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基于混合交叉算子改进NSGA-Ⅱ算法的董铺—大房郢水库优化调度研究 被引量：1
1
作者 陈虎 郭园 +4 位作者 祝雪萍 霍云超 刘晓东 高学睿 牛鑫 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期197-201,共5页
以安徽省董铺—大房郢水库为例,以水库缺水率最小和补水量最少为最优准则,考虑董铺—大房郢水库水源连通工程水量补偿式调节和接受上游淠河灌区水库群补水的特殊机制,构建董铺—大房郢水库双目标优化供水调度模型,并采用基于混合交叉算... 以安徽省董铺—大房郢水库为例,以水库缺水率最小和补水量最少为最优准则,考虑董铺—大房郢水库水源连通工程水量补偿式调节和接受上游淠河灌区水库群补水的特殊机制,构建董铺—大房郢水库双目标优化供水调度模型,并采用基于混合交叉算子改进的NSGA-Ⅱ算法求解模型。结果表明,算数交叉算子(ACO)混合模拟二进制交叉算子(SBX)的收敛时间较单一SBX算子缩短11.48%,较单一ACO算子缩短2.58%;其中混合算子SBX-ACO求得的解集质量更好,对应评价指标世代距离(GD)值(8.13×10^(-4))、反世代距离(IGD)值(3.1×10^(-4))为所有计算方案中最小。优化调度模型求解的供水方案中两库补水量比不优化条件下的补水量减少11.5%。在计算效率及解集质量上综合验证了所提出的改进算法的有效性,同时为区域水资源优化调度提供科学依据。 展开更多
关键词 改进NSGA-Ⅱ 混合交叉算子 优化供水调度 IGD评价指标
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基于SEM模型的柴窝堡湖面积时空动态演变特征及影响因素分析
2
作者 刘晓彦 毛东雷 +3 位作者 姚卢琛 董正武 王雪梅 马玉娇 《生态环境学报》 北大核心 2025年第2期302-310,共9页
湖泊面积变化是衡量生态系统功能的关键指标。柴窝堡湖作为乌鲁木齐市周边最大的淡水湖,研究其面积变化对揭示生态恢复成效、指导水资源合理配置等具有深远意义。结合年均气温、年降水量、潜在蒸散量、NDVI、人口数量、植被覆盖面积等要... 湖泊面积变化是衡量生态系统功能的关键指标。柴窝堡湖作为乌鲁木齐市周边最大的淡水湖,研究其面积变化对揭示生态恢复成效、指导水资源合理配置等具有深远意义。结合年均气温、年降水量、潜在蒸散量、NDVI、人口数量、植被覆盖面积等要素,采用NDWI、Mann-Kendall检验、结构方程模型(SEM)等方法,对柴窝堡湖面积变化特征及影响因素进行分析。结果表明,1)在年际变化上,湖泊面积变化可分为3个时期,1987-2008年为稳定期,2008-2014年为萎缩期,2014-2023年为上升恢复期。在季节变化上,1987-2023年春夏秋季湖泊面积分别以0.27、0.34和0.29 km^(2)·a^(-1)的速率在萎缩,但从整体看,湖泊面积的变化受季节更替的影响较小。2)在空间变化上,1987-2008年各方位面积萎缩的幅度较小;2008-2014年除东南面外,其余方位均严重萎缩;2014-2023年各方位都有所增长。1987-2023年湖泊面积在湖西面萎缩的最多,湖东面萎缩的最少。3)中高植被覆盖的面积与湖泊面积变化呈显著正相关(p<0.05),人口数量与湖泊面积变化呈显著负相关(p<0.05)。4)人口数量增长、地下水的过度开采是湖泊面积萎缩的直接影响因素,而退耕补湖、压粮保水、引洪补湖等措施是湖泊面积恢复的主要推动因素。 展开更多
关键词 柴窝堡湖 面积变化 归一化水体指数(NDWI) 结构方程模型(SEM) 人口 植被覆盖面积
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东太湖应急水源地浮游植物功能群特征及其影响因子
3
作者 柯杰 刘若愚 +7 位作者 郭超 李诗琦 许博 倪先哲 王益 廖传松 李为 刘家寿 《水生生物学报》 北大核心 2025年第3期55-64,共10页
