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陕西渭北旱塬区耕地时空格局变化分析 被引量:37
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作者 夏利恒 刘京 +3 位作者 尉芳 徐仲伟 龙小翠 张钰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期256-264,共9页
渭北旱塬区人地矛盾突出,准确认识该区耕地时空格局演变规律,有利于为耕地资源合理利用,粮食及生态安全保障提供决策依据。该研究基于1995—2020年耕地空间分布信息,采用重心模型、标准差椭圆、空间自相关和地学信息图谱等方法,从耕地... 渭北旱塬区人地矛盾突出,准确认识该区耕地时空格局演变规律,有利于为耕地资源合理利用,粮食及生态安全保障提供决策依据。该研究基于1995—2020年耕地空间分布信息,采用重心模型、标准差椭圆、空间自相关和地学信息图谱等方法,从耕地总量变化特征、耕地空间变化特征和耕地LISA频率图谱特征3个方面开展,揭示陕西渭北旱塬区耕地空间分布特征与变化趋势。结果表明:1)与1995年相比,2020年渭北旱塬区耕地面积减少5.58%,耕地净流失区域不断扩大。25a间,研究区耕地变化动态度始终维持在中等水平,全区耕地资源稳定性减弱,位于北部高原区的耕地资源稳定性较差。2)耕地重心总体在东北方向发生偏移。耕地标准差椭圆空间分布格局同研究区分布方向一致,向东北方向偏移,椭圆面积增加1904.93km2,标准差椭圆面积主要经历"增加-减少"的变化过程,耕地空间分布趋于分散,且分散速率减小。3)1995—2020年研究区耕地面积比例局部空间自相关异质性较为显著,大多区域面积比值呈现高值或低值聚集状态。LISA频率图谱中,稳定不变与低频区域占比高达89.58%,耕地空间格局呈相对稳定状态。中高频区转变方式主要以"低-低"聚集、"低-高"聚集转变为不显著,研究区耕地衰减较为明显。 展开更多
关键词 土地利用 耕地 重心 时空格局 渭北旱塬区
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县域耕地土壤养分时空变异特征研究 被引量:4
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作者 夏利恒 申江龙 +1 位作者 孙语彤 刘京 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期238-247,共10页
土壤养分空间变异研究是精准农业实施的前提,对提高粮食作物单位面积产量和保护农业生态环境具有重要作用。为掌握陕西渭北旱塬区土壤养分时空变异规律,综合空间自相关和重心模型,分析1980—2007年、2007—2017年白水县耕地土壤有机质(S... 土壤养分空间变异研究是精准农业实施的前提,对提高粮食作物单位面积产量和保护农业生态环境具有重要作用。为掌握陕西渭北旱塬区土壤养分时空变异规律,综合空间自相关和重心模型,分析1980—2007年、2007—2017年白水县耕地土壤有机质(SOM)、速效磷(AP)和速效钾(AK)的时空变异特征。结果表明:(1)研究区土壤SOM的平均含量分别增加了1.29、3.22 g·kg^(-1),AP的平均含量分别增加了6.89、24.45 mg·kg^(-1),仅有AK的平均含量呈现出先减少后增加的趋势。(2)三期耕地土壤养分的变异系数范围为30.2%~90.8%,属于中等变异。1980—2017年,耕地土壤SOM、AP和AK的全局Moran’s I指数均降低,空间结构性减弱,随机因素作用增强。(3)土壤SOM、AP和AK含量均有不同程度的增加,土壤SOM含量总体呈北低南高分布,土壤AP、AK含量分布情况较为一致,呈东高西低。(4)土壤SOM含量重心在东南方向发生偏移,AP、AK含量重心在东北方向发生偏移。土壤养分标准差椭圆空间分布格局同研究区分布方向一致,转角呈现“增加-减少”的变化规律,椭圆面积减少,养分空间分布趋于集中。该研究探明了白水县土壤养分的空间分布情况与养分重心迁移方向,为合理规划和利用土地资源与土壤养分管理提供依据。 展开更多
