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新疆地区季节性融雪洪水模拟与预报研究 预览
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作者 杨金明 李诚志 +7 位作者 房世峰 赵求东 秦艳 刘永强 孙志群 孟现勇 刘洋 刘志辉 《新疆大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第1期80-88,共9页
新疆春季积雪融化极易引发融雪性洪水,给当地的农牧业生产和人民生活都带来严重影响和财产损失.融雪中包含复杂的水-热耦合过程,融雪水产流机制受冻土影响,融雪洪水模拟与预报十分复杂,一直是水文研究的难点.新疆大学刘志辉研究团队长... 新疆春季积雪融化极易引发融雪性洪水,给当地的农牧业生产和人民生活都带来严重影响和财产损失.融雪中包含复杂的水-热耦合过程,融雪水产流机制受冻土影响,融雪洪水模拟与预报十分复杂,一直是水文研究的难点.新疆大学刘志辉研究团队长期开展季节性融雪洪水模拟与预报研究,在积雪特性监测、冻土融雪水产流机制、分布式融雪径流模型以及融雪洪水预警等方面进行了深入研究.首次提出冻土条件下的融雪水的三个产流机制,即冻土未融化时的超渗产流、冻土部分融化时的饱和产流以及冻融期的交替产流;基于热量平衡和水量平衡研制出分布式融雪径流模型,耦合WRF(Weather Research and Forcasting model)模型实现融雪洪水预报;研制出新疆融雪洪水预警决策支持系统,实现融雪洪水预警系统的应用.研究成果有助于融雪洪水模拟的进一步研究,也为政府部门融雪洪水预警决策提供科学依据. 展开更多
关键词 季节性冻土 融雪产流机制 分布式融雪模型 融雪洪水预警 决策支持系统
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基于卷积网络的沙漠腹地绿洲植物群落自动分类方法 预览
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作者 尼加提·卡斯木 师庆东 +2 位作者 刘素红 比拉力·依明 李浩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期217-225,共9页
为解决沙漠腹地绿洲遥感图像植物群落背景较易混淆,仅用传统的基于像元光谱信息的图像处理方法未能充分利用其图像特征信息,使得提取效果不佳的问题,针对地物类内特征复杂、类间边界模糊的特点,以连续分布的区域为研究对象,提出了一种... 为解决沙漠腹地绿洲遥感图像植物群落背景较易混淆,仅用传统的基于像元光谱信息的图像处理方法未能充分利用其图像特征信息,使得提取效果不佳的问题,针对地物类内特征复杂、类间边界模糊的特点,以连续分布的区域为研究对象,提出了一种基于深度卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)的高分辨率遥感影像植物群落自动分类方法。切分无人机影像获得规则块图像,利用基于CNN的VGGNet和ResNet模型分别对块图像的特征进行抽象与学习,以自动获取更加深层抽象、更具代表性的图像块深层特征,从而实现对植物群落分布区域的提取,以原图像与结果图像叠加的形式输出植物群落自动分类结果。采用了不同梯度的样本数量作为训练样本,利用文中提出的方法分析了不同梯度的训练样本数量对自动分类结果的影响。实验结果表明,训练样本数量对分类精度具有明显的影响;提高其泛化能力后,ResNet50模型与VGG19模型的建模精度从86.00%、83.33%分别提升到92.56%、90.29%;ResNet50模型分类精度为83.53%~91.83%,而VGG19模型分类精度为80.97%~89.56%,与传统的监督分类方法比较,深度卷积网络明显提高了分类精度。分类结果表明,训练样本数量不低于200时,基于CNN的ResNet50模型表现出最佳的分类结果。 展开更多
关键词 沙漠腹地 植物群落 自动分类 CNN深度卷积网络 VGGNet模型 ResNet模型
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地理加权回归模型结合高光谱反演盐生植物叶片盐离子含量 预览
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作者 袁婕 张飞 +2 位作者 葛翔宇 郭婉臻 邓来飞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期115-124,共10页
