利用中亚1979-2011年间162个观测站点月降水数据（OBS），以平均偏差（MBE）、相关系数（R）、平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）对CFSR、ERA-Interim和MERRA气象再分析降水数据在中亚地区的适用性进行评估。结果表明：（1）3套数据的模拟效果存在明显差异。其中MERRA的模拟精度最高（R=0.71），ERA-Interim次之（R=0.53），CFSR最低（R=0.50）；体现出3套数据不同的同化方案和数据源导致模拟效果的不同；（2）降水的年内变化上，3套再分析数据之间具有较好的一致性，但对[OBS]均表现出高估，并且对强降水月份（3，4月）高估幅度最大；（3）3套数据对海拔500～1 000 m地区的降水模拟精度最好，超过1 000 m后，随海拔升高模拟精度下降。以上规律可为3套数据的订正及其在中亚地区气候变化研究中的应用提供科学依据。

当前遥感应用逐渐从定性向定量化发展的趋势对辐射定标的可靠性提出了更高的要求。传统的场地替代定标法虽然定标精度较高，但是其对场地及测量过程有很严格的要求，能够提供的数据非常有限。交叉定标是国际上新近发展起来的一种无场地定标技术，它的应用弥补了场地定标的不足。对光线匹配交叉定标、光谱匹配交叉定标、基于辐射传输模型交叉定标以及基于瑞利散射交叉定标4种交叉定标方法原理进行了详细介绍，并针对每种方法分析了其适用性。

随着全球变暖的日益显著，气候变化及其影响越来越受到广泛关注。火干扰作为森林生态系统碳循环的一个重要组成部分，其干扰过程是对碳的再分配过程，因而对区域乃至全球的碳循环产生重要影响。气候变化、火干扰与生态系统碳循环三者之间存在因果循环关系，正确认识气候变化与火干扰的复杂关系及双向反馈作用，以及火干扰在生态系统碳循环中的作用，这对制定科学合理的火干扰管理策略，提高生态系统管理水平，减少碳排放，促进碳增汇，减缓全球变化速率均有重要意义。从两个方面阐述了气候变化、火干扰与生态系统碳循环之间的交互作用关系：气候变化与火干扰相互影响关系及双向反馈作用，分别从气候变化对火干扰的影响及火干扰对气候变化的影响两个方面阐述了两者之间的相互影响关系；火干扰与森林生态系统碳循环的交互作用，分别从火干扰对森林生态系统碳循环的影响及模型方法在模拟火干扰对森林生态系统碳循环影响中的应用两个方面论述火干扰对森林生态系统碳循环的影响及其定量评价模型方法。目前火干扰直接碳排放的模型方法比较完善，而间接影响碳循环的模型方法并不成熟，许多方法局限于定性描述，因此，应进一步探讨集成实地测量、遥感观测和模型模拟的跨尺度火干扰对碳循环的影响研究，注重尺度的转换问题。最后，提出了气候变暖背景下火干扰管理的路径选择，以及对今后的研究方向进行了展望。

新疆"三山夹两盆" 的地貌特征,把疆域分割成北疆、南疆和东疆,由和田河、叶尔羌河、阿克苏河等九大水系组成塔里木河流域几乎涵盖了整个南疆国土面积.通过分析区域地理、气候、环境、绿洲经济特征、水资源及开发利用现状,对南疆存在的水问题及其发展趋势和未来面临的挑战进行了研究预判,立足长远,提出了建设"新龟兹工程"和"新楼兰工程"的初步设想、塔里木河"生态型"河流建设与和田河下泄水量置换方案以及干旱内陆河"三元"水循环生态经济体系.从跨流域调水、增强水资源及环境承载能力、优化社会经济发展布局、构建环塔里木盆地生态经济圈,生态移民,缓解绿洲人口资源环境压力,促进民族交融平衡发展等方面入手,为塔里木河流域综合治理和南疆稳定发展提供一种新的思路.

