1982_1998年中国不同地区地表反照率变化原因初探
汶川8级地震前后陕西地形变异常特征分析

汶川8级地震前后陕西地形变异常特征分析邢西淳;毛娟;邵辉成【摘要】The characteristics of vertical deformation in Guanzhong area and the ground tilt in Shaanxi province are analyzed. The results show that the vertical deformation appeared periodic, tendency turning and acceleration variation in Nandatong, Dayuan, Jianyukou, Qinghekou, Kouzhen; the tidal factor y of ground tilt appeared anomalous variation about three months before Wenchuan Ms 8.0 earthquake.%分析了汶川8.0级地震前后的关中垂直形变及陕西地区地倾斜变化特征。
结果表明:震前,跨断层垂直形变表现出阶段性变化特征,南大同、大塬、涧峪口、清河口、口镇等场地的垂直形变出现了明显的趋势转折、加速变化。
汉中、宝鸡、乾县、西安台的地倾斜潮汐因子γ存在3个月左右异常变化。
【期刊名称】《高原地震》【年(卷),期】2011(023)004【总页数】7页(P17-23)【关键词】汶川地震;垂直形变;潮汐因子γ【作者】邢西淳;毛娟;邵辉成【作者单位】陕西省地震局泾阳地震台,陕西咸阳713704;陕西省地震局泾阳地震台,陕西咸阳713704;陕西省地震局,陕西西安710068【正文语种】中文【中图分类】P315.7552008年5月12日发生的汶川8.0级地震是我国建国以来地震烈度最大、经济损失最为惨重的一次破坏性地震。
这次强烈地震发生在龙门山断裂带,该断裂带位于四川省的西北部,是由一系列压性、压扭性断裂及褶皱组成的一条著名的逆冲断裂带[1],主要由3条断裂组成,自西北向东南分别为汶川—茂汶断裂(龙门山后山断裂)、映秀—北川断裂(龙门山中央断裂)、灌县—安县断裂(龙门山前山断裂)。
中高分辨率地表反照率反演算法

中高分辨率地表反照率反演算法毋杰;张虎;刘朋飞【摘要】为了在中高分辨率地表反照率遥感反演算法中体现地表反射各向异性特征,以两景Landsat-8地表反射率数据为例,利用在时空对应的MODISBRDF产品中提取的地表反射各向异性先验知识,反演得到30m空间分辨率的地表反照率产品,并将结果与朗伯假设地表反照率和地面站点实测反照率数据进行比较.结果表明:①基于朗伯假设所得地表反照率与地表实测反照率存在明显差异,这种差异会随太阳天顶角的变化而变化,最大相对差异约为4%;②基于MODIS BRDF产品提取的地表反射各向异性先验知识可以较好地改善地表反照率的反演精度,与地面实测数据具有更好的一致性.【期刊名称】《天津师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(037)002【总页数】5页(P45-49)【关键词】各向异性特征;地表反照率;先验知识;反演精度;两景Landsat-8数据;MODIS BRDF产品【作者】毋杰;张虎;刘朋飞【作者单位】天津师范大学城市与环境科学学院,天津300387;天津师范大学城市与环境科学学院,天津300387;天津师范大学城市与环境科学学院,天津300387【正文语种】中文【中图分类】P46;TP701地表反照率是研究地表能量收支平衡和全球气候变化的重要参数之一,也是地面对太阳短波辐射反射能力的体现,其定义为地表反射入射的太阳辐射能量与入射太阳辐射能量的比值[1].地球表面对入射太阳辐射的反射是各向异性的,即反射不仅具有方向性,而且这种方向性还依赖于入射和出射的方向而异[2].反照率是方向反射率在入射和出射半球空间的积分,因此由遥感反射率数据精确反演地表反照率需要考虑地表反射的各向异性特征.目前的研究中,通常采用二项性反射函数(BRDF)描述地表反射的各向异性特性,BRDF为来自入射方向的地表辐照度的微增量与其所引起的反射方向的反射辐射亮度增量间的比值[3].精确地由地表反射率数据反演地表BRDF和反照率需要以数量充足且能够描述地表反射各向异性特征的多角度数据为基础[4].目前,低分辨率地表反照率产品多依赖于时间和空间上累积获取的多角度数据[2],而大部分中高分辨率遥感卫星的重返周期长且一景图像的覆盖能力有限,同时地表经常被云层覆盖,很难在短时间内获得数量充足的多角度数据.中高分辨率遥感可以提供丰富的地表信息,是人类了解地面覆盖情况的有利工具,但一般情况下,这些数据仅有一个靠近天顶方向的观测.为了充分利用中高分辨率遥感数据,提高地表反照率的空间分辨率,通常需要借助于先验知识[5-6].从历史BRDF产品数据集中有效地提取地表反射各向异性先验信息,改善中高分辨率地表反照率的反演精度是目前研究的热点和难点问题之一.Shuai等[7]利用Landsat地表反射率数据和时空对应的MODIS数据,通过对Landsat数据进行分类,并从相应的MODIS纯像元中提取地表反射各向异性先验知识,最终反演了30 m空间分辨率地表反照率产品.Vermote等[8]在2009年提出衡量不同地表类型的BRDF中体散射和几何光学散射强度的参数R和V均与NDVI呈线性关系.基于这一方法,Franch等[9]利用Landsat数据及MODIS CMG数据反演得到了30 m地表反照率产品.中高分辨率地表反照率数据对研究人类活动对地表特征的影响以及全球地表类型和气候变化等具有重要意义.本研究基于Landsat-8提供的单一方向反射率数据,利用由与其时空对应的MODIS BRDF粗分辨率产品提取的地表反射各向异性先验知识,反演30 m空间分辨率地表反照率,并将反演所得结果分别与朗伯假设及地表实测反照率结果进行对比和验证.1.1 核驱动模型核驱动模型用具有一定物理意义的核的线性组合描述地表的二向性反射特征,常用于从多角度观测数据反演地表反照率.核驱动模型将地表的散射特征表示为各向同性散射、体散射和几何光学散射的加权和的形式[10-12]:式(1)中:R为二向反射率;θi为太阳天顶角;θr为观测天顶角;φ为相对方位角;λ为波长;Kvol和Kgeo分别为体散射核和几何光学散射核,均是关于入射角和观测角的函数;fiso、fvol和fgeo均为与波长相关的常系数,分别用以表示各向同散射、体散射和几何光学散射在二向反射率中所作的贡献.核仅与太阳及观测角度有关,与待反演参数无关.核的积分可预先求出,将核的积分以fiso、fvol和fgeo为权重相加,即可求出相应的黑天空反照率αbsa和白天空反照率αwsa[10].将2种反照率以天空直射光和散射光各自所占的比例为权重相加,即可得到真实地表反照率[13]式(2)中:S(θi,τ(λ))为天空散射光所占的比例,是关于气溶胶光学厚度τ、太阳天顶角θi和波长λ的函数.除太阳天顶角较大时,式(2)均可以精确地模拟地表真实反照率.1.2 数据处理陆地卫星Landsat-8地表反射率数据由美国地质调查局提供,数据的空间分辨率为30 m,其大气校正由LEDAPS(Landsat ecosystem disturbance adaptive processing system,LEDAPS)系统实现.两景Landsat数据的分幅号分别为045035和023036,为研究太阳天顶角及不同下垫面对反照率的影响,选用了2015年不同生长季的数据进行研究.