研究于2022年5月—2023年2月对东太湖应急水源地的浮游植物和环境因子进行了4个季度的调查分析,旨在探明水源地浮游植物功能群特征动态及其与环境因子之间的关系。结果表明:(1)共鉴定出浮游植物7门128种,共划分为21个功能群,包括喜好高... 研究于2022年5月—2023年2月对东太湖应急水源地的浮游植物和环境因子进行了4个季度的调查分析,旨在探明水源地浮游植物功能群特征动态及其与环境因子之间的关系。结果表明:(1)共鉴定出浮游植物7门128种,共划分为21个功能群,包括喜好高营养扰动的功能群MP、P、S1,喜好高营养低扰动的H1、W1,以及具广适性的LO等,表现为夏秋季功能群种类数较多,秋季功能群生物量明显高于其他季节,指示水体生境特征为水浅、分层较少、透明度低、高营养状态;(2)优势功能群有7个(E、H1、LO、MP、P、S1、W1),具明显的季节性,表现为春LO/W1/P→夏H1/S1/MP→秋LO/P/MP→冬E/H1/LO的季节演替,生物量占比最大的主要为以甲藻为主的功能群LO和以硅藻为主的功能群MP;(3)冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)表明,水温(WT)、氨氮(NH+4-N)、总磷(TP)和电导率(Cond)是影响水源地浮游植物优势功能群生物量的主要环境因子,其中功能群LO与WT、NH_(4)^(+)-N、TP、Cond均呈负相关,功能群W1、S1、MP均与WT、NH_(4)^(+)--N、TP、Cond呈正相关;(4)功能群Q指数评价结果(2.91±0.11)表明水源地整体水质状态“中等”,但在夏季时水质较差、营养水平和蓝藻丰度较高,依然面临蓝藻水华问题。建议严格控制外源营养输入,加强生态系统结构调控,提升生态系统的稳定性和自净能力,以控制蓝藻水华发生和保障供水安全。 展开更多
关键词 水源地湖泊 浮游植物 功能群 环境因子 Q指数 东太湖
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基于优化温度植被干旱指数的亚热带干旱遥感分析——以鄂渝地区为例
4
作者 张治梅 雷馨雨 吴立新 《地理与地理信息科学》 北大核心 2025年第3期27-34,共8页
针对中国亚热带地区炎热多雨、地形复杂的自然特征以及植被绿度饱和对干旱遥感监测的限制,采用改进的多光谱植被指数与地表温度(Land Surface Temperature,LST)特征空间,构建优化的温度植被干旱指数(Optimized Temperature Vegetation D... 针对中国亚热带地区炎热多雨、地形复杂的自然特征以及植被绿度饱和对干旱遥感监测的限制,采用改进的多光谱植被指数与地表温度(Land Surface Temperature,LST)特征空间,构建优化的温度植被干旱指数(Optimized Temperature Vegetation Drought Index,OTVDI),并以长江中游鄂渝地区为例,利用MODIS地表反射率和LST产品计算OTVDI,分析鄂渝地区2000—2023年干旱演化特征,同时结合海拔与地表覆盖数据探讨该区干旱的时空差异及其成因。结果表明:①OTVDI在鄂渝地区的干旱识别精度为79.6%,显著优于经典TVDI(63.4%);②鄂渝地区春、秋季干旱分别呈现显著减弱和先增强后显著减弱的变化趋势,而夏、冬季干旱变化较平稳;③中部山地因植被优化和地形效应长期较湿润,而东西部低丘与城市聚集区因植被脆弱和人类活动剧烈更易出现干旱现象,沿江平原的水稻种植和灌溉措施一定程度上削弱了植被干旱现象。 展开更多
关键词 亚热带 植被干旱 遥感分析 温度植被干旱指数 优化改进
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基于温度-降水-植被综合干旱指数的长江流域干旱时空动态监测
5
作者 姜浩 张寒博 +3 位作者 刘诚斌 黄鹤 杨军星 付天新 《农业机械学报》 北大核心 2025年第8期95-106,119,共13页
随着全球气候变暖加剧,干旱事件日趋严重且频发,精准评估干旱等级,高效监测干旱分布特征及干旱时空演变规律,对及时掌握旱情并制定科学抗旱措施意义重大。以长江流域为研究区,构建了温度-降水-植被综合干旱指数TPVDI(Temperature precip... 随着全球气候变暖加剧,干旱事件日趋严重且频发,精准评估干旱等级,高效监测干旱分布特征及干旱时空演变规律,对及时掌握旱情并制定科学抗旱措施意义重大。以长江流域为研究区,构建了温度-降水-植被综合干旱指数TPVDI(Temperature precipitation vegetation dryness index),通过温度干旱指数(TCI)、降水干旱指数(PCI)和植被干旱指数(VCI)的空间欧氏距离计算得出,并运用变异系数法、Theil-Sen Median趋势分析耦合Mann-Kendall显著性检验方法及Hurst指数法,系统揭示了2001—2019年间长江流域干旱时空动态演变规律。TPVDI在气象干旱、农业干旱和综合干旱监测方面均表现出色,其与SPEI12、TVDI、PA的相关系数分别为-0.4916、0.4299、-0.3985,均通过0.05显著性水平检验,验证了其多维度干旱监测能力,为长江流域干旱评估提供了可靠工具。19年里长江流域整体处于无旱、轻旱灾害状态,重旱区呈现3~5年周期的南北往复迁移特征;整体干旱情况以较低波动变化(34.55%)和中等波动变化(24.22%)为主,干旱变化呈现偏湿趋势;81.43%的区域具有干旱可持续性特征,其中65.18%的区域未来干旱趋势持续减弱,16.25%的区域将面临干旱持续增强风险,主要分布在长江三角洲、湖南及金沙河附近。TPVDI指数突破了单一要素监测的局限性,实现了多源数据协同的干旱动态感知,为流域尺度干旱监测提供了新的方法。 展开更多
