全球環境變化研究的區域模式與遙感和GIS方法

全球環境變化研究的區域模式與遙感和GIS方法

作者:布和敖斯爾, 出版社:內蒙古教育出版社, 出版日期:2005-11-01

商品條碼:9787531158363, ISBN:7531158361
分類標籤:環境科學

 

內容簡介

全球環境變化研究的區域模式與遙感和GIS方法

【內容簡介】
本文涉及兩個內容,一個是“全球變化區域模式”的研究(1992~1995年),本研究是博士生導師陳述彭先生的指導和全面支持下選擇題目和完成內容的。當時的研究目的是探索全球與區域環境變化之間存在的各種反應和反饋動力學相關關繫,利用GIS技術疊加分析過去的環境數據和現在的地表面數據,從而得到結論全球循環在區域上的反映和區域人類活動的模式。人類在全球變化中生存和發展的,因此區域持續發展模式直接關繫到區域或全球環境的循環變化,即全球變化與區域可持續發展之間也存在著復雜、非線性的相關。本文選擇華北平原,並主要對平原上人類活動及其影響進行了半定量研究。本書還有一個內容是我博士後研究——基於季相(seasonaltemporal)和經度(longtutinalspatial)特征的中國陸地土地覆蓋變化的研究(1995~1997年)。本研究是博士後導師劉紀遠先生的全面支持和國家自然科學基金會青年基金的資助下完成的。

【作者簡介】
布和敖斯爾,蒙古族,1964年5月24日出生於內蒙古庫倫旗。1987年,畢業於內蒙古師範大學地理繫,獲理學學士學位;1990年,畢業於東北師範大學地理繫自然地理專業碩士研究生,獲理學碩士學位;1995年畢業於中國科學院地理科學與資源研究所地理信息繫統(GIS)國家重點實驗室博士研究生,獲理學博士學位。1990—1992年.在東北師範大學地理繫任水文地理和計量地理講師;1995年,進入中國科學院遙感應用研究所博士後流動站,1997年出站後任該所副研究員。1996—1997年,任香港城市大學物理與材料繫高級研究助理(Senior Research Assistant);1998~1999年,在日本北海道大學大學院地球環境科學研究所博士後研究工作。2001年至今,作為日本首任地方自治體政府任期高級研究員,在北海道環境科學研究所任高級研究員。

    研究領域為利用遙感和地理信息繫統技術的地球環境變化的區域模式:歐亞大陸水分與熱量驅動下的植被變化的定量化;干旱區域土壤水分的分布和變遷對植被分布的影響;區域與全球環境變化下的候鳥棲息地的變化和候鳥遷移路線的衛星跟蹤(ArgoS system J.亞洲內陸沙塵的發生、擴散以及全球氣候影響的遙感研究:遙感和G IS的農林水產領域的產業化應用等。

  主要承擔課題和研究成果:

    1996 1997年,主持中國博士後研究基金,研制開發了基於GIS的全球環境變化研究點域綜合(point Generalization)模型。

    1998-2000年,主持國家自然科學基金的青年基金,進行了基於季相與經度特征的中國土地覆蓋變化研究,提出了我國南北間地表覆蓋變化的綠波推移(green moving)規律和東西間森林到草原到荒漠景觀生態演替定量化指標,用地表粗糙度(Surface roughness)來進行完全定量化實驗。

    1996年,參加香港政府基金,對米埔(MAIPo)濕地的紅樹林生態繫統進行了重新規劃,基於航空圖像進行環境規劃,解決了越鼕鳥類棲息環境的擁擠狀況。

    1999—2000年,參加了中日合作項目一亞洲沙塵的發生、傳輸與全球氣候的影響重大項目,任中方遙感子課題研究代表和整個項目的學術秘書。研究中求出了基於衛星遙感的亞洲內陸地表粗糙度指標,提出了沙塵發源地揚沙機制和土壤水分的空間分布的相關關繫。

    2000—2001年,作為東京大學的客座研究員,參加東亞季風區域候鳥棲息地環境變化與候鳥遷移的衛星跟蹤研究項目,提出了候鳥遷移與周圍植物葉綠素季節變化的相關關繫,具體指出候鳥遷移時間和遷移路線與周圍環境葉綠素變化的半個月到一個月的延遲規律。

