局地气候分区视角下北京市五环内城市热环境及人口热暴露风险日动态变化研究 被引量：1

1

作者 孙艺菲 孟丹 +2 位作者 宋加颖 胡非凡 李小娟 《生态环境学报》 北大核心 2025年第2期279-292,共14页

北京作为中国首都和人口密集城市,其城市热岛效应问题较为严重,研究其热岛效应与人口热暴露风险对于减轻夏季高温对居民健康的不利影响至关重要。基于局地气候分区(Local Climate Zones,LCZ)分析北京市五环路内夏季地表温度(Land Surfac... 北京作为中国首都和人口密集城市,其城市热岛效应问题较为严重,研究其热岛效应与人口热暴露风险对于减轻夏季高温对居民健康的不利影响至关重要。基于局地气候分区(Local Climate Zones,LCZ)分析北京市五环路内夏季地表温度(Land Surface Temperature,LST)及地表城市热岛强度(Surface Urban Island Intensity,SUHII)的日变化规律,探究不同LCZ间城市热环境的日动态变化和空间格局,并结合不同时刻的人口数据研究人口热暴露强度的时空分布特征,评估风险等级。结果表明:1)一天中研究区内的平均LST整体呈现先上升后下降的趋势,城市中心保持较高地表温度,SUHII先增加后减弱,夜间局部热岛现象消失,SUHII呈现出从城市中心向外围逐渐降低的层级结构;2)研究区内以紧凑型建筑区为主,不同LCZ类型的昼夜LST变化和SUHII差异显著,紧凑型建筑区的平均LST高于开阔型建筑区,白天SUHII平均值随着建筑高度升高而减小,夜间则相反;3)研究区内不同等级的人口热暴露强度在日内呈现出不同的变化趋势,一天中热暴露强度由城市中心逐渐向外扩散,正午时达到峰值,傍晚至夜间降至最低。因此在城市规划中,应避免过于密集的中高层建筑,并重视提高植被覆盖率,以缓解城市热岛效应,降低人口热暴露风险。 展开更多

关键词 城市热岛 局地气候分区 人口热暴露 日动态变化 生态系统星载热辐射计实验(ECOSTRESS) 北京市

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不同端元模型下湿地植被覆盖度的提取方法--以北京市野鸭湖湿地自然保护区为例 被引量：45

2

作者 崔天翔 宫兆宁 +2 位作者 赵文吉 赵雅莉 林川 《生态学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期1160-1171,共12页

植被覆盖度作为反映湿地植物生长状况的重要生态学参数,在评估和检测湿地生态环境方面起着关键的作用。以华北内陆典型的淡水湿地——北京市野鸭湖湿地自然保护区为研究对象,中等分辨率的Landsat TM影像为数据源,基于线性光谱混合模型(L... 植被覆盖度作为反映湿地植物生长状况的重要生态学参数,在评估和检测湿地生态环境方面起着关键的作用。以华北内陆典型的淡水湿地——北京市野鸭湖湿地自然保护区为研究对象,中等分辨率的Landsat TM影像为数据源,基于线性光谱混合模型(LSMM)对研究区的植被覆盖度进行了估算。针对湿地植被类型丰富、土地利用类型多样化的特点,利用归一化植被指数(NDVI)在反映植物生长状况、覆盖程度以及区分地表覆盖类型方面的优势,通过对原始Landsat TM影像增加NDVI数据维对影像进行维度扩展,克服了传统研究中通常从Landsat TM影像上提取3—4种端元的局限,经最小噪声分离变换(MNF变换)、纯像元指数(PPI)计算以及人机交互端元选取等一系列运算,构建以陆生植物、水生植物、高反射率地物、低反射率地物、裸露土壤为组分的五端元模型来反映研究区的地物组成;同时,以原始Landsat TM影像为基础,构建植物、高反射率地物、低反射率地物、裸露土壤为组分的四端元模型。针对两种端元模型,采用全约束下的LSMM算法进行混合像元分解以获取研究区的植被覆盖度,其次辅以研究区的纯水体信息对其进行优化。精度检验采用相同时期的高分辨率WorldView-2多光谱影像来进行。研究表明:虽然四端元模型与五端元模型对植被覆盖度的估算结果在空间上具有基本一致的分布趋势,但是前者的估算结果在数值上要普遍低于后者,在研究区的水体及其附近,四端元模型难以体现水生植物的植被覆盖信息;另外,五端元模型的估算结果与检验数据的相关系数R达到0.9023,均方根误差(RMSE)为0.0939,明显优于四端元模型的R=0.8671和RMSE=0.1711。这反映了通过对影像进行维度扩展的方法来改进端元提取的数量是可行的,而由此构建的五端元模型可以更充分的反映研究区地物之间的光谱差异,从而获得更好的估算精度。 展开更多

关键词 植被覆盖度 野鸭湖湿地自然保护区 归一化植被指数(NDVI) 端元提取 线性光谱混合模型(LSMM)

