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融合残差与VMD-TCN-BiLSTM混合网络的鄱阳湖总氮预测
1
作者 黄学平 辛攀 +3 位作者 吴永明 吴留兴 邓觅 姚忠 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期59-67,75,共10页
对湖泊水质进行准确、高效的预测,对于保护水资源、维护生态平衡以及促进经济发展等方面都具有重要意义。为此提出了一种基于模态分解、多维特征选择、时间卷积网络(TCN)、自注意力机制、双向长短期神经网络(BiLSTM)和双向门控循环单元(... 对湖泊水质进行准确、高效的预测,对于保护水资源、维护生态平衡以及促进经济发展等方面都具有重要意义。为此提出了一种基于模态分解、多维特征选择、时间卷积网络(TCN)、自注意力机制、双向长短期神经网络(BiLSTM)和双向门控循环单元(BiGRU)的湖泊总氮(TN)组合预测模型。首先,采用变分模态分解将TN原始序列分解成不同频率的本征模态函数(IMF),以降低原始序列的复杂度和非平稳性;随后,通过随机森林算法为每个IMF选择相关性强的特征,将筛选出的特征矩阵输入到添加自注意力机制的TCN-BiLSTM混合网络中进行建模,充分提取数据中隐藏的关键时序信息;最后,为进一步提升模型预测精度,采用BiGRU网络学习残差序列的细节特征,将残差与模型预测结果融合得到最终的预测值。以鄱阳湖都昌监测站的水质数据为例进行试验分析,结果表明本文模型相比于其他模型对TN浓度预测效果提升明显,其平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和决定系数(R^(2))分别为0.03 mg/L、0.049 mg/L、0.992。 展开更多
关键词 水质预测 总氮 变分模态分解 时间卷积网络 集成预测
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宝应湖水质时空变化特征及原因分析
2
作者 刘伟 刘平 《水资源开发与管理》 2025年第1期18-23,共6页
基于宝应湖2014—2023年逐月水质监测数据,采用经典统计法、最不利值法、ArcGIS空间插值法和距平系数法,分析宝应湖水质时空分布特征及原因。结果表明,宝应湖氮磷污染负荷较为严重,TN和TP是最重要的控制因子,年内水质较差时间段多出现... 基于宝应湖2014—2023年逐月水质监测数据,采用经典统计法、最不利值法、ArcGIS空间插值法和距平系数法,分析宝应湖水质时空分布特征及原因。结果表明,宝应湖氮磷污染负荷较为严重,TN和TP是最重要的控制因子,年内水质较差时间段多出现在汛期;2014—2023年TN、TP年均值质量浓度均呈上升趋势,最不利值相对更易出现在汛期排涝期间,且汛期质量浓度值总体高于非汛期;全湖区水质北区和东区相对较好,西区水质因子质量浓度偏高,综合水质相对较差,需重点控制氮磷污染;入湖河道水体、地表径流面源污染、汛期行洪排涝、湖区水产养殖及底泥内源释放等是宝应湖污染负荷的主要来源。研究结果可为宝应湖水质改善和水环境保护提供科学依据。 展开更多
关键词 水质 时空变化 最不利值法 ArcGIS插值分析 宝应湖
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2011—2021年江门新会区水库水质变化及土地影响的研究
3
作者 陈文乐 《广东水利水电》 2025年第2期32-37,共6页
使用3种指数法以及遥感资料解译评价了江门新会区14座水库2011—2021年水质状况、富营养状态及土地利用类型的影响,以期为水库水资源保护提供依据。数据表明:(1)单因素、综合污染指数、综合营养状态指数分别显示研究区水库水质以Ⅱ~Ⅲ... 使用3种指数法以及遥感资料解译评价了江门新会区14座水库2011—2021年水质状况、富营养状态及土地利用类型的影响,以期为水库水资源保护提供依据。数据表明:(1)单因素、综合污染指数、综合营养状态指数分别显示研究区水库水质以Ⅱ~Ⅲ类水为主,水质总体保持很好,水库处于贫营养至中营养;(2)水库重金属,酚类物质常年为Ⅰ类或者未检出,水质变化主要与TN、TP、氮磷比和COD_(Mn)等因素密切相关;(3)崖门水道下游水库的透明度、叶绿素a、溶解氧、Zn、Cu与土地类型存在一定的相关关系。以上结果反映研究的新会区水库群水质总体稳定较好,崖门水道周边的水库受周边工厂污水排放的影响导致水质出现超标,水体营养化有加重趋势。 展开更多
