20世纪90年代以来,黄河干流实际来水量不断减少,较以往平均来水减少幅度达到了20%~65%不等,黄河下游连年断流。本文基于气候变化 (如降水量变化),人类活动 (如国民经济用水量不断增加),生态环境 (如土地利用的变化) 等方面变化特点；根据黄河干流主要水文站的近50年来观测资料,定量地分析黄河干流实际来水量不断减少的数量及其减少的原因。
利用黄河流域1981~2000年期间的气象、水文资料,结合卫星遥感信息和数字高程模型,检验了平流-干旱、CRAE (Complementary Relationship Areal Evapotranspiration)、Granger等互补相关模型在不同时间尺度、不同气候类型区域上的计算精度,讨论了不同气候因子对计算误差的影响,并分析了模型参数的变化规律。结果表明：平流-干旱模型、CRAE和Granger模型估算的年蒸散量除了干旱年份外,误差都在10%以下。平流-干旱模型估算的月蒸散量比较合理,而CRAE模型与Granger模型都存在冬季月蒸散量估算过高的问题。平流-干旱模型与Granger模型的水量平衡闭合误差空间分布比较一致,计算效果是比较理想的,而CRAE模型的水量平衡闭合误差比较大。互补相关模型在湿润和干旱的条件下以及在可利用能量比较高和比较低的条件下,计算效果比较差。互补相关模型的经验参数在不同年型、不同气候类型区域有不同的最优值。
利用黄土高原无定河流域1982~1991年的水文气象、土地利用、土壤质地、数字高程和NOAA-AVHRR遥感信息,建立基于土壤-植被-大气传输机理的分布式生态水文模型,模拟流域水量平衡的时空分布。研究结果发现,该流域的年平均植被指数 (NDVI) 的年际变化不明显,但NDVI最大值的年际变化显著。该流域年累计NDVI与降水年总量关系不明显,说明该流域植被的生长并不完全受控于降水总量。模拟的实际蒸散量用无定河及其岔巴沟子流域实测降水与实测径流的差值进行验证,误差小于5%。整个流域模拟时段的平均降水量为372±53 mm yr-1,实际蒸散量为334±33 mm yr-1,其中蒸腾为130±21 mm yr-1,有明显的年际波动。地表径流的年际变化相对较小。蒸散发的季节变化特征与降雨基本一致,即7、8、9月雨季高,其他月份低。降水量和实际蒸散量呈现显著的空间分异性,表现出由东南 (高NDVI) 向西北 (低NDVI) 递减的梯度差异。 地表径流的空间分异亦沿东南-西北梯度变化,但高值分散在中部。以岔巴沟子流域1991年的地表覆被度为基准,发现在全流域都覆盖上某一种植被的情况下,蒸腾和土壤蒸发的变化非常明显,地表径流和实际总蒸散的变化并不显著。只有在全流域都变成荒漠情景下,实际总蒸散才显示出较明显变化 (17%),表明在西北干旱半干旱区,土地利用/覆被变化对水量平衡的影响非常复杂。
流域水资源管理分区对制定流域水资源管理政策具有重要意义。作者根据环境、粮食、水资源和社会经济4大类30个指标,利用聚类分析方法和地理信息系统等工具,分析其聚类过程,把海河流域分为太行、燕山山区、山前洪、冲积扇区、京津唐地区、山前平原区、中东部平原区和淀东清南天津区 (天津市区) 和徒骇马颊河平原区7个区,分区结果符合流域水资源管理的要求。各区各具特点,应制定不同的水资源管理政策。