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北京市潮白河再生水补水河段水质时空变异 被引量：9

3

作者 李海云 邸琰茗 +2 位作者 李东青 梁籍 郭逍宇 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1542-1552,共11页

城市河道是城市再生水利用的主要载体,而人工湿地是城市再生水河道补水前主要的水质净化方式.为了解再生水补水与人工湿地对再生水补水段水质的影响,选取北京市潮白河再生水补水河段作为研究对象,利用聚类分析、判别分析及因子分析等方... 城市河道是城市再生水利用的主要载体,而人工湿地是城市再生水河道补水前主要的水质净化方式.为了解再生水补水与人工湿地对再生水补水段水质的影响,选取北京市潮白河再生水补水河段作为研究对象,利用聚类分析、判别分析及因子分析等方法对不同季节水体的水质情况进行分析.结果表明:研究区内水体氮磷污染严重,其中TN污染表现为NO_3^--N、NO_2^--N和NH_4^+-N的混合型污染.聚类分析结果表明,水质在季节尺度上表现为丰水期(6—9月)和枯水期(2月、3月、5月和12月)两大类;在空间尺度上受再生水补水和湿地净化的影响表现为显著的空间差异性.判别分析结果表明,再生水补给对河道水质的影响无显著季节差异,湿地净化功能在丰水期和枯水期差异较大且丰水期湿地的净化效果最为明显.因子分析结果表明,再生水作为城市河道的补充水源,一方面对河道中的F^-、Chl-a等起到稀释作用,另一方面使得水体中的N、P及离子含量增加;丰水期湿地的净化作用使水体中氮磷等有机营养物质含量及ρ(TDS)等显著降低. 展开更多

关键词 再生水补水 人工湿地 多元统计分析 时空变异

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北京城市副中心及周边区域蓝绿空间景观格局及降温效应评估 被引量：4

4

作者 宋加颖 孟丹 +3 位作者 冯鹏 刘勇洪 胡非凡 李小娟 《园林》 2024年第4期86-94,共9页

科学评估北京城市副中心及周边区域建设不同阶段景观格局和热环境,对其今后的发展规划和相关政策制定具有重要意义。以北京城市副中心外围规划为基准稍作调整作为研究区,选取2016年、2018年、2020年和2022年共4期资源三号遥感影像数据,... 科学评估北京城市副中心及周边区域建设不同阶段景观格局和热环境,对其今后的发展规划和相关政策制定具有重要意义。以北京城市副中心外围规划为基准稍作调整作为研究区,选取2016年、2018年、2020年和2022年共4期资源三号遥感影像数据,以及Google Earth Engine(GEE)中4年6月1日-9月30日的Landsat 8遥感影像数据,通过面向对象分类、地表温度反演、相关性分析方法定量分析不同时期的蓝绿空间景观格局以及蓝绿空间的降温效应。结果表明:(1)2016-2022年,研究区蓝空间的面积占比在保持稳定的同时逐渐增加,绿空间的面积占比先减少后增加;(2)2016-2022年,北京城市副中心及周边区域蓝绿空间景观格局中各斑块类型在景观中的分布越来越均衡;(3)2016-2022年间,地表温度均值呈“上升—下降—上升”的波动变化,蓝空间的地表温度最低,其次是绿空间,蓝空间和绿空间在一定程度上起到降温的作用;(4)提高聚集度、减少人类活动的割裂程度、减小空间破碎度均可提升蓝绿空间的降温效应。总体而言,北京城市副中心及周边区域建设使得蓝绿空间面积增加,景观格局分布更加均衡,蓝绿空间的降温效果较为明显。 展开更多

关键词 城市蓝绿空间 景观格局 热环境 北京城市副中心及周边区域 降温效应

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京杭大运河沿线地区城市化与生态环境耦合协调关系研究 被引量：18

5

作者 孟丹 刘玲童 +2 位作者 宫辉力 李小娟 蒋博武 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2021年第4期162-172,共11页

以京杭大运河沿线地区城市为研究对象,运用夜间灯光数据和Landsat数据分别建立表征城市化水平的夜间灯光指数和表征生态环境质量的遥感生态指数,研究京杭大运河沿线地区城市1992—2018年的城市化及生态环境变迁;运用耦合协调度模型及其... 以京杭大运河沿线地区城市为研究对象,运用夜间灯光数据和Landsat数据分别建立表征城市化水平的夜间灯光指数和表征生态环境质量的遥感生态指数,研究京杭大运河沿线地区城市1992—2018年的城市化及生态环境变迁;运用耦合协调度模型及其分类原则判定两者协同发展格局,为京杭大运河沿线地区城市与生态环境协调发展提供科学依据和决策支持。结果表明:①京杭大运河沿线地区城市发展水平具有空间不平衡性,呈现出南北高,中部低的空间格局,1992—2018年京杭大运河沿线地区高城市化水平的城市逐年增多,1992—2002年为城市化缓慢发展阶段,2002—2013年为城市化进程加速阶段,2013—2018年为城市化稳步提升阶段;②1992—2018年京杭大运河沿线地区遥感生态指数均大于0.4,表明京杭大运河沿线地区生态环境均较好,1992—2002年京杭大运河沿线地区生态环境状况相对稳定,2002—2007年生态环境质量提升,2007—2018年生态环境质量有所下降;③1992—2018年京杭大运河沿线地区城市化与生态环境系统耦合协调度先上升后下降,协同发展类型整体上逐渐由城市化滞后演变为生态环境滞后,生态环境质量需要进一步提高。大运河沿线地区在发展经济的同时,也应加大对生态环境的保护。 展开更多