快速、无损地估算盐生植物叶片盐离子含量在植物生长监测、耐盐植物筛选和土壤盐渍化监测等方面有实用价值。该研究以新疆艾比湖保护区内盐生植物为研究对象,通过分析植物叶片盐离子(K^+、Na^+、Ca^2+、Mg^2+)含量与冠层高光谱数据的光... 快速、无损地估算盐生植物叶片盐离子含量在植物生长监测、耐盐植物筛选和土壤盐渍化监测等方面有实用价值。该研究以新疆艾比湖保护区内盐生植物为研究对象,通过分析植物叶片盐离子(K^+、Na^+、Ca^2+、Mg^2+)含量与冠层高光谱数据的光谱变换和二维植被指数(比值型植被指数(ratio vegetation index,RVI)、差值型植被指数(difference vegetation index,DVI)、归一化型植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI))的相关性选取特征波段,构建基于地理加权回归模型(geographically weighted regression,GWR)的叶片盐离子含量估算模型,并与BP神经网络模型(back propagation neural network)进行对比,研究基于GWR模型估算干旱区盐生植物叶片盐离子的可行性。结果表明,选取特征波段集中表现在红及短波红外波段:K^+含量在反射率倒数的对数选取的红光区域内波段使用GWR估算效果最佳;Na^+的特征波段在光谱变换下集中于短波红外区域,二维植被指数集中在近红外、短波近红外及黄、橙、红区域,各种波段选取下GWR对Na^+的含量估算均有较好效果,但反射率对数的一阶估算效果最好;Ca^2+含量在反射率平方根的一阶微分下选取的短波红外波段通过GWR模型估算效果最好;Mg^2+含量在DVI选取的位于红光区域特征波段估算效果最佳,但使用GWR模型对Mg^2+的估算精度不及BP模型。分析基于GWR盐离子模型估算模型发现,含量较高的离子估算效果更好,K^+、Na^+的模型精度优于Ca^2+、Mg^2+。在使用GWR模型估算植物叶片盐离子含量时,特征波段均指向红及短波红外波段,符合植被光谱机理的响应。 展开更多
关键词 干旱 叶片 高光谱 GWR模型 盐生植物 盐离子
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渭-库绿洲土壤剖面盐分分布特征及驱动因子分析 预览
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作者 李艳菊 丁建丽 米热古力·艾尼瓦尔 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期58-65,共8页
[目的]监测渭-库绿洲土壤盐渍化的空间分布特征,探究驱动因子作用机理,对当地因地制宜进行土壤盐渍化调控。[方法]采用决策树、克里金插值和灰色关联度分析研究了渭-库绿洲土壤盐渍化的剖面分布特征,着重分析了样本点海拔、植被覆盖度... [目的]监测渭-库绿洲土壤盐渍化的空间分布特征,探究驱动因子作用机理,对当地因地制宜进行土壤盐渍化调控。[方法]采用决策树、克里金插值和灰色关联度分析研究了渭-库绿洲土壤盐渍化的剖面分布特征,着重分析了样本点海拔、植被覆盖度、地下水位、TW( I 地形湿度指数)、地下水矿化度5个驱动因子对土壤盐渍化的影响。[结果]①研究区表层土壤(0~10 cm)属于重度盐渍化土壤,10~20、20~40、40~60 cm各深度剖面土壤属于中度盐渍化土壤。土壤EC1:5有强的空间变异性,其分布格局受灌溉等人为驱动因素的影响较大。②绿洲内部(即耕作区)表层土壤属于非盐渍化区域,绿洲东部10~20、20~40、40~60cm土层有轻、中度的盐渍化现象。绿洲内部表层以下土壤盐分高于表层,绿洲存在潜在的盐渍化风险。耕作区外围绿洲-荒漠交错带区域各剖面层均属于盐渍化区域,随着剖面深度的增加,盐渍化程度在不断减弱。③样本点海拔、植被覆盖度、地下水位、TWI、地下水矿化度与土壤EC1:5的灰色关联度大小次序为:0~10 cm土层:地下水矿化度>TWI>样本点的海拔>植被覆盖度>地下水位;10~20、20~40 cm土层:地下水矿化度>样本点的海拔>TWI>植被覆盖度>地下水位。[结论]渭-库绿洲土壤盐渍化主要分布在绿洲-荒漠交错带区域,土壤盐分表聚强烈,地下水矿化度是造成该研究区土壤盐渍化问题的首要原因。 展开更多
关键词 土壤盐分 绿洲 决策树 克里金插值 灰色关联分析
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2008-2014年新疆艾比湖流域土壤水分时空分布特征 预览
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作者 王瑾杰 丁建丽 张喆 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1784-1794,共11页
传统的土壤水分模拟研究难以从土壤水分变化的时空双向出发表达其连续演变的过程,存在时空尺度效应问题。借助SWAT模型模拟的长时间序列优势,结合高分辨率卫星影像和遥感技术,力图在时空尺度效应问题上取得突破。并利用长时间序列的模... 传统的土壤水分模拟研究难以从土壤水分变化的时空双向出发表达其连续演变的过程,存在时空尺度效应问题。借助SWAT模型模拟的长时间序列优势,结合高分辨率卫星影像和遥感技术,力图在时空尺度效应问题上取得突破。并利用长时间序列的模拟结果分析流域土壤水分的空间格局和不同维度时空异质性。结果表明:(1)2008-2014年间艾比湖流域土壤水分主要受气温、降水及人类活动影响,呈波动变化,总体偏低且具有逐年减小趋势。(2)受降水、地形及土地覆被影响,土壤水分分布呈现出由山区向两侧平原减少的特点,且林地>农用地>草地>稀疏植被。(3)近10年间土壤水分低值区由原来的北部山区及平原向东部、东南部平原区及南部山区迁移,东部减少最为明显。(4)流域四季土壤水分变化差异显著。其中,春季主要受融雪影响;夏季、秋季主要受降雨量和气温影响;冬季主要受固态降雪和气温影响;且不同年份、相同季节、相同子流域土壤水分变化趋势表现一致。 展开更多
