VIIRS/DNB夜间灯光月度产品插补方法对比——以北京为例     

陈慕琳  蔡红艳 《地理科学进展》2019,38(1):126-138

新一代VIIRS/DNB(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day/Night Band)夜间灯光数据因其具备更精细的时空分辨率、数据不存在饱和现象、不同年份数据可比性强等优点而迅速代替DMSP/OLS(Defense Meteorological Satellite Program's Operational Linescan System)夜间灯光数据成为新的研究热点。但由于杂散光的污染,VIIRS/DNB夏季数据数值缺失严重,致使数据在空间和时间上不连续,因此,插补缺失数据成为后续应用的前提。鉴于此,论文从插补结果异常值、与参照值对比、计算性能三个方面,系统比较了三次样条插值(样条)、三次Hermite插值(Hermite)、灰色预测模型(GM)、三次指数平滑法(指数)4种插补方法的适用性,以期为插补VIIRS/DNB夜间灯光数据提供方法选择的依据。研究结果表明：①异常值比较方面,Hermite法未出现异常值,另外3种算法仅出现少量异常值(0.02%~1.34%);②与参照值的对比方面,Hermite法与参考值接近程度最高,GM接近程度最低,样条法和指数法介于两者中间;③算法性能比较方面,4种方法都具备计算简单、容易编程的特点,但指数法的算法时长是另外3种方法的10倍以上。因此,综合多方表现,当插补月份前后两侧均有足够长的原始数据时,插补效果好、计算速度快、不会出现过冲现象的Hermite法最适宜,样条法次之;当插补月份仅单侧有足够长的数据时,适宜采用指数法(插补效果好、计算速度较慢)或GM(插补效果偏低、计算速度快)进行插补。  相似文献   

冰冻圈服务综合区划理论与方法     

林浩曦  黄金川  效存德  漆潇潇  陈云谦 《地理学报》2020,75(3):631-646

冰冻圈是全球气候系统的主要圈层之一,既具有不可替代的气候效应,又维系着寒旱地区社会经济和自然生态系统良好运行,而中国是中低纬度地区冰川、积雪、冻土发育程度最高的国家。长期以来,针对冰冻圈“致害性”的研究众多,而聚焦冰冻圈服务的“致利性”研究则相对滞后,在此背景下着眼于人类福祉的冰冻圈服务识别与综合区划研究成为冰冻圈科学、人地系统可持续发展等的关键科学问题之一,也是目前迫切需要开展的研究方向。首先,确定以地域分异规律理论、人地关系地域系统理论、集合论和信息编码论等跨学科理论为研究基础;尔后,构建面向综合区划研究的冰冻圈服务分类体系,先以供需均衡模型为核心进行单项服务重要性空间识别,再以服务最大化模型为指导,通过区位熵算法判定冰冻圈主导服务的空间分布;最后,以三维魔方展开法为核心制定冰冻圈服务综合区划方案,将研究区划分多重空间层级、彼此独立完整、相互联系密切的冰冻圈服务单元。综上,形成综合自然供给和人文需求因素且适应地区特色的冰冻圈服务空间识别与综合区划技术体系和方法流程,为冰冻圈服务供给与社会经济发展需要架起一座桥梁,是满足国家重大战略需求和合理利用冰冻圈服务的必由之路。  相似文献   

喜马拉雅山脉中段土地覆被的垂直分异特征     

张镱锂  吴雪  郑度 《地理学报》2020,75(5):931-948

喜马拉雅山脉中段的珠穆朗玛峰等地,海拔高差巨大、生境复杂多变、土地覆被类型多样且植被垂直带谱完整,是全球范围内研究土地覆被垂直变化的理想场所。本文基于30 m空间分辨率的土地覆被数据（2010年）和DEM数据,在ArcGIS和Matlab平台的支持下,提出并运用脊线法、样带法和扇区法3种山地南北坡划分方法,研究了喜马拉雅山土地覆被垂直分布与结构差异。结果表明：① 山地土地覆被分布具有明确的垂直地带性结构特征,喜马拉雅中部土地覆被垂直带谱为南六北四式,土地覆被垂直带谱中具有人类活动的特点。② 南北坡之间的土地覆被垂直带谱差异明显,南坡土地覆被类型完整多样,北坡相对简单;对同类型土地覆被而言,南坡较北坡分布高程低、幅度宽。③ 依据各类型分布面积比随海拔变化情况,土地覆被类型在南北坡上的垂直分布可分为4种模式：冰川雪被、稀疏植被和草地为单峰分布型,裸地为南单峰北双峰分布型。④ 3种划分方法中,南坡的土地覆被垂直带结构具有相似性,而北坡的土地覆被垂直带结构存在差异,扇区法较好地反映了土地覆被自然分布格局。  相似文献   