基于生态系统碳平衡方程以及净第一性生产力 (NPP) 和气候资料反演了1km分辨率的中国土壤异养呼吸系数 (aij),结果表明：aij总体上是东南和东北地区高,西北地区低；和NPP相比,东南沿海和华南的大部分地区的aij值并不大,而在东北北部和东部有大面积的aij高值区。这表明当气候适宜时,这些地区的土壤异养呼吸将具有较大的增长潜力。在假定气温平均升高1.5oC,降水平均增加5%的情景下,对中国净生态系统生产力 (NEP) 的研究表明：生态系统与大气的碳通量都有所增加,其中NPP平均增加了6.2%,土壤异养呼吸平均增加了5.5％,不同生态系统的NEP存在很大的差异,其中最稳定最有潜力的自然生态系统的碳汇是北方落叶针叶林；对人工植被而言,最多最稳定的碳汇是一年一熟作物；而双季稻连作喜温作物和单 (双) 季稻连作喜凉作物生态系统起着较稳定的碳源作用。
以1961~2000年全国726个气象站点旬平均温度为基础数据,在分析了多年月平均温度和年平均温度的空间分布与经度、纬度、高度的内在关系后,提出了一种基于DEM和智能搜索距离的温度空间插值方法 (SSI),并与反距离平方 (IDS) 等传统方法进行了对比。交叉验证结果表明：1) 传统的IDS方法最优结果的MAE范围是1.44 oC~1.63 oC,平均1.51oC；而SSI温度插值方法的平均绝对误差为0.53 oC~0.92 oC,平均值0.69 oC,精度超过IDS等方法一倍以上。2) 随着距离的增大,站点间温度的相关性逐渐降低,会降低估算精度；小于一定的搜索半径,被估算点周围的相邻站点的数目逐渐减少,同样会降低插值的精度,因而对中国陆地部分温度插值而言,最优的空间插值搜索半径介于150~250 km之间。最后,结合DEM数据,生成了0.1o × 0.1o中国陆地区域多年月平均和年平均温度栅格图像数据集,该结果表明：利用SSI方法不仅可以生成高精度、高空间分辨率的网格温度结果,而且其插值结果能客观细致的反映温度随经度、纬度和高度梯度变化的地带性特征。
利用西藏1971~2000年月降水量、降水日数资料,分析了近30年高原降水的变化趋势。结果发现,西藏大部分地区年降水量变化为正趋势,降水倾向率为1.4~66.6 mm/10a,而阿里地区呈较为明显的减少趋势。年降水日数变化阿里地区、林芝地区东部为负趋势,正趋势以那曲地区中西部、昌都地区北部最为明显。20世纪70年代高原西部为正距平、东部为负距平,20世纪80年代大部分地区为负距平,20世纪90年代高原西部为负距平,东部为正距平。近30年来西藏高原平均年、四季降水量均呈增加趋势,年降水量以19.9 mm/10a的速率增加,尤其是20世纪90年代增幅较大,1992年以来春、夏季降水明显增加。阿里地区出现了暖干化趋势。年降水异常偏涝年主要出现在20世纪80和90年代。
利用我国华北地区1961~2000年夏季6~8月高温资料,探讨了华北地区主要城市高温过程,建立该地区强高温过程较完整的序列。分析华北主要城市北京、天津、石家庄、济南、太原市等夏季危害性高温气候特征。给出了东亚副热带高压和大陆变性高压的活动特点。观测结果表明,东亚副热带高压和大陆变性高压对华北地区主要城市夏季危害性高温在各地有很大差异,与相对湿度大小有密切关系。东亚副热带高压和大陆变性高压的活动是造成华北地区城市夏季危害性高温的主要影响系统。在此基础上建立了华北主要城市夏季危害性高温候、旬、月评估方法。其结果表明该方法对华北地区主要城市夏季危害性高温影响评估有应用价值。
