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土地变化科学中的尺度问题与解决途径 总被引：10，自引：1，他引：9
尺度问题是土地变化科学中的关键问题。总结国内外近10年来土地变化研究中尺度问题的进展表明:土地变化研究中的尺度问题多集中于数据处理、格局与过程的表征、驱动力的影响、模型运用、生态环境效应以及土地政策与可持续管理等方面。尺度问题主要产生于地理现象的异质性、地理系统的等级性、响应与反馈的非线性、干扰因素的影响及主观认识的局限等。土地变化中尺度问题研究的一般途径为尺度选择-尺度分析-尺度综合;尺度选择时应该以问题为指向,数据为基础,选择适宜的尺度;尺度分析中需要从更大尺度和更小尺度同时开展分析,找出重要的变化动态,防止信息的遗漏或夸大;尺度综合是认识全球与地方关系的纽带,可将其分为尺度上推和尺度下推,在尺度综合中方法是主导,目标是寻找各尺度之间的"连通性"。模型有助于深刻理解土地利用系统动态,发展嵌套式模型是目前尺度综合研究中的重要内容。 相似文献
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流域尺度土壤水研究进展 总被引：2，自引：2，他引：0
占全球粮食产量60%的旱作农业完全依赖土壤水,我国土壤水通量占降水总量的67.2%,传统水资源管理经常忽略土壤水。自李沃维奇首次使用“土壤水资源”的术语和Falkenmark提出“绿水”概念以来,土壤水的重要作用逐渐受到重视。本文介绍了土壤水研究理念和方法的演进,综述了土壤水尺度转换方法,讨论了流域尺度土壤水研究进展;指出目前国内在流域尺度的土壤水研究还局限于小流域尺度评价土壤水分时空分异和建立简单的预测模型,有必要发展较大的流域尺度的基于遥感和GIS的分布式水文模型;流域尺度土壤水评价和预测是流域水平衡和水循环的重要组成部分,也是流域水资源综合管理的主要内容。 相似文献
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山地水文循环是全球水循环的重要组成部分,山地独特的地形特征、日趋变化的社会经济与新技术(遥感观测和信息科学)发展使得山地水文循环研究成为当前乃至未来水文学关注的热点。山地较大的垂直梯度浓缩了水平自然带的自然地理和生态学特征,具有多样的环境敏感性,因此山地水文过程对土地利用变化和气候变化的响应比平坦地区更为剧烈。明晰山地水文过程对区域防洪减灾、制定全球变化背景下区域水资源可持续利用策略、促进经济社会发展具有重要意义。水文模型是研究水循环的重要工具,但山地产汇流机制的复杂性以及实测水文资料匮乏等一系列问题极大限制了山地水文模拟与预测工作。本文首先系统地从数据获取、参数计算、模型结构、建模理论四个方面介绍了国内外山地水文模拟的研究进展,并总结了经验模型、概念模型及基于物理机制的分布式水文模型在我国山地水文模拟中的应用进展,之后从山地水文要素的空间变异性与垂直变异性、驱动力、数据不确定性、强烈的人为扰动等方面对当前山地水文模拟中面临的挑战与难点进行了论述。通过对国内外相关研究前沿的归纳,从多过程耦合机理研究、山地自然—社会二元水循环理论、大数据背景下多源数据获取与同化研究等方面对我国未来山地水文模拟的工作方向进行了展望。 相似文献
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地理系统是多圈层交互的复杂巨系统。地理系统模型是理解和预测不同尺度地理系统格局和过程变化最重要的研究方法。地理系统模型作为可持续发展科学决策必需的工具,是自然地理学重要的研究方向。过去几十年来,在全球变化等全球性重大环境问题和人类科学决策需求的推动下,地理系统模型虽然发展迅速,但还不足以准确地模拟和预测复杂人地耦合系统。本文分别从模型原理、框架和尺度等方面回顾与梳理了地理系统模型从单要素到多要素、从统计到过程、从静态到动态、从单点到区域和全球尺度模拟等发展历程,并总结了地理系统模型对发展人类—自然耦合系统以及模型—数据融合系统的趋势。发展中国的地理系统模型将有助于中国和全球可持续发展的科学决策。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2017,(4)
数字地形分析和流域水文学是地理学领域的重点研究内容,地形要素对流域内地表水循环的产流、汇流等过程以及水资源的时空动态分布具有重要影响。随着遥感与地理信息系统技术的不断发展,地形分析在流域水文建模中的应用得以深化和扩展。该文旨在对水文建模中地形分析的应用进展与趋势进行梳理和分析,从流域水文建模的基本原理和任务出发,回顾了水文模型的分类系统、演化进程以及地形分析在水文建模中的应用情况。综述显示,随着水文模型在驱动机理和响应尺度上的发展,地形分析在其中发挥了越来越关键的作用,尤其在支撑水文过程、增强系统耦合和细化响应尺度等方面贡献明显。同时,流域水文建模的现实需求也促进了地形分析在拓展模型、丰富理论和改进算法等方面的发展与完善。 相似文献
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土壤侵蚀模型是定量研究土壤侵蚀的有效工具,探讨土壤侵蚀模型研究中的有关问题对于土壤侵蚀模型的发展及相关研究具有重要意义。从模型的过程模拟、模型时空尺度变异、模型验证和不确定性几方面对模型研究现状及局限进行了归纳和分析,认为:不同过程的模拟及其模拟方法的不同导致了各具特色的土壤侵蚀模型的出现;大多水蚀模型是对不同时空尺度上的水流及相应侵蚀过程进行模拟预测,在不同的时空尺度上,不同的侵蚀过程占主导地位;现实过程和现象的复杂性、观测方法和手段的限制以及模型的自身的局限性是导致土壤侵蚀模型预测的不确定性的主要原因;与GIS结合的强预测力、低数据要求的模型是土壤侵蚀模型发展的趋势。 相似文献
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气候变化对水文水资源影响的研究进展 总被引：20，自引：1，他引：19
气候变化成为21 世纪世界最重大的环境问题之一,愈来愈引起国际社会和各国政府的重视和关注。研究 气候变化对水文水资源的影响,对于理解和解决可能引起的与工业、农业、城市发展等经济领域密切相关的水文水 资源系统的规划管理、开发利用、运行管理、环境保护、生态平衡等问题具有重要的理论意义和现实意义。本文主要 从研究方法、气候变化情景的生成技术、与水文模型接口技术和水文模拟技术等几个方面综合概述了气候变化对 水文水资源的影响,同时提出存在的问题与展望。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2020,(3)
相对较粗空间分辨率(1 km)的水文网络或水文地理数据集是大尺度水文及陆面过程模型的基本输入数据,需要从数字高程模型中提取高分辨率河网并通过升尺度化获取。MERIT DEM是消除了复合误差的新版全球高分辨率(90 m)数字高程模型,提取的高分辨率河网信息更为精准。DRT是当前国际水文领域常用的高效河网自动升尺度化算法之一,可将高分辨率河网的结构特性完好地输出到粗分辨率河网。该文选取MERIT DEM的中国部分作为数据源,通过DRT升尺度化算法获取全国1°、1/2°、1/4°、1/8°、1/10°、1/16°分辨率的河网数据(流向、河网、流域面积、流距),并采用目视检验、流域面积一致性检验、流距评估等方法综合验证了DRT升尺度数据集的质量。结果表明,DRT算法性能优越,生产的大尺度数据集准确地保护了河道位置、流动方向和流域面积等在高分辨率DEM中描绘的水文特征,将有效降低我国境内流域水文模拟中由水文地形参数化引起的不确定性。 相似文献