关键词 京杭大运河 城市化 生态环境 耦合协调

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北京公园湖泊水环境监测及灰色关联度分析评价 被引量：7

6

作者 李玲玲 顾行发 +4 位作者 赵文吉 余涛 孟庆岩 王春梅 刘苗 《水资源与水工程学报》 2014年第1期33-37,共5页

选取北京5环内的5个公园湖泊(北海、颐和园、玉渊潭、陶然亭、朝阳公园)均匀布设监测点,用Hydrolab水质监测仪测定水体氨氮、硝氮、氯离子、总溶解物、电导率、盐分、溶解氧、pH、叶绿素a等指标值。从水体无机离子含量、清洁程度、富营... 选取北京5环内的5个公园湖泊(北海、颐和园、玉渊潭、陶然亭、朝阳公园)均匀布设监测点,用Hydrolab水质监测仪测定水体氨氮、硝氮、氯离子、总溶解物、电导率、盐分、溶解氧、pH、叶绿素a等指标值。从水体无机离子含量、清洁程度、富营养化程度三方面分析公园湖泊水环境状况,并应用灰色关联度模型综合评价公园水环境质量。结果表明:颐和园水质最好,为Ⅰ类水,北海公园和玉渊潭水质较好,为Ⅱ类水,朝阳公园水质较差,为Ⅳ类水,陶然亭水质差,为Ⅴ类水。公园湖泊水环境的监测与评价为公园水体的保护和治理提供了重要依据,对公园湖泊充分发挥其休闲游憩的功能有重要意义。 展开更多

关键词 公园湖泊 水环境监测 灰色关联度分析

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基于光谱特征变量的湿地典型植物生态类型识别方法--以北京野鸭湖湿地为例 被引量：33

7

作者 林川 宫兆宁 +1 位作者 赵文吉 樊磊 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1172-1185,共14页

光谱特征变量的选择对于湿地植被识别的精度和效率有着直接的影响作用。以华北地区典型的淡水湿地——野鸭湖湿地为研究区,采用Field Spec 3野外高光谱辐射仪,获取了野鸭湖典型湿地植物的冠层光谱。以野外高光谱数据为基础,首先利用一... 光谱特征变量的选择对于湿地植被识别的精度和效率有着直接的影响作用。以华北地区典型的淡水湿地——野鸭湖湿地为研究区,采用Field Spec 3野外高光谱辐射仪,获取了野鸭湖典型湿地植物的冠层光谱。以野外高光谱数据为基础,首先利用一阶导数与包络线去除的方法,分析和对比不同植物生态类型的光谱特征,选定了用于识别植物生态类型的光谱特征变量,选定的8个光谱特征变量为红边位置WP_r、红边幅值Dr、绿峰位置WP_g、绿峰幅值Rg、510 nm附近的吸收深度DEP-510和吸收面积AREA-510、675 nm附近的吸收深度DEP-675和吸收面积AREA-675。其中,7种植物生态类型的一阶导数光谱特征差异较小,吸收特征差异性相对较大。除WP_r和WP_g外,沉水植物Rg和Dr平均值最低,湿生植物的Rg平均值最高,达到0.164,栽培植物的Dr平均值最高,达到0.012。7种植物生态类型在675 nm附近的DEP-675和AREA-675均高于510 nm附近的DEP-510与AREA-510,除去栽培植物,随着水分梯度的变化,其他6种植物生态类型的吸收深度和吸收面积都表现出先升高后降低的趋势。然后利用单因素方差分析(One-way ANOVA)验证了所选光谱特征变量的区分度,在P≤0.01的置信水平下,选取的8个光谱特征变量都能够较好的区分7种植物生态类型,区分度的最小值为13,最大值为18,并且吸收特征参数的区分度优于一阶导数参数。最后应用非线性的反向传播人工神经网络(BP-ANN)与线性判别分析(FLDA)的类型识别方法,利用选定的8个光谱特征变量进行湿地植物生态类型识别,取得了较好的识别精度,两种方法的总分类精度分别达到85.5%和87.98%。单因素方差分析(One-way ANOVA)和不同分类器的分类精度表明,所选的8个光谱特征变量具有一定的普适性和可靠性。 展开更多