基于湿地是流域中重要的景观和生态系统的思想,结合已有历史资料和遥感资料进行不同时段景观制图和GIS分析,对三江平原挠力河流域湿地景观结构和50年 (1949~2000) 来时空变化进行了系统研究,得出的主要结论为：(1) 流域湿地具有特殊的纵向结构、横向结构的景观梯度特征和内部结构特征,并且景观梯度特征与流域地形梯度、水文梯度以及地貌结构特征相协调；(2) 流域湿地景观结构在人类活动干扰下发生了巨大变化：景观纵向结构从连续的基质景观变化为河岸带景观,横向结构从明显的景观类型梯度特征变化为单一类型景观,而景观内部结构特征则表现为镶嵌斑块体的不断丧失；(3) 大规模土地开发活动和水利工程建设是流域湿地景观结构变化的主要驱动力。
以太湖流域浙西水利分区为研究区,采用Arcgis的水文分析模块,对浙西区进行流域划分,选取以单一农业用地为主的子流域,利用GIS叠加分析方法,获取各子流域的降水、径流深度、土地利用结构信息,分析研究区主要土地利用类型与径流量的统计关系,建立该区年尺度的径流估算模型。基于林地、耕地为主的子流域水质监测数据,结合径流估算模型,分析占该区90%土地利用面积的林地、耕地与径流污染物浓度的定量关系,研究结果显示,该研究区以林地为主的流域径流各水环境指标为：COD浓度为2.95 mg/l,BOD浓度为1.080 mg/l,总氮浓度为0.715 mg/l,总磷浓度为0.039 mg/l；耕地为主的流域径流水环境指标为：COD浓度为5.721mg/l,BOD浓度为3.097 mg/l,总氮浓度为2.092 mg/l,总磷浓度为0.166 mg/l。这一研究结果适合应用于太湖流域上游山区、丘陵地区年尺度面源污染估算。
以Landsat TM遥感影像解译出的新疆1990年和2000年1:10万土地利用数据为基础,探讨了近10年来草地资源的动态变化及其空间格局特征。两期矢量数据叠加,得到耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用土地的面积变化数据、土地利用类型动态度和土地利用变化转移概率矩阵,从而系统地分析了草地与其他土地利用类型之间以及高、中、低不同覆盖度草地亚类之间的动态变化。在归纳草地资源各种变化情况的基础上,构建无任何分类面积信息损失的ARC/INFO-Grid格网化数据集,从而讨论了草地资源动态变化的空间格局特征。研究表明,近10年来草地与未利用土地之间为近似等量交换,与其他土地利用类型之间的转换则是显著的入不敷出,因此草地大量减少,但是草地总体质量的提高在很大程度上弥补了其总量减少的不利影响。草地数量的转入与转出及质量的提高与恶化在时间上同步发生,在空间上则交错进行并形成复杂的空间格局。草地资源的动态变化总体上具有比较突出的区域差异性,可以划分出5个基本动态变化分区。
以Landsat TM/ETM卫星遥感影像为数据源,以GIS为分析手段,通过扩展面积、扩展强度指数、分维数指数以及相关用地类型的土地资源分布重心坐标详细分析了常熟市建设用地 (城区、城镇以及独立工业用地) 的时空特征,揭示了我国苏南经济发达地区城镇建设用地的扩展规律,分析了引起城镇建设用地扩张的驱动力。结果表明：(1) 撤并的建制镇镇区扩展强度远低于建制镇,但用地没有萎缩；(2) 建设用地加速扩展,但不均衡,分散格局没有改变；(3) 以市区为中心,以新港镇为副中心的城镇工业带和镇区连绵区正在逐渐形成；(4) 用地扩展从中心城区及周边为主,开始向沿江区域拓展；(5) 经济发展的速度始终是常熟市区各研究时段用地扩展的主导影响因子,相关政策指引着经济发展的方向,贯穿于常熟城镇用地扩展的全过程。
