分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2024-03-13 合作期刊: 《干旱区科学》
摘要： Land surface temperature (LST) directly affects the energy balance of terrestrial surface systems and impacts regional resources, ecosystem evolution, and ecosystem structures. Xinjiang Uygur Autonomous Region is located at the arid Northwest China and is extremely sensitive to climate change. There is an urgent need to understand the distribution patterns of LST in this area and quantitatively measure the nature and intensity of the impacts of the major driving factors from a spatial perspective, as well as elucidate the formation mechanisms. In this study, we used the MOD11C3 LST product developed on the basis of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) to conduct regression analysis and determine the spatiotemporal variation and differentiation pattern of LST in Xinjiang from 2000 to 2020. We analyzed the driving mechanisms of spatial heterogeneity of LST in Xinjiang and the six geomorphic zones (the Altay Mountains, Junggar Basin, Tianshan Mountains, Tarim Basin, Turpan-Hami (Tuha) Basin, and Pakakuna Mountain Group) using geographical detector (Geodetector) and geographically weighted regression (GWR) models. The warming rate of LST in Xinjiang during the study period was 0.24°C/10a, and the spatial distribution pattern of LST had obvious topographic imprints, with 87.20% of the warming zone located in the Gobi desert and areas with frequent human activities, and the cooling zone mainly located in the mountainous areas. The seasonal LST in Xinjiang was at a cooling rate of 0.09°C/10a in autumn, and showed a warming trend in other seasons. Digital elevation model (DEM), latitude, wind speed, precipitation, normalized difference vegetation index (NDVI), and sunshine duration in the single-factor and interactive detections were the key factors driving the LST changes. The direction and intensity of each major driving factor on the spatial variations of LST in the study area were heterogeneous. The negative feedback effect of DEM on the spatial differentiation of LST was the strongest. Lower latitudes, lower vegetation coverage, lower levels of precipitation, and longer sunshine duration increased LST. Unused land was the main heat source landscape, water body was the most important heat sink landscape, grassland and forest land were the land use and land cover (LULC) types with the most prominent heat sink effect, and there were significant differences in different geomorphic zones due to the influences of their vegetation types, climatic conditions, soil types, and human activities. The findings will help to facilitate sustainable climate change management, analyze local climate and environmental patterns, and improve land management strategies in Xinjiang and other arid areas.
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 在新型城镇化背景下，青海省共和县作为兰西城市群建设的关键节点和典型的荒漠生态脆弱区，其经济和生态的协调发展对建设海南州可持续发展议程创新示范区具有重要意义。本研究基于2000年、2010年、2020年三期土地利用数据，利用InVEST模型，对2000—2020年共和县生境质量时空分布及效应变化特征进行探究，进而对生境质量的影响因子及其作用进行地理探测器和局部空间回归。结果表明：（1）2000—2020年共和县生境质量整体呈上升趋势，生境质量均值分别为0.612（2000年）、0.626（2010年）、0.627（2020年），生境质量空间分布存在明显的区域差异，空间格局上呈现北高南低的态势。（2）影响共和县生境质量的主驱动因子为年平均气温（TEM）和归一化植被指数（NDVI），因子间的交互作用对生境质量空间分异的影响大于单一因子，TEM与香农均匀度指数（SHEI）、香农多样性指数（SHDI）交互作用强烈。（3）TEM对生境质量呈负向效应，负向影响区域主要集中在共和北部与东部地区；NDVI呈正向效应，正向影响区域主要集中在共和中部与南部地区；国民生产总值（GDP）对生境质量的正向效应较2000年上升了30%，塔拉滩光伏促进了共和县生态产业协同发展。研究结果可为干旱区推动地方经济建设和生态环境保护提供科学的决策依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-08-01 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 黄河流域地域广阔，但气象站点分布较少，导致气象资料短缺。卫星降水可以作为气象站点观测的重要补充，但其空间分辨率有限，导致其在区域研究中作用有限。以黄河流域作为研究区域，针对全球降水观测计划（GPM）卫星降水产品，以2002、2012年和2020年降水数据作为干旱年、标准年以及湿润年3个典型气候年份，在综合考虑归一化植被指数（NDVI）、数字高程模型（DEM）、坡度（Slope）、地表温度（LST）和风速（WDS）多种反映降水量空间分布特征的影响因子及其空间非平稳性特征的基础上，采用地理加权回归（GWR）模型、混合地理加权回归（MGWR）模型2种降尺度方法，得到了黄河流域1 km空间分辨率的降尺度降水数据，并进一步通过地面气象站点数据对降尺度结果进行验证。结果表明：（1） GPM年降水数据与地面气象站点观测数据在2002、2012年和2020年的黄河流域地区具有较高的相关性。（2） 经MGWR模型降尺度的降水数据空间分辨率得到了显著提高，且在降水变化的空间细节表达方面较GWR模型更优。（3） 在3个典型气候年份中，MGWR模型在降水量标准年中相对于GWR模型具有更高的准确性。研究结果能够为相关区域范围的降水降尺度研究提供宏观参考与借鉴，促进区域气候水文研究。
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。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2018-11-14 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 60a来塔里木河流域耕地面积净增100×104hm2，在流域内部形成众多生态环境安全问题。本文选取水资源生态环境指数、社会生态环境指数和生态环境压力指数，运用ESDA空间分析方法和GWR模型对塔里木河流域35a间土地开发与生态时空演变特征和空间响应关系进行研究，构建“土地开发-生态风险预警”模型，得出以下结论：1980—2015年克州和喀什地区生态等级正向转移比例较大，有84.86%的比例由较低等级（I）正向转移为低等级（II）；和田地区的克里雅河流域，阿克苏北部区域以及塔里木河末端且末县等级退化严重，负向转移比例23.46%。和田、阿克苏、喀什地区每增加1.0×104 hm2未利用地开垦规模，综合生态环境分值下降0.6到0.35分，而克州地区则上升1.3~2.1分；上游喀什与中游阿克苏两地区每1.0×104ha生态退耕，每a将分别化解32.06×104t和15.60×104t化肥污染压力。阿克苏与巴州地区土地开发生态风险达到环境资源承载力指数的75%以上，预警程度超过II级，而克州地区土地开发处于生态安全范围。每1.0×104 hm2未利用土地开发，全流域风险指数增长均值为0.003 4，下游巴州地区在增加15×104~20×104 hm2耕地后，生态风险将逼近并超过环境预警界限，上游克州地区将在15a之后进入中度警告阶段。
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