 m×250 m 网格单元,计算每个网格单元中各 类用地面积比率,对 2000—2020 年乌鲁木齐市土地覆被/土地利用(LUCC)空间特征进行分析,运 用地理探测器模型进一步揭示其驱动因素,定量分析评价了 2000—2020 年乌鲁木齐市土地覆被/ 土地利用时空变化特征及响应因素。结果表明:(1)近 20 a 乌鲁木齐市城市化发展迅速,建设用地 面积大幅增加,在 2000 年建成区基础上向北、东北、西北以及东南方向不断蔓延发展,主要以向外 扩张式发展,也存在向城市内部填充式集约增长的趋势。(2)近 20 a 绿地虽出现一定程度的波动, 但总体表现为增长趋势;裸地始终在朝向持续减少的趋势发展。(3)影响乌鲁木齐市土地覆被/土 地利用时空变化分异的主导影响因子是归一化植被指数(NDVI),其贡献率最高;在交互因子探测 结果中,NDVI 与高程共同作用时,呈现双因子增强,解释力最大。监测近 20 a 乌鲁木齐市土地利用的动态变化,可更好地为当前乌鲁木齐城市发展提供借鉴,同时还可对城市未来规划方向进行借鉴。

  • 新疆图开沙漠灌丛沙堆和抛物线形沙丘表层沉积物粒度特征及其沉积环境

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-12-14 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract: 沉积物粒度特征是分析粒度组成演变过程、判别沉积环境的重要参考。对新疆图开沙漠灌 丛沙堆及抛物线形沙丘表层沉积物粒级级配、粒度参数进行了系统分析,并利用 Sahu 经验模型判 断了沉积环境。结果表明:(1)灌丛沙堆及抛物线形沙丘表层沉积物偏粗,主要由极细砂、细砂、中 砂、粗砂组成。(2)各粒级在不同地貌部位分布存在差异,表层沉积物粒度由迎风坡向背风坡沙粒 趋向于细化,由坡底到坡顶沙粒趋于细化。(3)不同地貌部位之间粒度参数呈现不同变化趋势,且粒度参数之间有相关性,平均粒径与分选系数、偏度、峰态之间的相关性不大,而分选系数、偏度、 峰态之间呈现显著的相关性。(4)沉积物形成环境主要为风成环境及浊流环境。

  • 基于WorldView-2 高分影像的胡杨林结构参数获取研究

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-12-12 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:森林结构特征是评价森林生态系统的重要指标,如何使用遥感技术获取大尺度森林结构具有重要的科学研究意义。塔里木河下游作为我国干旱区生态保护的重点区域,该区域的胡杨林作为生态恢复的主要对象,研究其森林结构参数具有重要的现实意义。通过采用高分辨率WorldView-2遥感影像,结合无人机遥感技术,利用光谱混合理论与基于对象影像处理技术,获取位于塔里木河下游研究区的胡杨株数、冠幅、植被覆盖度和胡杨高度信息。通过与无人机观测数据在1 hm2尺度上进行比较,使用高分影像获取的胡杨冠幅、树高、植被覆盖度和密度的R2分别为0.69、0.63、0.89和0.86,证明高分影像与无人机技术结合可以在区域尺度上获取较为准确的森林结构信息。最终对塔里木河下游研究区胡杨林结构信息估测得出:总株数约1.05×105株,每公顷平均树高7.38 m,平均冠幅为5.86 m,平均密度26株,平均覆盖度为7.8%。

  • 近53 a 新疆水分盈亏量时空变化特征

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-12-12 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:采用新疆58个气象站1965—2017年逐日气象资料,通过Penman-Monteith (P-M)模型计算潜在蒸散,并结合降水量求得水分盈亏量;应用Mann-Kendall (M-K)突变检验、小波分析和Pearson相关分析方法,分析了新疆水分盈亏量时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1)近53 a来新疆地区水分盈亏量年际变化总体呈增加趋势,天山以南水分盈亏量增加速率最大,其次是天山以北,天山区最小,全疆平均增加速率为72.28 mm·(10a)-1;季节上水分盈亏量的变化:夏季>春季>秋季>冬季,夏季线性变化速率最大,冬季最小。(2)空间上各季节水分亏损最大值主要出现在吐鲁番盆地及周边、哈密地区以及巴音郭楞蒙古自治州北部地区,最小值主要位于伊犁河谷及阿勒泰地区。变化趋势上大部分地区年水分盈亏量都处于增加趋势,减小趋势主要位于天山以北及塔里木盆地部分地区。(3)新疆平均水分盈亏量时序数据1985年发生了一次突变,除天山以北地区外,其余地区2000年以来水分盈亏量下降趋势明显,并且以28 a的时间周期为第一主周期发生变化。

  • 乌鲁木齐市生态环境遥感评价及驱动因子分析

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-09-14 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:生态环境质量评估对于区域社会经济的可持续发展至关重要。以新疆乌鲁木齐市为研究区,通过对2000年、2010年和2019年3期Landsat系列数据进行预处理,利用主成分分析法构建遥感生态指数(Remote Sensing Eco⁃logical Index, RSEI),使用地理探测器中单因子分析和多因子交互作用分析法对RSEI的8个影响因子(人口密度、土地利用类型、海拔高度、经济密度、绿度、湿度、热度和干度)进行影响程度的定量探测,进而揭示出影响研究区生态环境质量的主导因素。结果表明:(1)2000年、2010年和2019年乌鲁木齐市RSEI均值分别为0.21、0.21、0.23呈增加趋势,研究期内乌鲁木齐市生态变好的面积大于变差的面积,说明乌鲁木齐市的生态环境质量处于转好的状态;(2)近20 a研究区8个影响因子中单因子热度指标对RSEI的空间分异特征解释力最强;(3)研究区生态环境的空间分布特征是多种影响因子共同交互作用的结果,在考虑多因子交互作用情景下人口密度,绿度指标和干度指标是区域生态环境质量状况的主要影响因素和关键驱动力。评价区域生态环境质量,了解生态环境状况及掌握其变化规律,不仅有利于促进区域经济可持续发展,而且对于城市生态文明建设具有重要的现实意义和参考价值。

  • 喀什河流域降水同位素特征及水汽来源分析

    Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences submitted time 2021-09-14 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:利用喀什河流域山区2017-07—2018-06大气降水同位素数据,以及流域山区温度、降水气象资料,分析了降水中δ18O、δD和氘盈余(d-excess)变化特征,讨论了δ18O与气温、降水量的关系,通过利用HYSPLI模型追踪分析流域山区大气降水的水汽来源。结果表明:(1)流域内降水中δ18O季节变化明显,夏季δ18O同位素富集,冬季δ18O同位素贫化。(2)不同降水类型中δ18O、δD的关系差异明显,夏季δD蒸发分馏大于δ18O、降雨大气降水线斜率及截距较小;冬季δD蒸发分馏明显减弱,降雪大气降水线斜率及截距较大。(3)流域内大气降水同位素存在明显的温度效应,但是降水量效应不显著。(4)流域内大气降水水汽主要来源于大西洋,受水汽远距离输送,途中加入较多二次蒸发水汽的影响,氘盈余值(d-excess)整体上偏大,但是2月氘盈余偏低,与受北极气团源地温度低、空气湿度大、水汽输送路径短影响有关。(5)该流域夏季降水主要来源于西风环流和局地再循环水汽,冬季则受西风环流和北极气团共同影响,大西洋水汽形成的降水占研究区总降水量的68.6%,局地再循环水汽占17.1%,北冰洋水汽形成的降水占研究区总降水量的14.3%。