所选两景Landsat数据涵盖了地表辐射能量收支观测网(SURFRAD)的2个地面观测站点[7],站点名分别为DRA(desert rock station,DRA)和GWN(goodwill creek,GWN),2个站点的经度和纬度分别为36.623°N、116.019°W和34.255°N、89.873°W,相应的地表类型分别是裸地和草地.地面观测站点的实测反照率数据被用于验证卫星数据反演结果的精度.MODIS是搭载在两颗极地轨道环境遥感卫星Terra和Aqua上的中分辨率成像光谱仪,传感器可实现每日上、下午分别对同一地点观测一次,其最大观测天顶角可达70°.根据半经验线性核驱动模型拟合16 d观测周期内累积的MODIS多角度观测数据,美国国家航空航天局提供了自2000年以来的全球BRDF/反照率产品(MCD43A1),其时间分辨率为8 d,空间分辨为500 m[2,14].在空间范围内,与所选两景Landsat数据对应的MODIS BRDF产品的分幅号分别为H08V05和H10V05.MODIS BRDF产品在本研究中被用于提取地表反射各向异性先验知识,为了保证时间一致,所选MODIS BRDF产品在时间范围上涵盖了相应Landsat数据的观测日期.将由MODIS BRDF产品提取的地表反射各向异性先验知识应用于Landsat地表反射率反演地表反照率时,首先需要用MRT(MODIS reprojection tool,MRT)工具将MODIS BRDF产品由正弦投影转换为横轴墨卡托(universal transverse mercator,UTM)投影;然后根据Landsat的空间范围对MODIS数据进行裁减;最终基于核驱动模型,利用地表反射各向异性先验知识模拟所得方向反射率与Landsat地表反射率间的关系,反演得到地表反照率.此外,Landsat数据和MODIS数据的空间分辨率存在较大差异,本研究主要探索从粗分辨率的MODIS BRDF产品中快速提取地表反射各向异性先验知识,并将其应用于改善中高分辨率地表照率遥感反演精度的方法,因此暂不考虑地表反射各向异性特征的尺度效应.对于地面站点的实测反照率数据,为了尽可能消除随机噪声的影响,使地面实测数据更有代表性,本研究将卫星过境前后10 min实测数据的均值与通过Landsat卫星数据反演所得结果进行比较.1.3 基于先验BRDF知识的反照率反演算法地表反照率的反演过程中需要考虑地表反射各向异性特征,本研究以核驱动模型为基础,将与研究区对应的MODIS BRDF产品的均值作为地表反射各向异性先验知识,通过Landsat天顶方向反射率数据对其进行调整,最终反演得到30 m空间分辨率的地表反照率[5].Landsat仅具有天顶方向附近的反射率数据,假设Landsat的方向反射率为ρ,基于从MODIS BRDF产品中提取的地表反射各向异性先验知识,根据核驱动模型前向计算与实测反射率ρ具有相同观测几何的模拟反射率数据ρ′.参考根据多角度数据和最小二乘法对地表反射各向异性先验知识进行调整的方法[6],当仅有一个方向反射率时,调整系数a可以直接根据具有相同观测几何的实测和模拟方向反射率的比值求出[7].地表反射各向异性先验知识(BRDF′)与调整系数a相乘后所得BRDF,BRDF在Landsat反射率数据观测方向上的结果等于ρ,同时BRDF还能够体现整个空间范围内的反射各向异性特征.调整系数a及待反演的BRDF的计算公式为将反演所得地表BRDF在空间范围内进行积分后即可得到相应的地表黑、白天空反照率,再根据直射光与散射光的比例最终确定真实地表反照率.由于遥感卫星的测量在分离的、波段较窄的不连续波长区域内进行,因此通过上述方法所得反照率为窄波段地表反照率,为了描述真实地表反照率,还需要将其向宽波段(0.3~4.0 μm)反照率进行转换.基于Liang等[15]的研究,Landsat-8窄波段反照率向宽波段反照率的转换方程为式(5)中:α为宽波段地表反照率;αi为第i个波段的窄波段地表反照率.基于Landsat地表反射率数据和与其时空对应的MODIS BRDF产品中提取的地表反射各向异性先验知识,反演得到30 m空间分辨率地表反照率,结果如图1和图2所示.其中,图1给出了2015年2月5日和2015年7月15日,分幅号为045035的Landsat数据及由MODIS BRDF产品提取的地表反射各向异性先验知识反演所得地表反照率产品.图2为基于朗伯假设反演所得地表反照率,即将方向反射率直接作为地表反照率.由图1和图2可以看出,中高分辨率地表反照率可以提供更多的地表细部特征,如山谷的沟壑、地形的起伏等.从时间上来看,2月份研究区域内反照率间的相对差异明显大于7月份的相对差异,主要原因有:①2月份的太阳天顶角较大,在山区形成了较大面积的阴影,造成这些区域对应的反照率较小;②随着时间的变化,2月份的部分裸地在7月份被植被覆盖,造成7月份部分区域地表反照率下降.由图1和图2还可以看出,基于地表反射各向异性先验知识反演所得地表反照率与朗伯假设条件下所得地表反照率具有相似的空间分布特征,但由于朗伯假设没有考虑地表反射的各向异性特征,其反演结果明显大于借助于地表反射各向异性先验知识反演所得地表反照率.此外,朗伯假设对反照率的影响与太阳天顶角有关,图1和2中,2月份和7月份的太阳天顶角分别约为56°和25°,当太阳天顶角较大时,朗伯假设的结果明显大于基于地表反射各向异性先验知识反演所得地表反照率.为了验证基于地表反射各向异性先验知识反演所得地表反照率的精度,利用地表实测反照率数据对反演结果作进一步验证.地面站点的观测范围约为90 m,而Landsat数据的空间分辨率为30 m.地面站点的观测范围在空间内对应了Landsat 数据3×3个像元的范围.为保证不同数据空间范围的一致性,将与地面站点对应的Landsat像元附近3×3个像元的反照率均值与地表实测数据进行对比.图3为DRA站点和GWN站点在2015年2月、4月、7月和10月中4个时间点时,基于先验知识反演所得反照率、基于朗伯假设反演所得反照率与地表实测数据间的对比结果.由图3中对比结果可以看出,在DRA站点,根据地表反射各向异性先验知识所得反照率与地面实测反照率一致性较高,而朗伯假设条件下所得反照率要明显大于地表实测反照率,且这一差异随时间不同而有所改变,最大相对差异约为4%.此外,DRA站点附近春、秋季反照率高于夏季反照率,这是因为春、秋季地表没有或少有植被覆盖,而夏季植被增多造成地表反照率变小.GWN站点的地表类型主要为草地,由于植被对太阳辐射的吸收作用,造成同一时间段该站点处地表反照率数据比地表类型为裸地的DRA站点的反照率低.GWN站点反照率对比结果与DRA站点的相似,即朗伯假设的结果明显大于实测数据,与实测数据间的最大相对差异约为4%,而由地表反射各向异性先验知识反演所得地表反照率与地表实测数据一致性较高.为了研究太阳天顶角对反演结果的影响作用,图3还给出了各Landsat数据的观测太阳天顶角大小.由图3可知,当太阳天顶角较大时,基于朗伯假设反演所得地表反照率明显高于地表实测数据,而基于地表反射各向异性先验知识反演所得地表反照率与地表实测数据一致性较高,这与图1和图2所得结论一致.反照率的反演精度与地表反射各向异性特征及反射率的空间分布位置等密切相关,由于在选取地面站点时,通常要求站点周围地物较为均一,导致朗伯假设在这些位置处的影响并不十分显著,但在其他地表反射各向异性较显著的区域,朗伯假设可能会引入更大的误差.而基于地表反射各向异性先验知识的反演方法考虑了地表反射各向异性特征,可以有效改善地表反照率的反演精度,提供更精确的地表反照率产品.地表反射通常是各向异性的,因此在利用遥感数据反演地表反照率时需要考虑地表反射各向异性特征对地表反照率反演的影响作用.中高分辨率地表反照率产品不仅可以提供下垫面主要的空间分布特征,还可以提供丰富的地表细部特征.