关键词 土壤水分 SWAT 模型 趋势分析 艾比湖流域
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基于分数阶微分的春小麦叶绿素含量高光谱估算 预览
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作者 茹克亚·萨吾提 阿不都艾尼·阿不里 +4 位作者 尼加提·卡斯木 李虎 吾木提·艾山江 亚森江·喀哈尔 李晓航 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期738-746,共9页
为提高农作物叶片叶绿素含量高光谱估算的准确度,以阜康农作物试验地为研究靶区,测定了165个采样点的春小麦叶片叶绿素含量和叶片光谱反射率,运用分数阶微分算法进行光谱预处理,最后运用偏最小二乘法(PLSR)建立叶绿素含量估算模型。结... 为提高农作物叶片叶绿素含量高光谱估算的准确度,以阜康农作物试验地为研究靶区,测定了165个采样点的春小麦叶片叶绿素含量和叶片光谱反射率,运用分数阶微分算法进行光谱预处理,最后运用偏最小二乘法(PLSR)建立叶绿素含量估算模型。结果表明,对数学变换(√R、lgR、1/lgR、1/R)的光谱及原始光谱(R)的数据进行0~2阶分数阶微分预处理时,通过0.01水平显著性检验的波段数量明显增加,且光谱数据经4种数学变换后均在1.2阶微分与小麦叶绿素含量有较高的相关性。1.2阶微分处理后,对叶绿素含量的敏感波段数量表现为√R>lg^R>1/R>1/lg^R>R。利用对数变换和1.2阶微分计算的植被指数(NDVI、DVI、RVI、MSR705、MSR670,800、CI)建立的PLSR模型的估算精度最优,其预测的相对误差、决定系数和平方根差分别为2.17、0.87和0.243mg·g^-1,可作为小麦叶片叶绿素含量的最佳估算模型,也说明对光谱数据进行数学转换和分数阶微分处理可显著提高春小麦叶绿素含量的估算精度。 展开更多
关键词 高光谱 分数阶微分 叶绿素含量 春小麦
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干旱区绿洲城市生态文明建设公众参与意识研究--以“一带一路”沿线城市乌鲁木齐为例 预览
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作者 王文娟 玉米提·哈力克 +2 位作者 塔依尔江·艾山 Radchenko Tatiana Alexandrovna 史磊 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第14期5070-5079,共10页
生态文明是人类文明发展的新阶段,其强调人与自然的协调发展。基于公众科学理论框架,采用模型模拟方法、实地问卷调查、多元回归方法,分析了乌鲁木齐居民参与城市生态文明建设的自我感知、满意程度、参与意愿,并构建了结构方程模型(SEM)... 生态文明是人类文明发展的新阶段,其强调人与自然的协调发展。基于公众科学理论框架,采用模型模拟方法、实地问卷调查、多元回归方法,分析了乌鲁木齐居民参与城市生态文明建设的自我感知、满意程度、参与意愿,并构建了结构方程模型(SEM),探讨了居民参与城市生态文明意愿的可行路径,分析了居民参与城市生态文明建设的意愿与其相关因素间的关系,揭示了居民参与城市生态文明建设主要限制因素。结果表明:(1)居民自我感知与城市生态文明建设参与意愿呈显著正相关,满意程度与参与意愿呈显著负相关;(2)45.36%的受访者表示非常愿意参与城市生态文明建设;(3)居民主体意识和支持度占比分别为72.92%、72.04%,生态认知、生态关注及参与信心占比分别为43.08%、64.33%和55.14%;(4)受访者对城市生态文明建设状况满意度的平均偏效应为2.32,各项满意度均值情况为:城市绿化状况(2.51)>政府环境信息公开程度(2.41)>城市空气状况(2.35)>城市垃圾处理与分类状况(1.99)。研究成果以期为建立和推进城市生态文明建设提供科学参考。 展开更多
关键词 生态文明 干旱区绿洲城市 结构方程模型 满意程度 公众参与
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北疆城市化发展的经济社会资源环境耦合协调关系分析
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作者 王蕾 孜比布拉·司马义 +1 位作者 杨胜天 于苏云江·吗米提敏 《数学的实践与认识》 北大核心 2019年第4期43-53,共11页
