湖北省夏玉米适播期分析

[目的]为因地制宜发展夏玉米生产,充分利用当地气候资源特点,尽量避免由于播种期不当导致的产量损失,为湖北省夏玉米种植管理提供理论依据。[方法]利用1981—2010年湖北省76个气象台站逐日气象观测资料和夏玉米历年生育期观测资料,借鉴国内外有关玉米气候适宜度模型相关研究,对参数进行本地化计算,构建气候适宜度模型。根据历年夏玉米播种情况及茬口安排,将夏玉米初播期定为5月11日,以7d为步长计算湖北省76个台站7个不同播期的气候适宜度,分析湖北省夏玉米不同播期温度、降水、日照适宜度及综合气候适宜度时空变化,并结合夏玉米抽雄期高温热害和拔节—抽雄期干旱指标统计不同播期灾害风险,综合确定夏玉米适宜播期。[结果]从气候资源角度来看,鄂西北大部、江汉平原及鄂东北西北部气候条件比较适宜夏玉米生长发育;从气象灾害风险角度来看,湖北省夏玉米播种时间应避开5月中旬,在6月15—22日播种可有效避免夏玉米抽雄吐丝期高温热害和干旱的发生。[结论]综合分析得出中东部大部最适宜播期在6月15—22日,其他大部最适宜播期在5月25—6月8日。     

四川省多年平均气温数据空间插值方法与影响因素研究

［目的］探索复杂地形、气候背景下适合当地特点的多年平均气温数据空间插值方法。［方法］在考虑海拔高度、数据源密度和空间化栅格大小等条件影响下,选择5种插值方法对1981—2010年四川省144个气象观测站点多年平均气温观测数据进行了空间插值,并采用预留检验站点和交叉验证两种方法对结果进行评估。［结果］空间化模型插值精度IDWE＞OKE＞MRM＞OK＞IDW; 不考虑海拔因素时中等密度站点插值精度最高,考虑海拔因素后高密度站点插值精度最高; 随着空间化尺度的不断增大,不考虑海拔因素的插值方法误差变化不大,考虑海拔因素的插值方法误差逐渐增大,且在空间栅格尺度大于4 000m后误差快速增加; 不同海拔数据源对插值结果有影响,采用3种方法插值的温度差在-098～305℃之间,但绝对温差大于1℃的区域仅占全省面积的076％～152％。［结论］（1）空间化模型方法的选择对气温空间化精度影响较大,考虑了海拔等环境影响因素的模型比单纯的空间自相关模型精度更高; （2）数据源（气象站点）数量的减少会导致空间化误差增加,但并不明显; （3）随着栅格尺度逐渐变大,空间化误差逐渐增大,适宜尺度在500~2 000m; （4）气象站点海拔误差会影响气温空间化精度,但从占全省面积来看影响并不显著; （5）复杂地形会影响气温空间化效果,分区拟合精度优于不分区拟合。     

基于GDP/TND建模的贵州省县级GDP估算及时空格局分析

夜间灯光强度是区域经济发展程度的直接反征,为社会经济参数的估算提供了新的思路和方法。本文将贵州省88个县级行政区作为研究区域,以GDP为其重要的社会经济参数,通过三种建模方法研究NPP-VIIRS灯光影像数据与GDP数据之间的空间关系,利用最优模型对2017年的GDP数据进行估算分析,并在此基础上,探究了贵州省2012～2017年经济发展的时空特征,分析了造成贵州省极核式空间发展格局的原因。研究结果表明:(1)GDP与灯光指标TND的pearson相关系数最高,相关性较好,优于MND和SND两项灯光指标;(2)按GDP/TND大小分级建模的GDP估算精度最高,按GDP大小分级建模的估算精度次之,未分级建模的估算精度最弱;(3)采用GDP/TND分级建模时,统计GDP与灯光指标TND的R~2均高于0.9,平均相对误差为8.29%;(4)贵州省2012～2017年经济发展速度整体呈现西高东低的趋势,花溪区GDP增长最快,与统计年鉴分析结果吻合度高。     

洛宁县玉米品种气候适宜度分析

选取了洛宁站2014—2015年4个玉米品种分期试验的出苗—拔节、拔节—抽雄、抽雄—成熟生育期数据和同期气象数据,建立了洛宁玉米4个品种的气候适宜度模型,并对这4个玉米品种在洛宁的气候适宜度进行了区划。研究发现:4个玉米品种在洛宁的日适宜度差异不大,基本上适宜在洛宁生长,但品种之间有一定差异。各生育期的适宜度顺序如下:出苗—拔节期抽雄—成熟期拔节—抽雄期。     