本研究从MODIS BRDF产品中快速提取地表反射各向异性先验知识,即以MODIS BRDF产品的均值作为地表反射各向异性先验知识,通过Landsat-8地表反射率数据反演30m地表反照率产品,并将反演所得结果与朗伯假设地表反照率及地面站点实测反照率进行对比,结果表明:(1)基于朗伯假设所得地表反照率与地表实测反照率的差异与太阳天顶角的大小及下垫面的反射各向异性特征密切相关,当太阳天顶角较大时,二者的最大相对差异可达4%左右.(2)基于从MODIS BRDF产品提取的地表反射各向异性先验知识反演所得反照率明显优于朗伯假设所得结果,与地面站点实测数据具有较高的一致性.将MODIS BRDF产品的均值作为地表反射各向异性先验知识,能够在一定程度上改善高分辨率地表反照率的反演精度.中高空间分辨率卫星遥感技术在近几年得到快速发展,对现有反照率产品的验证及其反演算法的改进成为近几年研究的热点.本研究反演算法简单高效,为大规模反演地表反照率提供了方法和思路,在未来研究人类活动对地表特征的影响以及全球地表类型和气候变化等方面具有重要意义.在以后的研究中,将深入研究地表各向异性反射特征对地表反照率的影响作用,从历史BRDF产品中快速、精确地提取地表反射各向异性先验知识,从而改善中高分辨率地表反照率的反演精度.【相关文献】[1] DICKINSON R nd surface processes and climate surface albedos and energy balance[J].Advances in Geophysics,1983,25:305-353.[2] SCHAAF C B,GAO F,STRAHLER A H,et al.First operational BRDF,albedo nadir reflectance products from MODIS[J].Remote Sensing of Environment,2002,83(1/2):135-148.[3] NICODEMUS F E,RICHMOND J C,HSIA J J,et al.Geometrical considerations and nomenclature for reflectance[J].Applied Optics,1977,9:1474-1475.[4]JIN Y F,SCHAAF C B,GAO F,et al.Consistency of 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1998年中国历史地理研究综述
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1998年中国历史地理研究综述华林甫本年度的历史地理研究,出版了十多部学术著作,发表了一百多篇学术论文。
主要著作有:作为北大院士文库之一的《侯仁之文集》(北大出版社,1998年)、史念海著《河山集》第六集(山西人民出版社,1997年)、史念海主编《陕西通史·历史地理卷》 (陕西师大出版社,1998年)、马正林编著《中国城市历史地理》(山东教育出版社,1998年)、杜瑜著《舆地图籍》(辽海出版社,1997年)、《周振鹤自选集》与《葛剑雄自选集》(均由广西师大出版社出版)、李志庭著《浙江地区开发探源》(江西教育出版社,1997)、刘统著《唐代羁縻府州研究》(西北大学出版社,1998年9月)、冯季昌著《东北历史地理研究》(香港同泽出版社,1996年)、牛平汉编著《明代地理沿革综表》(中国地图出版社,1997年)、王子今著《秦汉区域文化研究》(四川人民出版社,1998年)、蓝勇著《西南历史文化地理》(西南师大出版社,1997年)、周宏伟著《广东历史农业地理》(湖南教育出版社)、李勇先著《舆地纪胜研究》(巴蜀书社,1998年)等。
8月中旬在沈阳市召开两年一度的历史地理学术讨论会,会议论文集《东北亚历史地理研究》(中州古籍出版社,1998年)也已出版。
历史地理各个领域的进展,主要体现在以下八个方面:一学科理论研究有新意尹国蔚《历史地理学科性质评议》(载《史学理论研究》第2期)一文,回顾了中外学者关于历史地理学科性质的历史说、地理说、边缘说等各种观点,比较分析了关于这一理论问题中存在的四种矛盾,即二元性论、边缘与非边缘之争、自然与人文之争、历史地理从属于现代地理的自相牴牾,认为时至今日,对历史地理学科性质的认识不应再囿于传统观念的束缚,不同学科出身的人从事这项工作正好说明历史地理学的博大精深,因而他将历史地理学重新定义为:它利用历史学的方法而非历史、利用地理学的方法而非地理,与历史、地理相关而非介于其间或边缘,它是一门关于有史以来自然与人文地理现象兼包并蓄的独立的综合性学科。
中国地区近10年地表反照率变化趋势
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MC 4 C D 3 3数 据 时 间 分 辨 率 为 8天 , 间 分 辨 空 率 为 0 0 。是 经 过 大 气 校 正 的 基 于 双 向 反 射 函 数 .5, ( R F 模 型 计 算 的 反 照 率 。J n ta B D ) o ah n等 的 研 究 表 明 双 星 数 据 更 为 精 确 。 其 是 在 秋 冬 季 节 的 表 现 更 尤
模 式 计算 的地 表 反 照 率 进 行 了 埘 比 , 分 析 了模 式 并 计 算 存 在 误 差 的可 能 原 冈 。研 究 发 现 模 式 计 算 的 反
照 率 存 植 被 稀 疏 地 区 偏 差 较 大 , 积 雪 变 化 的 复 杂 对 性 难 以应 对 , 式 中 对 下 垫 面 类 型 的 划 分 包 含 了 许 模 多 先 验 的 预 定 参 数 , 杂 的 计 算 过 程 中 使 用 了 许 多 复
对 积分而来 , 实 的谱 反照 率 可 由二 者 的线性 真
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率变 化趋势 的分析 , 准确估计 气候变化 的趋势 , 对 提
高 中 长 期 的气 候 预 报 水 平 有 重 要 的 意 义 。 以 往 的研 究 针 对 不 同 下 垫 面 状 况 进 行 一 定 的 分 析 , 青 藏 如 高 原 地 区 的 反 照 率 四 季 分 布 和 干 旱 半 f 旱 地 区 的 反
的 特 性 上 取 得 了许 多 进 展 。 。但 是 对 于 大 范 围反 照 率 较 长时 间 的 变 化 趋 势 相 关 研 究 还 较 少 , 多 数 研 大
半干旱区不同下垫面地表反照率变化特征
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半干旱区不同下垫面地表反照率变化特征【引言】地表反照率是指地表对太阳辐射的反射能力,是地表能量收支的重要组成部分,对气候变化、水循环、生态系统和农业等方面具有重要影响。
在半干旱区,地表反照率受到气候、地表类型以及人类活动的影响,呈现出较大的空间和时间变化特征。
本文将探讨半干旱区不同下垫面地表反照率的变化规律和特征。
【主体部分】1. 半干旱区的地表反照率变化影响因素半干旱区的地表反照率变化受到多个因素的影响。
起首,气候因素是主要的影响因素之一。
气候因素包括太阳辐射、气温、降水等,这些气候因素的变化将直接影响地表反照率。
其次,地表类型也是影响地表反照率的重要因素。
不同的地表类型具有不同的光学性质,对太阳辐射的吸纳和反射也有所不同,从而引起地表反照率的变化。
另外,人类活动也会对地表反照率产生重要的影响,例如城市化过程中的建筑物、道路和水泥等人造结构会增加地表的反照率。