关键词 新会 水库水质 时空变化 土地类型
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博斯腾湖不同时空尺度下土地利用景观格局对水质的影响 被引量：1
4
作者 胡丛巧 迪丽努尔·阿吉 +2 位作者 李茹霞 王晓兰 玉素甫江·如素力 《水生态学杂志》 北大核心 2025年第1期34-44,共11页
定量分析不同尺度半径范围内博斯腾湖景观格局对水环境的影响,为有效保护流域水质与生态管理提供科学依据。基于2020—2021年博斯腾湖平、丰、枯水期23个采样点的实测水质数据和Google Earth遥感数据,结合冗余分析(RDA)和Spearman相关分... 定量分析不同尺度半径范围内博斯腾湖景观格局对水环境的影响,为有效保护流域水质与生态管理提供科学依据。基于2020—2021年博斯腾湖平、丰、枯水期23个采样点的实测水质数据和Google Earth遥感数据,结合冗余分析(RDA)和Spearman相关分析,揭示不同时空尺度下土地利用景观格局对水质的影响。结果表明:(1)博斯腾湖水体中COD_(Mn)、TN浓度异常偏高,分别有21.7%、55.1%的采样点超过地表水Ⅲ类水标准,表明TN和COD_(Mn)是其主要污染物;(2)5种不同缓冲区半径内土地利用与水质呈现显著相关性,丰、平、枯水期的1000、3000、500 m半径缓冲区对水质解释率最佳,分别为40.0%、35.6%和31.1%;(3)景观异质性特征与土地破碎化程度随空间尺度增大而增强;(4)土地利用类型中,耕地是水质恶化的主要污染输出源,其次为草地,尽管草地对净化水质起到积极作用,但其不恰当的管理方式使污染物进入水中,导致水质恶化;(5)景观格局指数中,LSI(景观形状)与NH3-N、TN呈现正相关性,SHDI(香农多样性指数)与NH3-N呈显著正相关性,表示随着景观破碎化程度增大,水质恶化程度加剧,LSI与水质的关联存在着很大的不确定性,仍需进一步探讨。 展开更多
关键词 时空尺度 土地利用 景观格局 水质 博斯腾湖
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旱区棉田土壤水分时空变化及利用效率对种植密度的响应
5
作者 董祯林 李亚兵 +11 位作者 马云珍 万素梅 董红强 杨北方 冯璐 高飞 周吉双 王程 赵湛 燕飞 陈国栋 熊世武 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期168-179,共12页
为探究覆膜滴灌条件下不同种植密度对棉田土壤水分时空变化特征及水分利用效率的影响,以‘中棉113’为试验材料,于2022—2023年在一膜六行行距配置的基础上设置6个密度处理(9、12、15、18、21、24万株·hm^(-2)),采用空间网格法布... 为探究覆膜滴灌条件下不同种植密度对棉田土壤水分时空变化特征及水分利用效率的影响,以‘中棉113’为试验材料,于2022—2023年在一膜六行行距配置的基础上设置6个密度处理(9、12、15、18、21、24万株·hm^(-2)),采用空间网格法布置土壤三参数传感器和云平台采集棉田土壤水分数据,分析不同种植密度下土壤水分时空变化特征及产量差异。结果表明,随着生育时期的推进,各密度处理的土壤水分含量均有所增加,当种植密度为21万株·hm^(-2)时土壤水分含量变化最为稳定,维持于0.18~0.20 m^(3)·m^(-3)范围;在整个生育期内,土壤水分在垂直方向10~70 cm位置变化最为活跃。苗后45 d和75 d前后,各处理棉株群体对水分的消耗量达到最大,生育后期逐渐减小;棉株水分消耗量随种植密度的增加而增大,各生育时期的土壤水分消耗量表现为花铃期>蕾期>苗期>吐絮期。两个试验年份籽棉产量和水分利用效率均随种植密度的增大先增加后减小,当种植密度为21万株·hm^(-2)时,棉花产量和水分利用效率最高,2022年和2023年产量较其余处理分别提高4.38%~14.09%和5.16%~12.75%,水分利用效率较其余处理分别提高1.32%~9.60%和1.63%~10.08%。因此,一膜六行行距配置下21万株·hm^(-2)可作为旱区棉花实现高产节水的适宜种植密度。 展开更多