关键词 耕地 土壤养分 重心模型 时空变异
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基于高光谱和MLSR-GA-BP神经网络模型油菜叶片SPAD值遥感估算 被引量:18
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作者 崔小涛 常庆瑞 +4 位作者 屈春燕 史博太 蒋丹垚 夏利恒 王玉娜 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期74-84,共11页
研究旨在探究油菜叶片叶绿素含量高光谱估算方法,为快速、无损监测西北地区油菜作物叶绿素含量提供依据。以西北地区油菜作物为研究对象,通过分析油菜叶片SPAD值与光谱参数相关性,筛选对SPAD敏感光谱参数,构建并比较基于光谱参数单因素... 研究旨在探究油菜叶片叶绿素含量高光谱估算方法,为快速、无损监测西北地区油菜作物叶绿素含量提供依据。以西北地区油菜作物为研究对象,通过分析油菜叶片SPAD值与光谱参数相关性,筛选对SPAD敏感光谱参数,构建并比较基于光谱参数单因素模型、偏最小二乘回归模型(PLSR)和基于多元线性逐步回归遗传算法优化(GA)BP神经网络SPAD估算模型。结果表明,油菜叶片光谱曲线总体趋势一致,随叶绿素含量增加光谱反射率下降;参与建模七种光谱参数相关性均在0.770以上,在0.01水平上显著相关;在各生育期,基于多元线性逐步回归遗传算法优化BP神经网络模型为最优模型,建模R^2>0.77,最大达0.91,验证R^2>0.73,最大达0.92,RMSE为1.32~3.22,RE为2.50%~4.49%。基于多元线性逐步回归遗传算法优化BP神经网络模型为准确、快速估算油菜叶片SPAD值反演方法。 展开更多
关键词 油菜叶片 SPAD 多元线性逐步回归 遗传算法 BP神经网络
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基于LUCC的陕西渭北旱塬区景观生态风险评价 被引量:43
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作者 尉芳 刘京 +2 位作者 夏利恒 龙小翠 徐仲炜 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1963-1974,共12页
基于土地利用/土地覆被变化构建景观生态风险评价模型,评价了渭北旱塬区1980~2018年的生态风险状况.结果表明,随着城镇快速扩张,土地开发利用强度加大,各土地利用类型发生了不同程度的变化,其中,耕地减少量最多,共减少了636.36km^(2),... 基于土地利用/土地覆被变化构建景观生态风险评价模型,评价了渭北旱塬区1980~2018年的生态风险状况.结果表明,随着城镇快速扩张,土地开发利用强度加大,各土地利用类型发生了不同程度的变化,其中,耕地减少量最多,共减少了636.36km^(2),建设用地增加量最大,共增加了496.17km^(2);受人口增长和退耕还林、还草政策实施等因素的影响,渭北旱塬区共有3492.40km^(2)土地发生了转化,变化比例为8.80%,耕地、林地、草地和建设用地之间的转化最明显,转化面积为3177.22km^(2),占转化总面积的90.98%;研究期间,低、中低风险区面积占比由20.23%降至19.01%,中风险区面积占比由41.62%升至43.23%,中高、高风险区面积占比由38.15%降为37.77%,生态风险等级整体表现偏高,呈现出"四周低,中间高"的分布特征,高风险区主要分布在景观较破碎的地区,这些地区容易受到人类活动的干扰.此外,研究区生态风险均值呈现先上升后下降的波动降低趋势,整体生态安全有所改善,但局部地区的生态环境质量减低;研究区5期生态风险值的全局Moran’s I指数均高于0.55,说明生态风险值在空间上呈显著的正相关性,高-高聚集区主要分布在中高、高风险区,外界活动对该区域自然生态的干扰较大,生态环境受到较为严重的破坏. 展开更多
关键词 土地利用/土地覆被 生态风险评价 景观格局 渭北旱塬区
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