关键词 综合干旱指数 TPVDI 干旱动态监测 长江流域
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生育期划分下的粮食作物水分供需空间匹配方法
6
作者 赵金玲 董春 杨妍 《遥感信息》 北大核心 2025年第4期52-59,共8页
为解决水资源短缺威胁粮食生产的问题,提出了基于粮食作物类别,结合作物水分亏缺指数与水资源短缺评估综合指数描述农业水资源短缺评估的方法。以湖北省的水稻、玉米和冬小麦为例,利用遥感数据构建水资源短缺评估综合指数量化全年农业... 为解决水资源短缺威胁粮食生产的问题,提出了基于粮食作物类别,结合作物水分亏缺指数与水资源短缺评估综合指数描述农业水资源短缺评估的方法。以湖北省的水稻、玉米和冬小麦为例,利用遥感数据构建水资源短缺评估综合指数量化全年农业水资源供需关系,采用作物水分亏缺指数按作物生育期对水资源短缺情况进行时空分析。结果表明:湖北省冬小麦全生育期内水分供需平衡,水稻和玉米水资源短缺,其中水稻孕穗、抽穗期重旱面积占比分别为38.11%、74.09%,乳熟期特旱面积占比37.25%,玉米抽雄吐丝期重旱面积占比57.27%;鄂中部、鄂北部地区农业水资源受外部环境影响较大,应合理配置种植结构以及水土资源。基于此分析农业干旱的时空分布和发生规律,可以为提高粮食生产效率与合理布局提供技术支持。 展开更多
关键词 粮食作物 农业水资源 作物需水量 农业干旱 作物水分亏缺指数
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不同水文年型下河北旱碱麦需水量和缺水量分析
7
作者 秦俊灵 魏瑞江 +3 位作者 魏秀梅 秦玉萍 任妙春 李琛 《麦类作物学报》 北大核心 2025年第3期404-411,共8页
为量化河北旱碱麦各生育期需水量及缺水量指标,利用旱碱麦主产区气象观测资料,采用皮尔逊Ⅲ型曲线以降水频率界限值25%、50%、75%确定丰水年、平水年、枯水年、特枯水年4种水文年型及相应有效降水量,利用Penman-Monteith模型并结合作物... 为量化河北旱碱麦各生育期需水量及缺水量指标,利用旱碱麦主产区气象观测资料,采用皮尔逊Ⅲ型曲线以降水频率界限值25%、50%、75%确定丰水年、平水年、枯水年、特枯水年4种水文年型及相应有效降水量,利用Penman-Monteith模型并结合作物系数法和土壤修正系数法,求得在4种水文年型下旱碱麦的需水量、缺水量和灌溉需求指数及其时空分布特征。结果表明,1988-2022年间,旱碱麦全生育期需水量显著增加,降水量、有效降水量、缺水量均呈增多趋势。缺水量和灌溉需求指数随年降水量的减少均明显增大,4种年型下缺水量分别为97.7、106.5、126.2和149.7 mm,灌溉需求指数分别为0.56、0.60、0.70和0.79;而不同年型间需水量差异较小,均值为181.0 mm。空间上,需水量呈北多南少,缺水量呈西北多东南少。各生育时期需水特征有明显差异,返青期至灌浆期需水量较大,水分亏缺较为严重,其中返青期亏缺最严重,需水量、缺水量和灌溉需求指数分别为48.1 mm、38.7 mm和0.80。综合来看,根据水文年型按照不同比例进行旱碱麦调水灌溉,可节约灌溉成本,保障旱碱麦稳产高产;区划时侧重向南部孟村、盐山、海兴县市扩展,可实现旱碱麦播种面积的有效扩展,加强盐碱地综合利用。 展开更多
关键词 旱碱麦 水文年型 需水量 缺水量 灌溉需求指数
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四种常见气象干旱指数在新疆的适宜性评估
8
作者 陈珍 蔡朝朝 +2 位作者 马楠 戴硕 王震鲁 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第3期260-269,共10页