对北疆主要地区城市化发展中的经济社会资源环境四个系统的协调发展关系进行研究及预测,为区域的可持续发展奠定基础.首先,建立了区域经济社会资源环境的耦合协调度指标体系,以北疆主要的5个地区为例,评价四个系统的发展水平;其次,运用... 对北疆主要地区城市化发展中的经济社会资源环境四个系统的协调发展关系进行研究及预测,为区域的可持续发展奠定基础.首先,建立了区域经济社会资源环境的耦合协调度指标体系,以北疆主要的5个地区为例,评价四个系统的发展水平;其次,运用耦合协调度模型的计算方法,对北疆5个地区的经济社会资源环境的耦合协调度进行实证分析;最后,引入ARMA模型预测法,对该区5个地州的经济社会资源环境的未来耦合协调度进行预测.结果表明:北疆五个主要地区的经济和环境增长较快,且二者互不影响,社会和资源的变化趋势不显著;四大系统的耦合协调度整体呈现波动上升趋势,主要制约因素是社会保障;未来5年四大系统的发展趋势与前10年的相似,总体表现为小幅上升的发展态势. 展开更多
关键词 城市化 社会经济 资源环境 耦合协调度 新疆北疆
博乐市城市化与大气污染之间关系研究 预览
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作者 肖合来提·巴义 孜比布拉·司马义 +3 位作者 杨胜天 于苏云江·吗米提敏 张文静 张利萍 《环境保护科学》 CAS 2019年第2期88-94,112共8页
以博乐市为研究区域,选取2005~2016年博乐市11项城市化指数以及3项大气环境污染指数,并获取城市化发展综合指数以及大气污染物水平综合指数。计算过程中,把城市化发展指数作为自变量,SO2、NO2、PM10污染物指数、大气污染物综合指数单独... 以博乐市为研究区域,选取2005~2016年博乐市11项城市化指数以及3项大气环境污染指数,并获取城市化发展综合指数以及大气污染物水平综合指数。计算过程中,把城市化发展指数作为自变量,SO2、NO2、PM10污染物指数、大气污染物综合指数单独作为因变量,解析城市化发展综合水平与大气污染综合指数的关系,并分别对其进行二、三次回归模型的深入分析。结果表明:博乐市2005~2016年城市化发展指数与大气污染物综合指数出现“N型”库兹涅斯(ECK)曲线关系。由于研究周期不长,因而可能只得出真正的ECK曲线的一部分,博乐市城市化发展综合水平与大气污染物综合水平之间的演变规律有待进一步深化探索。 展开更多
关键词 城市化发展综合指数 大气污染物综合指数 ECK曲线 博乐市
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基于TOPSIS和聚类分析的城市建设用地潜力利用时序配置——以石家庄市为例 预览
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作者 黄志英 史思琪 +2 位作者 王松涛 梁丽英 梁彦庆 《西北师范大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第2期100-107,共8页
以石家庄市为例,通过测算建设用地土地集约利用潜力,运用TOPSIS多目标逼近法、系统自然断点法和系统聚类分析,计算潜力时序配置系数分值,探索潜力时序配置方法,分析了城市建设用地潜力挖潜的时间和空间布局,并提出在现有经济、技术和规... 以石家庄市为例,通过测算建设用地土地集约利用潜力,运用TOPSIS多目标逼近法、系统自然断点法和系统聚类分析,计算潜力时序配置系数分值,探索潜力时序配置方法,分析了城市建设用地潜力挖潜的时间和空间布局,并提出在现有经济、技术和规划前提下合理安排潜力挖潜的时空优先顺序.结果表明,时序配置等级确定为短期优先挖潜区、近期次先挖潜区、远期后先挖潜区和远期末先挖潜区4个级别,配置方案分为单一类型配置和综合配置两类.单一类型配置方案中,基于全面改造的短期优先挖潜区主要为可实施整体改造的城中村,近期次先挖潜区主要为适合通过整体建设的空地;基于现实条件改造的短期优先挖潜区主要为可实施整体改造的批发市场,近期次先挖潜区主要为利用效率低、应提高用地容积率的居住功能区.综合配置方案中,可通过整体改造方式挖潜的短期优先挖潜区26个,面积为776.16hm^2;土地利用效率较低、相对便于挖潜的近期次先挖潜区37个,面积为1258.96hm^2;开发难度大、提升经济潜力较低的远期后先挖潜区119个,面积为6132.35hm^2;改造难度大、造价高的远期末先挖潜区94个,面积为4060.05hm^2.规模潜力和经济潜力在空间分布上具有相似特点,总体均呈现出分布在中心城区边缘地带的特征. 展开更多
关键词 时序配置 建设用地 集约利用潜力 石家庄市
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干旱区植物叶片识别研究 预览
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作者 王丹 郑江华 努尔巴依 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第13期129-133,共5页
