一种基于地表能量平衡的遥感干旱监测新方法及其在甘肃河东地区干旱监测中的应用初探

目前遥感干旱监测方法的精度普遍不高,探求新的遥感干旱监测方法有助于干旱监测预警技术的提升与发展.波文比是感热通量与潜热通量之比,能综合反映地表水热特征,可尝试将其引入到遥感干旱监测领域加以利用.应用甘肃河东地区的EOS-MODIS卫星资料和同步地面气象资料,基于地表能量平衡原理构建了波文比干旱监测模型,对比分析了波文比(β)指数、温度植被指数(TVX)与土壤水分的相关性,并以典型晴空影像(2014年10月5日)为例初步建立了β的干旱分级标准,对研究区进行了旱情评估.结果表明:β与土壤相对湿度呈现出高度负相关,相比于当下广泛应用的TVX,β与0~20cm平均土壤相对湿度具有更好的相关性,监测精度得到了显著提高.用β干旱分级标准评估的研究区干湿状况与前期降水空间分布吻合得相当好,评估表明2014年10月5日研究区基本为适宜(无旱),与2014年9月的降水距平百分率特征一致.基于地表能量平衡的波文比(β)指数在干旱监测中效果突出,具有很好的应用前景.     

1992年7月巴州地区一次特强降水天气的个例分析

对1992年7月3～6日发生在巴州的一次少有的大降水夭气过程进行了天气学分析,进一步证实了500hPa里威海在发展,西天山切涡,下游阻滞高压脊稳定,700hPa南疆西部切变和水汽输送的存在,850hPa南疆盆地气流的辐合,以及地面两股冷空气在巴州北部迎面锢囚,是造成这次盛夏特大降水的天气学成因。     

露天煤矿区植被变化遥感监测与受损程度评估

以青海省聚乎更露天煤矿区为研究区,利用2001～2016年TM影像,提取了研究区植被覆盖度。以每3 a为一个时间节点,对6期数据进行像元尺度上的线性回归,首先分析了研究区内植被覆盖度变化趋势,并通过植被等级转移矩阵展现不同等级植被间的转移情况;再结合t分布,定量评估了研究区植被受损情况;最后利用剖面分析揭示了研究区恢复治理情况。结果表明,研究区植被长势整体上与时间推移呈负向变化趋势;露天采场、排土场等场地的修建直接摧毁了原有植被,高植被覆盖度区域受损最严重,矿区周边植被受影响程度与距离呈负相关;区内已全面开展恢复治理工作,部分渣山治理效果较为显著。     

三峡库区土地利用格局变化的分形结构研究——以开县为例

运用分形理论建立了研究区土地利用/覆被镶嵌体的分形结构模型,对各种景观的分维值进行了计算,讨论了各种景观形态的复杂性和稳定性及三峡工程实施十年间其稳定性和复杂性的动态变化。结果表明:分维值是研究区域土地利用/覆被镶嵌体景观格局的一种综合性定量指标,通过对土地利用景观类型的分维值进行分析,可以获取其形态的复杂性、稳定性信息。1992年和2002年两个时期研究区土地利用景观类型斑块形态复杂性和稳定性由大到小的顺序均依次为:未利用地、草地、建设用地、灌木林、森林、水田、旱地。十年间研究区旱地、建设用地和未利用地斑块形态变得愈加不规则,草地、灌木林、森林和水田的斑块形状变得愈加规则;十年间研究区旱地、建设用地和未利用地的形态稳定性变弱,草地、森林、灌木林和水田的形态稳定性增强。     

基于高斯混合模型的建筑物QuickBird多光谱影像数据分类研究

针对任何一种遥感影像数据的信息提取都有其无法逾越的理论极限,正确认识这种极限有利于明确相关算法研究的方向,降低工程应用成本.制约影像信息提取精度的"同物异谱"现象以及与之相关的影像对象"光谱异质性"问题正是科学认识这种极限的关键和切入点.城市下垫面中的建筑物屋顶材料不同,光谱反射率也不同,"同物异谱"现象严重.基于高斯混合模型的期望最大(Expectation Maximization,EM)估计算法,能为分析建筑物类内以及同一建筑物对象内部光谱异质性程度提供科学依据, 进而提高分类精度.本文以QuickBird多光谱影像为实证研究数据, 利用高斯混合模型及其EM估计算法拟合出不同材料屋顶的密度分布, 实现建筑物影像对象分类, 得到优于传统监督、非监督分类的结果.     