利用新疆地区2001—2022年间的4种常用气象干旱指数(SPI、SPEI、PDSI、SC-PDSI),通过其与土壤湿度、河川径流量和陆地水储量变化量的相关性分析,以及对历史典型干旱时间的响应能力,同时利用Mann-Kendall突变检验、趋势分析等方法,对四... 利用新疆地区2001—2022年间的4种常用气象干旱指数(SPI、SPEI、PDSI、SC-PDSI),通过其与土壤湿度、河川径流量和陆地水储量变化量的相关性分析,以及对历史典型干旱时间的响应能力,同时利用Mann-Kendall突变检验、趋势分析等方法,对四种指数的时空差异进行分析,评估各指数在新疆地区的适宜性。结果表明:(1)PDSI指数与土壤湿度、河川径流量呈现出最强的相关性,与陆地水储量变化量的相关性仅次于SC-PDSI;在典型干旱事件反映上,PDSI指数表现最优。(2)新疆整体正处于湿润状态;在时间序列上,四种干旱指数均反映出研究时段内新疆地区轻微变干的趋势(趋势值均在-0.01左右),干湿突变点出现的时间和数量也各不相同。(3)整体来看,在空间分布上,新疆北部、中部和中南部的干旱程度高于新疆西部和东部部分地区;相比PDSI的描述情况,SC-PDSI指数较其他三种干旱指数表现出较大的趋势率变化幅度(趋势率范围为-0.3054~0.3237),对干湿变化幅度描述过重、SPI描述过轻、SPEI描述情况相近。总体而言,PDSI指数在新疆地区的适宜性最优。 展开更多
关键词 气象干旱指数 适用性分析 土壤湿度 河川径流量 陆地水储量 新疆地区
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喀斯特和非喀斯特地区植被NDVI对多时间尺度SPEI的不同响应
9
作者 刘叶一 《生态学报》 北大核心 2025年第16期8111-8124,共14页
为研究多尺度气象干旱对归一化植被指数(NDVI)变化的贡献,揭示喀斯特与非喀斯特地区植被对不同尺度气象干旱响应的差异,以广西壮族自治区为研究对象,基于2001—2020年逐月标准化降水蒸散指数(SPEI)和植被NDVI数据,采用趋势分析与岭回归... 为研究多尺度气象干旱对归一化植被指数(NDVI)变化的贡献,揭示喀斯特与非喀斯特地区植被对不同尺度气象干旱响应的差异,以广西壮族自治区为研究对象,基于2001—2020年逐月标准化降水蒸散指数(SPEI)和植被NDVI数据,采用趋势分析与岭回归方法,定量分析了多尺度SPEI对植被变化的贡献及其地貌分异特征。结果表明:(1)近20年广西植被NDVI以0.005 a^(-1)速率显著增长(P<0.05),喀斯特地区增速高于非喀斯特地区。气象干旱以短尺度(1—6个月)干旱为主导,长尺度(12—24个月)SPEI呈湿润化趋势,叠加效应驱动植被变化。(2)植被对不同尺度SPEI响应具有显著差异。3、12、24个月尺度SPEI变湿促进NDVI增长;而6个月尺度SPEI变湿导致土壤水分过饱和,抑制了植被根系呼吸并导致NDVI下降。广西70%以上地区NDVI对SPEI的响应以12和24个月尺度占主导,两者分别导致年NDVI增加0.011 a^(-1)和0.015 a^(-1)。(3)喀斯特地区浅根植被(稀树草原、草地)对3—6个月气象干旱尤为敏感,而非喀斯特地区植被主要受12—24个月长期SPEI变化的调控。据此,我们提出喀斯特地区需强化3—6个月干旱预警与浅根植被修复,非喀斯特地区应注重长期水分平衡管理的差异化适应性策略。为南方湿润地区生态恢复与干旱适应性管理提供了科学依据。 展开更多
关键词 气象干旱 喀斯特 岭回归 多尺度 植被敏感性 标准化降水蒸散指数(SPEI)
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气候变化下宁夏中南部马铃薯不同生育期干旱特征及驱动因素分析
10
作者 叶平 梁生蕃 +3 位作者 朱永宁 李福生 葛静 冯东溥 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第2期200-206,217,共8页
干旱是影响宁夏中南部马铃薯种植业的关键气象灾害。然而,在气候变化背景下,各生育期干旱的时空特征及驱动因素仍未明确。基于1991—2020年间宁夏中南部8个气象站的数据,使用作物水分亏缺指数(CWDI)作为指标,通过Mann-Kendall检验探讨... 干旱是影响宁夏中南部马铃薯种植业的关键气象灾害。然而,在气候变化背景下,各生育期干旱的时空特征及驱动因素仍未明确。基于1991—2020年间宁夏中南部8个气象站的数据,使用作物水分亏缺指数(CWDI)作为指标,通过Mann-Kendall检验探讨了不同生育期内气象因素和干旱强度的时间变化趋势,并利用地理信息系统(GIS)技术分析了干旱等级和频率的空间分布特征,同时采用通径分析识别干旱的主要驱动因素。结果表明:在多数站点,开花-收获期间降水量和作物需水量显著减少,而整个生育期内风速呈显著下降趋势;生育期内干旱强度由大到小依次为分枝-开花期、开花-收获期和出苗-分枝期,且2010s的干旱强度低于1990s和2000s;各生育期的干旱频率分别为26%~74%(出苗-分枝期)、48%~94%(开花-收获期)、76%~100%(分枝-开花期);空间上,干旱频率与等级自北向南递减,其中同心站干旱频率和等级最高,泾源站最低;对于CWDI的影响因素,在出苗-分枝期和分枝-开花期按重要性排序为降水>作物需水量>平均气温>日照时数>相对湿度>平均风速;而在开花-收获期则为降水>作物需水量>平均气温>相对湿度>平均风速。 展开更多