基于对新型城镇化的本质内涵及其特征的考辩，建立由人口、经济、基础设施、生活质量、生态环境、城乡统筹发展诸因素构成的新型城镇化评价指标体系，运用信息熵技术支持下的层次分析法（AHP），以陕西省10 个省辖市为例进行实证分析。结果表明：陕西省新型城镇化综合水平区分为5 个等级类别：最高（西安）、较高（宝鸡、延安、铜川、榆林）、中等（咸阳）、较低（安康、汉中、渭南）和最低（商洛），区域差异呈现为陕北较高，陕南较低，关中（西安）突出的现象。不同城市新型城镇化评价因素之间、相同城市的各评价因素之间皆存在水平上的差异，发展不均衡。陕西省城镇化过程的主要推动因素是经济发展，而人口集聚及素质提高、生活质量提升与基础设施建设是主要表现，城乡统筹发展、生态环境建设与城镇化综合发展并不同步，需要统筹城乡、兼顾经济与生态环境的协调发展。

植被是陆地生态系统中最重要、同时也是气候变化最敏感的组分，而高原植被系统行为往往比其他地区能更早、更明显地预兆全球变化。探讨青藏高原区域干湿状况及其与植被变化的关系有助于更好地认识和理解陆地生态系统对气候变化的响应和适应机理，对高原生态安全屏障计划的实施以及全球生态建设有重要意义。基于地面气象台站观测数据和MODIS EVI数据集，2001-2010年生长季干湿状况和植被覆盖的时空变化格局，对青藏高原干湿状况与植被覆盖变化的关系进行了分析与探讨。结果表明：（1）高原整体上呈现由东南向西北渐干的趋势，干旱及半干旱区占高原总面积的67%。10 a间高原有25%的区域在逐渐变干，且南北差异明显；（2）高原生长季EVI的空间格局与干湿格局相近，且东西部界线分明。10 a间高原植被活动由东南向西北整体上呈现“退化-增强-变化不大”的规律；（3）区域干湿程度对EVI空间格局差异有显著影响，特别是在占高原面积44%的半干旱区，两者相关性最大。人为干扰对高原EVI变化的作用不明显，但EVI与干湿程度相关性相对偏小的区域人为干扰程度往往较大；（4）从高原96个气象站点生长季[EVI]对干燥度指数变化的敏感性来看，敏感程度较大的气象站点主要集中在高原东北部、高原中部及雅鲁藏布江中上游区域，60%以上的气象站点随着干旱程度的加深植被呈退化趋势。

利用2005-2014年5～8月天山北侧气象台站观测记录、人工防雹作业点记录、灾害调查等资料，克拉玛依探空站08：00探空资料和克拉玛依、奎屯、石河子、五家渠四部雷达探测资料及其基数据反演产品，对冰雹的年分布、月分布及日变化特征进行了分析，归纳出成灾雹云的雷达回波特征及移动路径，依据百分位数方法确定了成灾雹云的预报及雷达特征预警指标，并利用2015-2016年降雹及相应的雷达探测资料对预报预警指标进行了检验分析。

通过对塔里木河中下游14个断面57眼地下水监测井样品离子化学成分分析，探讨了塔里木河中下游地下水化学成分特点、水化学类型及演化规律。结果表明：塔里木河中下游各断面地下水pH值变化不大，矿化度和各离子差异明显，地下水水样以Na⁺、Cl^-占绝对优势；矿化度较低的断面其离子浓度变化较小，反之，矿化度高的断面其离子浓度变化幅度较大；从塔里木河中游沙吉利克断面至铁依孜断面地下水化学类型由以Cl-SO₄-Na、Cl-Na-Mg和Cl-SO₄-Na-Mg型水为主，逐渐过渡为以Cl-SO₄-Na-Mg和Cl-Na型水为主，在下游阿克敦断面至考干断面地下水化学类型由以Cl-SO₄-Na-Mg、Cl-Na-Mg型水为主过渡为以Cl-Na、Cl-HCO₃-Na和Cl-Na-Mg为主；时间上，2006年中游断面沿河道地下水化学类型由Cl-SO₄-HCO₃-Na型过渡为Cl-SO₄-Na-Mg型再到Cl-Na型水，而2010年则由Cl-SO₄-Na型过渡为Cl-SO₄-Na-Mg型再到Cl-Na型水，在下游，2006年沿河道地下水化学类型由Cl-SO₄-Na型过渡为Cl-SO₄-Na-Mg型再到Cl-Na（Mg）型水，2010年则由Cl-SO₄-Na-Mg型直接过渡为Cl-Na-Mg型和Cl-Na型水。塔里木河中下游水样化学组成均落在Gibbs提出的Boomerang Envelope模型上翼，暗示研究区水样化学组成受到蒸发/结晶作用影响。另外，土地利用变化、灌溉、施肥等人为活动的影响不容忽视。

