以阿拉善盟为研究区，首先基于变量间相关性分析和主成分分析挑选出若干个与实测地下水位相关程度较高的环境因子作为反向传播神经网络（Back propagation neural network，BPNN）模型的输入变量；其次基于筛选出的输入变量与实测地下水位，使用BPNN构建地下水位模拟模型，并在建模的过程中考虑参数敏感性分析以提升模拟精度；最后基于最优模型参数利用BPNN模拟阿拉善盟全域的地下水位值，并完成2020年阿拉善盟地下水位制图与评价。结果表明基于最优模型参数构建的地下水位预测模型的总体精度为0.99（相关系数）、23.39 m（均方根误差）和1.44%（相对误差）。阿拉善盟2020年地下水位分布图显示中北部地下水位低而南部地下水位高，阿拉善盟中北部模拟地下水位的数值范围介于838~1100 m，南部区域的模拟地下水位的数值范围介于1300~1715 m。

本文利用NCEP-NCAR再分析资料以及中国站点观测资料，讨论了冬季环球遥相关型（Circumglobal Teleconnection, CGT）的时空变化特征，分析了其对北半球冬季气候的影响。结果表明：冬季CGT是北半球重要的遥相关型，具有5个活动中心，大体是在中纬度副热带急流上以及出口区，反映了准定常行星波列的纬向传播路径。在对北半球冬季气候的影响上，当CGT为正位相时，欧洲浅槽西部、东亚大槽和北美大槽增强，利于冷空气南下，西欧中北部、东亚和北美东部地区气温偏低，同时水汽辐散，不利于降水形成；负位相时，则与之相反。其中，对中国冬季气候的影响主要表现为对东部气温和南方降水的影响较强，当冬季CGT指数为正异常值时，东部尤其是东北地区气温偏低，长江中下游和华南地区降水偏少，反之亦然。另一方面，在冬季CGT与海温的关系上，冬季CGT与同期及次年春季的北太平洋海温有较好的相关关系，反映出CGT对太平洋中纬度海温有一定的影响。此外，当剔除发生ENSO事件的冬季时，依然存在较强的环绕北半球的CGT遥相关型形态分布，这表明CGT的形成并不依赖ENSO的变化。

在气候变化和人类活动的影响下，黄河水文情势发生显著变化，传统基于平稳性假设的极端径流频率分析难以准确反映当前流域水文极值的演变规律，而气候变化与人类活动对极端径流的定量影响仍是流域水资源管理的难点问题。基于此，本文以气候指数、水库指数和土地利用变化为协变量，利用GEV模型开展黄河流域1990—2019年极端径流非平稳性频率分析，并通过Budyko理论的弹性系数法量化气候变化和人类活动对黄河流域极端径流变化的影响。结果表明：①黄河流域极端径流概率分布呈现显著非平稳性特征，且气候变化对其参数的影响远大于人类活动，表明气候因素是主导极端径流变化的关键驱动力。②黄河流域呈现明显的非平稳特征，各站点在非平稳条件下20年一遇、30年一遇和50年一遇的设计流量差异较小，但50年一遇和100年一遇的设计流量差异逐步增大。在不同重现期下，流域上游和中游极端事件发生概率较高。③气候变化对黄河流域极端径流变化的相对贡献率达71.39%，其中降水作用最为突出，而人类活动的相对贡献率为28.61%。黄河上游和下游区域的下垫面变化对极端径流增加呈正向贡献，贡献率分别为24.88%和41.46%；而中游区域由于黄土高原植被恢复导致的下垫面变化，对极端径流产生显著的负向贡献，贡献率达−51.27%。

在黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设背景下，宁夏干旱灾害长期复杂的演变过程和规律尚有待深入揭示。基于多源文献提取过去2 020 a（2—2021年）旱灾记录，综合运用时空数据挖掘等方法，从时间、空间和时空维系统解析旱灾的多维集聚特征与演变趋势。结果表明：宁夏旱灾频发期集中于2、8、11、15、16及18—20世纪。旱灾空间重心在3、4、5、6—9、10—11、15及18—21世纪初分别呈现南移、北移、南移、北移、南移、北移以及南北振荡的迁移过程。2—2021年旱灾的显著性时空热点和冷点（P＜0.01、P＜0.05和P＜0.1）分别在宁夏南部（固原）和中部（吴忠、中卫）地区呈现连续集聚特征。宁夏南部旱灾呈现“振荡热点”和“加强热点”时空演变模式，中部和北部（石嘴山、银川）地区分别呈现“加强冷点”和“振荡热点”模式。总体而言，2—2021年宁夏旱灾的演变过程呈现显著的时空分异特征：固原南部持续加剧，宁夏中部地区逐步减缓，宁夏其余区域无显著趋势。

以长江江苏段滨岸陆域为例，基于2017―2021年土地利用数据与归一化植被指数，采用植被覆盖趋势分析、显著性检验和土地利用图谱等方法，从纵深缓冲带视角探究滨岸陆域土地利用、植被覆盖及其响应的时空分异特征。研究表明：①研究区非生态用地扩张，但植被覆盖改善显著，植被覆盖改善的区域占62.91%，土地利用转移中20.95%由非生态用地转化为生态用地；②植被覆盖与土地利用变化存在响应关系，植被覆盖的改善响应更为显著，非生态用地转生态用地导致植被改善的图谱比例为74.8%，而生态用地转非生态用地导致植被退化的图谱比例为59.5%；③土地利用和植被覆盖变化表现出明显的纵深空间差异性，不同纵深缓冲带离岸越近，非生态用地向生态用地转移面积越大，植被覆盖改善越明显，深刻反映出长江大保护政策的成效。