基于不同样本分区和模型参数的四川省粮食产量空间化研究

[目的]农业经济统计数据受多种自然条件因素和社会经济条件因素影响,数据空间化难度很大。通过省级尺度粮食产量数据空间化的研究,探索提高农业经济统计数据空间化精度的方法及经验。[方法]以四川省为例,按照不同分区方案(全省不分区、分为5个综合农业分区),选择不同样本数据(县级粮食总产、县级平均粮食产量)为因变量,对应2种耕地类型(水田、旱地)面积数据为自变量,考虑2种模型参数(常数为0和不为0)拟合多元回归模型,对粮食数据进行空间化研究,并选择误差评价因子对空间化结果进行评价。[结果](1)不管采用县级粮食总产还是县平均粮食产量拟合,常数项设置为非0的,均是分区比不分区的结果精度要高;(2)不管采用县级粮食总产还是县平均粮食产量拟合,常数项设置为0的,均是分区比不分区的结果精度要高;(3)对比不分区和分区这2种方法,以县级粮食总产拟合的结果要比县级平均粮食产量拟合的结果精度要高。[结论]在省级粮食产量空间化时,以分县平均粮食产量为基础,划分土地利用类型、划分农业分区并且常数为0时拟合精度最高。在今后的研究中,有必要结合更多的影响因子进行粮食产量的空间化,以提高其数据重构精度。     

气候变化对新疆苹果种植气候适宜性的影响

[目的]为适应气候变化,充分发挥新疆种植苹果有利的农业气候条件,规避不利气象灾害的影响,科学制定新疆苹果发展规划提供科学依据。[方法]文章利用新疆102个气象台站1961—2015年逐日平均气温、最低气温资料,采用线性趋势分析、累积距平、t检验以及Arc GIS空间插值技术方法,对影响苹果种植的关键气候因子(年平均气温、日最低气温≤-20℃日数、6—8月平均气温、1月平均气温)时空变化特征进行分析,结合苹果种植气候适宜性区划指标,研究了气候变化对新疆苹果种植气候适宜性及其分布区域的影响。[结果]新疆年平均气温、6—8月平均气温和1月平均气温的空间分布总体呈现南疆高,北疆低;平原和盆地高,山区低的特点;日最低气温≤-20℃日数空间分布呈现北疆多,南疆少;山区多,平原和盆地少的格局。[结论]近55年,新疆年平均气温、6—8月平均气温和1月平均气温显著升高,冬季日最低气温≤-20℃日数显著减少,并且上述各要素分别于1979年、1985年和1997年发生了突变。受气候变暖的影响,1997年后较其之前,新疆苹果适宜种植区明显减小,次适宜种植区明显扩大,不适宜种植区也有所减小。气候变暖对新疆苹果种植既有利也有弊,但总体弊大于利。因此,各地须根据当地气候特点及其变化情况,调整苹果发展规划和种植区域,并针对制约苹果种植的不利气候条件,采取趋利避害的技术措施,科学应对,促进苹果生产的持续稳定发展。     

苍溪县风能资源时空分布特征研究

广元市政府与中国大唐集团四川分公司签订在苍溪县亭子口开发风能资源协议,为了能够合理利用风能资源,避免风能资源浪费,使风电事业取得理想的效益,客观评价苍溪县风能资源利用率就显得很重要。利用苍溪县14个区域站点和苍溪基本站2015—2018年的小时风速数据,从有效风速时数计算各区域站3年风力机实际做功,进而分析苍溪风能资源时间和空间的分布特征。     

基于POI数据的武汉市主城区居民生活便利性评价

生活便利度是评价居民生活品质的重要影响因素,当前利用兴趣点(Point of Interest,简称"POI")数据开展城市发展状态分析已成为研究热点之一。为此,本研究综合了城乡规划思想、GIS空间分析方法以及POI等新数据进行武汉城市生活便利度指标评价体系建设和主城区生活便利度指数计算,比较分析城市公共服务配套建设空间差异特征,为城市公共服务设施规划提供了数据参考,同时,为利用开放数据进行规划应用探寻了新思路和新方法。     