城市经济增长、产业结构演变等宏观发展趋势下蕴含着产业部门之间的市场关系转换，各种产业的经济活动在复杂的供需关系制约架构形成类似于网络的结构。利用北京市2002年、2007年投入产出表基本流量数据表，构建产业交易链接网络，利用网络分析方法分析了产业网络基本特征的演变，并讨论了产业网络节点交易地位演变，发现：（1）5 a间产业交易对增加，产业间交易更为频繁，网络交易密度增大，网络平均最短路径降低，交易可达性增强。（2）产业节点市场交易规模方面，交易中心稳定但地位变动趋异，且供给-需求中心的角色结构有所变化。（3）产业交易市场数及其分布变动明显，且第三产业的交易市场数、增幅高于第二产业，呈现出产业结构升级的趋势。（4）产业网络的供给-需求交易强度、产业间差异扩大，首位交易对象稳定，自环交易特征强化。（5）产业网络中二、三产业市场灵敏度位序升降趋异，生产性服务业灵敏度中心稳定。

以汉江流域14个测站1960-2009年逐日气象资料为数据源，采用FAO56 PenmanMonteith以及Hargreaves，BlaneyCriddle，Thornthwaite，Hamon 4种温度法计算各测站逐日以及逐月潜在蒸散发量，利用反距离加权插值法得到流域面平均年潜在蒸散发量。以FAO56 PenmanMonteith结果为标准，与温度法年潜在蒸散发量计算结果进行对比，修正温度法计算公式的经验系数，分析修正公式在汉江流域的适用性。结果表明：参数修正前温度法计算结果存在较大误差，相对偏差最大可达41.34%。修正后计算结果相对误差明显减小，最大偏差小于0.1%，并显示出较好的变化趋势和峰谷一致性。修正后的Hargreaves公式与FAO56 PenmanMonteith公式相关性最好，相关系数达到0.94，其次为Hamon公式和Thornthwaite公式，最后是BlaneyCriddle公式。

据博斯腾湖流域1958-2010年期间主要河流开都河、黄水沟、清水河、孔雀河的逐年流量资料，结合焉耆盆地降水、蒸发要素的同期观测资料，对大湖区的逐年水量收支进行计算，并依据水量平衡原理对博湖大湖区残差水量进行了逐年分析。结果表明：（1）1958-2010年期间年均入湖水量14.34×10⁸ m³/a，其中入湖河水约占95%；年均输出水量13.96×10⁸ m³/a，其中大湖区输入孔雀河水量约占43%，湖面蒸发耗水量占57%；湖区年均蓄水量71.57±3.92×10⁸ m³10⁸ m³/a，湖水年均水位为1 047.01±0.94 m；（2）极端水文年度水量平衡分析指出：1986年为最枯年份，入湖河水是多年平均值的62%，而出湖河水量是多年平均值的153%，导致年内湖区水位下降0.94 m；2002年最丰年份入湖河水是多年平均值的2.6倍，致使年内水位上升0.80 m；（3）残差水量逐年“正负”变化指出，湖水与地下水之间存在互补关系，过去53 a间湖水补给地下水的年均水量为0.87×10⁸ m³/a。

以民勤地区4种地表条件的3次风蚀实测数据为依据，应用WEPS风蚀子模型对风蚀量进行了预测计算。结果表明：WEPS模型预测的土壤风蚀量与实测结果存在很大差异，不能直接用于我国土壤风蚀预报工作。对没有植被覆盖的流沙地表，模型模拟结果与实际测量结果比较接近，计算值最大为模拟值的2.2倍，最小为0.47倍；当有植被覆盖时，模型预测风蚀量偏大，最大值为实测结果的41倍，最小为6.7倍。要引入WEPS模型在我国进行土壤风蚀预报，还需对模型的各项参数和计算公式进行修正，以提高WEPS的预测精度，更好地为我国风蚀预报及沙尘治理工作服务。