关键词 棉花 种植密度 水分时空变化 水分利用效率 产量
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用水效率频谱构建及其时空变化——以中国四大经济分区为例
6
作者 李昕妍 朱永楠 +3 位作者 程鹏 何凡 何国华 李溦 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第1期79-89,共11页
构建直观、可解释、可比较的用水效率评价方法,是科学分析用水效率与经济社会发展规律的有效手段。构建经济社会发展与综合、农业、工业、生活用水效率拟合曲线及用水效率频谱的方法,以我国的31个省级行政区为例,绘制综合及分产业用水... 构建直观、可解释、可比较的用水效率评价方法,是科学分析用水效率与经济社会发展规律的有效手段。构建经济社会发展与综合、农业、工业、生活用水效率拟合曲线及用水效率频谱的方法,以我国的31个省级行政区为例,绘制综合及分产业用水效率频谱图,分析四大经济分区用水效率时空变化规律及其驱动因素。结果显示:2010-2022年综合以及工业用水效率提升明显,频谱拟合呈现明显的用水效率、经济效益协同发展趋势;农业及生活用水量与效益拟合曲线表现为正相关关系。通过产业用水效率综合比较,识别四大经济分区用水效率提升的重点产业和环节,提出效率效益协同发展的建议,为节水管理和经济社会高质量发展提供支撑。 展开更多
关键词 用水效率 经济 频谱 时空变化 节约用水
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泰州市周山河水质时空变化特征分析
7
作者 曹齐齐 倪静静 《水资源开发与管理》 2025年第1期36-40,共5页
本文基于2016—2023年周山河逐月水质监测数据,采用时间序列法和季节性Kendall检验法综合分析了周山河水质时空变化特征。结果表明,周山河水质总体良好,年内水质呈汛期优于枯期的特征,春冬季节水质相对较差。空间上,总体水质上游优于下... 本文基于2016—2023年周山河逐月水质监测数据,采用时间序列法和季节性Kendall检验法综合分析了周山河水质时空变化特征。结果表明,周山河水质总体良好,年内水质呈汛期优于枯期的特征,春冬季节水质相对较差。空间上,总体水质上游优于下游,且上游水质有变好趋势。评价结果可为周山河水资源保护提供技术参考和决策依据。 展开更多
关键词 水质 时空变化 周山河
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基于Landsat卫星影像的草海水质遥感反演及营养状态评价 被引量：14
8
作者 陈艳 刘绥华 +3 位作者 王堃 宋善海 梁萍萍 陈芳 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2020年第3期24-31,共8页
通过遥感手段对草海2000年、2005年、2010年及2015年的水质指标进行反演,并进行营养状态评价,获取草海水质数据,为草海湿地保护及污染治理提供依据。利用实测水质数据与遥感影像的关系建立反演模型,反演草海2000-2015年水质指标,包括Ch... 通过遥感手段对草海2000年、2005年、2010年及2015年的水质指标进行反演,并进行营养状态评价,获取草海水质数据,为草海湿地保护及污染治理提供依据。利用实测水质数据与遥感影像的关系建立反演模型,反演草海2000-2015年水质指标,包括Chl-a、TN、TP、CODMn、SD,并用综合营养状态指数(TLI)对草海水质情况进行评价。研究结果表明:(1)通过波段组合与实测数据建立水质参数反演模型能高效、大面积获得草海水质分布情况,草海整体水质2000-2005年为中营养、2010-2015年为轻度富营养,TLI表现为先升高后降低;(2)草海水质季节变化明显,4个季节的综合营养状态指数为春季>夏季>冬季>秋季,主要原因是草海春、夏季节农耕及旅游活动等人为活动较频繁;(3)空间上看,草海入水口及湖周围综合营养指数比湖中心及出水口高,其原因是入水口靠近城市,城市污水排入湖中,湖四周存在大量农业污染源。 展开更多
关键词 草海 遥感 水质 营养评价 时空分布