温度胁迫对玉米种子萌发出苗的影响

[目的]以辽宁中西地区主栽玉米品种为研究对象,研究温度对玉米种子萌发至出苗的影响,为防寒减灾粮食生产安全提供科学依据。[方法]通过恒温土培法和分期播种试验,研究播种至出苗的生物学下限温度、有效积温指标和玉米适宜播种期及温度指标。[结果]玉米发芽率、发芽势随着温度升高呈非线性变化,规律性显著。16℃以下发芽率随温度变化迅速,而发芽势变化缓慢;16℃以上则相反。随着温度升高和播期推迟,播种至出苗生育进程加快,出苗天数随温度呈指数函数变化。供试验的玉米种子恒温6℃不萌发、8℃不出苗,恒温12℃与恒温26℃相比出苗延长24d;分期播种温度12.5℃与22.3℃相比出苗延长12d。低温播种影响出苗率,恒温土培8℃以下出苗率为0%,12℃出苗率为36%,分期播种Ⅰ期出苗率78%。[结论]玉米种子萌发下限温度为8℃,播种至出苗需要≥8℃的有效积温在120.0℃·d以上,玉米播种初始气温在12.0℃以上,辽宁中西部适宜播种期在4月下旬至5月上旬。研究结果可为玉米单粒播种苗全苗壮防寒减灾粮食生产安全提供技术支撑。     

空间一致性视角下的城市紧凑发展与土地混合利用研究 —— 以上海市为例

研究目的:直观呈现上海城市紧凑度及土地混合利用度空间发展特征,并进一步探索其空间一致性。研究方法:GIS空间分析技术、层次分析法。研究结果:(1)上海市整体紧凑度不高,形成以中心城区为核心、郊区新城为延展的"掌状"分布,"中心城区—外围"空间梯度差异显著;(2)上海市土地混合利用度较高,从中心城区向郊区缓慢递减,布局相对均衡;(3)空间一致性区域面积占比约43%,上海整体依据"紧凑度—混合度"可划分为高紧凑高混合的中心城区及郊区新城、低紧凑高混合的城市边缘区、低紧凑低混合的远郊区三大区域。研究结论:上海市已形成"中心城区—郊区新城"高紧凑高混合向心蔓延的空间格局,可通过整合城市空间形态及土地利用布局,实施多元互补的区域发展政策,推动城市空间优化和存量土地改革。     

黄河三角洲典型区土壤盐分空间分布预测方法研究

[目的]正确评估土壤盐渍化状况,掌握土壤盐分空间分布规律,是合理开发利用盐渍化土壤资源的基础和前提。[方法]文章选取黄河三角洲典型地区垦利县作为采样区,利用4种确定性方法 (全局多项式、局部多项式、反距离加权、径向基函数)和3种地统计不确定性方法 (普通克里格、简单克里格、协同克里格),分别对研究区进行土壤含盐量的空间分布特性估计,从误差和空间分布特点上对比分析不同方法的预测效果,并明确了研究区土壤盐分的空间分布特征。[结果]地统计不确定性插值方法的精度整体上优于确定性方法,简单克里格预测后的空间表达和误差精度均属最优。基于最优的空间预测方法,黄河三角洲土壤盐分目前在空间上整体呈现出东部高于西部的趋势,且部分区域存在斑块状现象。非盐渍化、轻度盐渍化、中度盐渍化、重度盐渍化和盐土面积分别占研究区总面积的2.54%、27.14%、43.70%、21.21%和5.41%。[结论]在土壤属性变异强度大的时候,采用简单克里格效果会更好。     

柴达木盆地藜麦适宜农业气象指标构建

[目的]为进一步开发柴达木盆地藜麦种植特色农业的产业价值,为柴达木盆地特色种植资源开发、新品种示范推广提供科学定量化的适宜农业气象指标体系。[方法]文章基于2014—2018年格尔木市藜麦引种试验资料和平行逐日气象观测资料,通过多元回归、相关分析进行气象因子筛选,优选出四分位统计方法,构建柴达木盆地藜麦适宜农业气象指标拟定阈值,选用分期播种试验2个优势产量播期进行补充和修订;应用平产年、欠产年、分播期数据进行指标检验。[结果]构建出柴达木盆地藜麦不同发育期对应的平均温度、最高温度、最低温度的适宜农业气象指标,并确定了指标阈值范围。[结论]柴达木盆地藜麦适宜农业气象指标构建方法得当,指标意义明确,指标阈值范围符合柴达木盆地藜麦生长发育实际状况,完全代表柴达木盆地藜麦产量形成的最优农业气象资源配置,对进行藜麦特色种植产业发展具有科学的参考和指导价值。     