现有植物叶片识别方法都是基于扁平状叶片,而干旱区植物叶片多呈针叶,因此不适合干旱区植物叶片的识别,使得对于干旱区植物研究主要依靠专家识别,不利于对干旱区植物叶片的进一步研究。提出使用差异性值监督局部线性嵌入算法D-LLE,充分... 现有植物叶片识别方法都是基于扁平状叶片,而干旱区植物叶片多呈针叶,因此不适合干旱区植物叶片的识别,使得对于干旱区植物研究主要依靠专家识别,不利于对干旱区植物叶片的进一步研究。提出使用差异性值监督局部线性嵌入算法D-LLE,充分挖掘样本之间的类别信息,提高干旱区植物叶片的识别效率。首先利用金字塔梯度方向直方图(PHOG)的方法提取叶片图像特征,再使用PCA、LLE、WLLE、D-LLE等主流的降维算法,对提取的PHOG特征进行降维,最后建立支持向量机(SVM)的分类模型对植物叶片图像分类。经过这四种降维算法后的平均识别率分别为76.3%、85.3%、89.1%、95.5%;骆驼刺、苦豆子和沙枣的叶片正确识别率,相对其他植物叶片较低。通过实验证明了PHOG特征在植物叶片特征提取的可行性,使用D-LLE算法相比传统特征降维的算法具有更高的效率,且较适合于干旱区植物叶片的自动识别分类。 展开更多
关键词 金字塔梯度方向直方图 差异性值 支持向量机 干旱区植物叶片
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准东大井矿区保水采煤开发利用研究 预览
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作者 李根生 曾强 +2 位作者 杨洁 何学敏 沈莉 《中国矿业》 北大核心 2019年第7期142-147,共6页
本文以准东大井矿区为研究对象,基于资料分析得到矿井主采煤层B1均处于IV含水段,通过常规经验计算方法估算了大井矿区巨厚煤层大采高分层开采和放顶煤分层开采导水裂隙带发育高度,分别为126.8~190.5m、232.9~334.5m和79.1~98.0m、158.2~... 本文以准东大井矿区为研究对象,基于资料分析得到矿井主采煤层B1均处于IV含水段,通过常规经验计算方法估算了大井矿区巨厚煤层大采高分层开采和放顶煤分层开采导水裂隙带发育高度,分别为126.8~190.5m、232.9~334.5m和79.1~98.0m、158.2~196.0m,导水裂隙带均可发育至覆岩含、隔水层,从保水采煤角度出发,应减少分层采高,优先采用大采高分层开采方式。矿井涌水量达2050m^3/d,且属高矿化度矿井水,结合矿区用水现状及企业类型,初步提出可采用蒸馏、电渗析、反渗透和蒸发结晶等水处理工艺,出水可分别作为矿区生产、生活及生态用水。 展开更多
关键词 生态脆弱区 水文地质 保水采煤 矿井水 开发利用
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基于优化光谱指数的新疆春小麦冠层叶绿素含量估算 预览
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作者 亚森江·喀哈尔 尼加提·卡斯木 +5 位作者 尼格拉·塔什甫拉提 张飞 茹克亚·萨吾提 阿不都艾尼·阿不里 师庆东 苏比努尔·居来提 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期225-232,共8页
为筛选可用于干旱半干旱区春小麦冠层叶绿素含量估算的高光谱植被指数,2017年通过测定春小麦关键生育时期冠层的田间高光谱与叶绿素含量,利用光谱指数波段优化算法分别计算400~1300nm光谱波段中不同波段两两组合的比值光谱指数(ration s... 为筛选可用于干旱半干旱区春小麦冠层叶绿素含量估算的高光谱植被指数,2017年通过测定春小麦关键生育时期冠层的田间高光谱与叶绿素含量,利用光谱指数波段优化算法分别计算400~1300nm光谱波段中不同波段两两组合的比值光谱指数(ration spectral index,RSI)、归一化光谱指数(normalized difference spectral index,NDSI)、叶绿素指数(chlorophyll index,CI)、简化光谱指数(CI/NDSI,NPDI),并将这些参数及其他17个不同高光谱植被指数分别与实测冠层叶绿素含量进行Pearson相关分析,通过变量重要性准则筛选最优光谱参数,使用偏最小二乘回归法建立冠层叶绿素含量的预测模型。结果表明:(1)RSIs、NDSIs、CIs和NPDIs与冠层叶绿素含量的相关性都优于前人研究中定义的17种高光谱植被指数,并且冠层叶绿素含量与NDSI(R849,R850)、RSI(R849,R850),CI(R849,R850)和NPDI(R849,R850)表现出强相关性。(2)用此4个优化光谱指数分别建模时,以CI(R849,R850)、CI(R539,R553)、CI(R540,R553)、CI(R536,R553)为自变量的X-3模型预测精度最高(r2=0.74,RMSE=0.272mg·g-1)。(3)结合4个优化光谱指数构建的组合模型预测精度,其r2=0.83,RMSE=0.187mg·g-1。 展开更多
关键词 春小麦 冠层叶绿素含量 优化光谱指数 组合模型
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影响艾比湖流域荒漠植物生物量分布的土壤驱动力分析 预览
