基于Google Earth Engine和作物模型快速评估低温冷害对大豆生产的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

曹娟  张朝  张亮亮  骆玉川  李子悦  陶福禄 《地理学报》2020,75(9):1879-1892

作为中国商品粮的主要生产基地,东北地区频发的低温冷害给中国粮食安全带来了严重的影响,及时、准确和大范围评估低温冷害灾损是降低损失、快速恢复生产的重要前提。本文以鄂伦春为例,提出了一种快速评估低温冷害对大豆生产影响的新方法。首先诊断出该地区典型冷害事件发生的年份为1989年、1995年、2003年、2009年和2018年;然后基于本地化后CROPGRO-Soybean模型设置512组低温冷害和田间管理组合模拟情景;其次构建了1600组包括3个变量（有效积温距平值（CDD）、模拟的叶面积植被指数（LAI）和产量）的冷害脆弱性模型;最后依托Google Earth Engine（GEE）平台逐像元提取大豆关键生育期早晚窗口内最大的宽动态植被指数（WDRVI）及对应的日期（DOY）,将WDRVI转化为大豆种植格点的实际LAI,结合构建的冷害脆弱性模型逐像元计算出产量和减产率。主要发现如下：① 校准后的CROPGRO-Soybean模型能较为准确地模拟不同冷害情景下的大豆生长发育过程;② 大豆遭受全生育期的降温情景（1~3 ℃）的减产幅度比局部降温情景（4个生育期随机生成连续5日温度为0 ℃）的减产幅度大;③ 历史冷害年1989年、1995年、2003年、2009年平均减产率约为9.6%、29.8%、50.5%和15.7%,与实际6.4%、39.2%、47.7%和13.2%的减产率相比,冷害灾损评估结果具有较好的精度且误差均在一倍方差以内;④ 运用该方法评估2018年冷害田间尺度的产量损失,并利用Sentinel-2A影像进行10 m高精度制图。结果显示,该方法能够快速、准确地评估不同尺度的低温冷害灾损情况,为作物估产以及农作物灾害损失评估的业务化运行提供了新的思路。  相似文献   

1987—2016年全球陆地气候气象及水文类灾害直接经济损失时空特征及贡献率分析     

马恒  刘甜  牟翠翠  史培军 《地理科学》2020,40(7):1171-1180

基于EM-DAT数据库1987—2016年全球陆地气候气象及水文类（气候相关类）灾害灾情数据及居民消费者价格指数（CPI）、GDP等社会资料数据,对直接经济损失、损失占比（直接经济损失/GDP）等在不同尺度上计算分析,并量化了频次、GDP、频次与GDP联合影响对损失占比变化的贡献率。结果表明：① 全球直接经济损失随时间变化呈显著上升趋势,损失占比先上升后下降,世界防灾减灾能力不断加强,但应对巨灾能力仍然较弱;② 收入水平越高区域遭受直接经济损失越严重,但中低和中高收入区域经济损失占比明显高于低收入和高收入区域;③ 直接经济损失严重地区有欧洲、东亚、南亚、东南亚及北美洲中南部地区,而损失占比较高地区主要有东亚、东南亚和加勒比海地区;④ 初期灾次对气候气象及水文类灾害损失占比变化起主导作用但影响力逐渐减弱,GDP和频次与GDP联合影响对损失占比变化作用逐渐增强,不同收入区域存在一定差异。  相似文献   

社会经济数据空间化现状与发展趋势     

吴吉东  王旭  王菜林  何鑫  叶梦琪 《地球信息科学学报》2018,20(9):1252-1262

行政单元的社会经济统计数据与地理单元的要素数据之间存在空间不匹配的问题,很难满足自然与人文交叉学科研究的需要。本文首先对社会经济数据空间化指标和方法进行了总结,发现空间化研究主要集中在人口与国内生产总值指标,对资本存量、房屋等其他社会经济指标的空间化研究相对较少;根据空间化的思路和方法差异,可将空间化方法归纳为面积权重法、统计模型法和多源数据融合法三类。最后通过对比分析不同空间化方法的原理和优缺点可知：社会经济研究指标多样化、空间化精度要求的多元化和大数据应用的广泛化是社会经济数据空间化的发展趋势。同时,大数据等新的辅助数据源的出现为空间化精度的提高带来了契机,在社会管理精细化要求不断提高的背景下,社会经济数据空间化也越来越成为研究热点。  相似文献   