2. 不同地表类型的地表反照率变化特征不同地表类型的地表反照率变化特征有所不同。
例如,植被遮盖的地表反照率较低,因为植被能够吸纳太阳辐射,从而缩减了反射。
植被遮盖的地表反照率具有明显的季节性变化,夏季由于植被生长旺盛,反照率较低;而冬季植被凋落,反照率较高。
干旱地区的裸露土壤反照率较高,因为土壤没有植被遮盖,光线直接反射。
而沙漠地区由于沙尘的存在,反照率更高。
水域的反照率较低,因为水能够吸纳太阳辐射。
而城市地区由于大量的人造结构,反照率更高。
3. 气候因素对地表反照率的影响气候因素对地表反照率具有重要影响。
太阳辐射是最主要的气候因素,直接影响地表反照率。
太阳辐射的强度和角度对地表反照率有着明显的影响。
气温对地表反照率也有较大影响,高温下地表的反照率较低,而低温下地表的反照率较高。
降水对地表反照率的影响较为复杂,低降水条件下,地表干燥,反照率较高,而高降水条件下地表潮湿,反照率较低。
4. 人类活动对地表反照率的影响人类活动对地表反照率产生了重要影响。
对98长江特大洪水灾害的分析
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对98长江特大洪水灾害的分析对98长江特大洪水灾害的分析1014021030 汪勇一、98洪水简介1998年长江特大洪水,是继1931年和1954年两次洪水后,本世纪发生的又一次全流域型的特大洪水。
这次洪水造成了4150人死亡,直接经济损失达到了2551亿元,给中国人民带来了巨大的灾难。
二、1954与1998年长江两次全流域特大洪水比较1998年长江特大洪水的降水量没有超过1954年,但其水位却比1954年高(图一)1954与1998年长江两次全流域特大洪水比较(图一)这场洪水的原因可分为自然原因和非自然原因。
自然因素有:厄尔尼诺现象使中国的北方和长江一带形成了两个大的降雨区。
西太平洋副热带高压南退,位置偏南偏西使欧亚高原和青藏高原上的积雪融化加速,由于湿度加大,1998年7月中旬开始,造成了长江上游一带暴雨现象发生极为频繁。
1998年6月到8月,乌拉尔山、贝加尔湖和鄂霍茨克海三个地区出现阻塞高压形势,造成西伯利亚的冷空气较易南下,这也是长江一带多雨的原因之一。
总结来说就是降雨集中且强度大。
而我今天研究的是用生态学三大定律来分析98长江特大洪水的非自然因素。
据相关资料记载,1998年的洪水总量为100亿m3。
而1954年的安全蓄洪量为400多亿m3,1998年蓄洪总量约为100亿m3,其中有效蓄洪量估计才50多亿m3。
由此可以看出长江流域的洪水储蓄能力降低以及河道的行洪能力下降。
而造成这种原因的就是认为的破坏了生态系统的平衡,受到了大自然的惩罚。
在自然灾害面前,人类显得很脆弱,但致使灾后发生的原因,人类又有着不可推卸的责任。
我们需要正确认识自己的错误,总结灾害发生的原因,制定相应的措施,保持神态平衡,尽可能减少灾害发生的可能性,避免巨大的损失,保证我们的生命安全。
三、生态学三大定律分析98长江洪水(1)生态学第一定律:我们的任何行动都不是孤立的,对自然界的任何侵犯都具有无数的效应,其中许多是不可逆的(多效应原理)。
1981-1998年我国城市土地利用效率实证分析

1981-1998年我国城市土地利用效率实证分析中国社会科学院工业经济研究所曹建海(经济学人·北京)1.城市用地规模状况建国以来特别是改革开放以来,我国城市区域扩张十分迅速。
近年来,随着城市政府管理农村的城乡一体化体制的推进,城市面积迅速增加,许多城市如北京、上海、天津、哈尔滨、武汉、南京、广州等特大城市周围的若干县区,均已建设成为城市新区。
城市经济的快速发展及由此引起的城市规模扩张,使城市对周围地区的辐射作用大大加强,以大城市为中心的多层次、功能互补的城市群(带)逐步形成。
例如目前我国的东部沿海地区出现的以北京、天津、青岛、沈阳、大连为中心的环渤海城市群,以上海、南京、杭州、宁波为中心的长江三角洲城市群,以广州、深圳为中心的长江三角洲城市群。
大量的研究表明,城市化和城市扩张是推动、支持我国经济20年高速增长的“奇迹”的重要力量,并且今后仍将是我国经济增长的巨大推动力。
资料来源:(1)建设部计划财务司,《城市建设统计年报》(1982-1999);(2)国家统计局,1999,《中国城市50年》,中国统计出版社。
城市经济发展在发挥促进推进工业化和城乡经济社会形态转型等积极作用的同时,也带来了严重的负面影响。
随着城市化的快速推进,城市各项建设迅速发展,从1981年到1998年,全国设市城市建成区用地每年增加约820.1平方公里(折合212405.9公顷)。
1981年我国城市建成区面积仅7438平方公里,1998年增加到21379.56平方公里,为1981年的2.87倍,年平均增长6.5%。
这是一个惊人的速度。
城市用地的外延扩展使得平均每年高达接近60%的耕地被占用,折合127443.5公顷,而且多为近郊区优质、高产的良田、菜地。
在长江三角洲和珠江三角洲,这些城市化高速发展的地区也成为我国人多地少、人地矛盾最为突出的地区。
在城市用地的迅速扩展过程中,城市土地利用的方向失控,使本来十分紧缺的土地资源的浪费严重,主要表现在:第一、一些城市之间结构趋同、重复建设,造成土地资源和财力物力的巨大浪费在城市发展规划中,全国曾有75个城市提出要建成国际大都市,仅珠江三角洲就有5个。
中国北方地区森林覆盖及反照率年际变化
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中国北方地区森林覆盖及反照率年际变化赵久佳;张晓丽【摘要】中国北方地区(35°N以北的区域)地域辽阔,生态环境脆弱,这里的森林覆盖及反照率变化情况影响着地区乃至全球生态安全的大局.为了评估该地区近年来的生态建设成果,收集了2003-2012年该地区的中分辨率成像光谱仪(MODIS)土地覆盖类型和反照率产品数据,并区分森林覆盖类型、分气候区对该地区典型夏季时相的森林覆盖和反照率的空间和统计变化情况及其相互间的关系进行了研究分析.结果表明:①10 a间,该地区的森林覆盖率由8.51%增长到10.27%,净增长1.57%,森林退化比例为1.447%,森林新增比例为3.017%.增长比例最快的森林类型是常绿针叶林,增长量最大的森林类型是混交林.各气候区2012年的森林覆盖率均明显高于2003年,变化区域主要集中在大兴安岭、小兴安岭和长白山一带,其次是北京及周边省份,另外还有陕甘宁和新疆西部等地区.②温带季风气候区反照率整体水平保持不变,约为0.150 0.温带大陆性气候区和高原山地气候区的反照率呈现逐年下降趋势,反照率约为0.190 0~0.200 0,且高原山地气候区的反照率下降明显.③森林增加和退化主要在发生在不同植被覆盖(森林、草地和农田)之间,不变林、新增林和退化林的夏季同期反照率差异较小,分别为0.007 0,-0.003 9和-0.008 9.对于裸土地表,新增林具有明显的降低反照率效应.不同地类转化为常绿针叶林和灌丛的反照率降低效应明显,表明常绿针叶林和灌丛对于反照率降低效应明显,从能量平衡角度来讲具有更佳的生态功能.【期刊名称】《浙江农林大学学报》【年(卷),期】2015(032)005【总页数】8页(P683-690)【关键词】森林生态学;森林覆盖率;分类;土地覆盖;反照率;中国北方【作者】赵久佳;张晓丽【作者单位】北京林业大学林学院,北京100083;北京林业大学林学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】S718.5随着人类社会的发展,人口的增加和工业化的进程,人类活动直接或间接地对全球土地覆盖、地表能量平衡和相应的生态环境功能产生了深远影响,其结果往往将导致地区甚至全球的气候变化[1~4]。