国内外人口收缩的研究进展与展望     

刘振 戚伟王雪芹  刘盛和 《世界地理研究》2019,28(1):13-23

近年来随着全球人口出生率的下降，人口收缩逐渐成为全球面临的共同问题，这一现象在我国也日趋明显，未来需要持续的关注和研究。本文从人口收缩的内涵和测度方法、变化趋势及空间特征、影响因素等几个重要的方面对国内外的研究进行了系统的梳理和总结。基于现有的研究，国内对人口收缩的研究未来需要重点关注以下方面：一是需要加强人口收缩区空间演变特征及趋势的研究，总结过去不同时期及分析未来人口收缩的空间变化规律；二是需要结合我国人口变化的特点，建立人口收缩形成机理的理论框架，对人口收缩的影响因素进行探讨；三是需要进一步讨论人口收缩的正负社会经济效应及应对策略，尤其是根据不同区域的经济发展、资源环境状况进行有针对性的分类探讨；四是需要加强人口收缩区城镇化问题等区域发展重大问题的研究。  相似文献   

藏南羊卓雍错湖面大气湍流特征观测分析   总被引：2，自引：1，他引：1  

沈鹏珂  张雪芹 《湖泊科学》2019,31(1):243-255

湍流运动是大气边界层的本质特征，是地表与大气之间能量和物质交换的主要方式.本文利用2016和2017年4-10月藏南羊卓雍错湖泊涡动观测资料，分析了湖面大气湍流方差和湍流特征量的统计和变化特征.结果表明：（1）不稳定层结下，三维风速分量和超声虚温、水汽密度、CO₂密度的无量纲标准差随稳定度变化符合Monin-Obukhov相似理论的"1/3"或"-1/3"次幂律，垂直风速的拟合效果最好；稳定层结下，除CO₂密度无量纲标准差与稳定度无明显关系外，其他量基本上满足相似性规律；中性条件下，以上物理量的无量纲标准差分别趋近常数：3.57、3.93、0.77、20.91、6.35和11.96.（2）水平方向平均湍流强度（0.60和0.58）大于垂直方向（0.13），三维方向湍流强度与平均风速的变化呈显著负相关，相关系数分别为-0.39、-0.42和-0.34.（3）湖面湍流动能随风速呈线性增长，增长率达0.45 m/s；近中性层结时湍流动能最大，层结越稳定或不稳定湍流动能均减小.（4）湖泊下午到傍晚动量输送较强，13：00-22：30时间段平均动量通量达0.091 kg/（m·s²）；热量输送以潜热为主，潜热通量日平均值（77.3 W/m²）是感热通量（14.6 W/m²）的5.3倍，感热和潜热通量日变化峰值分别出现在5：30（22.4 W/m²）和16：00（106.6 W/m²）.  相似文献   

泛北极地区多年冻土活动层厚度演变   总被引：1，自引：1，他引：0  

蔡红艳  韩冬锐  杨林生  陈慕琳  杨小唤 《遥感学报》2020,24(8):1045-1059

深入理解泛北极地区多年冻土活动层厚度的演变, 对于全球碳通量模拟、气候变化预测及泛北极地区冻融风险评估具有重要意义。目前开展的泛北极地区多年冻土活动层厚度模拟与分析, 大多无法全覆盖或空间分辨率过低(25 km或是更大), 在景观尺度(公里级)上的多年冻土活动层厚度变化特征仍有待解析, 尤其是关键基础设施区的活动层厚度变化仍不清楚。本研究基于站点监测数据、MOD11B3地表温度数据、MCD12C1土地覆盖数据, 采用Stefan模型, 在公里级空间分辨率上模拟泛北极地区2001年—2017年多年冻土活动层厚度, 并解析泛北极地区及主要油气区多年冻土活动层厚度时空变化格局及主要原因。研究发现: 2001年—2017年泛北极地区约有78.4%的冻土区域多年冻土活动层厚度呈现增长趋势, 尽管全区多年平均的增长速率为0.22 cm/a (p<0.05), 但具有较强的时空差异性。显著增长区主要集中在加拿大西北部的落基山脉及劳伦琴高原一带以及俄罗斯中西伯利亚高原中部地区, 增加速率主要在0.5—1 cm/a；而减少区主要分布在加拿大的哈得孙湾沿岸平原、拉布拉多高原一带, 俄罗斯的东西伯利亚山地北部、中西伯利亚高原的北部、贝加尔湖以东区域和泰拉尔半岛一带。泛北极地区主要油气区多年冻土活动层厚度也以增加为主, 80%以上的油气区呈现增加趋势, 增长速率在0.1—0.7 cm/a。泛北极地区多年冻土活动层厚度变化与气温变化在空间上具有较好的一致性；积雪厚度与活动层厚度关系复杂；不同植被类型的多年冻土活动层厚度有所差异(林地>草地>稀树草原>灌丛), 且多年冻土活动层厚度变化与植被转化方向一致。该成果将有助于深入理解北半球高纬度多年冻土区冻融格局, 尤其可为冻土区的油气设施冻融风险识别与防控提供参考。  相似文献   

基于不同景观的LAI-ET时空协同效应研究——以蒙古高原和青藏高原为例（英文）     

田莉 《资源与生态学报(英文版)》2019,(3)