呼伦湖西南部咸水湖干涸湖滨带沉积物粒度特征     

韩旭娇  张国明  刘连友  严平  戴佳栋 《中国沙漠》2019,39(2):158-165

沙粒是区域地表沙化的重要物质基础,以呼伦湖西南部典型间歇性干涸盐湖的湖滨带为研究对象,通过野外采样和室内测定,分析沉积物粒度组成及平均粒径、标准偏差、偏度和峰态值等粒度参数,探讨粒度与可蚀性特征。结果表明:区内干涸盐湖湖滨带沉积物属沙壤土,干涸湖滨带是潜在的风蚀粉尘释放源;粉砂和细砂是湖滨带沉积物呈现空间变化的主要粒级,从湖心到湖滨带,沉积物粒径频率分布曲线呈三峰态向双峰态渐变,地表粗化现象明显;风力搬运侵蚀是表层沉积物粒度发生变化的主要原因。受主风向影响,呼伦湖西南部咸水湖干涸湖滨带存在沿主风向扩大趋势,如进一步连通成片可能发展为呼伦贝尔沙地新的风蚀区,应该引起重视。  相似文献   

顾及空间集聚程度的中国高温灾害危险性评价     

张婷  程昌秀 《地球信息科学学报》2019,21(6):865-874

高温危险性评估是高温灾害研究的基础性工作。本研究在传统高温灾害危险性评价的基础上增加了高温空间集聚程度指标,完善了高温危险性的评价角度,考虑了高温灾害群发对高温危险性的增强作用。基于高温日数、高温强度、高温空间集聚程度对1979-2017年中国高温危险性进行了综合评价,并分析了各项指标及其年际变化速率的空间分布特征,提取出高温综合高危区及和各指标同时增强的区域。研究结果表明：① 不考虑高温空间集聚程度会造成内蒙古西部及东北部、山西北部等地的高温危险性被低估,存在4级高温危险性被低估为2级或3级;② 目前高温综合危险性最强的地区分布在新疆天山南部、湖南东部等地,表现为年平均高温日数2036 d,高温强度1.190~2.180 ℃,平均集聚程度13.390~18.710 个;③ 江苏、内蒙古甘肃交界处及四川重庆交界处等地的3项评价指标均逐年显著增强,具体表现为从1979-2017年,年平均高温日数变率0.419~0.740 天/年,高温强度变率0.30~0.42 ℃/10年,平均集聚程度变率0.250~0.390 个/年。今后这些地区可能成为高温综合危险性最高的地区。该高温危险性评价方法有助于提升高温灾害风险评估的准确性,危险性变化趋势结果有助于预估未来高温灾害的高危区。  相似文献   

中国北方农牧交错带春季风速的年际变化与冬季海温的关系   总被引：1，自引：0，他引：1  

胡毅鸿  龚道溢  毛睿  石晓雪 《地理科学进展》2019,38(5):709-717

利用中国北方农牧交错带1979—2016年64个气象台站的逐日风速资料、ERSST海温数据以及ERA-Interim再分析资料,探讨了前期冬季海温与北方农牧交错带春季风速年际变化的关系。研究表明,北方农牧交错带春季的风速存在强烈的逐年波动,年际方差占总方差的比例为36%。影响农牧交错带春季风速年际变化的前期冬季海温在北大西洋20°N~65°N区域呈现“负、正、负”的异常分布,在北太平洋10°N~55°N、130°W~180°区域呈现“负、正”的异常分布。冬季的海温异常与研究区春季风速年际变化联系的桥梁是北半球大尺度大气环流的异常。当北大西洋海温从高纬至低纬呈现“负、正、负”的异常分布时,从北大西洋至东亚位势高度呈明显的“正、负、正、负”的波列特征;当北太平洋海温从高纬至低纬呈现“负、正”的异常分布时,从北太平洋至东亚位势高度呈“负、正、负、正、负、正”的三波型分布。二者均能影响东亚地区春季大气环流的变化,导致东亚地区上空产生一个异常的气旋性环流,该气旋性环流在对流层中层与低层均存在,是造成研究区风速变化的直接原因。冬季海温与研究区春季风速的显著相关,说明冬季海温对农牧交错带春季风速的年际变化具有超前指示意义。利用北大西洋和北太平洋海温异常中心区的冬季海温作为预报因子,建立春季风速预报模型,可以解释风速年际变化的32%,回报交叉验证结果表明,海温与风速的时间滞后关系是显著和稳健的。  相似文献   