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基于VMD-TCN-GRU模型的水质预测研究 被引量：4
9
作者 项新建 许宏辉 +4 位作者 谢建立 丁祎 胡海斌 郑永平 杨斌 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第3期92-97,共6页
为充分挖掘水质数据在短时震荡中的变化特征,提升预测模型的精度,提出一种基于VMD(变分模态分解)、TCN(卷积时间神经网络)及GRU(门控循环单元)组成的混合水质预测模型,采用VMD-TCN-GRU模型对汾河水库出水口高锰酸盐指数进行预测,并与此... 为充分挖掘水质数据在短时震荡中的变化特征,提升预测模型的精度,提出一种基于VMD(变分模态分解)、TCN(卷积时间神经网络)及GRU(门控循环单元)组成的混合水质预测模型,采用VMD-TCN-GRU模型对汾河水库出水口高锰酸盐指数进行预测,并与此类研究中常见的SVR(支持向量回归)、LSTM(长短期记忆神经网络)、TCN和CNN-LSTM(卷积神经网络-长短期记忆神经网络)这4种模型预测结果对比表明:VMD-TCN-GRU模型能更好挖掘水质数据在短时震荡过程中的特征信息,提升水质预测精度;VMD-TCN-GRU模型的MAE(平均绝对误差)、RMSE(均方根误差)下降,R^(2)(确定系数)提高,其MAE、RMSE、R^(2)分别为0.0553、0.0717、0.9351;其预测性能优越,预测精度更高且拥有更强的泛化能力,可以应用于汾河水质预测。 展开更多
关键词 水质预测 混合模型 变分模态分解 卷积时间神经网络 门控循环单元 时间序列 汾河
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盐城市河道水质时空分布特征分析 被引量：2
10
作者 黄广勇 张明明 滕祥帅 《水资源开发与管理》 2024年第7期9-17,36,共10页
为了解盐城市2022年河道水质时空分布特征,本文整理了122条骨干河道的水质监测数据,采用水质标识指数、多元统计分析、GIS空间分析相结合的方法研究其时空特征及驱动因子。结果表明,2022年综合水质标识指数(WQI)优于(含)Ⅲ类水的占比为9... 为了解盐城市2022年河道水质时空分布特征,本文整理了122条骨干河道的水质监测数据,采用水质标识指数、多元统计分析、GIS空间分析相结合的方法研究其时空特征及驱动因子。结果表明,2022年综合水质标识指数(WQI)优于(含)Ⅲ类水的占比为95.5%,高锰酸盐指数、总磷为主要污染因子,以点源和面源污染为主的断面占比分别为21.9%和36.8%。WQI具有较为显著的空间聚集特征。水质受农田灌溉、畜牧养殖、地表径流污染影响较为明显。建议监控上游来水、控制农业面源污染和着重关注东台、射阳、建湖的水环境治理。 展开更多
关键词 水质 时空分布 水质标识指数 GIS 盐城
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三峡库区多时空尺度土地利用和景观格局对水质的影响 被引量：3
11
作者 赵灿 李毅 +2 位作者 吴雷祥 黄伟 关荣浩 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期48-59,共12页
为了探究三峡库区水质对不同尺度的土地利用和景观格局的响应,基于三峡库区2019—2021年7个断面的水文与水质数据和2020年土地利用数据,分析了水质时空异质性、多尺度河岸带缓冲区内土地利用和景观格局特征,同时利用相关性分析和冗余分... 为了探究三峡库区水质对不同尺度的土地利用和景观格局的响应,基于三峡库区2019—2021年7个断面的水文与水质数据和2020年土地利用数据,分析了水质时空异质性、多尺度河岸带缓冲区内土地利用和景观格局特征,同时利用相关性分析和冗余分析(RDA)确定了土地利用和景观格局对水质指标的影响及最佳影响尺度,并采用偏最小二乘回归(PLSR)探究了最佳影响尺度下的关键影响因子。结果表明:三峡库区水质状况整体稳定,枯水期的水质优于丰水期,水质状况主要受到面源污染、支流汇入、磷矿产业和城镇化的影响;小尺度缓冲区内景观斑块破碎化较严重,但多样性较高,耕地是库区的优势景观类型,其破碎化程度的增加有利于水环境的改善;林地和草地在枯水期对水环境的净化作用优于丰水期,而水域是河流氮磷污染物的主要来源;整体上土地利用和景观格局对水质指标的解释能力在丰水期高于枯水期,且在300 m缓冲区尺度下解释能力最强,其中耕地、草地、水域和斑块密度(PD)是影响水质指标的关键变量。 展开更多
