基于土地利用的干旱区典型绿洲景观生态风险评价

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作者 张锦明 丁建丽 +2 位作者 王瑾杰 赵爽 张子涵 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第6期98-102,I0005,I0006,共7页

西北干旱区土壤盐渍化问题突出,生态环境脆弱。土地利用类型变化分析以及景观指数评价可为区域自然环境保护、规划、管理提供依据。渭-库绿洲是南疆典型的干旱区绿洲,且土壤盐渍化问题比较突出,使用Landsat-9、Landsat-8遥感影像数据,... 西北干旱区土壤盐渍化问题突出,生态环境脆弱。土地利用类型变化分析以及景观指数评价可为区域自然环境保护、规划、管理提供依据。渭-库绿洲是南疆典型的干旱区绿洲,且土壤盐渍化问题比较突出,使用Landsat-9、Landsat-8遥感影像数据,从随机森林、支持向量机、梯度提升树、分类回归树、最小距离、朴素贝叶斯6种分类器中筛选出最佳的随机森林对渭-库绿洲土地利用类型进行分类,得到2015、2019、2023年土地利用类型分类图,并分析景观生态风险的时空变化特征。结果表明:1)2015—2023年,渭-库绿洲土地利用类型发生较大变化,盐渍地面积占比达到20%以上,且呈波动减少趋势,主要分布在绿洲外围绿洲-荒漠交错区。2)景观生态风险呈“边缘高、中间低”的空间分布规律,具有明显的空间聚集现象。3)高景观生态风险区主要集中在土壤盐渍化程度高的绿洲外围绿洲-荒漠交错区。2015—2019年绿洲内部斑块破碎度增加,景观脆弱度升高,景观生态风险加剧;但2019—2023年通过退地还林以及盐渍化治理使生态环境得以改善。 展开更多

关键词 景观生态风险 土地利用类型 盐渍化 随机森林 渭-库绿洲

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基于PLUS模型的艾比湖流域景观生态风险分析及预测 被引量：1

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作者 张子涵 王瑾杰 +2 位作者 丁建丽 张锦明 葛翔宇 《干旱区地理》 北大核心 2025年第2期308-322,共15页

景观生态风险评价是地理学、生态学研究衍生出来的新研究方向,在区域生态环境评价和国土资源规划中具有重要意义。以艾比湖流域为研究区,选取1990、2000、2010年和2020年土地利用遥感解译数据产品,定量分析30 a间土地利用动态变化特征... 景观生态风险评价是地理学、生态学研究衍生出来的新研究方向,在区域生态环境评价和国土资源规划中具有重要意义。以艾比湖流域为研究区,选取1990、2000、2010年和2020年土地利用遥感解译数据产品,定量分析30 a间土地利用动态变化特征。同时,基于景观风险生态指数,采用地统计学方法,探究艾比湖流域景观生态风险程度及时空分异特征,并利用PLUS模型模拟预测艾比湖流域2030年未来多情景下的土地利用及景观生态风险空间分布格局。结果表明:(1)流域土地利用类型以草地和裸地为主,占总面积70%以上,而灌木和湿地的面积相对较少;1990—2020年农田和不透水地表面积增加幅度明显,草地面积减少,是主要的土地利用转换类型。(2)1990—2020年流域景观生态风险全局Moran’s I均显著为正,流域景观生态风险持续上升且具有聚集效应,呈“边缘低、中间高”的空间分布规律。(3)所模拟的艾比湖流域2030年不同情景下艾比湖流域景观类型变化趋于平稳,草地和裸地仍然是最主要的土地利用类型。(4)2030年艾比湖流域不同情景下的景观生态风险分布与历史分布相似,综合来看,生态保护情景在社会经济发展的前提下有利于缓解流域景观生态风险,更符合可持续发展的需要。 展开更多

关键词 土地利用 景观生态风险 PLUS预测 多情景模拟 艾比湖流域

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基于生态安全格局确定县域生物多样性保护的优先区域——以布尔津县为例 被引量：1

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作者 闫晓梅 王宏卫 +3 位作者 罗魁 董康宁 郭瑞杰 郑旭东 《干旱区地理》 北大核心 2025年第4期586-598,共13页