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作者 张磊 吕光辉 +2 位作者 蒋腊梅 王恒方 蔡艳 《植物资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期12-18,共7页
以艾比湖流域荒漠植物为研究对象,对荒漠植物的生物量和样地的土壤因子进行了测定和统计学分析,利用冗余分析和Monte Carlo检验探讨了影响荒漠植物地上部和地下部生物量以及总生物量的土壤驱动因子。结果显示:艾比湖流域荒漠植物地上部... 以艾比湖流域荒漠植物为研究对象,对荒漠植物的生物量和样地的土壤因子进行了测定和统计学分析,利用冗余分析和Monte Carlo检验探讨了影响荒漠植物地上部和地下部生物量以及总生物量的土壤驱动因子。结果显示:艾比湖流域荒漠植物地上部和地下部生物量以及总生物量的变异系数均在70%以上,其中,地下部生物量的变异系数在100%以上,表明研究区荒漠植物生物量空间分布的差异性较强,尤其是地下部生物量。研究区土壤的含水量和含盐量的均值分别为2.01%和2.47%,表明研究区土壤水分和盐分含量较低。冗余分析和重要性排序结果显示:土壤的有机质含量、全氮含量、速效磷含量和pH值是影响地上部生物量和总生物量的主要土壤驱动因子,其中,土壤的有机质含量、全氮含量和速效磷含量与地上部生物量和总生物量呈极显著正相关,重要性由大到小依次为土壤有机质含量、土壤全氮含量、土壤速效磷含量、土壤pH值。土壤的含水量、有机质含量和pH值对地下部生物量影响显著,其中,土壤含水量与地下部生物量呈极显著正相关,重要性由大到小依次为土壤含水量、土壤有机质含量、土壤pH值。土壤因子对荒漠植物地上部和地下部生物量的解释量分别为54.34%和32.39%。研究结果表明:艾比湖流域荒漠植物地上部和地下部生物量的空间分布存在差异性,土壤的有机质含量、全氮含量、速效磷含量和pH值直接影响群落的生产力,土壤含水量是决定荒漠植物地下部生物量的关键土壤驱动因子。 展开更多
关键词 艾比湖流域 荒漠植物 生物量 土壤因子 冗余分析
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多模态模型的胡杨林语义信息描述与识别 预览
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作者 王媛 阿里甫·库尔班 +2 位作者 李均力 吕亚龙 阿依加马力·克然木 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第7期1978-1983,共6页
针对传统逐像素对胡杨林进行识别的方法忽略了相邻像元之间的空间关联性及识别精度低等问题,结合不同层次的特征知识,提出一种多模态模型的胡杨林语义信息描述与识别方法。借助边缘滤波对原始图像进行降噪,保留待识别物体的边缘信息提... 针对传统逐像素对胡杨林进行识别的方法忽略了相邻像元之间的空间关联性及识别精度低等问题,结合不同层次的特征知识,提出一种多模态模型的胡杨林语义信息描述与识别方法。借助边缘滤波对原始图像进行降噪,保留待识别物体的边缘信息提高局域平滑度;将提取的多重空间特征作为多模态模型(CNN _ LSTM)的输入,在进行时间和空间扩展的同时进一步挖掘图像中胡杨的深层语义特征,采用SoftMax分类器实现胡杨林的正确识别。实验结果表明,该方法优于传统的胡杨林识别方法。 展开更多
关键词 空间关联性 边缘滤波 多模态模型 深层特征 识别方法
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荒漠草地中氮添加与多环芳烃降解的关系 预览
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作者 杨晓东 Lu-Chun Duan +5 位作者 陈悦 孟凡波 李岩 何学敏 张雪妮 吕光辉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3153-3166,共14页
多环芳烃作为环境污染物中一类极为重要的物质,探索它的去除方法吸引了全球环境学者及政府的高度重视。大气氮沉降在过去几十年不断增加,已影响到陆地生态系统氮循环过程。但目前,氮沉降与多环芳烃降解之间的关系尚不明确。通过在新疆... 多环芳烃作为环境污染物中一类极为重要的物质,探索它的去除方法吸引了全球环境学者及政府的高度重视。大气氮沉降在过去几十年不断增加,已影响到陆地生态系统氮循环过程。但目前,氮沉降与多环芳烃降解之间的关系尚不明确。通过在新疆克拉玛依市石油化工厂附近的荒漠草地上,模拟氮沉降实验,通过在4氮添加梯度(CK=0;N1=10;N2=30;N3=90 kg N hm-2 a-1)上调查土壤中16种优先控制多环芳烃的含量和总量(∑PAHs),以及它们与生物非生物环境因子(土壤环境因子、土壤酶活性和土壤微生物功能多样性)之间的关系,旨在揭示氮沉降对多环芳烃降解的影响。