关键词 水质 时空尺度 景观格局 土地利用 偏最小二乘回归(PLSR) 三峡库区
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多时空景观格局对南淝河水质的影响 被引量：1
12
作者 顾洋 张平究 +2 位作者 秦风约 蔡永久 王晓龙 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1580-1589,共10页
为分析景观格局对合肥市南淝河水质的影响,基于南淝河流域的土地利用数据和水质实测数据,通过Mann-Whitney U检验、Spearman相关性分析和冗余分析等方法探究了水质的季节性变化以及不同时空尺度下水质与景观组成、景观指数之间的相关性... 为分析景观格局对合肥市南淝河水质的影响,基于南淝河流域的土地利用数据和水质实测数据,通过Mann-Whitney U检验、Spearman相关性分析和冗余分析等方法探究了水质的季节性变化以及不同时空尺度下水质与景观组成、景观指数之间的相关性。结果表明:南淝河非汛期水质总体优于汛期,且水质污染指标在空间分布上的离散程度较大。建设用地在非汛期、汛期均与高锰酸盐指数(CODMn)、硝态氮(NO_(3)-N)、氨氮(NH_(3)-N)、总氮(TN)、磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)和总磷(TP)呈正相关,是“源景观”;林地和水域则是“汇景观”。200、300 m河岸带缓冲区为非汛期、汛期景观指数对水质解释率最高的空间尺度,斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、面积加权平均斑块分维数(FRAC_AM)、周长-面积分形维度(PAFRAC)、散布与并列指数(IJI)、平均欧式最近邻近距离(ENN_MN)是造成南淝河水质污染的主要影响因子。研究发现景观组成和景观指数对南淝河水质均有较大影响,未来的水质管理要从流域源、汇景观的连通性、破碎度、优势度、多样性方面针对性优化。 展开更多
关键词 南淝河 流域 水质 多时空尺度 景观格局
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我国区域用水总量演变规律及驱动效应研究
13
作者 万嘉锐 杨明智 +3 位作者 许继军 桑连海 刘强 程卫帅 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第8期112-119,共8页
针对当前我国稳步推进的节水和水网建设的工作需求,以及水资源时空分布严重不均,各地区经济发展水平、人口规模等存在较大差异的特点,利用我国2000-2020年各省级行政区的用水量、产业增加值、人口结构等数据,采用LMDI指数分解法和GDP不... 针对当前我国稳步推进的节水和水网建设的工作需求,以及水资源时空分布严重不均,各地区经济发展水平、人口规模等存在较大差异的特点,利用我国2000-2020年各省级行政区的用水量、产业增加值、人口结构等数据,采用LMDI指数分解法和GDP不变价换算方法,从时间和空间两个角度分析了各分区用水总量、用水结构变化差异以及用水强度、产业结构、经济规模和人口规模四方面驱动效应的强度和贡献比例,旨在支撑我国水资源规划和管理以及用水结构调整。从时间角度,经济增长是我国用水总量增加的最主要驱动因素,行业用水强度降低和产业结构调整尤其是第一产业用水强度和占比的降低是抑制区域用水总量增加的主要因素,其中用水强度效应略大于产业结构效应,而人口规模增加对用水总量增加的作用效果不明显,因此我国的用水量控制应该在提高用水效率、优化升级产业结构的策略上。从空间角度方面,我国各大分区4种驱动效应对用水总量上升的促进或抑制作用稳定,西南、西北等内陆地区需要在优化产业结构的基础上大力发展经济规模,同时西北地区还迫切需要提高第一产业用水效率,而华东地区可适当控制人口规模,东北和西北则需要控制人口流出,以缩小我国各区域用水量的空间差异。 展开更多
关键词 用水总量 变化规律 时空差异 驱动效应 LMDI法