生态安全是人类安全乃至人类生存的重要保障,近年来生物栖息地不断减少,生态问题愈发凸显,构建生态安全格局是保护生物多样性的有效途径。选取新疆布尔津县作为研究区,通过InVEST模型与PLUS模型分析并预测布尔津县2000—2030年的生境质... 生态安全是人类安全乃至人类生存的重要保障,近年来生物栖息地不断减少,生态问题愈发凸显,构建生态安全格局是保护生物多样性的有效途径。选取新疆布尔津县作为研究区,通过InVEST模型与PLUS模型分析并预测布尔津县2000—2030年的生境质量时空演变特征并识别生态源地,利用电路理论确定生态廊道的空间范围和生物多样性保护的关键区域,针对不同优先级的生态保护区选取最适生态廊道宽度,提出差异化保护策略。结果表明:(1)2000—2020年布尔津县生境质量处于中等水平,平均生境质量指数为0.4978,总体呈先下降后略微上升趋势;2020—2030年布尔津县生境质量指数持续上升。(2)研究识别出布尔津县生态源地1059.83 km^(2),建设源地684.26 km^(2),69条生态廊道以及42处生态夹点;根据两类源地扩张时耗费阻力突变点将研究区划分为不同的生态保护区并确定其保护时的优先次序,并利用新疆重要生态保护地数据对其进行修正。(3)基于不同分区内野生动物种类分别选取宽度最适的生态廊道并确定其空间范围,最终提出立体生态差异化保护策略,为县域层面的生态保护与区域发展提供参考。 展开更多

关键词 生境质量 生态廊道 生态安全格局 生态保护区 差异化保护策略

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基于生态约束的新疆新和县农村居民点整治分区 被引量：1

4

作者 尹玉聪 王宏卫 +3 位作者 薛孟琦 魏一鸣 钱田田 余芳瑞 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1093-1103,共11页

为协调好农村居民点空间布局与区域生态环境的关系,推进农村居民点有效整治分区,本研究以新疆新和县为例,以生态视角为切入点,采用最小阻力模型、引力模型及复杂网络等方法,将景观安全格局与社会网络相结合,基于空间分析结果将新和县农... 为协调好农村居民点空间布局与区域生态环境的关系,推进农村居民点有效整治分区,本研究以新疆新和县为例,以生态视角为切入点,采用最小阻力模型、引力模型及复杂网络等方法,将景观安全格局与社会网络相结合,基于空间分析结果将新和县农村居民点进行类型划分,并分别提出整治分区策略。结果表明:新和县生态安全格局空间分异明显,重点保护区、次重点保护区、一般保护区和非重点保护区面积占比分别为36.91%、31.38%、20.47%和11.24%,呈现中部、西部及南部以重点保护区为主,西北部、东南部以非重点保护区为主的空间格局;节点联系度空间分布不均,自城镇中心向外围越来越弱,节点强度高值集中在新和镇附近,节点强度低值分布于各乡镇边缘,Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级节点分别为21、36、51个和18个;将新和县农村居民点划分为重点发展型、潜力优化型、控制规模型和搬迁撤并型4种整治类型,面积分别为16.11、17.55、13.83 km^(2)和6.32 km^(2),并根据存在问题分别制定整治分区方案。研究表明,将生态因素纳入农村居民点整治分区范畴,可为新和县分类推进农村居民点整治、生态安全保障及国土空间规划提供新思路。 展开更多

关键词 农村居民点 整治分区 生态安全格局 农村居民点网络 新和县

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近30年吐鲁番哈密地区植被生态需水估算 被引量：5

5

作者 胡金虎 丁建丽 +2 位作者 张子鹏 王娇 刘景明 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第19期8699-8715,共17页