基于自动气象站资料的沙坡头区日光温室区划

中卫市沙坡头区地形地貌复杂,仅靠一个大监测站的数据进行日光温室农业气候适宜性区划,难以准确,精细化程度不够。因此考虑采用22个区域自动站2006~2013年资料进行精细化区划。在区划指标的选取上,由于自动气象站只有气温、降水量2个气象要素,且冬季不观测降水,要表达设施温棚适宜的气象条件,就要巧用气温实现评估设施温棚对气候条件的适宜性。为此,文章用冬季平均气温代表设施温棚适宜与否的热量资源,用前后2d的日平均气温降幅6℃的日数代表24h降温幅度,以表征出现不利于日光温室生产的大风、降温或降雪等天气过程出现的频率,以日最低气温-20℃的持续日数代表冬季极端寒冷程度。用这3个因子作为沙坡头区日光温室气候区划的指标,确定每个因子的等级。利用1:25 000经纬度、海拔等地理信息,在GIS系统支持下,将研究区域划分为极适宜区、适宜区、次适宜区及不适宜区等4个等级。极适宜区主要在中部卫宁黄河冲积平原;适宜区主要包括山区与黄河南岸之间的台地,且靠近平原的地区;次适宜区包括西部靠近甘肃的部分地区,北部平原靠近腾格里沙漠边缘,香山南山台子扬黄灌区;不适宜区包括南部香山山地、黄土丘陵及北部腾格里沙漠,与实际情况总体相符。     

基于多重分形的城市地价场构建方法研究

研究目的：基于常规插值方法不可避免造成对数据的平滑,未能客观反映局部地价奇异信息的现状,探索运用多重分形模型构建城市地价标量场,为研究地价空间分布规律提供新的方法借鉴。研究方法：多重分形插值模型。研究结果：（1）城市地价数据主体部分服从近似对数正态分布,两端数据显著偏离对数正态分布,这是有效应用多重分形方法构建城市地价场的前提;（2）插值结果不仅有效地表达了研究区住宅地价空间分布,而且能够很好地度量地价的奇异性分布特征。研究结论：多重分形插值模型弥补了滑动平均方法构建城市地价场的不足,能有效突出地价局部奇异信息,可为社会经济领域类似数据空间场构建提供参考。     

不同播期下我国设施农业气候适宜性评价

目的 为明确我国不同地区不同播期内进行设施农业生产可能遭遇的主要灾害类型、合理利用全国的气候资源、布局设施农业提供科学依据。方法 文章利用1990—2019年我国693个标准气象站逐日气象资料,针对设施农业全年皆可生产的特性,将全年分为12个播期（每月1日移栽）,考虑高温、低温、日照、大风四个方面,对各个播期进行单气象要素适宜性评估,运用集优法对各个播期进行综合气候适宜性评价,采用各省设施番茄的生产成本对评价结果进行验证。结果 （1）低温不适宜区主要分布在我国东北、华北和西北地区以及华东北部和西南北部地区7月至次年2月的播期;高温不适宜区主要在我国华东南部、中南南部地区,西南部分地区和新疆中南部2—7月的播期;日照和大风的不适宜区不随季节发生较大的改变,日照不适宜区主要分布在我国中南地区、华东南部地区和西南东部地区,大风不适宜区主要出现在我国青海地区和内蒙古北部地区。（2）在7月至次年2月的播期,综合不适宜的主要地区出现在我国东北、西北和西南的部分地区以及华北南部地区;3—6月的播期中,综合不适宜的主要地区变为我国华东南部地区以及中南、西北和西南的部分地区。（3）各省设施番茄的多年平均生产成本与综合气候适宜性等级呈负相关,固定资产折旧费与低温、大风适宜性等级呈负相关,且大多数播期都达到了0.05显著性水平,验证了气候适宜性评估结果的合理性。结论 我国设施农业在不同播期下遭受的主要灾害类型不同,对于7月至次年2月开始的播期,综合气候不适宜主要是由低温、大风造成;对于3—6月开始的播期,综合气候不适宜主要由高温、寡照带来。研究结果为设施作物生长提供最优气候条件提供重要科学依据。     

基于Landsat8数据的沙湖叶绿素a反演研究

本文以武汉沙湖水体为研究对象,以“3S”技术为支撑,基于Landsat 8遥感影像数据与实测水质数据,根据各波段反射率的相关性,分析与研究了遥感影像数据的适宜波段,采用回归分析的方法,建立适合沙湖水体的叶绿素a浓度遥感反演模型。反演结果表明,以第4波段建立的多项式回归反演模型效果较好,其平均误差为7.28%,Landsat 8影像数据能有效用于沙湖叶绿素a浓度的监测,在空间分布上也呈现一定的空间格局形态,并显示沙湖西北角(新生路泵站)污染相对严重,与沙湖实际情况基本吻合,因此将Landsat 8影像数据应用于内陆湖泊水体叶绿素a浓度反演具有一定的可行性。     