    2001年至今,作為日本首任地方自治體政府任期高級研究員,在北海道環境科學研究所任高級研究員。主持北海道道廳政府重點領域特別資助項目一遙感在農林水產資源領域的產業化應用前景。該計劃引起日本國內各方的關注。本人作為項目首席專家得到了當時的北海道知事的會見。日本很多新聞媒體上都進行了相關報道,如日本全國版的讀賣新聞和經濟新聞、北海道新聞、日中新聞等。目前任日本航空宇宙研究開發機構之REsTEc的環境領域專家委員會委員、東京大學共同研究員、美國空間學會(cOSPAR)的助理會員等。

【目錄】
第一篇 博士論文
 摘要
 Abstract
 第一章 人類對時空的認識與各時空域環境變化
    一、人類時空宇宙觀的幾次大的飛躍
    二、各時空域上的全球變化(GEc)
 第二章 全球變化區域模式的提出  
    一、區域分異機制
    二、全球變化區域分異
 第三章 華北平原過去的全球變化  
    一、華北平原過去全球變化分區
    二、華北平原三大動力的消長與區域環境的歷史演變
 第四章  人類影響下華北平原環境的現代演變
    一、華北平原人與自然關繫的歷史演變和現代演變  
    二、人類其他活動與平原環境的現代演變
 第五章 華北平原人口變遷
    一、華北平原人口歷史變遷
    二、影響華北平原人口變遷的因素分析
    三、華北平原人口現代變遷與人口“布朗運動”
 第六章 華北平原城市化  
    一、城市的表達
    二、華北平原城市歷史變遷
    三、華北平原城市化與城市擴展
    四、華北平原城鎮體繫的形成及其變遷
  第七章  華北平原自然環境變遷與區域持續發展相關分析  
    一、華北平原自然繫統動力學與自然資源
    二、人地繫統(社會)動力學和區域發展理論
  第八章 結論
    一、全球變化及其區域模式的繫統研究
    二、華北平原環境變遷和人類影響的模擬
  參考文獻  
  附圖
  致謝
第二篇 博士後研究成果
  摘要
  Abstract
  第一章 引言
  第二章 建立土地覆蓋變化監測繫統
    一、需求和必要性
    二、動態監測(數據采集)技術繫統的構成
    三、土地利用信息繫統(US)
  第三章  典型地區的案例研究框架
    一、土地利用/土地覆蓋變化研究中“區域”的選擇
  二、典型地區的選擇
  第四章 樣帶研究
    一、 樣帶的選擇
    二、樣帶的研究
  第五章 建模、繫統分析與集成研究
    一、建模
  ……
 第六章 幾個概念的解釋
 第七章 土地覆蓋物的波譜特性
 第八章 典型樣地的選擇和樣地植被指數的計算
 第九章 土地覆蓋時空變化規律的研究
 第十章 土地覆蓋變化的區域環境影響分析
 第十一章 土地覆蓋變化的時空脆弱性研究
 第十二章 土地資源空間分布的影響因子分析與土地資源地域組合
 第十三章 結論
 參考文獻
 附錄
第三篇 近期研究成果

【書摘】
第一篇 博士論文
  第二章 全球變化區域模式的提出
  三、區域動力
    (1)太陽輻射能及其轉化能
    區域動力是區域特征存在和區域演化過程的能量基礎。區域自然繫統在太陽輻射能和地球內能支持下發展、演替和進化,而城市繫統除了這些能源外,還要依靠化石能源(一種轉化的沉澱的太陽輻射能)。   
   太陽輻射能量是地球上一切生命形式存在的最基本的能量。太陽通過熱核聚變過程釋放出能量,在這一過程中質量按愛因斯坦關繫式E=mc2。轉變成能量。而綠色植物又把太陽能轉化為有機物(質量)。地球外層獲得的太陽光通量(solar flux)約2卡/釐米。分。而實際到達地球表面的僅有其中的50%,而到達地球表面的太  陽輻射的一半又轉變為熱能又重新回到地球外空間中去擴散掉了。綠色植物(生產者)最先固定太陽能,即6CO2+6H2O+光能→CeH12O6+602,而其他生物(初級消費者)通過消費植物,即C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+熱能,而得到能量,某些動物(如二級以上  消費者)在食物鏈中通過捕食其他動物的方式得到能量。據H.T.0dum的研究,美國佛羅裡達州銀泉地區生態繫統能量流動如圖2.1所示。   
    從圖2.1中可看出,一年當中,通過綠色植物固定的太陽能占太陽入射輻射能量的1.224%,其中68.2172%的能量轉化為廢熱擴散到周圍環境中。淨生產效率,每一次轉化中僅占1
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