新疆吐鲁番哈密地区(简称“吐哈地区”)属极端干旱区,光照时间长、昼夜温差大,生态环境脆弱,生态环境问题尤为突出,水资源有效利用对生态环境保护具有重要作用。吐哈地区植被生态需水在总需水量中占据显著比重,对于维护区域生态平衡和... 新疆吐鲁番哈密地区(简称“吐哈地区”)属极端干旱区,光照时间长、昼夜温差大,生态环境脆弱,生态环境问题尤为突出,水资源有效利用对生态环境保护具有重要作用。吐哈地区植被生态需水在总需水量中占据显著比重,对于维护区域生态平衡和可持续发展具有重要意义。基于生态保护重要性分级,统计研究区总植被面积与各生态保护等级区植被面积,分别采用改进的彭曼公式法、潜水蒸散发法与生态分区综合计算法估算1990—2020年吐哈地区不同生态保护等级的植被生态需水量。结果表明:(1)三种方法估算的吐哈地区总植被生态需水量在1990—2020年期间呈现波动变化,改进的彭曼法估算结果由50.18亿m^(3)变化到57.8亿m^(3),潜水蒸散法估算结果由54.42亿m^(3)变化到51.85亿m^(3),生态分区估算结果由45.58亿m^(3)变化到52.03亿m^(3)。(2)极重要生态保护等级区的近30年植被需水量在三种估算方法下均增长,其中改进的彭曼公式法估算结果增长最大,由12.12亿m^(3)增长到18.54亿m^(3)。(3)对比三种植被生态需水估算方法,1990—2020年每5年期间估算的植被生态需水总量变化趋势基本一致,每种方法估算的相应生态保护等级区内植被生态需水量变化趋势一致,说明生态分区估算植被生态需水量的方法是合理的,可为植被生态需水的估算提供参考。 展开更多

关键词 生态保护等级 生态区 植被生态需水 改进的彭曼公式 潜水蒸散法

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基于归一化植被指数的艾比湖湿地国家级自然保护区自然植被保护恢复成效评估

6

作者 唐玉倩 马玉凤 +4 位作者 唐梦迎 徐战江 肖雨萱 夏楠 马勇刚 《干旱区地理》 北大核心 2025年第10期1828-1840,共13页

艾比湖湿地国家级自然保护区是中国西北干旱区重要的生态屏障,其植被保护成效评估对区域生态安全维护和生态文明建设具有重要意义。然而,当前缺乏对该保护区不同保护级别(设立前、自治区级及国家级)和内部典型区域(人类活动区或生态恢复... 艾比湖湿地国家级自然保护区是中国西北干旱区重要的生态屏障,其植被保护成效评估对区域生态安全维护和生态文明建设具有重要意义。然而,当前缺乏对该保护区不同保护级别(设立前、自治区级及国家级)和内部典型区域(人类活动区或生态恢复区)的植被保护成效评估。基于1995—2022年归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI),利用Mann-Kendall趋势检验、稳定性分析、地理探测器和Hurst指数等方法,对保护区植被恢复成效进行评估。结果表明:(1)保护区植被覆盖显著增加,退化区域仅占1.75%;植被覆盖稳定性呈现显著的空间异质性,其中相对较低波动和中等波动区域占主导地位。(2)保护区的设立对植被覆盖产生正向影响,植被改善程度呈现阶段式上升,升级为国家级自然保护区后,改善效果最为显著;然而植被恢复与人类活动的相互作用复杂,其改善程度可能与原始土地利用状况有关。土地利用类型是影响植被覆盖变化的主要驱动力,与其他影响因子交互作用时均表现出较强的影响力。(3)Hurst指数分析表明,保护区未来植被变化差异显著,50.26%的区域表现出反向持续性。其中,过去改善而未来可能退化的区域占据50.07%,需重点关注以上潜在退化区域,实施相应的保护措施。 展开更多

