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地理科学进展  
  地理科学进展--2008, 27 (4)   Published: 2008-07-25
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水系统模拟研究专栏

海河流域分布式SWAT模型的构建

王中根,朱新军,夏军,李建新
地理科学进展. 2008, 27 (4): 1-6. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.001
全文: PDF (1040KB) ( 927 )
摘要 ( 465 )

本文基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)构建海河流域分布式水文模型。针对海河流域的特点,对 平原区河网和入海口进行合理概化,对土壤类型和土地利用方式进行重分类处理。应用1995~2002 年水文气象系 列资料和下垫面空间分布信息,对模型的参数进行优化和灵敏度分析,最后选取多个站点对模拟结果进行检验与 分析。研究成果为SWAT 模型在国内复杂大流域的应用提供了范例,也为海河流域变化环境下的水资源与水环境 综合管理提供重要的水文学基础支撑。

潮白河源区生态流量的谱系及其变化

戴向前,郑红星,刘昌明,朱芮芮
地理科学进展. 2008, 27 (4): 7-14. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.002
全文: PDF (1281KB) ( 760 )
摘要 ( 416 )

为保护和恢复河流生态系统健康,本文通过河流不同流量形态的生态意义的分析,探讨了生态流量的内涵 及其谱系结构,将生态流量谱系划分为极低流量、低流量、高脉冲流量、高流量、极高流量五种流量形态。以潮白河 源区为研究区域,利用大阁水文站1956~2003 年48 年的实测日流量资料,对参照期(1956~1974 年)和影响期 (1975~2003 年)的生态流量谱系特征进行分析,结果表明,影响期较参照期多年平均极低流量、低流量、高流量分别 减少了31%、4%、9%,极高流量消失,高脉冲流量则增加了5%,若以参照期生态系统的状况为生态保护和恢复的目 标,就生态流量而言,潮白河源区须通过合理的水量调控应重点增加极低流量的大小。

基于静止气象卫星观测的降水时间降尺度研究

师春香,谢正辉
地理科学进展. 2008, 27 (4): 15-22. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.003
全文: PDF (1381KB) ( 822 )
摘要 ( 458 )

高分辨率降水时空分布估计对于陆面数值模拟和同化,天气、气候与环境及其相关领域研究具有重要意 义。长时间序列降水分布常使用时间和空间插值技术进行估计。本文提出了一种基于每小时静止卫星云图云分类 信息的累积降水估计时间加权插值方法,它通过利用高时空分辨率静止卫星云图所反映的云的变化,与卫星降水 估计和地面观测降水相结合,以获得时空分布比较合理的地面降水分布。将该方法应用于FY2C 云图和国家卫星 气象中心FY2C 的6 小时降水估计业务产品,得到FY2C 卫星发射(2005 年)以来具有10KM空间分辨率以及1 小 时分辨率的降水数据集,并利用中国区域自动雨量观测资料对该降水估计数据集进行检验和评估,以表明该方法 的合理性。

基于分布式模拟的流域水平衡分析研究———以海河流域为例

朱新军, 王中根, 夏军, 于磊
地理科学进展. 2008, 27 (4): 23-27. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.004
全文: PDF (779KB) ( 919 )
摘要 ( 487 )

流域水平衡分析是进行水资源科学评价与合理配置的基础,传统的流域水平衡分析大多是基于有限的站 点观测资料和简单的集总式模型,很难适应考虑水循环空间变异性的复杂大流域水资源综合管理的需求。本文基 于分布式水文模拟技术,探讨了一种能够考虑流域内部上、下游关系的水平衡分析方法。并以海河流域为例,构建 分布式SWAT 模型,对海河流域及水资源三级分区的水平衡状况进行分析,在此基础上探讨海河流域维持健康水 平衡关系,降低流域蒸发,进行农业真实节水的必要性和有关对策。

农作物分布对南水北调受水区域 陆面过程模拟的影响

陈锋,谢正辉
地理科学进展. 2008, 27 (4): 28-36. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.005
全文: PDF (1845KB) ( 553 )
摘要 ( 512 )

本文将中国陆面覆盖资料(CLCV)与全球农作物分布资料融合,获取了一套包含小麦、玉米和水稻这些农作 物分布的陆面覆盖资料(CLCV- 3C),并将该陆面覆盖资料以及CLCV 应用于陆面模式CLM针对南水北调受水区域 的数值模拟试验以探讨该区域农作物分布对陆面能量水分过程模拟的影响。结果显示,与原来没有区分这三种主 要农作物分布相比,考虑农作物分布后,小麦区模拟的多年平均净辐射、感热、径流会增加,而蒸散发会减少;玉米 区和水稻区的多年平均净辐射、感热、蒸散发均会增加,而径流会减少。这些研究表明,农作物分布对南水北调受水 区域陆面水分能量过程有不可忽视的影响。