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基于WQI的河网水系水质评价及时空特性分析 被引量：3
14
作者 邹霞 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期53-56,88,共5页
为全面了解上海市主要河网水质的变化情况,基于2015~2020年主要河流上19个水质监测断面逐月水质监测数据,采用综合水质标识指数(WQI)进行水质评价,基于M-K趋势检验法分析研究区域水质的年代际和年内变化特征,通过比较南北部河流以及上... 为全面了解上海市主要河网水质的变化情况,基于2015~2020年主要河流上19个水质监测断面逐月水质监测数据,采用综合水质标识指数(WQI)进行水质评价,基于M-K趋势检验法分析研究区域水质的年代际和年内变化特征,通过比较南北部河流以及上、中、下游的水质变化,分析该地区主要河网水系水质的空间变化及时空差异特性。结果表明,上海市主要河网水系水质整体WQI均值为62.32,水质评价等级为中等;水质WQI值有显著上升趋势;南部河流水质优于北部河流,WQI值从上游向下游依次减小,水质沿程有所变差,但干流水质总体优于支流。研究结果可为类似河网水系的水质评价及水环境保护与管理提供参考。 展开更多
关键词 综合水质标识指数(WQI) 水质评价 M-K检验 时空差异
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2010~2021年重庆市主要河流水质时空变化特征分析 被引量：2
15
作者 范家贞 李荣荣 +3 位作者 席宁哲 赵文艳 张陶 蒲俊兵 《人民长江》 北大核心 2024年第6期22-29,共8页
重庆市地处三峡库区,是长江上游的重要生态屏障区,揭示其地表水水质变化特征对评估长江生态环境变化具有重要意义,然而目前其大范围、长时间尺度的地表水质特征分析还较为欠缺。基于2011~2021年重庆市主要流域中的18条河流,共44个河流... 重庆市地处三峡库区,是长江上游的重要生态屏障区,揭示其地表水水质变化特征对评估长江生态环境变化具有重要意义,然而目前其大范围、长时间尺度的地表水质特征分析还较为欠缺。基于2011~2021年重庆市主要流域中的18条河流,共44个河流监测断面的11 a水质数据,采用单因子分析法和水质类别比例法对水质变化进行分析。结果表明:①重庆市河流水质情况整体较好,Ⅰ~Ⅲ类水质断面占比从2012年开始逐渐上升并趋于稳定,水质状况评价均为优。②总体河流水质在汛期与非汛期变化趋势大致相同,但非汛期Ⅳ~劣Ⅴ类水质断面占比低于汛期,整体非汛期水质更好。③川江流域段下游水质明显好于上游,整体上自三峡水库2010年达到175.00 m蓄水位以来,川江流域的水质一直维持较好状态,水质类别多维持在Ⅱ类,实现了国定目标。④不同流域之间水质存在一定差异,水质最好的为嘉陵江流域,其次是涪江、川江和乌江流域。⑤川江、嘉陵江和涪江流域在汛期的水质状况比非汛期差,而乌江流域在两个时段水质状况变化一致。通过对重庆市地表河流进行长时间序列的水质评价,可为河流水资源保护及治理提供参考,以期提升市域水环境质量,促进城市的可持续发展。 展开更多
关键词 河流水质 时空变化 单因子分析法 水质类别比例法 影响因素 重庆市
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黑龙江省近60 a玉米需水量时空变化特征分析 被引量：1
16
作者 杨龙 孟凡香 +1 位作者 孙智敏 李欣如 《节水灌溉》 北大核心 2024年第3期104-114,123,共12页
作物需水量的时空分布是科学地制定不同地区灌溉用水定额的依据。黑龙江省作为中国重要的商品粮基地,多年来其灌溉水利用效率排名均处在全国中等偏后水平,因此,合理计算和分析作物需水量对提高灌溉水利用效率和粮食产量具有重大意义。... 作物需水量的时空分布是科学地制定不同地区灌溉用水定额的依据。黑龙江省作为中国重要的商品粮基地,多年来其灌溉水利用效率排名均处在全国中等偏后水平,因此,合理计算和分析作物需水量对提高灌溉水利用效率和粮食产量具有重大意义。