关键词 保护成效 NDVI 趋势分析 稳定性分析 艾比湖湿地国家级自然保护区

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黄河流域主要农作物生产格局演变特征及其影响因素

7

作者 黄鑫 徐小任 +1 位作者 王梁 任丹丹 《湖南师范大学自然科学学报》 北大核心 2025年第4期86-95,共10页

运用产业重心模型、区位基尼系数、比较优势指数、基于最优参数的地理探测器模型等方法,深入探讨1995-2021年黄河流域粮食、油料、蔬菜和水果4类农作物生产格局演变特征,系统剖析驱动农作物生产格局演变的影响因素。研究结果表明:近30年... 运用产业重心模型、区位基尼系数、比较优势指数、基于最优参数的地理探测器模型等方法,深入探讨1995-2021年黄河流域粮食、油料、蔬菜和水果4类农作物生产格局演变特征,系统剖析驱动农作物生产格局演变的影响因素。研究结果表明:近30年来,粮食、蔬菜、水果“进”、油料“退”是黄河流域农作物的基本演变趋势;农作物生产重心发生不同程度的迁移,但4类农作物生产重心均集中于中游地区;粮食生产空间较为稳定,油料、水果生产集聚程度增强,蔬菜生产空间扩散明显;农作物生产综合比较优势受规模比较优势主导,粮食、水果规模比较优势突出但效率优势有待提升,油料生产处于劣势地位,蔬菜具有规模比较优势但呈波动变化;自然本底条件、社会经济发展水平、农业技术进步、农业发展政策等多种力量综合作用推动农作物生产格局的演变,不同影响因素的作用强度存在显著时空异质性。 展开更多

关键词 农作物 生产格局 影响因素 黄河流域 最优参数地理探测器

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天山北坡针叶林雪岭云杉不同器官非结构性碳水化合物季节变化特征

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作者 覃嘉怡 巴贺贾依娜尔·铁木尔别克 +1 位作者 郭雅茹 张毓涛 《生态学报》 北大核心 2025年第19期9661-9672,共12页

研究天山雪岭云杉非结构性碳水化合物(NSC)的动态变化有助于理解温带山地针叶林的碳储存和分配机制。以天山北坡针叶林雪岭云杉(Picea schrenkiana)为研究对象,于2023年8月至2024年9月期间,按月尺度采集样品(共计13次),测定不同器官(叶... 研究天山雪岭云杉非结构性碳水化合物(NSC)的动态变化有助于理解温带山地针叶林的碳储存和分配机制。以天山北坡针叶林雪岭云杉(Picea schrenkiana)为研究对象,于2023年8月至2024年9月期间,按月尺度采集样品(共计13次),测定不同器官(叶、枝和根)中的可溶性糖(SS)、淀粉(ST)和非结构性碳水化合物含量(NSC),分析天山北坡针叶林雪岭云杉非结构性碳水化合物的季节动态。结果显示:(1)雪岭云杉不同器官的NSC含量不同季节差异较大,其中根系可溶性糖和叶片淀粉含量季节变异较大,其变异系数分别为63.67%和67.44%。(2)雪岭云杉三个器官的可溶性糖含量主要在秋、冬季积累,淀粉含量则在冬季下降、春季上升;不同器官可溶性糖与淀粉比值秋、冬季高,夏季低,这与该树种不同季节生长和渗透调节有关。同时,三个器官NSC组成均以可溶性糖为主,这与该树种为应对干旱胁迫和低温胁迫时的渗透调节有关。(3)不同器官间可溶性糖含量呈显著正相关性(P<0.05),叶片可溶性糖和淀粉之间呈显著负相关(P<0.001),根系可溶性糖与叶片淀粉和枝条淀粉呈显著负相关(P<0.05),表明不同器官之间可溶性糖存在转运,不同器官淀粉和可溶性糖相互转换。研究结果为了解天山森林生态系统植被碳代谢和生长策略提供理论基础。 展开更多

关键词 雪岭云杉 可溶性糖 淀粉 季节变化 天山

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中国县域国土空间功能演化博弈过程及其影响因素

9

作者 黄鑫 王宏卫 +2 位作者 王灿 吴晋华 伊素燕 《生态学报》 北大核心 2025年第12期5811-5823,共13页

国土空间功能的类型多样性、空间分布不均衡性以及受人类需求影响的特性导致国土空间功能处于复杂的博弈状态,探究国土空间功能演化博弈过程及其影响因素对实现国土空间高质量发展至关重要。以中国2844个县域单元为例,基于多源地理空间... 国土空间功能的类型多样性、空间分布不均衡性以及受人类需求影响的特性导致国土空间功能处于复杂的博弈状态,探究国土空间功能演化博弈过程及其影响因素对实现国土空间高质量发展至关重要。以中国2844个县域单元为例,基于多源地理空间数据定量评估1980—2020年国土空间功能演化博弈过程,并运用基于最优参数的地理探测器模型识别国土空间功能演化博弈过程的影响因素。结果表明:(1)研究期间中国县域国土空间功能主导博弈类型表现为正和博弈,博弈强度呈倒U型变化,2000—2010年是博弈类型和博弈强度的转折时期。(2)国土空间功能演化博弈过程以低强度正和博弈为主,但演化博弈过程在胡焕庸线两侧表现出显著差异。(3)影响胡焕庸线两侧国土空间功能演化博弈过程的主导因素较为一致,但作用效果存在差异,社会发展要素影响作用最为显著。 展开更多