2013高考地理复习选修六环境保护汇总

选修六环境保护随堂演练巩固1 •某中学研究性学习小组考察了该校附近的地理环境,并绘制了学校周边的简易地理图(如下图)。
该小组在考察时发现,学校附近的工厂尚未对污染进行治理。
请你结合示意图帮他们完善研究成果。
(1) 根据调查发现:学校可能受到来自三个方面的环境污染,分别是:①________ ;②_______③_______ 。
(2) 根据研究成果,小组成员向学校建议:改善学校环境,在学校周边进行绿化,减少污染,建议建造两条绿化带。
请用阴影在图中画出来,分别标明D带和E带,并在下面写出这两个绿化带的作用:D ______________________ 带。
E带 ___________________________ 。
【解析】第(1)题,读图获取信息,水泥厂、化工厂以及铁路等所产生的污染对学校产生影响。
第(2 )题,绿化带能改善环境,对大气污染和噪音污染起到净化作用。
因此图中的绿化带应该建在水泥厂、化工厂与学校之间和铁路与学校之间。
【答案】(1)水泥厂的大气污染化工厂的水污染铁路的噪声污染(2) 图略。
(D在水泥厂、化工厂与学校之间,E在铁路与学校之间)净化空气、吸烟除尘、美化环境减轻噪声、美化环境2 |整合题)随着现代社会的发展,电子废弃物正成为新的危险废物污染源,阅读材料,完成下列问题。
材料一:电子电器产品是20世纪增长最快的产品之一。
随着科学技术的发展与革新,电子产品更新速度越来越快,电子产品的使用寿命相应会缩短,这将使电子废弃物的数量呈直线增长。
材料二:20世纪90年代以后,在欧美、日本等发达国家开始研究并进行了工业规模的回收利用。
电子废弃物处理的基本工艺流程大致如下图所示。
(1)不合理的电子废弃物处置方式会引起哪些主要危害(2)从源头控制的角度来看,生产者采取哪些措施可减少电子垃圾的危害?【解析】第(1)题,电子废弃物不合理的处置方式可能造成大气污染、水体污染和土壤污染,并最终危害人体健康。
3-8.我国西北地区地表反照率的遥感研究

收稿日期:2000-12-03;修订日期:2001-3-22基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(G 1999043404);国家自然科学基金重大项目(39899374)作者简介:陈云浩(1974-),男,安徽固镇人,北京师范大学资源科学研究所博士后。
研究方向:生态环境遥感。
E 2mail :cyh @文章编号:1000-0690(2001)04-0327-07我国西北地区地表反照率的遥感研究陈云浩,李晓兵,谢 锋(北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室,北京师范大学资源科学研究所,北京100875)摘要:由于地表反照率受地球表面覆盖类型等地表特征的影响,因而利用遥感资料计算大面积区域地表反照率日益受到重视。
通过对研究区下垫面类型进行分类(共分雪地、裸土、植被、沙漠和水体等五类),然后针对不同下垫面类型分别建立相应的地表反照率计算方法,对我国西北地表反照率的计算,验证了该方法具有较高的计算精度,适于大面积区域地表反照率的计算。
最后对我国西北地区地表反照率的分布特征进行了分析。
关 键 词:地表反照率;遥感;植被指数;地表温度中图分类号:P407.8 文献标识码:A1 引言地表反照率表征地球表面对太阳辐射的反射能力,是数值气候模型和地表能量平衡方程中的一个重要参数。
如何准确测定地表反照率是研究地表能量和水分平衡中的一项重要工作,具有十分重要的意义。
传统的计算方法是根据实测资料结合植被特征和土壤类型推算地表反照率。
如K ung 1]、陈建绥[2]、陆渝蓉[3]等根据日射站的观测资料并结合自然地理条件,研究地表反照率的分布特征。
但这种方法往往由于观测资料代表性和地表参数的不确定性而影响其计算精度[4]。
由于地表反照率受地球表面覆盖类型等地表特征和太阳高度角等因素影响,具有时空分异性,因而利用遥感资料求取区域地表反照率的方法日益受到重视。
其中Zhong [5]、吴艾笙[6]等人利用气象卫星资料,应用回归方法计算了青藏高原地区及黑河地区的地表反照率。
城市下垫面反照率变化对北京市热岛过程的影响_个例分析_江晓燕
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城市下垫面反照率变化对北京市热岛过程的影响———个例分析Ξ江晓燕 张朝林 高 华 苗世光中国气象局北京城市气象研究所,北京,100089摘 要 随着城市的不断发展,城区地表反照率等下垫面物理特征和属性会发生明显的变化,进而会对城市热岛等大气环境形成影响。
文中使用中国气象科学研究院开发的新一代数值天气预报模式(GRAPES),针对2004年10月北京一次重空气污染事件中的典型城市热岛过程,分别设计了两种数值试验方案:(1)对照试验,使用模式缺省的城区下垫面反照率参数,取值0.18;(2)敏感性试验,参考同期中国科学院大气物理研究所铁塔280m反照率观测事实,将北京区域城市类型下垫面反照率减小至0.15。
通过对比两种试验方案在1km水平分辨率下的24h模拟结果,研究了城市下垫面反照率变化对北京地区城市热岛过程的影响。
结果表明:(1)GRAPES模式可成功模拟此次热岛过程中城区和郊区近地面温度的日变化趋势;(2)城市下垫面反照率的变化对城市热岛的发展非常重要,城市反照率下降0.03会使城市热岛强度增强0.8℃左右,结果也更接近实况。
这说明随着城市发展引起的地表反照率减小有利于城市热岛强度增加;(3)通过分析地表的长波辐射发现,在城市区域较小反照率情形下,城区的长波辐射始终比郊区大,有利于热岛的形成;同时也有利于城区近地层的风场辐合增加,对此次污染过程的发展是有利的。
关键词:城市热岛,地表反照率,陆面过程,辐射通量。
1 引 言城市是人口高度密集、经济高度发展、能量消耗最多、地表面变化最大和空气污染最重的特殊地区。
据联合国1999年的报告,到2025年,全球将有80%的人口居住在城市。
随着城市的不断发展,与城市相关的交通、住房、农业、污染等问题越来越显著。
城市发展成为人类破坏自然环境的一个很重要的方式。
在城市对自然环境造成影响的因素中,城市下垫面特征变化的影响不容忽视。
由于城市地表对于辐射的吸收、发射、反射,能量的转化,空气污染物和降水的截获,风速等都有影响。
中国大地反映
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中国大地反映
【原创版】
目录
1.中国大地反射率的变化
2.反射率变化对环境的影响
3.研究中国大地反射率的重要性
正文
中国大地反射率是指中国地表反射太阳辐射的能力,它是环境变化的重要指标。
最近,科学家们发现中国大地的反射率正在发生变化,这一变化可能会对环境产生重大影响。
中国大地反射率的变化可能是由于多种因素引起的,如气候变化、土地利用方式的改变等。
随着中国经济的快速发展,城市化进程加快,大量土地被用于建筑和基础设施建设,这可能会导致土地覆盖类型的改变,从而影响大地反射率。
此外,气候变化也可能会导致冰雪覆盖面积的变化,这也可能会影响大地反射率。
反射率变化对环境的影响是多方面的。
首先,反射率的变化可能会影响地表温度。
当大地反射率降低时,地表吸收的太阳辐射会增加,导致地表温度升高。
这可能会对生态环境产生负面影响,如加剧干旱、增加病虫害等。
其次,反射率的变化可能会影响大气环流,从而影响气候。
当大地反射率降低时,地表吸收的太阳辐射会增加,这可能会导致大气中水汽含量的增加,从而影响气候。