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城镇化是中国现代化必由之路和实现经济可持续发展的长期国策。在全球变化背景下,如何科学评估并预测气候变化对城镇化发展的影响,阐释快速城镇化进程中应对气候变化的响应机制和适应模式,进而提出适应全球变化的城镇化可持续发展策略,是中国城镇化发展亟待解决的科学问题。长三角位于中国地势第三级阶梯的海岸带,海陆交互作用显著,是全球变化和人类活动剧烈相互作用的典型区域。长三角地区的城市化气候效应最强,水旱灾害、地面沉降、海面上升、极端气候事件对长三角城镇化发展的影响目前尚未作深入研究,气候变化和人类活动相互作用制约长三角的发展,长三角地区的城镇格局将如何应对气候变化和环境污染的影响?对该问题的回答是中国城镇化发展必须解决的难题,将直接决定中国城镇化可持续发展事业的成败。因此,开展长三角城镇化发展对全球变化的响应和适应对策研究,可为国家制定快速城镇化策略应对气候变化提供理论方法和科学决策依据。 相似文献
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Mir Abolfazl Mostafavi Christopher Gold 《International journal of geographical information science》2013,27(3):211-227
This paper proposes a new Free-Lagrange method based on the kinetic Voronoi diagram for fluid simulation. The objective here is to combine the advantages of an adoptive mesh structure with the advantages of kinetic mesh maintenance, and demonstrate their value for dynamic simulation. Despite the theoretical advantages of the Free-Lagrange method, its use has been handicapped with the reconstruction of topology after each time step that considerably reduces the efficiency of the method. In addition, the use of fixed time steps causes problems such as overshoots and undetected collisions. In order to demonstrate the ability of the proposed model to solve these problems, the method is applied to a dam-breaking problem and global tides. With the results obtained from these numerical experiments, the validity of the global kinetic data structure is approved. In particular, the method is found to be more efficient than existing methods. In addition, qualitative comparison of physical results with analytical solutions demonstrates the similarity of the results and confirms the physical validity of the proposed method. Further investigations with real-world data and the complete equation of motion are suggested to compare it with other numerical methods. 相似文献
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随着空间技术和对地观测技术的飞速发展,海量遥感影像索引成为目前国内外学术界和应用部门面临的一大难题,地球剖分系统的产生为这一难题的解决开辟了新的途径。本文首先研究了遥感分景数据的特征和EMD全球剖分的特征,然后针对现有遥感影像数据索引方法的不足,提出了基于EMD剖分系统的三种索引模型:基于影像—面片映射关系的索引模型、基于EMD数据模型的索引和剖分数据标识索引模型,从三个不同的方面探讨了解决索引问题的方法和思路。并给出了利用遥感分景数据的剖分索引模型对线状对象和面状对象进行索引应用的实例。遥感分景数据的剖分索引模型的建立为遥感影像数据的高效存储和索引提供了一种有益的新思路。 相似文献
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贫困落后地区的城市化 总被引：10，自引：0，他引：10
贫困表现出特有的经济社会特征，严重地制约和阻碍经济发展和社会进步，是发展的大敌。加快城市化进程对贫困落后地区实现资源的优化配置、扩大就业空间、实现劳动力就业转移、增加农民收入、实现“脱贫”致富和现代化具有积极的作用和现实意义。通过对贫困落后地区城市化动力机制的分析，提出加速贫困落后地区城市化进程的相应对策。针对贫困落后地区的区情特征，文章认为加速贫困落后地区城市化进程并非单纯追求城市化的提高，而是城市化质量和内涵的提高。文章围绕这一问题就贫困落后地区的城市化道路、发展模式、城市发展方针进行了探讨。 相似文献
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大数据量遥感影像快速显示剖分组织方法研究 总被引：4，自引：3，他引：1
提出了基于全球剖分格网的大数据量遥感影像快速显示方法,并基于VC平台实现.测试表明,它具有LOD技术优点,兼有影像金字塔的长处,并且利用剖分面片无缝铺盖球面的性质和地址码的关联性,可解决图像的重叠问题,能实现遥感影像的快速搜索与显示,具有局部图像快速更新、图像无缝连接等优点. 相似文献
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《地理学报(英文版)》2016,(7)