关键词 国土空间功能 演化博弈过程 影响因素 中国县域

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“流空间”视域下县域内城乡融合的水平评价与诊断分区:以喀什河流域城镇群为例

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作者 郭瑞杰 王宏卫 +3 位作者 伊素燕 闫晓梅 王恒 胡光润 《天津农业科学》 2025年第8期47-56,68,共11页

为了探究在县域内这一重要研究尺度的城乡要素双向流动对城乡融合的作用机制,采用sDNA空间句法改良的引力模型和四象限法,利用2020年交通、人口、经济数据,对新疆喀什河流域城镇群一市五县进行了研究,从物质流、经济流、人口流三方面测... 为了探究在县域内这一重要研究尺度的城乡要素双向流动对城乡融合的作用机制,采用sDNA空间句法改良的引力模型和四象限法,利用2020年交通、人口、经济数据,对新疆喀什河流域城镇群一市五县进行了研究,从物质流、经济流、人口流三方面测度其县域内城乡融合水平并诊断分区。结果表明,要素流动具有距离衰减特征,北部县域流动强度高于南部,乡村要素单向向城镇集聚现象普遍,经济流突出,物质流相对均衡;城乡融合水平空间分异显著,北部县域评分高于南部,乡村高值区多邻近城镇,而除疏附县主城镇外,其他城市或城镇区域评分均为最低档;通过四象限法诊断发现,各要素流动格局存在明显分异,要素配置不匹配制约区域优化配置。综上,喀什河流域城镇群各城乡区域的城乡融合水平还有待提高,需从动态要素流动和资源配置的角度入手,提升城乡融合水平,促进城乡系统高质量发展。 展开更多

关键词 “流空间” 县域内城乡融合 水平评价 诊断分区 喀什河流域城镇群

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乡村地域系统功能相互作用特征与协调优化

11

作者 胡光润 王宏卫 +3 位作者 李璇茜 郭瑞杰 董康宁 闫晓梅 《天津农业科学》 2025年第4期62-69,80,共9页

为探究乡村地域系统功能间的相互作用特征,推动各功能协调发展,以天山北坡经济带26个县(含县级市)乡村地域为研究单元,围绕农业生产、经济发展、社会保障和生态保育4个方面构建评价指标体系,并利用灰色关联度模型等方法对4个子功能的水... 为探究乡村地域系统功能间的相互作用特征,推动各功能协调发展,以天山北坡经济带26个县(含县级市)乡村地域为研究单元,围绕农业生产、经济发展、社会保障和生态保育4个方面构建评价指标体系,并利用灰色关联度模型等方法对4个子功能的水平及其相互作用特征进行了研究。结果表明:(1)乡村功能两极分化减弱,区域差距缩小,中西部地区以农业、经济和生态功能为主,综合功能较好,发展速度较快;(2)2011—2021年功能间相互作用增强,平均关联度从0.65升至0.68,不同功能组合的相互影响存在空间异质性,并且耦合协调水平向濒临失调和基本协调转变;(3)依据优势、弱势功能实现乡村地域空间分区,分为3个一级区及13个二级区。综上,天山北坡经济带乡村地域发展态势向好,但仍面临协调水平待提升等问题,需针对性优化功能布局,以促进乡村全面振兴,推动地区高质量发展。 展开更多

关键词 乡村地域系统 相互作用 协调优化 天山北坡经济带

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开都河流域生态安全格局构建与生态修复分区识别 被引量：39

12

作者 周璟 王宏卫 +3 位作者 谈波 马晨 王晓琴 代芯妍 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第24期10127-10137,共11页