基于黑龙江省28个站点1961-2020年气象资料数据,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式,从玉米年需水量、各生育期需水量以及不同年代各生育期需水量3个视角,分析各需水量的统计特征参数,利用Mann-Kendall检验、滑动t检验和气候倾向率识别其趋势、突变等特征,并用ArcGIS绘制空间分布图,深入研究玉米各生育期需水量的时空变化特征。结果表明:近60 a黑龙江省玉米年需水量均值为477.47 mm,气候倾向率为-23.11~5.62 mm/(10 a),年需水量整体呈下降趋势,其序列在2008年发生突变;近60 a玉米各生育期需水量均值分别为13.96、77.72、74.64、44.60、204.46和62.38 mm,其序列突变发生点不同;玉米各生育期需水量最大值主要出现在20世纪70年代,需水量最小值出现在21世纪初和21世纪10年代;各生育期需水量上升趋势最大主要出现在20世纪70年代和20世纪90年代,而下降趋势最大的主要出现在21世纪初。玉米不同视角下的需水量自西向东总体表现为先减少后增大的趋势,其中抽雄-乳熟期是玉米需水的关键时期。 展开更多
关键词 黑龙江省 玉米 需水量 生育期 时空变化
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基于遥感数据的灌区水分利用效率估算与分析
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作者 李宇扬 王红雨 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第1期62-69,共8页
水分利用效率(WUE)是灌区生态环境保护和重建的重要依据。综合采用非线性最小二乘法、变异系数、相关系数、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析和启发式分割算法等方法,研究了1985-2015年宁夏青铜峡灌区的WUE特征。结果表明:(1)灌区年均... 水分利用效率(WUE)是灌区生态环境保护和重建的重要依据。综合采用非线性最小二乘法、变异系数、相关系数、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析和启发式分割算法等方法,研究了1985-2015年宁夏青铜峡灌区的WUE特征。结果表明:(1)灌区年均WUE为0.96 g/kg,WUE空间分布呈现出较强的空间异质性,总体呈现西高东低的特征;存在波动逐年上升趋势,WUE年际变化与ET有明显的负相关性,与TMP有明显的正相关性。(2)灌区WUE年内变化与ET、NPP、TMP和PRE均呈现正相关性,其中TMP的正相关系数更高。(3)总体来说,因为大量的生态恢复和重建工程,宁夏青铜峡灌区的生态系统的生产力有所提高,在一定程度上改善了灌区的生态状况,未来灌区生态系统的WUE会持续上升。 展开更多
关键词 遥感数据 水分利用效率 时空变化 特征分析
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南水北调东线工程运行前后山东省水储量变化分析
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作者 兀泽坤 李爱民 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第7期72-78,共7页
为掌握南水北调东线工程对山东省陆地水储量变化的影响,采用2010年1月至2017年12月GRACE重力卫星数据,结合同期主要水文要素(降水量、蒸散发量)数据集,以南水北调开通时间为界,利用分时间段分区域的方式对研究区陆地水储量变化、主要水... 为掌握南水北调东线工程对山东省陆地水储量变化的影响,采用2010年1月至2017年12月GRACE重力卫星数据,结合同期主要水文要素(降水量、蒸散发量)数据集,以南水北调开通时间为界,利用分时间段分区域的方式对研究区陆地水储量变化、主要水文要素变化进行研究,结合同期南水北调工程调水量数据推算南水北调工程对山东省水储量变化的影响。结果表明:研究时段内,多年间研究区水储量空间分布呈从东到西依次降低的态势,季节特性表现为夏秋季水储量丰富,而春冬季较少;分时段研究结果显示水储量衰减速度在南水北调工程开通前后分别为-1.45、-0.36 cm/a,综合多个水文要素数据集计算发现南水北调工程对鲁西的中南部、鲁中的南部产生了较好的正向影响。综合而言,南水北调工程缓解了山东省水储量56.9%的下降趋势,在研究时间段内对研究区水资源条件、水储量富集产生了较为积极的作用。 展开更多