关键词 马铃薯 作物水分亏缺指数 通径分析 农业干旱 气候变化 宁夏中南部
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基于遥感与同化数据的干旱特征与水循环要素时空演变特征
11
作者 刘艳群 王敏 +2 位作者 黄观荣 李丽芳 李曹明 《湖北农业科学》 2025年第1期23-27,34,共6页
基于全球陆地数据同化系统中数据,对温度植被干旱指数进行了改进,在此基础上对干旱特征进行分析,并选取蒸散发量、地下水径流量、降水量和土壤储水量4种同化数据作为水循环要素,利用小波变换进行水循环要素的时空演变分析。结果表明,改... 基于全球陆地数据同化系统中数据,对温度植被干旱指数进行了改进,在此基础上对干旱特征进行分析,并选取蒸散发量、地下水径流量、降水量和土壤储水量4种同化数据作为水循环要素,利用小波变换进行水循环要素的时空演变分析。结果表明,改进后的温度植被干旱指数(TVDI)与土壤含水量数据的相关性得到了提高。除个别气候区外,TVDI与土壤湿度的相关性均在土壤深度为0~10 cm时最高。除西北荒漠地区和内蒙古草原外,TVDI与土壤湿度在暖季的相关性均高于冷季。中国的年降水量集中在600~700 mm,年蒸散发量在500 mm以下。中国的年地下水径流量在100~250 mm,年土壤储水量在460~540 mm。西北荒漠地区、青藏高原和东北的年蒸散发量和年降水量呈显著增长趋势,西北荒漠地区和东北的年土壤储水量和年地下水径流量呈显著减少趋势。 展开更多
关键词 干旱特征 水循环要素 时空演变 遥感 同化数据 温度植被干旱指数
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保水剂和固沙剂对露天排土场植物特征及土壤含水率的影响
12
作者 柴绍琦 董雷 +4 位作者 刘悦 李慧敏 张羽鹏 王健 杨光 《绿色科技》 2025年第6期40-48,共9页
探究保水剂和固沙剂对露天煤矿排土场土壤含水率及植被恢复的影响,以评估保水剂和固沙剂在露天煤矿排土场所达到的植被恢复的效果,为露天煤矿排土场生态保护和恢复提供技术依据。在排土场样地进行单施保水剂(B)、单施固沙剂(G)、保水剂... 探究保水剂和固沙剂对露天煤矿排土场土壤含水率及植被恢复的影响,以评估保水剂和固沙剂在露天煤矿排土场所达到的植被恢复的效果,为露天煤矿排土场生态保护和恢复提供技术依据。在排土场样地进行单施保水剂(B)、单施固沙剂(G)、保水剂和固沙剂(BG)混合施放以及洒水(SS)以及不做任何处理的对照共五种处理方式。分析不同措施下的土壤含水率,植物群落特征变化差异,土壤含水量使用烘干法测定;物种丰富度指数(R)使用物种数S;均匀度选用Pielou均匀度指数(E),物种多样性采用Shannon-Wiener指数(H)和Simpson优势度指数(D)。结果表明:①保水剂和固沙剂均能提高样地土壤含水率,且提高效果比较为保水剂和固沙剂组>保水剂组>固沙剂组。且第二年的时候提升效果有所增强;②保水剂和固沙剂组在第一年时对于狗尾草和紫花苜蓿的提升最高,在第二年时提升效果不如保水剂组,且与固沙剂组相似。保水剂组能较好地提升狗尾草和紫花苜蓿的生物量,保水剂和固沙剂组对于狗尾草的生物量的提升不显著且与固沙剂组相似,对于紫花苜蓿生物量的提高不如固沙剂组。在露天煤矿排土场平台选取的三种化学水土保持措施中,保水剂和固沙剂混合施放可以在第一年取得较好的生态修复效果,在连续施放的第二年保水剂比保水剂和固沙剂混合施放的生态修复效果好,所以恢复的第一年使用保水剂和固沙剂联合施放的措施,第二年单施保水剂。本研究可为矿区排土场平台生态修复提供理论指导。 展开更多
关键词 保水剂 固沙剂 植被特征 土壤含水率 多样性指数
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TVDI与土壤湿度关系的多时间尺度分析与旱情监测 被引量：4
13
作者 梁守真 王猛 +3 位作者 韩冬锐 王菲 王国良 隋学艳 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期149-157,共9页