研究中国大地反射率的重要性不言而喻。
通过研究反射率的变化,我们可以更好地了解环境变化的趋势,从而采取有效的应对措施。
此外,研究反射率的变化也有助于我们更好地理解人类活动对环境的影响,从而更好地制定环境保护政策。
总的来说,中国大地反射率的变化是一个重要的环境问题,需要我们
加强对其的研究和了解。
1982—2000年中国区域地表反照率时空分布特征
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1982—2000年中国区域地表反照率时空分布特征
王鸽
【期刊名称】《高原气象》
【年(卷),期】2010(29)1
【摘要】利用1982—2000年NOAA-AVHRR数据资料,研究了中国区域地表反照率的空间分布及其随时间的变化规律。
结果表明,中国区域年均地表反照率在空间分布上有很大的差异,胡焕庸线以西地区地表反照率明显大于以东地区;年平均地表反照率呈现缓慢下降趋势,但是不同地区的变化趋势有所不同,年均地表反照率显著降低的区域主要集中在华北平原,显著增加的区域主要集中在长白山和大兴安岭北部;不同季节地表反照率存在很大的差异,冬季最大,春、夏季次之,秋季最小,且冬季平均地表反照率波动幅度比较大;不同地表覆盖的地表反照率的年际变化也存在比较显著的差异。
【总页数】6页(P146-151)
【作者】王鸽
【作者单位】中国科学院大气物理研究所;中国科学院研究生院
【正文语种】中文
【中图分类】P422.4
【相关文献】
1.1982~2000年青藏高原地表反照率时空变化特征
2.1982~2000年青藏高原地表反照率时空变化特征(英文)
3.中国地区MODIS地表反照率反演结果的时空分布
研究4.基于结构相似度的巴丹吉林沙漠地表反照率时空分布特征5.利用MODIS 卫星资料分析北京地区地表反照率时空分布及变化特征
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考前素养提能练(二) “综合思维”是能力

考前素养提能练(二)“综合思维”是能力一、选择题(2019·太原模拟)地表反照率是指地表反射的太阳辐射与入射太阳辐射之比。
下图示意青藏高原地表反照率、积雪覆盖率和植被指数的年变化。
据此完成1~2题。
1.青藏高原地表反照率的时间分布特点是()A.年内表现为“单峰双谷”型B.峰值出现在冬末春初和秋季中期C.与积雪覆盖率的时间变化呈负相关D.与植被指数的时间变化呈正相关2.近几十年,青藏高原年均地表反照率呈递减趋势,其主要成因可能是()①气候变暖,冰川和季节性积雪减少②海拔高,高原风力强③青藏铁路等交通建设改善出行条件,人类活动加剧④高原生态改善,植被覆盖率增加A.①④B.②③C.①③D.②④解析:1.B 2.A第1题,根据图示信息,青藏高原地表反照率在一年之内出现两次明显峰值,故A错误;根据地表反照率在一年周期内的变化,第一次峰值出现在3月初,第二次峰值出现在10月中旬,故B正确;地表反照率变化与积雪覆盖率的时间变化基本一致,呈正相关,故C错误;地表反照率的时间变化与植被指数的时间变化相反,呈负相关,故D错误。
故选B。
第2题,根据材料信息,青藏高原的地表反照率与积雪覆盖率呈正相关,故气候变暖,冰川和季节性积雪减少可以导致地表反照率呈递减趋势,①正确;青藏高原的地表反照率与植被指数呈负相关,植被覆盖率增加可以导致地表反照率呈递减趋势,④正确。
地表反照率与海拔高,高原风力强关系不大,②错误;青藏铁路等交通建设改善出行条件,人类活动加剧不影响地表反照率,③错误。
故选A。
下图为黑龙江某高速公路跨越的河谷剖面示意图,L为桥梁路面,长约50 m,甲、乙为谷坡,甲地立柱埋藏深度比乙地立柱深1 m,两个立柱底部出露地面的部分堆积了2 m多厚的大块碎石层,就地取材的碎石中含有大量珊瑚虫化石。
据此完成3~5题。
3.甲、乙两地立柱埋藏深度不同的原因可能是两地()A.坡向不同B.坡度不同C.土壤质地不同D.植被覆盖率不同4.甲、乙两地立柱底部堆积的碎石层,其主要作用可能是()A.加强立柱坚固度B.减轻雨水冲刷C.隔热保温D.减轻洪水侵蚀5.与珊瑚生长时期相比,该地区地壳运动的方向是()A.向上向南B.向上向北C.向下向南D.向下向北解析:3.A 4.C 5.B第3题,该地位于黑龙江,地表有季节性冻土,冻土表层为冻土活动层,一般白天(夏季)融化,夜晚(冬季)冰冻,反复冻融导致地表不稳定。
关于地表反照率遥感反演的几个问题
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关于地表反照率遥感反演的几个问题
王介民;高峰
【期刊名称】《遥感技术与应用》
【年(卷),期】2004(19)5
【摘要】分析了地表反照率对陆面辐射能收支以及区域和全球气候的影响,强调了地表反照率是遥感反演陆面参数时的第一重要参数,地表反照率或多波段遥感中不同谱段的地表反射率的准确反演常常是准确估算其它陆面参数如植被和土地利用/土地覆盖等状况的先决条件。
在对当前关于反照率的概念及容易混淆的术语进行阐述和说明的基础上,简述了遥感反演地表反照率的步骤和主要难点的解决方法,进而对常用陆面过程模式计算地表反照率的过程作了分析,并将其结果与MODIS有关产品进行了比较,强调了遥感与陆面过程模式和气候模式的结合。
【总页数】6页(P295-300)
【关键词】地表反照率;二向反射分布函数;地面能量收支;陆面过程模式;遥感
【作者】王介民;高峰
【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP79
【相关文献】
1.3种反演算法的地表反照率遥感产品对比分析 [J], 齐文栋;刘强;洪友堂
2.利用遥感数据反演长江三角洲瞬时地表反照率的研究 [J], 查书平;丁裕国;董艳;
汪权方
3.基于能量的地表反照率遥感反演方法研究 [J], 梁文广;赵英时
4.利用NOAA-AVHRR遥感资料反演长江三角洲地表反照率的试验 [J], 金莲姬;刘晶淼;李雁领;丁裕国
5.中国地表月平均反照率的遥感反演 [J], 徐兴奎;刘素红
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广东省广州市番禺区2021届高三地理3月线上检测试题(含解析)

广东省广州市番禺区2020届高三地理3月线上检测试题(含解析)一、选择题:本大题共35个小题,每小题4分,共计140分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
地表反照率是指地表反射的太阳辐射与入射太阳辐射之比。
下图为青藏高原地表反照率、积雪覆盖率图(左图)和植被指数(反映植被生长状况)的年变化图(右图)。
读图完成下面小题。
1. 近几十年青藏高原年均地表反照率呈递减趋势主要原因是①高原气温日较差大②气候变暖,积雪减少③经济发展,人类活动增多④生态环境改善,植被覆盖率增加A. ①④B. ②④C. ①③D. ②③2. 近几十年青藏高原年均地表反照率的降低,可能会导致该地A. 地面温度升高B. 蒸发量减少C. 大气的削弱作用增强D. 大气的逆辐射减弱【答案】1. B 2. A【解析】【1题详解】读图表信息可知,近几十年青藏高原年均地表反照率呈递减趋势,主要原因是气候变暖,积雪减少原因;气温日较差大小不是地表反照率递减的原因,①错,②对;积雪减少,反照率降低,植被指数增加,说明生态环境改善;人类活动增多,会导致植被覆盖率降低,③错,④对。
综上分析,B对,ACD错。
故选:B。
【2题详解】读图可知,青藏高原地面反射率下降与积雪融化和植被增加有关系。
读图可至近几十年来青藏高原的积雪覆盖率减小,反照率降低,则地面吸收太阳辐射增加,则地面温度升高,A对。