遥感降水产品能反映降水的时空分布变化，对于资料稀缺的西北干旱区生态水文研究有重大意义。TRMM卫星降水资料在热带湿润地区有大量应用，但要将其用于我国西北干旱半干旱气候地区，还需对该数据产品在质量进行评估。选择干旱区内陆的新疆天山中部为研究区，并以周边15个台站的实测数据为依据对TRMM3B42降水数据质量进行评价。结果表明：（1）TRMM3B42数据对日降水事件的估计准确率较低，但是总体上暖季好于冷季，相对于较大的降水，对发生量小的降水估计更为准确；在暖季高估量小降水，低估量大降水，冷季则相反；（2）月降水情况来看，天山南坡两站与北坡的规律不符；对北坡山区降水估计的精度好于平原区，并且精度与海拔呈抛物线分布，降水越大的区域精度越高；偏差量的年内分布在各海拔区域之内一致性较好，但区域之间规律各有特点；（3）从年降水量来看，TRMM降水整体低于站点观测值，并且差量随着高程具有抛物线分布的特征。总之，该降水产品的质量总体上不高，但是其偏差在时间和空间上具有一定的规律性，该数据在干旱区的应用需要进一步校准处理。

在GIS环境下，采用地统计空间分析技术，利用民勤盆地1999-2008年10?a的地下水位观测资料，在插值获取逐年地下水埋深栅格数据的基础上，对民勤盆地地下水埋深的时空格局和空间异质性进行了分析。结果表明：（1）1999-2008年民勤盆地地下水埋深急剧增大，整体平均每年增加幅度为0.52?m，地下水降落漏斗区逐年扩大，并有与附近漏斗区融合的趋势；（2）1999-2008年10 a间的地下水埋深的空间相关性逐年增大，表明民勤盆地地下水埋深的空间结构性逐年增强，地下水储存的空间连通性增加，地下水位的可恢复性和持续可开采性更为脆弱，影响地下水埋深的随机性因素逐渐下降，而人类活动对地下水埋深的影响越来越强烈。

乌鲁木齐河源区发育现代冰川7条，冰川面积5.6 km²，并有大范围的积雪，冰雪消融期融雪径流对乌鲁木齐河贡献显著。应用SRM（snowmelt?runoff model）融雪径流模型来探讨乌鲁木齐河源区融雪期径流情况，利用度日方法，由流域本身特征及参变量获取方法的深入分析来率定模型参数，应用模拟指标Nash-Sutcliffe系数R²=0.702和积差Dv=6.81%来评价模型表现，研究发现：（1）气温、降水作为该模型的直接驱动变量对模型的模拟较为敏感。尝试对乌乌鲁木齐河源区的气温、降水数据进行IDW插值并进行修正，使得模型模拟精度提高，对模型变量的输入精度问题上提供了新的思路；（2）不同高度带上积雪的度日因子并不是稳定的，而度日因子的选取与调整对模型也非常重要；（3）模型本身的局限性也导致模拟精度的降低。结果表明SRM模型可在乌鲁木齐河流域推广应用，这必将对认识和利用乌鲁木齐河流域冰雪水资源具有重要意义。

以前人工作为基础，对照已发表的C3、C4植物一览表，及近年国内外陆续发表的资料，综合整理出新疆荒漠地区已知的C4植物名录，共有14科63属的279种植物，同时归纳分析了279种C4植物的分类地位、生活型、地理成分以及区系特点等方面。研究结果表明：藜科最多，其次是禾本科、莎草科、百合科和蓼科等等。所以该区的C4类型中被子植物的双子叶植物多于单子叶植物，蕨类植物和裸子植物就没有C4植物。1年生和多年生植物占优势，C4草本植物对环境的适应能力更强，是荒漠环境中植物适应自然的生物学策略，这与植物的进化密切相关。调查区内C4植物群落优势种占C4种的10%，其中125种C4植物生于沙丘中，103种C4植物生于盐生的环境，有56种C4植物生于湿地或水生的生境。证明C4植物能更好地适应干旱、盐渍等不良环境，体现了C4植物抗逆性强的生物学特点。同时依据中国种子植物属的分布区类型的划分方法，将新疆荒漠区C4植物划分为10个分布区类型，表现出植物区系地理成分的多样性；其中地中海、西亚至中亚成分占优势有13属60种。区系地理反映了物种演化过程的历史气候、地质变化动态。利用C4植物的特点以期为对当前植物抗逆育种、解决我国西北地区的荒漠化问题均具有积极的意义，对今后该地区研究提供科学依据。