[目的]揭示不同时间尺度的TVDI与土壤湿度的关联关系,确定反映土壤湿度的最佳时间尺度,以更为准确地获取土壤湿度信息,精准监测旱情。[方法]以3种不同时间尺度(8 d,16 d和月)的遥感地表温度、反射率数据以及山东省31个地面观测站土壤湿... [目的]揭示不同时间尺度的TVDI与土壤湿度的关联关系,确定反映土壤湿度的最佳时间尺度,以更为准确地获取土壤湿度信息,精准监测旱情。[方法]以3种不同时间尺度(8 d,16 d和月)的遥感地表温度、反射率数据以及山东省31个地面观测站土壤湿度数据为基础,分析不同时间尺度下植被指数-温度空间特征,建立不同时段不同时间尺度温度植被干旱指数(TVDI)的热边和冷边函数,研究TVDI与土壤湿度之间的关联性随时间尺度的变化规律,确定了区域土壤墒情监测的时间尺度,反演了区域土壤湿度,监测旱情。[结果]植被指数-温度二维空间形状呈三角形,但随时间发生改变;二维空间中植被指数与最大、最小温度之间有明显的线性关系,湿边并非理想的与坐标轴平行的直线;TVDI与土壤湿度线性相关,但两者之间的紧密程度随时间尺度而变,8 d尺度的TVDI与土壤湿度有更高的相关系数;山东省冬小麦旱情与降水高度一致。[结论]短时间尺度的TVDI更适于区域的旱情监测,尽管人工灌溉有效降低了对降水的需求,但降水的多寡仍是影响区域小麦旱情的主要因素。 展开更多
关键词 植被指数 地表温度 干旱 时间尺度
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基于高分一号遥感影像的水体提取方法对比分析与改进 被引量：6
14
作者 张珂 吴星宇 +2 位作者 吴南 黄轶铭 张兆安 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期9-16,共8页
以高分一号遥感影像为数据源,以安徽省黄山市屯溪流域内的东方红水库为研究对象,采用单波段阈值法、两波段差值法、波段比值法、归一化差分水体指数(NDWI)法、归一化差分植被指数(NDVI)法共5种水陆像元度量方法,分别应用平均值法和最大... 以高分一号遥感影像为数据源,以安徽省黄山市屯溪流域内的东方红水库为研究对象,采用单波段阈值法、两波段差值法、波段比值法、归一化差分水体指数(NDWI)法、归一化差分植被指数(NDVI)法共5种水陆像元度量方法,分别应用平均值法和最大类间方差迭代法两种阈值选取方法对东方红水库进行水体提取,探索最大类间方差迭代法在水体提取变量上的改进效果,在此基础上提出了一种改进的最大类间方差联合水体提取法,并对比了改进前后的水体提取效果。结果表明:改进后的水体提取方法可以很好地降低影像提取中产生的噪点,提高水体提取的精度,提取成果的平均相对误差为4.69%,决定系数为0.8579,相比于改进前平均相对误差降低了0.68%,决定系数提高了0.0539。 展开更多
关键词 高分一号 水体提取 归一化差分水体指数 归一化差分植被指数 最大类间方差迭代法 东方红水库
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基于Sentinel-2的青铜峡灌区水稻和玉米种植分布早期识别 被引量：3
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作者 朱磊 王科 +2 位作者 丁一民 孙振源 孙伯颜 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2024年第5期850-860,共11页
及时准确地掌握灌区内作物种植分布对于灌溉水资源高效配置、农田精准管理具有重要指导意义。以宁夏青铜峡灌区为研究对象,利用多时相Sentinel-2卫星数据,通过水稻和玉米早期特征分析,提取关键的“水淹”信号和“植被”信号,构建时序归... 及时准确地掌握灌区内作物种植分布对于灌溉水资源高效配置、农田精准管理具有重要指导意义。以宁夏青铜峡灌区为研究对象,利用多时相Sentinel-2卫星数据,通过水稻和玉米早期特征分析,提取关键的“水淹”信号和“植被”信号,构建时序归一化差异水体指数(MNDWI)和归一化植被指数(NDVI)特征值数据集,并通过样本分析关键特征阈值,构建水稻和玉米早期种植分布决策树模型,提取2022年宁夏青铜峡灌区水稻和玉米种植的空间分布。结果表明(:1)玉米和水稻苗期的后半段5月15—31日,水淹信号和植被信号是区分二者关键时期。(2)基于早期作物物候特征的方法,在5月16—31日获取的水稻和玉米图像制图精度高于90%,用户精度超过91%,总体精度超过90%,Kappa系数高于0.88,明显高于同时期随机森林方法的分类精度。(3)本研究提出的方法在早期水稻和玉米种植分布提取方面具有较强的适用性,并且能够在时空尺度上以较少的实地样本进行延展,同时在时间上也更有优势。因此,该方法为青铜峡灌区水稻和玉米种植分布早期调查提供了重要的方法支撑。 展开更多
关键词 青铜峡灌区 Sentinel-2 归一化植被指数 归一化差异水体指数 决策树 水稻 玉米
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考虑水质因素的供水管网抗震韧性评估 被引量：1