在实地调查苏州周庄古镇和云南丽江古城主要街道沿街铺面的基础上,通过对比不同时期的丽江古城的商业状况,以及丽江古城与周庄的商业状况,运用城市地租理论和集体选择理论,对历史城镇的旅游商业化进行动态的分析,结论是在缺乏外来预见性的干预下,旅游商业化出现在历史城镇中不可避免。通过同里的案例,表明在历史城镇的旅游开发过程中,政府的干预扮演比较重要的角色,政府的前瞻性措施能够控制旅游商业化。
城市化速度加快,城市区域化和区域城市化以及城镇体系开放性增强等是20世纪90年代中国城市发展的总体特征。以省级行政区为基本空间单元,选取25项城市发展指标, 利用SPSS统计分析软件对1990年和2000年中国城市发展进行主成份分析和聚类分析,得出20世纪90年代中国城市发展空间差异的变动特征是：① 城市发展水平的东西空间差异增大,东部沿海地区城市发展重心南移；② 城市发展速度东部沿海地区快于中西部地区,东部地区的南部大于北部,基础较好的城市集群发展速度较快；③ 东部沿海地区的北京和上海集聚性、外向性和创新性特点都很显著,中西部地区城市发展特征结构仍处于低水平均衡状态。国家目标、战略和政策的作用及其效果累积,城市发展动力机制和地理区位条件的差异是这一时期中国城市发展空间差异变动的主要原因。
从互联网骨干网络拓扑结构入手,对中国互联网进行了初步的地理学分析,着重考察了基于这种新的信息基础设施架构之上的中国城市体系格局。结果表明：一个由信息网络城市组成的城市网络已在中国浮现,北京、上海和广州之间的互联网骨干连接构成了我国长距离电子通信的核心层次。互联网基础设施建设正在重构城市的竞争优势,而地理区位因素仍在其中起着重要的作用。
黄河上游的官亭盆地在6000 a BP开始有人类活动出现,在盆地内留下了50多处考古遗址。通过野外调查及考古发掘,将官亭盆地内考古遗址的堆积形态分为叠置型遗址 (连续的不同类型的文化堆积) 和单一型遗址 (一个类型文化堆积)。同时发现,官亭盆地内考古遗址在时空上的分布规律受自然环境的影响显著。黄河阶地在形成过程中,河流持续切割时间比较长,形成的阶地高度很高,是官亭盆地形成叠置型遗址的一个地貌条件。由于气候原因,黄河上游在3700~2800 a BP存在一段洪水频发期,造成人类活动辗转于二级和三级阶地,形成以单一型遗址为主的文化堆积。洪水发生时,人类活动主要在三级阶地；两次洪水之间如果间隔的时间比较长,会有人偶尔在二级阶地上居住。这种二三阶地间的反复迁移,形成同时期文化遗址分布上的“旋回”特征。在官亭盆地,叠置性遗址似乎代表了一种稳定的生活方式,连续的文化传承；而单一型遗址,代表了一种不稳定的生活方式,非连续的文化传承。
在广泛收集中国和世界上冲积河流资料的基础上,以近200条河流的大样本对著名的、国际上沿用40余年的 Leopold-Wolman关系,即用于河型判别的比降-流量关系进行了检验。结果发现,该关系不能用于包括砾石与砂质河床在内的河型判别。这是由于比降-流量关系主要反映砾石河床与砂质河床之间差异,其次才反映分汊与弯曲河型之间的差异。为此,对于Leopold-Wolman关系进行了改进,提出了以比降和河宽来判别河型的新关系。这一关系综合反映了河流在纵向上的能耗、阻力与输沙特性与在横向上的流场与环流分布特性的组合关系,因而具有更好的河型判别效果,可以用于包括砾石与砂质河床在内的河型判别。
通过对《 地理学报 》1984 ~ 2003年发表的学术论文、作者和引文的统计分析,展示我国地理科学20年来研究水平的发展,揭示了中国地理科学研究者的地区、部门分布状况,从中了解地理科学工作者利用文献的基本特点和规律,确定了该刊核心作者、活跃作者群的数量和比例。文中从地理学科技论文分析的角度,分析了我国地理科学研究成果的主要特征。