结果表明:除苊烯(Acenaphthylene)和苊(Acenaphthene)两种多环芳烃在4个N添加梯度上未检测到含量外,∑PAHs和其他14种优先控制多环芳烃在土壤中的含量均随氮添加量增加显著减小(N2≤N3<N1<CK)(P<0.01);对照样地(CK)在施氮前后,低高分子多环芳烃含量的比值>1.00,且0.40<荧蒽(Fluoranthene)/[(荧蒽(Fluoranthene)+芘(Pyrene)]<0.50,石油污染物是当地土壤中多环芳烃的主要来源;9月份克拉玛依市荒漠草地土壤中∑PAHs约(28.91±2.32) mg/kg,属于多环芳烃重污染土壤;广义线性混合效应模型结果显示,在大多数情况下,∑PAHs和14种多环芳烃的含量与土壤有机质、铵态氮、硝态氮、总氮、有效磷和脲酶活性显著相关(P<0.05),但其与生物非生物环境因子之间的回归关系在不同种类多环芳烃之间差异较大。综上可知,土壤中多环芳烃的降解是一个非常复杂的过程,它是自身属性、植物根系和土壤微生物等多重因子相互共同作用的结果。在干旱区荒漠草地中,氮添加能提升土壤中营养物质的可利用性、植物根系和土壤微生物的活性,有利于降解土壤多环芳烃。 展开更多
关键词 氮沉降 多环芳烃 荒漠草地 石油污染物 广义线性混合效应模型 干旱区
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克里雅河流域植被覆盖垂直地带性分布与变化特征 预览
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作者 阿不都拉·阿不力孜 依力亚斯江·努尔麦麦提 +1 位作者 普拉提·莫合塔尔 白克拉木·孜克利亚 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第7期87-92,共6页
植被作为自然生态系统的重要要素和环境组分,能够反应自然地域综合体在全球气候变化与人类活动影响下的时空特征变化,因此在探讨地表过程及全球变化研究中有着举足轻重的地位。以MODIS-NDVI时间序列数据和SRTM数据为基础,利用像元二分... 植被作为自然生态系统的重要要素和环境组分,能够反应自然地域综合体在全球气候变化与人类活动影响下的时空特征变化,因此在探讨地表过程及全球变化研究中有着举足轻重的地位。以MODIS-NDVI时间序列数据和SRTM数据为基础,利用像元二分模型对干旱区内陆河[CD2]克里雅河流域2002-2013年的植被覆盖度进行了估算,分析了该流域植被覆盖度时空变化特征及其与地形、气象因子的相互关系。结果表明:克里雅河流域植被覆盖存在着明显的垂直地带性空间差异,其海拔3000~3500m范围的丘陵带平均植被覆盖度最大;过去12a来该流域植被覆盖度整体上呈减少趋势,其中上游高山带、中游冲积扇平原带和下游沙漠带植被覆盖逐渐退化,而低山丘陵带植被覆盖变化有上升趋势并逐渐改善;总体上,流域植被覆盖与气温变化呈负相关关系,而与降水变化表现出正相关。 展开更多
关键词 植被覆盖 垂直地带性 MODIS-NDVI 克里雅河流域
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优化光谱指数的露天煤矿区土壤重金属含量估算 预览
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作者 亚森江·喀哈尔 茹克亚·萨吾提 +4 位作者 尼加提·卡斯木 尼格拉·塔什甫拉提 张飞 阿不都艾尼·阿不里 师庆东 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2486-2494,共9页
光谱学提供了对土壤中许多元素进行定量分析和快速无损检测的方法。可见光和近红外反射光谱(Vis-NIR)为研究土壤重金属污染提供了一个有用的工具。于新疆准东露天煤矿区采集51个0~10 cm深度的土壤样品,在实验室中分别测定样品的有机质(S... 光谱学提供了对土壤中许多元素进行定量分析和快速无损检测的方法。可见光和近红外反射光谱(Vis-NIR)为研究土壤重金属污染提供了一个有用的工具。于新疆准东露天煤矿区采集51个0~10 cm深度的土壤样品,在实验室中分别测定样品的有机质(SOM)含量、重金属砷(As)含量与高光谱;使用基于 JAVA 语言自主开发的两波段组合软件V1.0(No: 2018R11S177501)计算不同高光谱数据变换形式(原始反射率( R),倒数(1/ R),对数(lg R)和平方根( R)下Vis-NIR区域(400~2 400 nm)所有两波段组合得到的优化光谱指数(NPDI)与As的相关性,在最优光谱指数(| r |≥0.73和 p =0.001)中通过变量重要性准则(VIP)进一步筛选VIP≥1的指数作为模型自变量,基于地理加权回归(GWR)模型估算As含量并使用四个交叉验证度量标准:相对分析误差(RPD),决定系数(R^2),均方根误差(RMSE)和最小信息准则(ACI)评价模型精度,从而探讨优化光谱指数方法应用于高光谱检测露天煤矿区土壤重金属砷含量的可行性。结果表明:(1)研究区As含量离散度较高,所有样品中SOM含量均小于2%,且As含量与SOM含量在0.01的显著性水平上无显著相关性(| r |=0.113)。(2)As含量与单波段光谱反射率的相关性很低(| r |≤0.228),而通过 R , 1/ R , lg R , R 计算的NPDIs与As含量的相关性在近红外(NIR, 780~1 100 nm)和短波红外(SWIR, 1 100~ 1 935 nm)光谱中发现最高的相关系数和最低的 p 值(|r|≥0.73和 p =0.001),在长波近红外(LW-NIR)区域基于 R 形成的NPDIs与As含量相关性最高(|r|=0.74)。