关键词 湿地植物生态类型 高光谱 光谱特征变量 单因素方差分析(One-way ANOVA) 非线性的反向传播人工神经网络(BP-ANN) 线性判别分析(FLDA)

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基于InSAR技术北京地区地面沉降监测与风险分析 被引量：20

8

作者 陈蓓蓓 宫辉力 +3 位作者 李小娟 张有全 党亚南 宋柳霖 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2011年第2期16-20,F0002,共6页

以北京市典型地面沉降区为研究区,采用永久散射体技术——StamPS算法,利用覆盖北京地区的16幅ASAR图像进行永久散射体干涉处理,获得该区地面沉降监测信息,初步揭示了研究区地面沉降的空间分布特征。在此基础上,结合GIS空间分析方法,对... 以北京市典型地面沉降区为研究区,采用永久散射体技术——StamPS算法,利用覆盖北京地区的16幅ASAR图像进行永久散射体干涉处理,获得该区地面沉降监测信息,初步揭示了研究区地面沉降的空间分布特征。在此基础上,结合GIS空间分析方法,对地面沉降的风险范围、风险程度等进行综合分析,表明北京地区的地面沉降防治刻不容缓。 展开更多

关键词 地面沉降 INSAR技术 地面沉降监测 风险分析

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蒸散发模拟的Valiantzas方法在中国的应用 被引量：8

9

作者 潘云 宫辉力 +2 位作者 李小娟 朱琳 张静 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期30-37,共8页

根据一种简化的Penman模型,建立了一个无需风速的参考作物蒸散发模型(Penman-Valiantzas模型),在此基础上又结合Hargreaves辐射方程建立了无需风速和日照时数的Penman-Valiantzas-Hargreaves模型。利用世界粮食组织的CLIMWAT数据库中15... 根据一种简化的Penman模型,建立了一个无需风速的参考作物蒸散发模型(Penman-Valiantzas模型),在此基础上又结合Hargreaves辐射方程建立了无需风速和日照时数的Penman-Valiantzas-Hargreaves模型。利用世界粮食组织的CLIMWAT数据库中156个气象站点多年月平均资料对此模型在中国的适用性进行了分析。通过与FAO Pen-man-Menteith标准参考作物蒸散发量比较发现,这两个模型的相关性分别为96.64%和93.44%,均方根误差分别为0.32 mm/d和0.43 mm/d,比目前广泛使用的Priestley-Taylor模型、Hargreaves模型都具有更高的模拟精度。此外,利用北京延庆站的长期气象观测资料对Penman-Valiantzas模型进一步验证,模拟结果与FAO Penman-Menteith估算值和蒸发皿观测值的相关性分别为97.84%、86.38%;在北京站的应用表明,Penman-Valiantzas-Hargreaves模型在日尺度模拟方面也具有较高精度。研究认为,Valiantzas方法适宜在中国使用,是风速、日照时数数据缺乏情况下参考作物蒸散发模拟的较好方法。 展开更多

关键词 参考作物蒸散发 FAO Penman—Menteith模型 Hargreaves辐射方程 气象 风速

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水分环境梯度下野鸭湖湿地典型植物光谱特征分析 被引量：17

10

作者 张翼然 宫兆宁 赵文吉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期743-748,共6页

湿地植物在生态水分、物质能量循环中起到重要作用,能够综合反映湿地的生境特征。分别选取典型沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生植物和中生植物,采用导数法和包络线去除法,分析不同水分环境梯度下植物的光谱特征和变化趋势。挺水植... 湿地植物在生态水分、物质能量循环中起到重要作用,能够综合反映湿地的生境特征。分别选取典型沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生植物和中生植物,采用导数法和包络线去除法,分析不同水分环境梯度下植物的光谱特征和变化趋势。挺水植物、湿生植物和中生的反射率值最高,其次为浮水植物类型,沉水植物受到水体的强烈影响,反射率值最低。导数法能够将原始光谱曲线的变化趋势放大,呈现出更多的特征波段。光谱曲线在520和710nm附近达到增长最快点,并可作为区别沉水植物与其他植物类型的特征波段。挺水植物香蒲和湿生植物三叶鬼针草的绿峰值最高。依照水分环境由高到低变化,沉水植物、浮水植物和挺水植物的红边值逐渐上升,湿生植物和中生植物的红边值略低。包络线去除法将原始的光谱曲线转化成吸收曲线,吸收深度变化表现为沉水植物<浮水植物<挺水植物<湿生植物,而中生植物值要略低于湿生植物。除中生植物外,植物在500和675nm附近的吸收面积随着水分环境梯度的降低而升高。 展开更多

关键词 野鸭湖湿地 植被 水分梯度 光谱特征

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基于InSAR和小波变换的不均匀沉降段识别——以京津高铁北京段为例 被引量：11