Modern physical geography in China grew from Chinese traditional geography and has been profoundly influenced by the geographical disciplines of Euro-America and Russia. Since the 1950 s, integrated studies of physical geography in China have made remarkable progress in the fields of comprehensive physical geographical regionalization, land studies, landscape ecology, and land surface geographical processes. During the past few decades, under the background of global change and rapid socio-economic transformation, a series of environmental and resources problems have boomed in China. To solve these problems and promote the development of integrated studies of physical geography, the following issues were proposed as research priorities:(1) coupling of land surface patterns and processes;(2) integrated research on regional responses and adaptation to global change;(3) analysis of human dimensions of the earth system;(4) ecosystem service research from a geographical perspective;(5) integration of multi-source data and model development;(6) integrated studies on unique geographical units; and(7) important global issues and relevant international programs. 相似文献
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Modern physical geography in China grew from Chinese traditional geography and has been profoundly influenced by the geographical disciplines of Euro-America and Russia. Since the 1950s, integrated studies of physical geography in China have made remarkable progress in the fields of comprehensive physical geographical regionalization, land studies, landscape ecology, and land surface geographical processes. During the past few decades, under the background of global change and rapid socio-economic transformation, a series of environmental and resources problems have boomed in China. To solve these problems and promote the development of integrated studies of physical geography, the following issues were proposed as research priorities: (1) coupling of land surface patterns and processes; (2) integrated research on regional responses and adaptation to global change; (3) analysis of human dimensions of the earth system; (4) ecosystem service research from a geographical perspective; (5) integration of multi-source data and model development; (6) integrated studies on unique geographical units; and (7) important global issues and relevant international programs. 相似文献
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面向PRED问题的人地关系系统构型理论与方法研究 总被引：16，自引：1，他引：16
人地关系所涉及的因素复杂,以致在科学研究的实践上只能够根据研究目的和方法手段,在繁杂的因素中抽象出主要的方面进行研究。在总结各种人地关系系统构型理论的基础上,提出了面向区域PRED问题的人地关系系统构型理论,指出了PRED构型具有针对性、综合性、地域性、动态性、可调控性等特征,分析了PRED构型的基本方法与工作步骤,提出了集成化、变结构、多层次多区域化的PRED模型系统设计思想,并探讨了PRED协调模式的主要内容及划分PRED协调区的构想。 相似文献
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全球变化对中国粮食安全的影响分析 总被引：29，自引：6，他引：29
以斯德哥尔摩环境研究所(SEI)建立的粮食需求和供应模型为基础,同时采用Ds和Shaw建立的全球变化各因子对粮食需求和供给影响的模型对其变量进行修正,结合唐国平、李秀彬的结果,模拟计算了全球变化条件下,我国未来粮食需求量和产量。在分析中发现:受全球变化的影响,在保持人民消费水平持续增长的条件下我国未来粮食生产有可能不能满足需求增长的要求,存在7～8%的粮食缺口。但是,由于全球变化的各个因素都存在很大的不确定性,而且技术进步对增加粮食产量有很大促进作用。计算结果揭示,只要采取正确的措施来尽量减少全球变化带来的不利影响,危机是可以避免的 相似文献