(3)VIP方法分别筛选NPDI R (1 417/1 246), NPDI 1/ R (799/953, 825/947)、 NPDI sqrt- R (1 023/1 257, 1 008/1 249, 1 021/1 250, 1 020/1 247)和NPDI lg R (801/953, 811/953, 817/951, 825/947, 828/945)为GWR模型自变量。(4)从4个预测模型的表现可以看出, Model-a( R)与其他三个模型(Model-b(1/ R), Model-c( R)和Model-d(lg R))相比,它具有最高的验证系数(R^2=0.831, RMSE=4. 展开更多
关键词 土壤重金属 优化光谱指数 地理加权回归模型 露天煤矿区
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荒漠杜加依林冠层水热变化及CO2交换特征 预览
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作者 何学敏 吕光辉 +4 位作者 秦璐 李岩 杨晓东 杨建军 于恩涛 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1052-1062,共11页
选取新疆艾比湖湿地国家级自然保护区荒漠杜加依林为研究对象,利用通量塔连续观测数据分析新疆艾比湖流域内杜加依林冠层界面水热垂直变化和CO2交换特征,进一步比较了冠层界面湍流碳通量、植物冠层储存碳通量及净碳交换量,探讨了不同时... 选取新疆艾比湖湿地国家级自然保护区荒漠杜加依林为研究对象,利用通量塔连续观测数据分析新疆艾比湖流域内杜加依林冠层界面水热垂直变化和CO2交换特征,进一步比较了冠层界面湍流碳通量、植物冠层储存碳通量及净碳交换量,探讨了不同时间和垂直空间序列下杜加依林冠层界面温湿廓线与CO2交换过程的相互关系。结果表明,新疆艾比湖流域内杜加依林冠层上方大气稳定度生长季的6-9月为中性(z/L=0.009),非生长季为不稳定(z/L=-0.449),全年总体呈不稳定水平(z/L=-0.194);冠层界面上气温垂直变幅小于5℃,随高度呈递增趋势,湿度垂直变幅超过40%;地-气碳通量呈秋冬小春夏大规律,年碳收支高于干旱区平均水平,为-0.026 mg CO2m^-2s^-1,表现为碳汇;垂直空间尺度上垂直温湿度差与生态系统净碳交换量(NEE,Net Ecosystem Exchange)拟合较好,温度拟合结果为R2=0.7350(P﹤0.01),湿度拟合结果为R2=0.3627(P﹤0.01),水热变点分别为5%和1℃,而季节尺度上温度拟合结果较好,温度拟合结果为R2=0.5221(P﹤0.01),湿度拟合结果为R2=0.1716(P﹤0.01),变点为55%和18℃。生长季较小的冠层垂直温差有利于杜加依林对大气CO2的吸收,而冠层高湿环境则会抑制杜加依林对CO2的吸收。 展开更多
关键词 杜加依林 垂直变幅 水热变化 冠层 涡度相关
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贫困县多维综合贫困度时空分异特征及其驱动机制--以南疆四地州深度贫困地区贫困县为例
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作者 刘新梅 韩林芝 +1 位作者 郑江华 李晓英 《经济地理》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第7期165-174,共10页
文章针对南疆四地州26个贫困县构建包含3个向度7个维度的多维贫困度量模型,对每个贫困县的多维贫困度、多维贫困变化度、多维贫困贡献度进行测算分析;利用空间分析与K-均值聚类量化方法,分析2000—2016年贫困县多维综合贫困度的时空演... 文章针对南疆四地州26个贫困县构建包含3个向度7个维度的多维贫困度量模型,对每个贫困县的多维贫困度、多维贫困变化度、多维贫困贡献度进行测算分析;利用空间分析与K-均值聚类量化方法,分析2000—2016年贫困县多维综合贫困度的时空演变及其贫困维度变迁特征,将贫困县聚合成4种类型,探讨导致时空格局演变的驱动机制。结果表明:南疆四地州多维贫困程度时空演变呈现相对快速改善区、相对低速缓解区、相对低速加深区、相对快速恶化区4种变化等级;贫困县的贫困缓解速度大体上呈明显的由快速到低速再快速的特点;其中喀什地区中部以及和田地区中部的经济消贫作用显著;社会消贫发展整体向快速改善偏移;自然资源利用对贫困的缓解能力波动变化态势显著;贫困县多维综合贫困度空间自相关集聚特征显著,随时间演变具有集群分布向随机离散分布格局转变的趋势;2006年以后经济发展和环境资源维度成为主要驱动因素。 展开更多
关键词 贫困县 多维贫困度量模型 驱动机制 资源环境 南疆 少数民族地区
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