径流计算是区域径流量预报和水土资源评价模型中的重要组成部分。SCS-CN径流模型是一种常用的径流计算方法。径流曲线数（CN）是SCS-CN模型中反映降雨前流域特征的一个综合参数。用北京密云石匣3个小区实测降雨径流资料，用平均值法、中值法、算术平均值法、S对数频率分布法以及渐近线法来反推CN值，并用反推的CN值计算了径流深。用模型效率系数、相关系数和合格率比较了这5种方法确定的CN值计算径流深的优劣。结果表明：从模型有效系数来看，渐近线法得到的模型有效系数最好；从相关系数和合格率来看，算术平均值法的结果最好。相对于渐近线法来讲，算术平均值法计算CN简单，因此建议在计算CN值时用算术平均值法。

利用内蒙古拐子湖地区风沙观测场2011年3～5月的沙尘暴强化观测资料，分析计算了巴丹吉林沙漠北缘平坦沙地的地表粗糙度、临界摩擦速度、临界起沙风速等风沙运动关键参数。初步结论如下：观测期间地表粗糙度的变化范围为1.0×10-7～ 9.0×10-1cm,平均粗糙度为0.942 cm；临界摩擦速度约为0.34 m/s；2 m高度的起沙风速约为4.6 m/s。

通过收集整理西北地区东部1470-1912 年旱涝灾害历史文献资料,重新建立逐年旱涝等级序列.利用滑动平均、累计距平、滑动T检验和小波变换等方法,综合分析了443 a 间西北东部地区旱涝序列的变化特征.为验证本序列的可靠性,利用华山降水量重建序列和陇西地区干湿指数序列进行长期趋势对比分析,并将代表性省份石笋δ¹⁸O序列和重建旱涝等级序列进行对比验证.结果表明:(1)西北东部地区以旱灾为主,旱灾频繁且大旱、连旱严重.旱涝灾害具有明显的阶段性,大致可分为4 个阶段,分别为1470-1540 年、1541-1615 年、1616-1796 年和1797-1912 年,且可分为12 个明显的偏旱和偏涝时期.(2)在10 a 尺度上检测出旱涝变化存在12 个突变点,50 a尺度上存在5 个突变点.(3)重建序列存在较明显的周期变化的时间尺度是130~110 a、70~80 a、50~52 a 和28 a、10~15 a、5 a.28 a 左右时的周期振荡最强,为第1 主周期,第2、3、4 周期依次是15 a、73 a 和50 a.(4)根据对比分析,早涝重建序列和其他长降水量序列具有较高的一致性,与同期石笋氧同位素δ¹⁸O记录对应较好,间接证明了历史文献资料恢复历史时期气候变化的可靠性和可行性.

河西走廊位于我国西北干旱半干旱区，由于自然环境的变化和人为因素的影响，生态环境脆弱，沙漠化严重。随着遥感和GIS的发展，为沙漠化研究提供了有效的途径。利用2002和2008年6～8月的MODIS数据（空间分辨率为1 km），采用改进型土壤调节植被指数（MSAVI）、地表反照率（ALBEDO）、陆地表面温度（LST）、植被覆盖度（FAVI）和温度植被旱情指数（TVDI）作为沙漠化程度的指标，对河西地区沙漠化特征进行了研究。结果表明：河西地区荒漠化土地面积较大，占总面积的50%以上。2008年的荒漠化土地面积比2002年减少了6 431.64 km²，非荒漠化土地和轻度荒漠化土地面积增加，分别增加了2.55%和0.26%；中度、重度和极重度荒漠化土地减小，分别减小了1.40%、1.09%和0.31%。荒漠化的逆转速度大于发展速度，呈现整体逆转，局部发展的趋势。研究区荒漠化土地以轻度荒漠化为主，2002年和2008年分别占23.64%和23.90%；其次为中度，分别为18.47%和17.07%；重度所占比例分别为12.71%和11.62%；极重度所占比例很小，不到1%。降雨和风速对沙漠化的逆转起主要作用，2008年的降水比2002年多，风速小。