生态文明建设背景下的国土空间生态修复已上升为国家战略,开展典型区域生态保护与修复研究具有重要意义。以开都河流域为研究区,并向流域外扩展20%的缓冲区,采用InVEST模型和MSPA分析方法识别生态源地,以人类居住合成指数修正电阻面,运... 生态文明建设背景下的国土空间生态修复已上升为国家战略,开展典型区域生态保护与修复研究具有重要意义。以开都河流域为研究区,并向流域外扩展20%的缓冲区,采用InVEST模型和MSPA分析方法识别生态源地,以人类居住合成指数修正电阻面,运用电路理论的方法提取生态廊道、“夹点”、障碍点区域,识别开都河流域生态安全格局,在此基础上结合生态功能区划,构建区域生态保护与修复格局。结果表明:(1)流域共识别生态源地15468.94km^(2),廊道498.87km及31处“夹点”、9处障碍点和24处生态断裂点,形成源地、廊道网络体系及区域生态保护与修复关键点串联的开都河流域生态安全格局;(2)以生态安全格局、生态基底等为基础并参考生态功能区划,识别开都河流域“一轴、两核、一网络、多片区”的生态保护与修复格局,并提出相应保护与修复措施,为区域国土空间生态修复规划编制及生态保护与修复的实践提供相应参考。 展开更多

关键词 电路理论 人类居住合成指数 生态安全格局 生态保护修复分区 开都河流域

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新疆地区极端降水时空变化特征及对气温变化的响应 被引量：20

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作者 王卫平 刘永强 +4 位作者 赵求东 秦艳 孟湘尧 张梦肖 晋子振 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期133-142,共10页

全球气候变暖背景下极端事件频发,对地处干旱、半干旱地区的新疆影响尤为明显,导致冻害、旱灾、雪灾、暴雨洪水和融雪洪水风险增大。该研究基于1961—2020年新疆75个观测气象台站资料,使用湿球温度法对降雨事件和降雪事件进行分离,其总... 全球气候变暖背景下极端事件频发,对地处干旱、半干旱地区的新疆影响尤为明显,导致冻害、旱灾、雪灾、暴雨洪水和融雪洪水风险增大。该研究基于1961—2020年新疆75个观测气象台站资料,使用湿球温度法对降雨事件和降雪事件进行分离,其总体精度达到95%。利用百分位法定义极端降水(雨、雪),研究该区域极端降水量与频次变化的总体特征和南北疆空间变化差异,分析极端降雨、极端降雪对气温变化的响应机制。结果表明:1961—2020年,新疆地区年均降水(雨、雪)和年均极端降水(雨、雪)量与频次均呈增加趋势;北疆地区降雨、极端降雨、降雪和极端降雪的量与频次的增幅均要大于南疆地区(降雨频次除外);极端降水(雨、雪)对降水(雨、雪)的贡献率平均值均大于26%,且均呈增加趋势;南北疆各台站极端降雨和极端降雪对气温变化的响应均小于C-C(克拉伯龙-克劳修斯,Clausius-Clapeyron)方程预期,即“次C-C率”;当超过一定温度,温度会对极端降雨强度和极端降雪强度起抑制作用。该研究将有助于科学认识新疆地区极端降水事件变化特征,对区域水文水资源合理调控具有重要意义。 展开更多

关键词 降水 降雨 降雪 极端降雨 极端降雪 Clausius-Clapeyron方程

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新疆典型盐渍土微波介电特性响应分析与建模 被引量：3

14

作者 赵爽 丁建丽 +2 位作者 韩礼敬 黄帅 葛翔宇 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2022年第5期1534-1546,共13页

土壤盐渍化对区域经济和生态可持续发展产生负面影响。微波介电常数是微波遥感探测土壤的关键因素,然而介电常数与盐分的关系仍不清晰。为分析盐分类型及含盐量对土壤介电常数的影响,在0.3~20.0 GHz频率下,测量了新疆典型的2种盐渍土类... 土壤盐渍化对区域经济和生态可持续发展产生负面影响。微波介电常数是微波遥感探测土壤的关键因素,然而介电常数与盐分的关系仍不清晰。为分析盐分类型及含盐量对土壤介电常数的影响,在0.3~20.0 GHz频率下,测量了新疆典型的2种盐渍土类型(硫酸盐-氯化物型:Na_(2)SO_(4)-NaCl;氯化物-硫酸盐型:NaCl-Na_(2)SO_(4))的介电常数,探讨含水量、含盐量、盐分类型及质地对土壤介电特性的影响。结果表明:(1)含盐量对湿润土壤、干燥粉壤土的复介电常数实部(ε′)和虚部(ε″)均产生影响。(2)对于同等级的2种湿润盐渍土在0.3 GHz频率下,整体上ε″Na_(2)SO_(4)-NaCl>ε″NaCl-Na_(2)SO_(4)。(3)虚部的电模量(M″)与含盐量的关系更紧密,且0.3~5.0 GHz是重要的频率范围。研究结果可为复杂下垫面下土壤盐渍化的微波遥感监测提供科学支持。 展开更多