11

作者 朱锋 宫辉力 +2 位作者 李小娟 周超凡 陈蓓蓓 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2014年第1期23-27,F0002,共6页

地面沉降尤其是不均匀地面沉降对高速铁路运营安全具有重要影响,该文利用永久散射体干涉测量(PS-InSAR)技术及小波变换提取京津高铁北京段沿线的不均匀沉降信息,得到以下结论:1)北京平原地面沉降主要发生在昌平、顺义、朝阳及通州,最大... 地面沉降尤其是不均匀地面沉降对高速铁路运营安全具有重要影响,该文利用永久散射体干涉测量(PS-InSAR)技术及小波变换提取京津高铁北京段沿线的不均匀沉降信息,得到以下结论:1)北京平原地面沉降主要发生在昌平、顺义、朝阳及通州,最大地面沉降速度-30.64mm/a,其中朝阳区和通州区的不均匀沉降最为严重;2)京津高铁北京段存在3个主要的不均匀沉降段,其长度分别为18.84km、11.06km、3.6km,不均匀沉降段占该线路总长度的62.97%。研究表明,PS-InSAR方法可以获取区域地面沉降的空间分布趋势,小波变换可以有效去除数据噪声,从而利于铁路沿线不均匀沉降信息的提取。 展开更多

关键词 京津高铁 不均匀沉降 PS-INSAR 小波变换

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WorldView-2影像的湿地典型挺水植物群落含水量估算研究——以北京野鸭湖湿地为例 被引量：6

12

作者 宫兆宁 林川 +1 位作者 赵文吉 崔天翔 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期533-545,共13页

利用多光谱遥感技术定量估算野鸭湖湿地挺水植物的含水量.基于典型挺水植物的实测冠层光谱及其对应样方的叶片含水量和叶面积指数LAI数据,首先对芦苇和香蒲的地面实测光谱进行重采样,以模拟WorldView-2影像的光谱,然后利用模拟光谱分别... 利用多光谱遥感技术定量估算野鸭湖湿地挺水植物的含水量.基于典型挺水植物的实测冠层光谱及其对应样方的叶片含水量和叶面积指数LAI数据,首先对芦苇和香蒲的地面实测光谱进行重采样,以模拟WorldView-2影像的光谱,然后利用模拟光谱分别构建芦苇和香蒲任意两波段反射率组合而成的比值(SR)和归一化差值植被指数(NDVI),通过分析植被指数与CWC(冠层含水量,Canopy Water Content)的相关关系,选择与CWC显著相关的植被指数,并通过单变量线性与非线性拟合的分析方法确定监测不同挺水植物群落的最佳植被指数,建立估算模型;结合覆盖研究区的WorldView-2高分辨率多光谱影像,对研究区的挺水植物群落CWC进行反演及制图.结果表明,基于模拟WorldView-2影像光谱构建的比值(SR)和归一化差值植被指数(NDVI)与CWC的总体相关性较高;SR(8,3)芦苇为估算CWC芦苇的最优植被指数,估算模型为y=0.005x+0.003,NDVI(8,3)香蒲为估算CWC香蒲的最优植被指数,估算模型为y=2.461x2-0.313x+0.032,通过交叉检验,CWC芦苇和CWC香蒲的预测精度分别为87.42%和82.12%,预测精度较为理想;利用实测数据对反演的CWC空间分布图进行了验证,通过验证,芦苇和香蒲影像估算CWC的均方根差(RMSE)分别为0.0048和0.0052,估算精度分别为83.56%和80.31%,表明利用WorldView-2高分辨率多光谱影像反演湿地挺水植物群落CWC具有较高的可行性. 展开更多

关键词 挺水植物 冠层含水量 植被指数 WorldView-2 面向对象提取 北京野鸭湖湿地

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利用数据场模型评价北京地面沉降交通载荷程度 被引量：6

13

作者 周超凡 宫辉力 +3 位作者 陈蓓蓓 贾煦 朱锋 郭琳 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1511-1520,共10页

地面沉降是指地面标高降低的一种缓变地质灾害现象,严重时对城市建设和人民生活会构成威胁。为评价地面沉降交通载荷程度,利用永久散射体干涉测量(PS-InSAR)技术提取北京东部地区沉降信息,利用数据场模型,以地铁站信息和道路节点信息为... 地面沉降是指地面标高降低的一种缓变地质灾害现象,严重时对城市建设和人民生活会构成威胁。为评价地面沉降交通载荷程度,利用永久散射体干涉测量(PS-InSAR)技术提取北京东部地区沉降信息,利用数据场模型,以地铁站信息和道路节点信息为指标,采用因子贡献权重方法,获取北京地面沉降交通载荷程度分区图。研究结果表明:PS-InSAR方法可以获取区域地面沉降的空间分布趋势,研究区内最大沉降速率达到77.69 mm/a;地面沉降交通高载荷主要分布在北京市朝阳区北部与中部区域,而交通低载荷区域主要位于远离城市重要交通道路和地铁线路不发达乡镇。 展开更多