地表水和地下水耦合模型研究进展

王蕊,王中根,夏军
地理科学进展. 2008, 27 (4): 37-41. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.006
全文: PDF (749KB) ( 737 )
摘要 ( 643 )

地表水和地下水的转换及其过程耦合模拟,是水资源开发利用和科学评价的基础。本文归纳了国内外16 种地表水和地下水耦合模型,并根据耦合模型的特点和耦合方式,划分了三类耦合类型,即:紧密耦合型、半松散耦 合型和松散耦合型。对其中比较典型的“四水”转化模型、SWATMOD、MIKE- SHE、MODBRANCH 模型进行了对比分 析,剖析了不同耦合模型的优缺点,为地表水和地下水耦合模拟研究提供了很好参考。

土壤与环境

土壤质量时空变异及其与环境因子的时空关系

邱扬,王勇,傅伯杰,王军,孟庆华
地理科学进展. 2008, 27 (4): 42-50. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.007
全文: PDF (454KB) ( 534 )
摘要 ( 514 )

土壤质量能体现自然因素与人类活动对土地的影响,深入认识土壤质量的时空变异与环境因子的关系对 土地质量改善与土地可持续利用具有重要意义。土壤质量的时空变异是指在一定的景观内,不同时间不同地点不 同土层的土壤特征存在明显的差异性和多样性,由确定性(Deterministic)和随机性(Stochastic)两大组分构成。土壤 质量时空变异是由多重尺度上的土地利用(植被)、气象(降雨)、地形、土壤、人为活动等多因子综合作用的结果,但 是就某一具体地区而言存在重点尺度和主控因子,土壤质量时空变异的重点尺度与主控因子的时空关系因时间、 空间和尺度而异。本文首先介绍了土壤质量时空变异的概念与内涵,重点综述了土壤理化特性(尤其是黄土高原地 区)的时空变异及其与环境因子时空关系的研究进展,探讨了土壤质量时空变异的发展趋势,以期对我国土壤质量 的时空变异研究有所启迪与帮助。

土壤呼吸的温度敏感性

刘洪升,刘华杰,王智平,徐明,韩兴国,李凌浩
地理科学进展. 2008, 27 (4): 51-60. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.008
全文: PDF (903KB) ( 1525 )
摘要 ( 614 )

土壤呼吸是指土壤释放CO2 的过程,它所释放出的CO2 是生物圈向大气圈释放CO2 的主要来源之一。土壤呼吸速率对温度变化的敏感性是陆地生态系统碳循环过程中一个十分重要的环节。由于许多大尺度碳循环模型中都涉及土壤呼吸的温度敏感性这一问题,因此对该问题的回答有助于提高对当前陆地生态系统碳通量的估算和对 未来气候变化预测的准确性。本文就目前土壤呼吸速率对温度变化的敏感性的主要问题进行了综述,从温度、水分、呼吸底物的数量和质量、酶促反应动力学等几个不同的方面,概述了土壤呼吸温度敏感性的变异范围较大的原因,以及这些因素对土壤呼吸的温度敏感性影响的机理。土壤呼吸是酶促的化学反应,因此其温度敏感性不仅取决于呼吸底物的质量,同样也取决于底物的有效性。

基于生态复杂性的湿地生态系统健康评价———以石家庄地区滹沱河岗黄段为例

赵旭阳,高占国,韩晨霞,刘浩杰,杨彬云
地理科学进展. 2008, 27 (4): 61-67. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.009
全文: PDF (956KB) ( 644 )
摘要 ( 388 )

湿地生态系统是一个非常复杂的组织系统,具有整体性、生态功能、服务功能、自我维持和调控功能。本研 究在生态复杂性理论的基础上,结合河北省石家庄地区的滹沱河岗黄段湿地的特点,从系统结构、系统状态、系统 结构功能和系统协调度四个方面建立湿地生态系统健康诊断的评价体系及健康分级标准,并用模糊综合评判模型 对滹沱河岗黄段湿地的健康状况进行了综合评价。评价结果显示,该湿地系统健康指数为0.619,处于亚健康状态。