近几十年来,蒙古高原和青藏高原的增温速度高于全球变暖的平均水平,导致生态系统的结构和功能发生了显著变化。叶面积指数(LAI)和蒸散发(ET)在塑造陆地表面过程和气候方面发挥着重要作用。在文中,我们重点关注LAI和ET的时空变化及其相互关系。基于2000-2014年的MODIS产品,我们发现蒙古高原的LAI和ET之间存在普遍的正相关关系,而青藏高原则没有协同作用。总体而言,青藏高原LAI的显著增加(减少)区域占总面积的49.38%(50.62%),蒙古高原则为94.92%(5.09%);青藏高原ET增加区域面积占总面积的21.70%(124.10×10~3 km~2),蒙古高原为88.01%(341.60×10~3 km~2)。更重要的是,随着时间的推移,这种关系在整个空间中发生了很大的变化,并且在景观的某些部分发现了不匹配。需要通过观测和/或实验研究来探讨这些关系,包括植被特征及其干扰的影响。  相似文献   

民宿集聚区选址评价指标体系及应用（英文）     

龙飞  刘家明  虞虎  朱鹤  张书颖 《资源与生态学报(英文版)》2019,(3)

民宿集聚区的选址与资源环境和人文社会环境具有紧密联系。本研究运用层次分析法和专家咨询法,构建了包括经济环境因素、旅游业发展因素、地理环境因素、配套设施和经营条件5个要素评价层、20个评价指标、35个评价因子构成的民宿集聚区选址评价指标体系,并以杭州白乐桥和北京延庆千家店镇民宿集聚区为例,对选址评价指标进行验证和应用。分析结果表明,影响民宿集聚区选址的主要因素是经济环境因素(0.4396)、旅游业发展情况(0.3039)和地理环境因素(0.1405),配套设施情况(0.0545)、经营条件(0.0615)的影响较小。选择的白乐桥和千家店民宿集聚区两个案例区综合评价得分分别为92.644和88.734,均属于比较合理的民宿选址。本文研究有利于促进对民宿集聚区选址的认识,为民宿集聚区选址开发和建设提供可借鉴的思路。  相似文献   

青藏高原高寒草地总初级生产力变化的驱动机制及其对草地分类管理的启示（英文）     

孙维  李猛  王俊皓  付刚 《资源与生态学报(英文版)》2019,(5)

气候变化和人类活动对植被生产力的相对贡献尚未有足够的认识。本研究基于过程模型模拟了2000–2015年气候因子主导的青藏高原高寒草地的总初级生产力(GPPp),并将MODIS的总初级生产力作为人类活动和气候变化共同作用下的总初级生产力(GPPa)。人类活动消耗的总初级生产力(GPPh)等于GPPp减去GPPa。约75.63%和24.37%面积的GPPa分别表现为增加和减少趋势。气候变化和人类活动分别主导了约42.90%和32.72%面积的GPPa的增加。相反,气候变化和人类活动分别主导了约16.88%和7.49%面积的GPPa的减少。草甸的GPPp和GPPh的变化趋势的绝对值分别大于草原的GPPp和GPPh的变化趋势的绝对值。所有海拔的GPPp的变化都大于GPPh的变化,当海拔≥5000m(草甸)、4600m(草原)或4800m(草甸+草原)时,GPPp和GPPh都表现为降低趋势,这表明气候变化主导着海拔5000 m(草甸)、4600 m(草原)、4800 m(草甸+草原)以下的GPPa,而人类活动的减少主导着海拔5000 m(草甸),4600 m(草原)、4800 m(草甸+草原)及其以上海拔的GPPa。因此,GPPa变化的原因随着海拔、区域和草地类型的变化而变化,草地应该采用分类管理。  相似文献   

全球历史土地利用数据集中国草地数据可靠性评估     

何凡能  李士成  杨帆  李美娇 《中国科学:地球科学》2019,(2)

全球历史土地利用数据集已在全球变化研究中得到了广泛的应用,但其草地数据在区域尺度上的可靠性,尚未得到验证和评估.文章以中国学者基于历史文献重建的过去百年中国草地数据集(葛氏数据集)、过去300年中国东北地区数据集(叶氏数据集)以及1980～2015年中国遥感土地利用/覆盖数据库(CLUDs)为基准,采用趋势对比法、相对差异比值法和空间网格对比法对HYDE3.1、HYDE3.2、SAGE和PJ等全球数据集中国草地数据的可靠性进行评估.结果表明:(1)全球数据集中国历史草地数据与本国学者所重建的数据相比,不仅呈现的变化趋势完全相悖,而且绝对数量也存在巨大差异.(2)从2000年中国草地空间格局看, HYDE3.1、HYDE3.2和SAGE与CLUDs的草地数据对比,相对差异率大于60%的网格占比分别高达50.9%、52.8%和63.0%.而小于20%的网格占比分别仅为24.9%、26.7%和16.0%.(3)从东北地区过去300年草地空间动态过程看, HYDE3.2数据反映了草地空间分布呈不断扩张态势,而本国学者重建的结果则反映了该地区随土地垦殖活动的增强,草地空间分布范围日渐萎缩的特征.(4)造成上述差异的原因除全球数据集与中国区域数据集秉承不同草地概念的内涵外,主要是源于区域性不同土地利用范式而形成的不同的逻辑基础与重建方法.  相似文献