基于GIS的重慶氣候分區(qū)及評價

李朝艷，王 力

(重慶交通大學 河海學院，重慶 400074)

0 引言

生態(tài)環(huán)境是對生物生長、發(fā)育、生殖，行為和分布以及對人類生存和發(fā)展有影響的環(huán)境因子的綜合[1]。它主要包括水資源、土地資源、生物資源以及氣候資源。因此生態(tài)環(huán)境受地形、氣候、土壤、植被和人類活動等諸多因素的影響[2]。隨著重慶市的直轄，城市迅速發(fā)展的同時也造成了生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞。因此，重慶市生態(tài)環(huán)境及其變化特點的研究越來越受到重視。氣候資源是生態(tài)環(huán)境的一個重要因子，其評價結果不僅可用于資源與環(huán)境的評價、生態(tài)系統(tǒng)的變化和管理、生態(tài)系統(tǒng)模型建立、植被生產(chǎn)力計算和生態(tài)區(qū)劃等方面的研究，還可以為生態(tài)學、地學、資源與環(huán)境等學科的發(fā)展提供重要的基礎數(shù)據(jù)[3]。

由于重慶各區(qū)縣之間的地理條件有所差異，因此為提高評價精度，需對重慶進行分區(qū)，在分區(qū)的基礎上對各區(qū)分別進行評價。本文以聚類分析法進行重慶氣候指標的分區(qū)，以各區(qū)縣的經(jīng)度、緯度、高程和氣候指標值作為區(qū)劃影響因子[4]。氣候評價的方法很多，如：綜合模式法、層次分析法、主導因子法、加權評價模型法等[5-7]。

1 研究區(qū)域概況

重慶市，簡稱巴或渝，別稱山城、渝都、霧都、橋都等，是中國的中央直轄市之一，位于中國內(nèi)陸西南部、長江上游地區(qū)，地跨東經(jīng)105°11'-110°11'、北緯28°10'-32°13'之間的青藏高原與長江中下游平原的過渡地帶。地界渝東、渝東南臨湖北省和湖南省，渝南接貴州省，渝西、渝北連四川省，渝東北與陜西省和湖北省相連(圖1為重慶市的行政區(qū)劃圖)。

圖1 重慶市行政區(qū)劃圖

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)

氣候數(shù)據(jù)來自重慶市統(tǒng)計年鑒，包括10年的重慶市各區(qū)縣的氣候基礎資料，包括年均日照(d)，年降水量(mm)，積溫和各區(qū)縣的經(jīng)緯度坐標(。)、高程(m)等。

2.2 方法

2.2.1 分區(qū)

應用SPSS軟件，采用聚類分析法對重慶進行分區(qū)，各縣區(qū)的經(jīng)度、緯度、高程和氣候指標值為區(qū)劃影響因子，氣候指標值分別為年均日照，年均降水量，積溫。

(1)數(shù)據(jù)的標準化：由于每個樣本中有4個變量(經(jīng)度、緯度、高程和氣候指標)，而不同要素的數(shù)據(jù)往往具有不同的單位和量綱。因此必須對聚類要素進行數(shù)據(jù)處理，通過標準差標準化把樣本中每個變量的值轉(zhuǎn)化為無量綱的值[8]：

(2)評價分區(qū)

區(qū)劃影響因子(經(jīng)度、緯度、高程和氣候因子)標準化。采用SPSS軟件對標準化的氣候因子數(shù)據(jù)進行聚類分析。分類結果如下圖所示。

圖2 聚類結果圖

當聚合水平取10時，可將重慶的氣候區(qū)劃為2類。

一類：長壽—綦江。氣候?qū)賮啛釒駶櫦撅L性氣候區(qū)，四季分明、氣候溫和、冬暖春早、熱量豐富、降水充沛，有春早、夏熱、秋遲、冬暖特征。常年平均氣溫16℃～18℃，最高年20.4℃，最低年16.7℃。常年平均降水量1165.2mm。常年日照時數(shù)1245.1小時。

二類：黔江—城口。地勢較為復雜，海拔高差大，地形性氣候獨特。氣候溫和，雨量充沛，四季分明，冬長夏短。春季氣溫回升快，但不穩(wěn)定，常有“倒春寒”天氣出現(xiàn)；夏季降水集中，七、八月多干旱，伏前、伏后多洪澇；秋季降溫快，多連陰雨天氣；冬季時間較長、氣溫低。

2.2.2 氣候評價模型

水分和熱量是氣候條件的重要指標，應用影響顯著并相對獨立的年均日照(S)、積溫(AT)以及年均降水量(P)這3個氣候指標，建立重慶氣候評價指標體系。根據(jù)重慶農(nóng)業(yè)構成特點、耕作習慣、重慶自然區(qū)劃和氣候資源概論等，將氣候指標分為不同等級[9-11]。見表1。

表1 氣候指標分級

3 分析結果

3.1 年均日照

重慶市的年均日照分為4個等級，等級越高，日照的時間就越長。在示意圖中，顏色越淺說明年均日照越大，顏色越深說明年均日照越小。其中，年均日照時間最長的是巫溪，年均日照達到將近1600小時，年均日照時間最短的是彭水，年均日照不到1000小時。年均日照在重慶市從東北向西南方向呈逐漸減小的趨勢(結果如圖3A所示)。

3.2 年降水量

年降水量分為5級，等級越高，降水越豐富。在示意圖中顏色越淺說明年降水量越大，顏色越深說明年降水量越小。重慶市年降水量各區(qū)縣都趨近。最多的地區(qū)是酉陽，超過1000mm；年降水量最少的地區(qū)為潼南，大概處于1000mm左右。其他各地區(qū)的年降水量均在1000-1400mm之間。年降水量在重慶東北部主要是由西北部向東南部逐漸遞減；在重慶中部地區(qū)主要是由北向南先減小再增大，到南部山區(qū)時增長到最大；在重慶西南部地區(qū)，年降水量主要表現(xiàn)為由北到南逐漸增大(結果如圖3B所示)。

3.3 積溫

積溫可以分為5級，在示意圖中，區(qū)域的顏色越淺，說明此區(qū)域的積溫越大。反之顏色越深，積溫就越小。在重慶市主要表現(xiàn)為重慶市區(qū)的積溫要較周邊的山區(qū)、郊縣大，大致表現(xiàn)為由東到西先增大再減小，由南到北先增大再減小。重慶市市區(qū)積溫值最大，達到了6700℃左右；城口的積溫值最小，達到4300℃左右(結果如圖3C所示)。

圖3A 重慶年均日照分區(qū)示意圖

圖3B 重慶年降水量分區(qū)示意圖

圖3C 重慶積溫分區(qū)示意圖

參考文獻：

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