关键词 地面沉降 PS-INSAR 数据场 交通载荷程度评价

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不均匀地面沉降对北京地铁15号线运营的影响分析 被引量：11

14

作者 贾煦 宫辉力 +1 位作者 陈蓓蓓 段光耀 《遥感信息》 CSCD 2014年第6期58-63,共6页

本文利用永久散射体干涉测量技术,对北京地铁15号线周边的遥感影像进行了PS点选取、差分干涉图的生成、相位回归分析以及精密基线计算等一系列处理,获取研究区沉降信息,用克里格插值的方法对沉降结果进一步处理,得到连续的沉降速率。根... 本文利用永久散射体干涉测量技术,对北京地铁15号线周边的遥感影像进行了PS点选取、差分干涉图的生成、相位回归分析以及精密基线计算等一系列处理,获取研究区沉降信息,用克里格插值的方法对沉降结果进一步处理,得到连续的沉降速率。根据地铁沿线沉降情况与地铁沿线沉降速率剖面图,分析区域不均匀沉降对地铁轨道曲率半径的影响,并从沉降监测、线路设计、施工维护等方面提出相应的对策来防范地面沉降,保障地铁运营安全。 展开更多

关键词 不均匀地面沉降 PS-INSAR 地铁运营安全

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京津冀地区植被物候时空变化及其对城市化的响应 被引量：12

15

作者 张聪聪 孟丹 李小娟 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期249-262,共14页

温度在调节植被物候的变化中起着重要作用,气候变暖和城市化均会对温度产生影响进而影响植被物候。基于京津冀地区2001—2020年的归一化植被指数(NDVI)时间序列影像,参照物候观测站点监测数据,采用动态阈值法提取出研究区关键物候参数,... 温度在调节植被物候的变化中起着重要作用,气候变暖和城市化均会对温度产生影响进而影响植被物候。基于京津冀地区2001—2020年的归一化植被指数(NDVI)时间序列影像,参照物候观测站点监测数据,采用动态阈值法提取出研究区关键物候参数,即生长季始期(SOG)、生长季结束期(EOG)和生长季的长度(LOG),分析近20年京津冀地区耕地、林地、草地不同植被的物候时空变化特征及其城乡差异,从而探讨植被物候对城市化的响应。结果表明:(1)耕地SOG分布呈现双波峰现象,林地和草地的SOG相对集中,3种植被的EOG的分布均较为集中;2001—2020年京津冀大部分地区的SOG提前,EOG推迟,LOG呈现延长的态势。(2)从城乡梯度物候差异的空间分布特征来看,整体而言耕地、林地、草地3种植被类型的城区物候与农村相比都存在SOG提前,EOG推迟的情况,并且城区与农村的物候差异幅度要明显大于城乡过渡带与农村的物候差异。(3)从城乡梯度物候差异的时间分布特征来看,2001—2020年间,研究区中新老城区、城乡过渡带和农村的SOG提前,EOG推迟,LOG延长,但耕地、林地、草地3种植被物候参数的城乡差异在逐年减小。(4)城乡温度差异越大,SOG提前的幅度越大,EOG推迟的幅度也越大。城乡春季温差每增加1℃,林地和草地的城乡SOG差异将分别增加9.44d(P<0.05)、10.66d(P<0.01);城乡秋季温差每增加1℃,林地和草地的城乡EOG差异将分别增加13.03d(P<0.05)、7.15d(P<0.01)。 展开更多

关键词 城市化 全球气候变暖 植被物候 动态阈值

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基于光谱指数的植物叶片叶绿素含量的估算模型 被引量：102

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作者 宫兆宁 赵雅莉 +2 位作者 赵文吉 林川 崔天翔 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第20期5736-5745,共10页