城市与区域经济

武汉城市圈城市区位与可达性分析

陆锋,陈洁
地理科学进展. 2008, 27 (4): 68-74. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.010
全文: PDF (797KB) ( 804 )
摘要 ( 557 )

武汉1+8 城市圈担负着“中部崛起”的重任,在国家经济发展过程中具有举足轻重的地位。本文从空间格局 角度,结合最新的行政区划、基础地理数据库及其统计资料,利用GIS 空间分析方法,对武汉城市圈内部各城市区 位和交通可达性进行了定量分析。结果表明,与全省其他县市相比,目前武汉城市圈内各城市具有明显区位优势。 在圈内8 个地级市当中,孝感市具有最高的区位指标,而潜江、仙桃、天门等三个省直辖市区位指标较低。城市圈各 城市出行时距沿高速公路与国道以及各级道路呈放射状延伸。城市圈内城市间基本实现2 小时可达。武汉和孝感 市拥有最高的出行时距增长速率,天门、黄石和咸宁市出行时距增长速率较低,迫切需要加强其周边交通网络基础 设施的建设。

大连城市社区宜居性分异特征

李雪铭,刘秀洋,冀保程
地理科学进展. 2008, 27 (4): 75-81. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.011
全文: PDF (747KB) ( 621 )
摘要 ( 488 )

当前人居环境宜居性研究主要集中于城市层次,城市社区的宜居性研究较少,研究社区的宜居,是对城市 宜居性评价的深入,可为城市社区规划提供建议和指导。通过调查问卷的形式,对大连市的社区进行调查,充分考 虑评价因子的代表性和多层次性的特点,选取6 项二级指标和24 项单项指标建立评价指标体系;运用主成分分析 法获得社区宜居度偏好图,采用层次分析法与地理信息系统软件Surfer 8.0 相结合的方法, 对大连市社区的宜居度 进行初步评价,借用比奇的分异度指数的概念,参考其对社会阶层的分异研究,最后得到社区宜居性分异度指数为 27.6。研究结果表明:大连市社区的宜居度整体评价较好, 市内四区存在较大差异;宜居度的高值区主要分布于风景 优美的地区,以及商业活动的中心和行政中心所在地等地区。

信息化影响下经济发达地区个人联系网络演变———以苏锡常地区为例

魏宗财,甄峰,张年国,席广亮
地理科学进展. 2008, 27 (4): 82-88. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.012
全文: PDF (596KB) ( 612 )
摘要 ( 466 )

人是信息化的主体,信息化的迅速发展对个人联系网络产生了重要影响。在对苏锡常地区12 城镇2100 余 份调查问卷结果整理的基础上,借助SPSS 软件和建模的方法从个人的信息来源、联系方式、联系频率等三个方面 对信息化影响下苏锡常地区个人联系网络的演变特征和规律进行分析,得出以下结论:电视、报纸等传统信息来源 比重降低,而因特网、手机等新型信息来源的比重上升;地理实空间的传统联系方式比重逐渐下降,而网络虚空间 的远程通讯方式蓬勃发展,且处于强势主导地位等,地理实空间和网络虚空间是互补而非替代关系等。地区城市间 个人联系和交流变得频繁,且个体联系频率指数的增幅与城镇等级成显著的正相关关系。

欠发达农区外出务工规模及影响因素分析

姚静,李小建
地理科学进展. 2008, 27 (4): 89-95. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.013
全文: PDF (715KB) ( 506 )
摘要 ( 364 )

根据对河南省农区十村11251 户农户的入户调查资料,认为农民外出务工的数量与规模是经济因素、家庭 因素和环境因素综合作用的结果。多元回归模型显示:①外出务工经济收益与成本、家庭人口状况、农户家庭经营 地、农户家庭生活性支出等正向影响农户外出务工的规模;②农区家庭劳动力文化状况中,初中及以下学历人数正 向影响农区外出务工的规模,高中及以上学历人数负向影响农区外出务工的规模;③环境因素中,经济水平因子对 农区外出务工规模的影响是正向的,地形、通达性和土地类型等三个因子对农区外出务工规模的影响是负向的。

基于能值分析的江苏省耕地生态足迹区域差异

段七零
地理科学进展. 2008, 27 (4): 96-102. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.014
全文: PDF (791KB) ( 749 )
摘要 ( 583 )