青藏高原地表土壤水变化、影响因子及未来预估   总被引：2，自引：0，他引：2  

范科科  张强  孙鹏  宋长青  朱秀迪  余慧倩  申泽西 《地理学报》2019,74(3):520-533

土壤水分是地表和大气连接的纽带,在水文循环中扮演着重要角色。青藏高原作为“第三极”和“亚洲水塔”,其土壤水分对周边地区的气候如亚洲季风的形成和维持产生重要影响,也深刻影响着亚洲水资源的可利用量。基于分布在青藏高原3个气候区的100个站点的实测土壤水数据,对ECV、ERA、MERRA、Noah数据集进行评价,选择对土壤水分评估效果最好的数据集,分析各种气象要素对土壤水分时空格局的影响,并预估未来100年内青藏高原土壤水变化,探讨可能气候成因。结果表明：① Noah数据集对青藏高原历史时期土壤水分评估效果最好,相对其他地区,各数据集对那曲地区土壤水分评估效果最优;② 在各种气象因子中,降水是影响大部分地区土壤水分时空变化的最主要因子,但在喜马拉雅山脉地带,尤其山脉北坡,温度和太阳辐射有较高的影响;③ 1948-1970年土壤水分有明显的下降趋势,1970-1990年土壤水分呈波动变化,无明显趋势,1990-2005年土壤水分有一定的上升趋势,2005年后至今土壤水分有明显快速下降趋势：④ 不同未来情景,土壤水分有下降趋势,其中在CRP 8.5情景下,土壤水分下降最为明显,在2080年之后有更加显著的下降趋势;⑤ 未来降水和温度均呈上升趋势,其中干旱指数变化在RCP 8.5情景下呈下降趋势,在RCP 2.6和RCP 4.5情景下无明显变化,干旱指数在一定程度上能解释未来土壤水分的变化格局。  相似文献   

干旱强度及发生时间对华北平原五省冬小麦产量影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

余慧倩  张强  孙鹏  宋长青 《地理学报》2019,74(1):87-102

本文利用2001-2016年时间分辨率为8 d的MOD09A1和MOD16A2的数据集,构建了基于NDVI和ET/PET的干旱指数(DSI),分析华北平原五省不同程度的干旱在时间和空间上的分布情况,探究不同程度的干旱作用于冬小麦不同生长阶段对农作物产量产生的影响。研究表明:①年际分布上,2001-2002年干旱最为严重,其余年份干旱显著减缓,年内分布上,干旱主要集中发生在春季和秋季,夏季次之,冬季最少;②空间分布上,河北北部、河南南部、安徽及江苏的中部和北部、山东东部是干旱多发区;③干旱对冬小麦产量的影响研究表明,越冬期发生初旱对产量起促进作用,而在乳熟成熟阶段发生初旱则会导致农作物减产;轻旱发生在乳熟期会对冬小麦产量产生显著影响,而中旱发生在开花、乳熟成熟期都会对产量产生显著影响,随干旱程度加重,干旱对作物产量产生显著负作用的生长期越长;此外,在播种时若出现水分短缺也会对冬小麦的产量产生影响,尤其是发生重旱和特旱。研究不同强度干旱发生在不同生长阶段对冬小麦产量的影响,对研究区的灌溉时间规划以及保墒增产具有重要理论与现实意义。  相似文献   

地球系统空间格网及其应用模式   总被引：2，自引：1，他引：1  

吴立新  余接情 《地理与地理信息科学》2012,28(1):7-13

全球变化与地球系统科学研究涉及跨圈层、跨投影带的中-大-超大尺度问题,对全球地学信息系统(GGIS)、全球空间格网(GSG)及数字地球提出了新挑战。在剖析GSG研究现状的基础上,指出需从地球系统整体上设计一个多领域普适的全球三维空间格网———地球系统空间格网(ESSG),以支撑全球变化及地球系统科学研究。结合领域特点,提出了构建ESSG的8项基本要求,并基于球体退化八叉树格网(SDOG)设计并实现了一种满足该要求的SDOG-ESSG模型;介绍了SDOG-ESSG模型在地球系统空间数据集成、三维建模、多尺度表达、对象变化表达、数据检索与云服务、过程模拟及空间环境安全规划与可视化决策等方面的7种典型应用模式。  相似文献   

适应性球体退化八叉树格网及其编码方法   总被引：1，自引：1，他引：0  

余接情  吴立新 《地理与地理信息科学》2012,28(1):14-18

球体退化八叉树格网(SDOG)为具有经纬一致性、正交、粒度近似、非重叠、多层次性及多分辨率的三维全球空间格网(GSG),有望成为地球系统科学、全球GIS乃至数字地球的空间基础框架,但不便处理半径及球面维度上的分辨率非同步变化问题。该文在SDOG基础上沿某一方向进行独立递归细分,构建了一个能适应非同步变化的多分辨率的球体GSG———适应性SDOG,提出了其耦合退化Z(CDZ)曲线填充编码方法;并以NCEP提供的温度数据为实验,实现了基于适应性SDOG的全球大气温度场三维建模与可视化。结果表明:适应性SDOG具有更好的适应能力,能有效处理分辨率非同步变化问题,提高了SDOG作为全球空间基础框架的应用性能。  相似文献