柱前衍生-气相色谱法同时测定水中醛酮类和硝基苯类化合物

建立了柱前衍生-气相色谱法同时测定水样中醛酮类及硝基苯类化合物含量的检测方法。对影响衍生效率的因素如溶液的酸度、反应温度和时间、衍生试剂2,4-二硝基苯肼(DNPH)的用量等因素进行了试验,确定了DNPH与醛酮类化合物反应生成腙的最佳条件为pH=3时40℃恒温水浴反应1h。利用二氯甲烷萃取反应生成的腙和硝基苯类化合物,旋转蒸发仪浓缩,氮吹转换甲醇相,使用电子捕获检测器的气相色谱仪测定目标化合物。各化合物的质量浓度与其色谱峰峰面积的线性相关系数均在0.9989以上,方法检出限为0.01～0.03μg/L,相对标准偏差(RSD,n=6)均低于6.0%,回收率在89.5%～110.2%。方法简便、经济、回收率高,可用于水质中醛酮类及硝基苯类化合物的检测。     

城市浅层地热能开发地质环境问题研究

本文就浅层地热能开发利用过程中出现的生态环境和地质环境问题从客观因素和人为因素进行了详细的研究,借助土壤温度的测试和地层冷热平衡的监测,分析在地源热泵运行过程中造成的热污染、地下水位下降、地面沉降、地下水质恶化污染等问题。研究认为长期利用地源热泵开发利用系统,如设计不合理或地下水回灌率低,将破坏地层的冷热平衡。北方地区供暖期大于制冷期时,地层温度将逐年下降,N2O和CH4会集中释放,造成生物生长速度缓慢。地下水源热泵运行时,如地下水回灌困难,将导致地下水资源浪费、水位下降等生态环境问题以及路面塌陷、地面沉降等地质环境问题。供暖期、制冷期运行时间差别较大时,将导致地下水温度的变化,直接影响地下水中污染物的降解,间接影响地下水的水质。抽取、回灌地下水的过程会造成空气中的氧气随之溶解于水中,导致地下水质的变化。通过分析浅层地热能开发利用存在的突出问题和影响因素,可为其科学合理开发利用提供科学依据和技术支撑。     

我国农业气象自动化观测现状与展望

农业气象观测是地面观测的重要业务之一,是我国农业气象业务服务的基础.开展农业气象自动化观测有利于提升气象为农服务科技水平、提高农业气象业务服务的科学性、针对性、及时性,是适应现代气象发展和防灾减灾需求的重要举措.针对我国在土壤水分、农田小气候和农作物生长状况等方面自动化观测的现状、存在问题,展望了未来发展趋势,提出了增加观测内容、完善观测技术和加强移动观测等发展建议,为推进我国农业气象观测自动化、完善综合气象观测体系提供参考.     

泰安市山丘区地下水找水方向

2010年秋至2011年春,泰安市长时间无有效降水,遭遇了秋冬春三连旱,气象干旱达百年一遇。为此,泰安市政府组织全市国土资源系统和驻泰地勘单位开展抗旱找水定井打井工作,笔者所在单位被指定为泰安市抗旱找水定井单位。根据此次找水定井实践,结合泰安市区域水文地质条件,提出了泰安市山丘区地下水找水方向,供同行在泰安市山丘区找水定井时参考。     

测定天文大气折射和建立折射延迟实测模型的必要性

根据经典天体定位测量受天文大气折射的影响和现代空间大地测量对中性大气折射延迟改正的要求,分析了这些修正没有达到预期精度要求的原因:主要在于不能直接测定天文大气折射;文章针对这些影响量对大气分布模型的依赖性,改正值应随着不同的观测站和不同方位而异的要求,提出了提高这两种改正精度的有效途径:在各观测站不同方位的各天顶距,测定天文大气折射值,分别建立不同方位的大气折射实测模型,并利用实测数据,求解出折射率差和映射函数的参数,建立和采用随着观测站、随着方位而异的折射延迟改正模型。这一新方法的实施,将能在避免采用大气分布模型的情况下,把较低高度角的折射延迟改正精度从现在的米级提高到厘米级,并且把截止高度角压缩到5°以内。文章还论述了在各观测站多方向测定天文大气折射值的可能性。