叶绿素是光合作用能力和植被发育阶段的指示器,是监测湿地植被生长健康状况的重要指标之一;高光谱遥感技术可以为植物叶绿素含量的定量化诊断提供简便有效、非破坏性的数据采集和处理方法。为保证被探测叶片面积相同,消除背景反射、叶... 叶绿素是光合作用能力和植被发育阶段的指示器,是监测湿地植被生长健康状况的重要指标之一;高光谱遥感技术可以为植物叶绿素含量的定量化诊断提供简便有效、非破坏性的数据采集和处理方法。为保证被探测叶片面积相同,消除背景反射、叶片表面弯曲造成的光谱波动及叶片内部变异造成的影响,研究采用Field Spec 3光谱仪加载手持叶夹式叶片光谱探测器,测定野鸭湖湿地典型植物的叶片高光谱反射率数据,同时通过分光光度计室内测定相应叶片的叶绿素含量。采用相关性及单变量线性拟合分析技术,建立二者的关系模型,包括叶绿素含量与"三边"参数的相关模型以及比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型,并采用交叉检验中的3K-CV方法对估算模型进行模型精度检验。结果表明:植物叶片叶绿素含量与"三边"参数大多都呈极显著相关,相关系数最大达到0.867;计算光谱反射率组成的比值(SR)和归一化(ND)光谱指数与叶绿素含量的决定系数,总体相关性比较高,较好的波段组合均为550—700nm与700—1400nm以及550—700nm与1600—1900nm,与叶绿素含量相关性最好的指数分别是SR(565nm,740nm)和ND(565nm,735nm)。并通过选取相关性最佳的光谱特征参数,分别基于"三边"参数和ND模型指数构建了植物叶片叶绿素含量的估算模型。其中,基于红边位置(WP_r)光谱特征参数和ND(565nm,735nm)光谱指数建立的叶绿素含量估算模型,取得了较好的测试效果,检验拟合方程的决定系数(R2)都达到0.8以上,估算模型分别为y=0.113x-78.74,y=5.5762x+4.4828。通过3K-CV方法进行测试和检验,植物叶绿素含量估算模型均取得了较为理想的预测精度,预测精度的分别为93.9%及90.7%。高光谱遥感技术对植被进行微弱光谱差异的定量分析,在植被遥感研究与应用中表现出强大优势,为植物叶绿素含量诊断中的实际应用提供了重要的理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 叶绿素含量 高光谱模型 “三边”参数 光谱指数 北京野鸭湖湿地植物

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野鸭湖典型湿地植物光谱特征 被引量：23

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作者 刘克 赵文吉 +3 位作者 郭逍宇 胡德勇 宫兆宁 龙娟 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第21期5853-5861,共9页

遥感技术已成为湿地植被识别和分类的重要手段,而深入研究地面植物群落光谱特征对于利用遥感影像的湿地植被分类具有指导意义。以典型淡水湿地——野鸭湖湿地为实验区,测定其典型湿地植物群落的反射光谱,并重采样以模拟OMIS机载成像光... 遥感技术已成为湿地植被识别和分类的重要手段,而深入研究地面植物群落光谱特征对于利用遥感影像的湿地植被分类具有指导意义。以典型淡水湿地——野鸭湖湿地为实验区,测定其典型湿地植物群落的反射光谱,并重采样以模拟OMIS机载成像光谱仪红-近红外的50个波段。在此基础上应用二阶导数的方法得到湿地植物识别的9个最佳波段:515.3,553.1,626.5,687.5,733.9,810.6,821.1,833.0,966.8nm。这些波段可以很好的识别湿地植物类型:沉水植物在810.6,821.1,833.0nm存在独特的吸收/反射特征,与其他湿地植物类型相区别。浮水、挺水、湿生、中生植物相比,浮水植物在515.3nm的吸收特征和553.1nm的反射特征较为突出;浮水、湿生、中生植物在687.5nm的吸收特征与挺水植物相比更为显著,但挺水植物在733.9nm的反射特征尤为明显;湿生植物在626.5nm的吸收特征比浮水、挺水、中生植物更加显著;中生植物缺少在626.5nm的吸收特征,但在966.8nm的吸收特征最为明显。研究成果不仅可以为野鸭湖湿地植被的高光谱遥感数据处理及湿地植被制图提供一定的科学依据,而且可以为淡水湿地植被的遥感识别和分类提供一定的参考、借鉴。 展开更多

关键词 高光谱遥感 光谱 二阶导数 淡水湿地 最佳波段

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基于地面实测光谱的湿地植物全氮含量估算研究 被引量：16

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作者 刘克 赵文吉 +3 位作者 郭逍宇 王翊虹 孙永华 苗茜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期465-471,共7页

随着再生水越来越多的应用于城市湿地,湿地植物生长状态的大面积监测对于利用再生水的湿地恢复与重建具有重要意义。目前遥感技术已成为植物生长状态大面积监测的重要手段。本研究以北京市典型再生水城市湿地奥林匹克公园南园湿地为研究... 随着再生水越来越多的应用于城市湿地,湿地植物生长状态的大面积监测对于利用再生水的湿地恢复与重建具有重要意义。目前遥感技术已成为植物生长状态大面积监测的重要手段。本研究以北京市典型再生水城市湿地奥林匹克公园南园湿地为研究区,以反映植物生长状态的重要指标全氮(TN)为研究对象,在测定研究区湿地植物芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)的叶片光谱及TN含量的基础上,对数据进行预处理并建立二者的关系模型,包括单变量模型(比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型),与多变量模型(逐步多元线性回归(SMLR)模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型),并利用交叉验证决定系数(R2CV)和均方根误差(RMSECV)对模型精度进行检验。结果表明,不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的各种预测模型的精度都高于香蒲;不同回归模型相比,多变量回归模型的精度较高;多变量回归模型中,PLSR模型的精度高于SMLR模型,其R2CV可达0.80,RMSECV仅为0.24,是建立湿地植物光谱与TN含量关系的最优模型。研究成果不仅为湿地植物生长状态遥感探测提供参考借鉴,而且可以为利用再生水的城市湿地监测与管理提供有力的科学依据。 展开更多