以江苏省耕地生态足迹为研究对象,在考虑不同地区的土地利用效率的基础上,把太阳辐射、降水量、土壤 肥力、土地利用效率、耕地面积等作为构成承载力的实质因素,计算了江苏省不同地区的耕地生态承载力。研究结 果表明:就人均耕地生态承载力而言,苏北地区普遍大于苏中和苏南地区,盐城市、淮安市和宿迁市最大,无锡市、 南京市和苏州市最小。就人均耕地生态足迹而言,苏南地区普遍小于苏北和苏中地区,盐城市、南通市和淮安市最 大,而无锡市、苏州市和常州市最小。江苏省13 个地市的生态差额指数都小于0.5,即耕地都处于不可持续性状态, 其区域差异是:南北两端好于中部,南端的苏州市、无锡市最好;而江苏中部,又是中间好于东西两侧,东侧的南通 市、盐城市最差。

交通运输地理

长山群岛港口地域组合空间结构演化定量分析

王圣云,沈玉芳
地理科学进展. 2008, 27 (4): 103-109. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.015
全文: PDF (441KB) ( 572 )
摘要 ( 397 )

在国内外相关研究文献综述的基础上,构建了港口联系强度指数和综合基尼系数,对1986~2004 年长山群 岛港口地域组合空间结构的演化特征进行定量分析,认为从1986 年到2004 年,大长山港口组合单元一直是长山 群岛最重要的门户港,长山群岛港口地域组合整体上看是趋向集中。并对长山群岛陆岛连接方案进行论证,对陆岛 连接工程建设后长山群岛港口地域组合空间结构进行情景分析,“大连———长山群岛”之间的连接、联系方式、途径 发生了变化,这将使长山群岛港口地域组合的空间结构大为改观。对长山群岛港口地域组合空间结构的演化趋势 进行预测。

重力模型系数时间变化路径分析 ———以中国城际铁路旅客交流为例

戴特奇,刘毅
地理科学进展. 2008, 27 (4): 110-116. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.016
全文: PDF (695KB) ( 458 )
摘要 ( 345 )

重力模型是空间相互作用研究中得到广泛应用的基础模型,空间相互作用随着距离的增加而减小,随着 “质量”的增加而增加,对模型参数的测定和解释一直是多个学科关注的热点。但对模型参数时间变化路径方面的 研究比较薄弱。本研究采用无约束重力模型分析了1990 年代以来主要时间点的中国城际铁路旅客交流,得到了参 数的时间变化路径。我们发现质量参数与距离衰减参数均为增加趋势,并进行了解释,特别就距离衰减参数单调增 加路径与理论预期的差异从技术进步、经济和社会的制度框架以及区域经济发展的阶段性特征进行了试探性解释 和理论反思。

基于时间阻抗函数的路网可达性研究

张生瑞,王超深,徐景翠
地理科学进展. 2008, 27 (4): 117-121. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.017
全文: PDF (338KB) ( 670 )
摘要 ( 486 )

阐述了可达性的概念和在不同学科的应用范围,分析了可达性的影响因素,总结了现阶段在几何拓扑学上 常用的可达性量化方法,指出重力模型法、距离法、累计机会法的使用条件和不足。在这一基础上,发现现存的问题 主要是局限于空间尺度的量化不能准确地反应空间网络的联系程度,针对此问题,提出了基于时间阻抗函数的量 化模型,以实际交通量作为主变量,能间接地反应空间需求强度。随后引入了节点重要度的概念,能更加直接地反 映路网节点上社会、经济、交通等因素对可达性的影响,能很好地弥补时空法和效用法的不足。

道路影响域的界定及其空间分异规律 ———以纵向岭谷区为例

刘世梁,温敏霞,崔保山,富伟,杨敏
地理科学进展. 2008, 27 (4): 122-128. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2008.04.018
全文: PDF (521KB) ( 420 )
摘要 ( 413 )

以纵向岭谷区道路网络为研究对象,考虑地形等相关因子,利用GIS 图形叠加分析得到区域道路影响域的范围,进一步统计道路影响域面积与区域面积的比例,探寻道路对区域影响的空间分异规律,并分析其与道路密度、人口密度、村庄数目、生态承载力、平均海拔高度等因素的相关性。结果表明:纵向岭谷区道路不同等级具有不 同的影响域范围,区域道路影响的空间分布存在差异,由省会昆明逐渐向周边辐射减小,红河流域高于澜沧江流域和怒江流域。在纵向岭谷区东部、北部、西南部部分地区道路影响呈现显著的空间集聚效应。影响因子的相关性分析表明,道路影响域比例与平均海拔高度不相关,与道路密度、人口密度、村庄数目、生态承载力相关显著。

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