地面温度升高,则蒸发量增加,B不对;地面反照率变化与大气的削弱作用、大气的逆辐射关系不大,CD不对。
故选:A。
邛海位于四川省凉山彝族自治州西昌市,是四川省第二大淡水湖,属于外流湖。
邛海水域面积31平方公里,平均深14米,海拔1508米,水位变幅小。
科学研究表明:邛海形成于距今180万年前;钻探进一步发现,其湖泊的沉积物粒径从大到小分别有沙砾、黏土。
图为距今2.7万年以来湖泊沉积物粒径大小的变化。
读图完成下面小题。
3. 邛海沉积物以沙砾和黏土为主,可以推断形成沉积物的原因是A. 流水沉积B. 风力沉积C. 冰川沉积D. 海浪沉积4. 邛海a时期(近1万年以来)沉积物粒径大小“细—粗”的周期韵律变化,主要成因是A. 地形变化B. 植被变化C. 人类活动的影响D. 气候变化5. 邛海b时期(2.3~1.9万年)沉积物自下而上由沙砾向黏土转变,这反映了该地质时期A. 湖盆地壳下沉B. 气候趋于干旱C. 湖泊面积扩大D. 河流侵蚀趋强【答案】3. A 4. D 5. B【解析】【3题详解】黏土和粉砂为河流沉积物,据此可以推断乌伦古湖的沉积物源于流水沉积。
中国的地质和水文灾害成因解读

围湖造田
伐
森水 林土 陡流 坡失
泥 河流蓄洪
沙 泄洪能力
堆
下降
积
加重 洪灾
开
垦 下游低洼地 资产、人口
过度开发
等密度加大
人类不合理的土地利用对洪涝灾害的影响
思考:为什么七大江河流域是我国防洪和防治
水土流 失的重点?P40
• 我国的暴雨洪水主要分布在东部季风区的七大江河流 域的中下游,这里农业和工业发达,人口和城市集中, 洪涝可以导致严重的灾情,因此是防洪的重点地区; 七大江河的中上游地区都存在着不同程度的水土流失 状况,使得下游泥沙淤积,河道堵塞,直接影响中下 游的排洪泄洪情况,因此七大江河流域也是我国防治 水土流失的重点;也可以认为防洪和防治水土流失是 七大江河地区可持续发展的保证。
• (2)(6分)加强风暴潮灾害的监测和预报:加固堤 防;保护生物(红树森、珊瑚礁)海岸,营造沿海 防护林;加强宣传教育,提高群众防御风暴潮 灾害的意识。(其他言之有理,酌情给分)
20°
100°E
M 10°
气温/℃
降水量/mm
40
450
首都
35
400
河流
30
350
等高线/m 25
300
20
250
国界
制定救灾 应急预案
• GOOD BEY
三、水文灾害多发区
三、水文灾害多发区——长江流域 P40
1、分布:长江流域是我国暴雨和洪涝灾害的多发 地区,其中洞庭湖平原、鄱阳湖平原和 长江三角洲地区受灾尤为频繁。
三、水文灾害多发区——长江流域
图2.4 长江流域水灾直接经济损失年际变化
三、水文灾害多发区——长江流域 P42
2、长江流域水文灾害多发的原因: (1)自然原因:该区域夏季受西南和东南季风影响
中国区域地表反照率的模拟研究的开题报告
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中国区域地表反照率的模拟研究的开题报告题目:中国区域地表反照率的模拟研究一、研究意义和目的地表反照率是指地表对入射太阳辐射反射的程度,是地球辐射能量平衡和气候变化研究的关键参数之一。
中国区域地表反照率的空间和时间变化对区域气候和环境变化的影响较大,因此有必要对其进行深入研究。
本课题旨在通过模拟研究中国区域地表反照率的变化规律,为深入研究中国气候和环境变化提供科学依据。
二、研究内容和方法1. 研究内容(1)分析中国区域地表反照率的变化规律,探讨其与气候和环境变化的关系。
(2)建立地表反照率变化的模拟模型,分析不同气候条件和陆地利用方式对地表反照率的影响。
(3)采用遥感数据和气象数据,验证模拟结果的可靠性和准确性。
2. 研究方法(1)数据采集和预处理。
收集中国区域遥感影像、气象数据和陆地利用数据,进行数据处理和预处理。
(2)反照率模拟模型的构建。
结合Markov链模型和土地利用变化,建立地表反照率的模拟模型,模拟不同气候条件和陆地利用方式对地表反照率的影响。
(3)遥感和气象数据的应用。
采用多元线性回归模型,利用遥感和气象数据对地表反照率的变化规律进行分析和预测。
(4)验证和评价。
结合遥感数据和气象数据,对模拟结果进行验证和评价,评估模拟结果的可靠性和准确性。
三、研究预期成果本研究的预期成果包括:(1)深入分析和探讨了中国区域地表反照率的变化规律,揭示了其与气候和环境变化的关系。
(2)建立了中国区域地表反照率变化的模拟模型,模拟了不同气候条件和陆地利用方式对地表反照率的影响。
(3)利用遥感和气象数据对地表反照率的变化规律进行了验证和预测,验证了模拟结果的可靠性和准确性。
四、研究计划和进度安排2021年6月至8月:收集和处理遥感影像数据和气象数据;2021年9月至11月:建立地表反照率模拟模型,模拟不同气候条件和陆地利用方式对地表反照率的影响;2021年12月至2022年2月:利用遥感和气象数据对地表反照率的变化规律进行分析和预测;2022年3月至5月:对模拟结果进行验证和评价,评估模拟结果的可靠性和准确性;2022年6月至8月:撰写毕业论文,并准备答辩。
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重庆师范大学学报( 自然科学版) http: / / www. cqnuj. cn
第 28 卷
1. 2 计算方法 本文采用的地表反照率数据空间分辨率为
8 km,温度和降水量数据的时间分辨率为 1 个月,在 专业遥感数据处理软件 ERDAS IMAGINE 9. 2 支持 下,将反照率数据每 3 旬数据平均后,作为月均地表 反照率,将温度和降水数据重新采样到分辨率为 8 km,以便与地 表 反 照 率 数 据 进 行 相 关 计 算,数 据 时 间跨度从 1982 年到 1998 年。
将每一像元 12 个月月均地表反照率再平均后 得到年均地表反照率,取 17 年平均地表反照率,得 到中国区域年均地表反照率的空间分布图。
为了研究平均地表反照率随时间的变化趋势在 空间上的差异,对每一象元对应的年均地表反照率 与年份进行回归分析,得到 Pearson 相关系数( R) , 用来表示地表反照率的变化趋势。这里设定: 相关 系数为负值的区域,表示地表反照率呈减小趋势; 相 关系数为正值的区域,表示地表反照率呈增加趋势; 如果相关系数通过 0. 05 的显著性检验( p < 0. 05,
温度和降水量数据来自中国资源环境经济人口 数据库。该数据库基于气温与经纬度、海拔高度的 线性关系,通过“回归方程计算 + 残差”的方法,对 全国 600 多个气象台站的温度数据进行空间化而得 到 1 km2 温度数据库。以覆盖全中国的 700 多个地 面气象观测站记录的降水量数据及观测站经纬度为 基本数据,采用澳洲国立大学堪培拉资源环境研究 中心发布的软件 ANUSPLIN 4. 3 ,计算得到 1 km2 降水量数据库。
第4 期
王 鸽,等: 1982—1998 年中国不同地区地表反照率变化原因初探
81
表 1 典型地区各月温度变化趋势
典型地区 东北森林 华北平原 青藏高原
1月
2月
- 0. 10 0. 64**
0. 45* 0. 68**
- 0. 16 0. 02
3月 0. 15 0. 52* - 0. 08
4月 0. 24 0. 33 0. 01
ห้องสมุดไป่ตู้
和长江中下游部分地区。本文所选取的 3 个代表性 区域中,东北和青藏高原地区年均地表反照率呈增加 趋势而华北地区的年均地表反照率呈减少趋势。 2. 2 典型区域地表反照率年内变化规律