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作者 侯本伟 黄金美 +1 位作者 韩朝 吴珊 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第2期19-29,共11页
城市基础设施系统抗震韧性分析模型是评估城市防震减灾能力并指导震后恢复工作的重要依据。提出了耦合水力与水质模拟的供水管网抗震韧性评估模型。根据管道地震易损性模型和Monte Carlo模拟生成管网地震破坏场景,并采用动态重要度方法... 城市基础设施系统抗震韧性分析模型是评估城市防震减灾能力并指导震后恢复工作的重要依据。提出了耦合水力与水质模拟的供水管网抗震韧性评估模型。根据管道地震易损性模型和Monte Carlo模拟生成管网地震破坏场景,并采用动态重要度方法模拟管网震后修复过程。通过管网中余氯浓度的降低表示地震破坏对管网水质的负面影响,震后管网余氯浓度的变化取决于管道破坏引起的供水路径和水量的变化。采用震后余氯浓度未下降的用户节点供水量,作为管网系统水质性能评估指标。所提出的模型应用于2个不同布局的Benchmark案例管网。研究结果表明:管道破损处的水量漏失导致其上游管道的水流量增加、余氯浓度增大,下游管道的供水路径延长、余氯浓度减小。管网的水质韧性值往往低于水力韧性值,水力和水质韧性相对差异程度受到管网布局和运行规则的影响,文中案例管网水质和水力指标计算的抗震韧性损失指标的相对差异在17%~286%之间;运行规则复杂且含有调节水箱的管网,其水力和水质韧性的差异较大。 展开更多
关键词 供水管网 抗震韧性 韧性指标 水质模型 水力模型
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五里堠井田煤层气井单相水流阶段合理降幅的确定 被引量：2
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作者 王凯 郝少伟 +1 位作者 陈瑞杰 王瑞 《中国矿业》 北大核心 2024年第3期212-218,共7页
为了确定煤层气井单相水流阶段的合理降幅,最大化地保证煤层气井的水压传播距离,以五里堠井田煤层气井为研究对象,对研究区地下水势进行计算,拟合得出地下水势与平均日产水量的关系;以研究区地下水势平均值为界限,将研究区地下水势分为... 为了确定煤层气井单相水流阶段的合理降幅,最大化地保证煤层气井的水压传播距离,以五里堠井田煤层气井为研究对象,对研究区地下水势进行计算,拟合得出地下水势与平均日产水量的关系;以研究区地下水势平均值为界限,将研究区地下水势分为高地下水势和低地下水势,分析了高地下水势区、低地下水势区煤层气井产水特征差异。基于地下水势、地层供液指数、单相水流阶段压裂液量返排率的关系,建立了单相水流阶段合理降幅数学模型,研究区排采数据验证了模型的准确性。在此基础上,根据研究区地下水势差异性,预测了相应的单相水流阶段合理降幅范围。研究结果表明:研究区地下水势与平均日产水量为正相关关系,不同水势区煤层气井产水特征差异明显,其中,高地下水势区煤层气井排采初期日产水量增长迅速,排采中后期日产水量衰减明显;低地下水势区煤层气井排采初期日产水量增长较慢,排采中后期日产水量无明显变化。单相水流阶段,随着地下水势的增加,地层供液指数、压裂液返排率也随之增大;不同地下水势区域,单相流阶段合理降幅范围不同。研究区东北部及中部,单相水流阶段合理降幅范围为0.018~0.024 MPa/d;研究区西北部、南部,单相水流阶段合理降幅范围为0.007~0.017 MPa/d。该研究成果为未投产区及相似地质条件下煤层气井单相水流阶段排采制度的制定提供了借鉴与指导。 展开更多
关键词 煤层气 排采合理降幅 地层供液指数 地下水势 单相水流阶段
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基于流域储水量精细化模拟的干旱指数构建及应用
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作者 何海 白博宇 +4 位作者 刘杨合 李曈 徐健 李源 吴志勇 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期29-38,共10页