关键词 GRACE重力卫星 陆地水储量 时空变化 南水北调
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基于土地利用变化的城市生境质量时空分异格局及影响因素 被引量：3
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作者 李志杰 黄贵超 +1 位作者 马訾懿 周国艳 《中国城市林业》 2024年第2期135-143,共9页
生境质量作为区域生物多样性能力的重要表征,对于维护区域生态格局稳定、推动经济与生态协调发展具有重要意义。以江苏苏州市为例,基于2000、2010、2020年的土地利用数据模拟2030年土地利用类型,采用INVEST与CA-Markov模型分析预测苏州... 生境质量作为区域生物多样性能力的重要表征,对于维护区域生态格局稳定、推动经济与生态协调发展具有重要意义。以江苏苏州市为例,基于2000、2010、2020年的土地利用数据模拟2030年土地利用类型,采用INVEST与CA-Markov模型分析预测苏州市土地利用变化,通过标准差椭圆、重心分析、随机森林模型等空间分析方法,揭示其生境质量时空分异特征及其影响因素。结果表明:1)2000—2030年苏州市土地利用类型变化表现为耕地面积、建设用地面积、未利用地面积显著增加,水域、林地面积呈现逐渐缩减的态势。2)生境质量空间格局整体呈现中间高、四周低的斑块化布局,较高及高等级生境质量主要集中于区域内的水域、山地,低等级生境质量主要集中于区域内的城镇建设用地;随着时间变化,生境质量呈现逐渐下降的趋势,且生境质量重心呈现“东北—西南”的“C”型迁移轨迹。3)生境质量时空分异特征是由空间格局、社会经济、土地利用、地表覆盖、自然环境等多种因素共同作用的结果,其中土地利用与地表覆盖的影响最大。因此,推动土地利用结构优化调整、聚焦生境质量最突出的山地与湖泊地带是未来的规划重点。 展开更多
关键词 土地利用变化 生境质量 CA-Markov模型 INVEST模型 时空分异
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水运枢纽梯级开发对汉江中下游水质时空变化影响分析
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作者 秦听听 徐鑫 +3 位作者 王盈心 王娜 王楠 高清军 《水道港口》 2024年第2期206-214,共9页
为全面了解水运枢纽梯级开发对汉江中下游水质时空变化的累积影响情况,收集了汉江中下游7个断面近5 a高锰酸盐指数(CODMN)、总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH_(3)-N)监测数据和四个断面近10 a的高锰酸盐指数、总磷、氨氮监测数据。在分析水... 为全面了解水运枢纽梯级开发对汉江中下游水质时空变化的累积影响情况,收集了汉江中下游7个断面近5 a高锰酸盐指数(CODMN)、总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH_(3)-N)监测数据和四个断面近10 a的高锰酸盐指数、总磷、氨氮监测数据。在分析水质时空变化的基础上,利用Pearson相关系数和Mann-Kendall突变检验以及一维水动力模型,综合分析了梯级建设对汉江中下游水质时空变化和水动力环境的影响。结果表明:坝址的建设可能会使下游高锰酸盐指数短暂升高,但对其上游和下游断面的总磷浓度没有显著影响。随着坝址的建设,兴隆下游总磷浓度呈上升趋势。集家咀氨氮突变发生在2012年,其余断面氨氮突变皆发生在2015年之后,4个断面高锰酸盐指数和总磷突变时间基本发生在2010年—2015年。兴隆坝址上游丹江口坝下和襄阳断面的高锰酸盐指数、氨氮和总磷的相关性系数较显著,仙桃和集家咀断面没有表现出明显的相关性。雅口航运枢纽建成运行后,雅口坝上水位增大、流速减小;汉江中下游水利枢纽全部建成后,各河段流速略有减小。 展开更多
关键词 梯级水运枢纽 汉江中下游 水质 累积影响 时空变化
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