1961—2020年宁夏地区极端气候变化趋势及影响因素分析

目的 探明极端气候指数的时空变化特征,明确极端气候变化的影响因素。方法 文章基于1961—2020年宁夏19个气象站点的逐日平均气温、最高气温、最低气温和降水量等数据,采用国际气候诊断与指数小组（ETCDD－MI）定义的极端气候指数,运用线性趋势法、克里金插值法、小波分析等方法,明确宁夏极端气候变化趋势,并探讨人类活动与极端气温变化的关系。结果 （1）宁夏的极端气温指数中,暖夜、夏日日数、持续暖期日数和年最大日最高气温均呈现上升趋势;霜冻日数、冷昼、持续冷日日数均呈现下降趋势,年最大日最低气温呈上升趋势。（2）在空间分布上,暖夜、夏日日数、连续暖期日数和年最大日最高气温的变化率在引黄灌区变化率较大,指数均呈现上升趋势,霜冻日数、冷昼、连续冷期日数在全区均呈现下降趋势,引黄灌区和中部干旱区下降趋势变动较为明显。（3）极端高温指数的变化率在北部引黄灌区较高,全区呈现出升温态势。（4）宁夏4个极端降水指标变化并不显著,但区域间年际变化差异较大,南部山区大部分地区极端降水指数变化率较高且呈正向变化,而北部引黄灌区降水年际变化率远低于南部山区且降水趋于减少。（5）1987—1992年极端高温指数和极端低温指数存在显著共振周期,极端高温指数上升领先极端低温指数。（6）极端气温影响因素分析发现,人口的增长、能源消费碳排放量的增加、城市化率的上升和建筑面积的增加,与月最高温日值都存在线性相关关系,反映出随着人类活动的增加,极端高温指数也存在一定程度的正向关系。结论 极端气候变化特征表明,宁夏地区高温事件增加,低温事件减少,极端降水年际波动幅度较大,地区差异显著,并且人类活动可能与极端气候变化存在相应关系。     

中国玉米秸秆资源量估算及其自然适宜性评价

系统考证玉米草谷比,科学估算与评价我国玉米秸秆产量及其各种利用途径的自然适宜性,明确玉米秸秆资源开发潜力,促进秸秆资源充分高效利用。利用文献考证法,从大量研究文献中筛选41篇研究论文中的326个玉米草谷比有效样本数据,系统考证玉米草谷比;采用秸秆资源自然适宜性分级法,就玉米秸秆资源在"五料化"利用方面的自然适宜性进行评价。将用于包括新型能源化利用在内的各种用途的玉米秸秆资源划分为最适宜、适宜、次适宜、不适宜等级别。研究结果表明,我国玉米草谷比为1.10;2013年中国玉米秸秆产量高达2.403 368亿t,位居全国各类农作物秸秆产量之首,主要分布于东北地区与黄淮海地区;玉米秸秆适宜用于沼气生产,较适宜于新型能源化利用,即"三化一电";燃用级别为一般适宜级别;在饲料用途方面,玉米茎秆较适宜直接饲喂、适宜加工饲喂,玉米叶梢适宜直接饲喂与加工饲喂;在肥料用途方面,玉米秸秆属于3级有机肥级别;玉米秸秆是目前食用菌生产中较好的原料;玉米秸秆可用于工业加工原料,目前我国以玉米秸秆为原料进行板材、纸浆生产的工业化开发目前尚处于研发阶段;玉米秸秆资源具有多宜性,玉米秸秆资源综合利用应注意合理配置资源、优化利用结构,将其转化为各种优质的原料资源。     

1961～2013年塔城地区气候的时空变化特征

[目的]探究塔城地区气候的时空变化趋势及其与气象因子的关系.[方法]文章利用塔城地区7个气象站点1961~2013年的逐日气象资料,探究了气温、降水、日照时数、积温和潜在蒸散量的时空变化特征.[结果]1961~2013年塔城地区年平均气温、降水量和积温呈增加趋势,日照时数和潜在蒸散量呈减少趋势.1961~2013年塔城地区平均气温、降水量、日照时数、年潜在蒸散量、积温分别在1997、1967、1996、1989、1985年发生增加突变.平均气温、降水量、日照时数、积温存在明显的多尺度周期特征,即30年的大周期和15年的小周期变化.塔城地区平均气温的空间分布差异明显;大致呈现西高东低的空间分布特征;降雨量空间分布大致呈现西多东少的经线分布特征;日照时数大致呈现南短北长的维度地带性特征;潜在蒸散量存在自南向北逐渐减少的空间分布特征;积温的空间分布呈明显的自南向北逐渐减少的维度地带性特征.[结论]在全球气候变化下,较全面了解到新疆塔城地区气候变化趋势特征,对建立塔城地区气象预测与农业生产之间的预警,促进农业健康发展有很大的理论依据.