为构建一种客观反映河道槽蓄量、水库蓄水量和土壤含水量联合亏缺的干旱指数,以秦淮河流域为研究区,基于500 m×500 m分辨率的VIC-FLASH模型,通过精细化模拟流域河道、水库和土壤中存储水量的变化过程,构建了标准化流域储水指数(SWS... 为构建一种客观反映河道槽蓄量、水库蓄水量和土壤含水量联合亏缺的干旱指数,以秦淮河流域为研究区,基于500 m×500 m分辨率的VIC-FLASH模型,通过精细化模拟流域河道、水库和土壤中存储水量的变化过程,构建了标准化流域储水指数(SWSI),并应用SWSI对1980—2019年秦淮河流域历史干旱事件和干旱特征进行分析,验证了其可靠性和应用优势。结果表明:高分辨率VIC-FLASH模型可以较好地模拟流域储水量时空分布,流量过程模拟结果平均相对误差为10.6%,流域内6座水库实测与模拟蓄水量相关系数为0.53~0.86;SWSI可以准确识别干旱事件和反映区域干旱严重程度,干旱烈度与实际受旱面积的相关系数为0.88;1980—2019年逐日SWSI与标准化径流指数和土壤含水量距平指数的相关系数分别为0.89和0.98;SWSI不仅可以定量反映流域储水量的亏缺状态,而且可以更加客观地反映旱情时空演变过程。 展开更多
关键词 干旱指数 河道槽蓄量 水库蓄水量 土壤含水量 VIC-FLASH模型 秦淮河流域
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长岭县近60年干旱特征分析
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作者 高峰 辛文春 《现代农业研究》 2024年第11期108-111,共4页
本文使用1961—2020年逐日基础气象资料,采用FAO Penman-Monteith计算参考作物蒸散量ET0,根据农业干旱等级国标计算作物水分亏缺指数CWDI及作物水分亏缺距平指数CWDI_(a),根据作物水分亏缺距平指数CWDI_(a)干旱等级标准及玉米干旱灾害... 本文使用1961—2020年逐日基础气象资料,采用FAO Penman-Monteith计算参考作物蒸散量ET0,根据农业干旱等级国标计算作物水分亏缺指数CWDI及作物水分亏缺距平指数CWDI_(a),根据作物水分亏缺距平指数CWDI_(a)干旱等级标准及玉米干旱灾害风险评价方法计算玉米生产5~9月逐旬干旱、轻旱、中旱、重旱、特旱发生频率,对5~9月干旱发生规律及干旱年代际变化规律进行分析。结果表明,作物生长季5~9月轻旱、中旱、重旱发生频率多在10%以下,出现频率较低,特旱发生频率最高。特旱及干旱在6月上中旬、9月上中旬出现两个峰值,6月下旬至8月下旬干旱发生频率作物生长季最低。2001—2010年轻旱、中旱、重旱、特旱及干旱发生频率最高,2011—2020年干旱发生频率最低。9月轻旱有随年代际增加趋势,7月中旬至8月中旬中旱有随年代际增加趋势,重旱各年代5月上中旬、8月下旬至9月中旬维持较高发生频率。特旱各年代都维持较高发生频率,7月中旬至8月下旬特旱有随年代际增加趋势。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 干旱 作物水分亏缺指数 作物水分亏缺距平指数
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2001—2020年渭北黄土台塬区农业干旱变化特征及影响因素分析 被引量：3
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作者 李雯晴 赵勇 +2 位作者 刘招 何国华 秦长海 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1-10,19,共11页
为明晰渭北黄土台塬区2001—2020年间农业干旱的时空变化特征及影响因素,利用MODIS遥感数据构建了Ts-NDVI特征空间,计算出温度植被干旱指数(TVDI),以揭示干旱的时空演变规律。同时,借助地理探测器分析了干旱与自然因素及人类活动之间的... 为明晰渭北黄土台塬区2001—2020年间农业干旱的时空变化特征及影响因素,利用MODIS遥感数据构建了Ts-NDVI特征空间,计算出温度植被干旱指数(TVDI),以揭示干旱的时空演变规律。同时,借助地理探测器分析了干旱与自然因素及人类活动之间的关联,确定了影响TVDI空间分异性的关键因子。结果表明:该区域平均每年有65.04%的区域遭受不同程度的干旱,多年平均TVDI值为0.52,整体处于中旱状态,且春季干旱尤为严重;2001—2020年,该区域TVDI值呈现波动下降趋势,并表现出强持续性特征,约有91.38%的区域干旱情况得到缓解或保持稳定;TVDI的空间分异性显著,主要受到高程、气温、人口密度和NDVI等多个因子的综合影响;在不同年份,影响TVDI的主导因子组合有所变化,这反映出自然因素和人类活动对干旱影响的复杂性。需综合运用气候监测、生态恢复、优化农业生产结构和提高水资源利用效率等措施,以更精准地预测和缓解干旱对区域农业生产和社会经济的影响。 展开更多
关键词 农业干旱 温度植被干旱指数 MODIS 地理探测器 时空特征 渭北黄土台塬区
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