关键词 湿地植物 遥感 高光谱 全氮 再生水

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基于中分辨率TM数据的湿地水生植被提取 被引量：56

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作者 林川 宫兆宁 赵文吉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第23期6460-6469,共10页

利用湿地水生植被生长旺盛、光谱反射较强、光谱信息比较丰富的8月份中分辨率Landsat TM和ETM+多光谱遥感影像,采用面向对象的分类方法,进行野鸭湖湿地水生植被的提取。研究表明:在提取过程中,通过对原始影像进行主成分变换和穗帽变换,... 利用湿地水生植被生长旺盛、光谱反射较强、光谱信息比较丰富的8月份中分辨率Landsat TM和ETM+多光谱遥感影像,采用面向对象的分类方法,进行野鸭湖湿地水生植被的提取。研究表明:在提取过程中,通过对原始影像进行主成分变换和穗帽变换,将主要信息与噪声分离,不仅减小了数据冗余和波段间的相关性,而且增大了影像上湿地水生植被与其他地物类型光谱和空间信息的差异性,并结合野外水生植被光谱特征分析,选择归一化植被指数NDVI与归一化水体指数NDWI辅助分类,构建特征波段或波段组合,然后,确定适当的隶属度函数和阈值范围,构建分类决策树,完成湿地水生植被的自动分类,提高了影像分割与面向对象分类的精度,取得了较为理想的湿地水生植被提取结果。2002年和2008年两景影像的总体分类精度分别达到86.5%和85.44%,表明中分辨率TM影像可以满足湿地水生植被提取的需要,又因为其具有较高的波谱分辨率、极为丰富的信息量、相对较低的价格、长时间序列,可以作为近20a湿地水生植被提取和动态变化监测的主要数据源。 展开更多

关键词 面向对象分类 中分辨率遥感影像 水生植被 信息提取 北京野鸭湖湿地

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密云库区1991～2011年水质变化趋势研究 被引量：18

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作者 李东青 梁籍 +2 位作者 张立燕 赵文吉 郭逍宇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1675-1685,共11页

运用多元统计方法分析密云库区1991～2011年17个指标3个监测点的水质时间变异特征.应用聚类分析划分年际尺度上的年际Ⅰ（1991～1993,1995年）,年际Ⅱ（1994,1996～2000,2002～2006年）,年际Ⅲ（2001,2007～2011年）和季节尺度上的非汛... 运用多元统计方法分析密云库区1991～2011年17个指标3个监测点的水质时间变异特征.应用聚类分析划分年际尺度上的年际Ⅰ（1991～1993,1995年）,年际Ⅱ（1994,1996～2000,2002～2006年）,年际Ⅲ（2001,2007～2011年）和季节尺度上的非汛期（11～12月、1～4月）,汛期（5-10月）.基于此,运用判别分析阐释影响年际及季节水质变异的环境因素,最后运用因子分析识别不同年际段的污染来源和组成.密云水库21年间TP均值（0.03mg/L）略高于地表水Ⅱ类标准,TN均值（0.98mg/L）超过国家Ⅱ类标准的0.96倍,NO3--N是TN均值超标的主要原因,氮磷污染问题仍需要重点监测和治理;库区植物生长状况和密度不均等及人为排放的不固定性使得TP变异系数较大;NO3--N的较大变异系数体现在年际及季节变异性,非点源污染的控制（水土保持、化肥使用量减少、生活污水减少）和网箱养鱼的取消改善了库区21年水质,NO3--N浓度降低,其季节变异发生在特定季节;另外,年际尺度上,气候变化引起了库区T增加;酸性点源减少使p H升高;工业活动、化肥使用等人为影响的SO42-显著上升促进了碳酸盐岩溶解,使EC、Ca2＋、Mg2＋、SO42-、T-Hard、T-Alk浓度增加;内源污染减少致使BOD5浓度下降;季节尺度上,季节性气温变动促使非汛期T低于汛期;非汛期碳酸盐岩溶解使Mg2＋浓度高于汛期.对比不同年际段的水体污染来源,点源-非点源复合污染转化为以非点源污染为主,21年间非汛期地下水补给过程中碳酸盐岩的溶解作用一直影响水体化学特性,汛期降水径流携带的污染物直接影响水质状况,氮素污染组成简化,以NO3--N为主.控制流域水土流失、畜禽养殖、化肥使用等非点源污染,增强水利流通性,及时清理底泥及沉积物,能够有效减少库区氮磷,有机物及离子污染. 展开更多

关键词 密云水库 多元统计分析 变异特征

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