分别计算 3 个代表性区域 17 年中每月平均地 表反照率值,计算结果如图 2 所示。从图 2 中可以 看出,不同地区地表反照率的月平均变化曲线形状 很不规则,差别比较大。东北和青藏高原地区呈现 先下降再上升的趋势,但是下降和上升的幅度有所 不同。东北地区 4 ~ 10 月平均值明显偏低,主要是 这段时间东北地区地表植被生长很快[13],土壤湿度 也较大,使得反照率偏小,而 11、12、1、2、3 月份的地 面积雪是这段时间地表反照率很高的主要原因。本 文所选取青藏高原代表性区域位于高原的亚干旱大 区,该地区冬 季 地 表 被 积 雪 覆 盖[14],但 是 这 些 地 区 地表粗糙度比东北地区小,使得在冬季其地表反照 率比东北地区大[15],夏季区只有部分地区有少量植 被覆盖[14],地 表 反 照 率 比 被 森 林 覆 盖 的 东 北 地 区 大。由于冬季积雪较少,华北平原地区地表反照率 的变化相对比较平稳。
水之间的相互关系。研究结果表明,中国区域年均地表反照率的空间分布与变化趋势有明显的地域差异; 不同地区
地表反照率与温度和降水均有较好的相关性,东北森林地区地表反照率与同期气温和降水的相关性最好,相关系数
分别为 0. 732 和 0. 631,青藏高原地区地表反照率与滞后一个月的气温和降水的相关性最好,相关系数分别为 0. 574
表 1 给出了不同典型地区各月平均温度随年份 的变化趋势。从表中可以看出,东北地区月均温度 的变化趋势基本上是冷季更冷暖季更热,其中 2、7、 10 月份月均温度的增加趋势可以通过 90% 的显著 性检验,这些月份月均温度呈显著增加趋势。华北 平原地区除 4、5、10 月份外,各月的平均温度都呈显 著增加趋势。青藏高原地区只有 1、3、12 月份的月 均温度呈降低趋势,其余月份月均温度都呈现增加 趋势,但是该地区月均温度的变化趋势都不显著。
10 月 0. 38 - 0. 09 - 0. 05
图 2 典型区域地表反照率年内变化
2. 3 地表反照率典型变化地区气候变化趋势 为了分析地表典型地区地表反照率与温度和降
水之间的关系,必须清楚这些地区的气候变化趋势。 本文计算了各典型地区 17 年月均温度和降水与年 份直线回归的相关系数,以相关系数的正负值来判 断该地区的气候变化趋势,正相关表示温度或降水 呈增加趋势,负相关表示温度或降水呈减少趋势,计 算结果见表 1 和表 2。
R > 0. 482) ,则认为增加或减少趋势显著。 为了探讨地 表 反 照 率 变 化 的 驱 动 因 子,本 文
选取年均地表反照率有明显变化趋势的东北森 林( 50 °51 '16 . 90 ″N,123 °25 '14 . 35 ″E) 、华北平原 ( 37 ° 01 ' 08 . 44 ″ N,115° 56' 36. 03″ E) 和 青 藏 高 原 ( 32°35'17. 28″N,90°34'45. 49″E) 3 个区域,以所在 像元为中心,求 3 × 3 个像元的平均代表该区域平均 值,以此分析不同地区地表反照率的年内和年际变 化以及与各气候因子的相关关系。
2 结果与分析
2. 1 年平均地表反照率的时空分布及其变化趋势 中国区域 1982—1998 年平均地表反照率的空
间分布( 封三彩图 4a) 。从图中可以看出中国区域 平均地表反照率的空间分布有明显的地域差异,以 中国人口地理分界线—胡焕庸线为分界,胡焕庸线 以西地区地表反照率明显大于胡焕庸线以东地区。 塔里木盆地和柴达木盆地是胡焕庸线以西部地区地 表反照率的高值区,胡焕庸线以东地区地表反照率 空间分布比较均一。总的来说,中国区域年均地表 反照率随纬度增加而增加,同纬度反照率随海拔高 度的升高而增大。不同地区之间地表反照率的变化 趋势有所不同( 封三彩图 4b) 。年均地表反照率显 著降低的区域主要集中在华北平原区域,东北平原、 青藏高原外围、东南沿海区域和海南岛年均地表反 照率也呈明显降低趋势; 年均地表反照率显著增加 的区域主要集中长白山和大兴安岭北部,内蒙古高原
2011 年 7 月 第 28 卷 第 4 期
重庆师范大学学报( 自然科学版) Journal of Chongqing Normal University( Natural Science)
Jul. 2011 Vol. 28 No. 4
DOI: CNKI: 50-1165 / N. 20110708. 1116. 002
1982—1998 年中国不同地区地表反照率变化原因初探*
王 鸽1 ,韩 琳2 ,姬光杰3
( 1. 中国气象局 成都高原气象研究所,成都 610072; 2. 成都信息工程学院,成都 610225; 3. 河南省气象科学研究所)
摘要: 本文使用 1982—1998 年 NOAA / AVHRR 数据与同期的温度和降水资料,分析了地表反照率的变化与温度和降
原因,青藏高原区域冷季月均温度偏低和月均降水显著增加是导致该区域年均地表反照率增加的主要原因。
关键词: 地表反照率; 温度; 降水; 中国
中图分类号: P422. 4
文献标志码: A
文章编号: 1672-6693( 2011) 04-0079-05
地表反照率是陆面过程模式的主要参数之 一[1],也是气候模式的一个基本参数。气候模式对 反照率变化 非 常 敏 感[2-3]。 次 网 格 尺 度 陆 面 通 量 的 参数化需要确定区域的平均反照率[4],陆地模式、天 气和气候模式的区域平均反照率一般是根据实测资 料结合植被特征和土壤类型分布图推算得到[5]。研 究人员就中国地表反照率的空间分布特征做了大量 的研究[6-8],但是 很 少 有 人 关 注 在 气 候 变 化 情 况 下, 中国区域地表反照率的空间分布的变化。未来的气 候变化主要是温度和降水在空间分布格局上的变 化[9],温度和降水的这种变化必然会导致地表反照 率在空 间 分 布 上 的 变 化[5,10]。因 此 本 文 首 次 利 用 1982—1998 年地表反照率与温度和降水资料,选取 年均地表反照率有明显变化趋势的不同生态系统典 型代表区域,研究期间气候变化情况下,不同地区地 表反照率与温度和降水之间的相互关系,并揭示在 季节和年际间出现相关特征差异的物理机制,以期 为研究未来气候变化下中国区域地表反照率的空间 分布提供有价值的参考依据。
0. 12 - 0. 19
5月 0. 23 - 0. 24 - 0. 16
6月 0. 25 - 0. 2 - 0. 23
7月 - 0. 24
0. 2 - 0. 39
8月 - 0. 17
0. 06 0. 35
注: 样本数为 17,* 和**分别表示能通过 90% 和 99% 的显著性检验
9月 - 0. 27 - 0. 31 - 0. 12
1 数据与方法
1. 1 数据来源 本研究采用经过辐照校正和几何粗校正的
NOAA / AVHRR 数据源,经过几何精校正、除坏线和 除云等处 理,运 用 最 大 值 合 成 法 计 算 得 到 每 旬 的 NDVI 值和对应的第一通道、第二通道的窄带反照 率,本文采用 Valiente 等[11]提出的地表反照率计算 公式
* 收稿日期: 2011-02-06 修回日期: 2011-04-28 网络出版时间: 2011-07-08 11∶ 16∶ 00 资助项目: 中国气象局成都高原气象研究所开放实验室课题基金项目( No. LPM2009018; No. BROP201001) 作者简介: 王鸽,男,博士研究生,研究方向为生态学与全球变化生物学; 通讯作者: 韩琳,E-mail: hl19800606@ yahoo. com. cn 网络出版地址: http: / / www. cnki. net / kcms / detail /50. 1165. N. 20110708. 1116. 002. html