关键词 微波介电常数 土壤盐渍化 机器学习 微波遥感

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天山北坡经济带植被覆盖度动态变化研究 被引量：18

15

作者 郝鑫怡 张喆 +1 位作者 郑浩 高宁真 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1020-1031,共12页

为探明天山北坡经济带植被覆盖度时空变化及其原因,本研究基于MODIS13Q1NDVI数据、气象数据、地形数据、人文数据,基于Google Earth Engine(GEE)平台,利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和稳定性分析方法,探究2000-2... 为探明天山北坡经济带植被覆盖度时空变化及其原因,本研究基于MODIS13Q1NDVI数据、气象数据、地形数据、人文数据,基于Google Earth Engine(GEE)平台,利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和稳定性分析方法,探究2000-2020年天山北坡经济带植被覆盖度(FVC)时空变化特征及其影响因子.结果表明:天山北坡经济带的FVC表现为两条平行的高覆盖度带.其中中部地区具有较高的植被覆盖度,而边缘地区的植被覆盖度相对较低.2000~2020年间,天山北坡经济带的FVC在时空上呈轻度变化,约占总变化的70%.植被改善区域主要呈现带状分布,集中在研究区的中部,而植被减少区域主要分布在研究区的南缘.整体上,天山北坡的植被覆盖度呈现出西北至东南的相间分布趋势,并且有逐渐上升的趋势.与东部地区相比,西部地区的植被改善更为明显.2000~2020年间,天山北坡经济带的FVC整体上表现出较高的稳定性和较小的波动,其变异程度介于弱变异和中等变异之间.但是,在克拉玛依市北部、乌鲁木齐市西南部以及研究区南缘的零星地区,FVC存在较强的变异.通过地理探测器模型对天山北坡经济带FVC影响因素的研究表明,人类活动(人口密度、夜间灯光和土地利用类型)是FVC空间分异的主要解释因素.从驱动因素来看,人口密度P值为0.283,对FVC影响最大,夜间灯光P值为0.125,土地利用类型P值为0.179. 展开更多

关键词 GEE MODIS13Q1 植被覆盖度 时空变化 地理探测器 天山北坡

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分数阶微分技术在机载高光谱数据估算土壤含水量中的应用 被引量：15

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作者 王瑾杰 丁建丽 +2 位作者 葛翔宇 张喆 韩礼敬 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3559-3567,共9页

无人机高光谱遥感为精准农业和农业信息化监测提供崭新视角。高光谱传感器具有厘米级空间分辨率和精细的光谱分辨率,可获取高质量的高光谱数据。然而,高光谱数据通常伴随噪声和数据冗余,高光谱信息利用效率低,常规预处理难以满足精准估... 无人机高光谱遥感为精准农业和农业信息化监测提供崭新视角。高光谱传感器具有厘米级空间分辨率和精细的光谱分辨率,可获取高质量的高光谱数据。然而,高光谱数据通常伴随噪声和数据冗余,高光谱信息利用效率低,常规预处理难以满足精准估算的需求。因此,为解决上述现实问题,针对机载高光谱影像的数据挖掘必不可少。利用分数阶微分(FOD)技术逐像元处理机载高光谱数据(步长为0.1)。通过对比FOD技术与整数阶技术对高光谱数据的改善能力,从光谱层面探寻最佳FOD阶数。在梯度提升回归树(GBRT)算法下构建土壤含水量(SMC)估算模型,最终在最佳模型下评估SMC的空间分布。结果表明:FOD技术提高光谱与SMC的相关系数(r_(max)=0.768),与原始光谱、一阶微分和二阶微分处理后的光谱同SMC相关系数相比,分别提升0.168,0.157和0.158。FOD技术提升模型估算精度的主因是突出有效光谱信息的作用,特别是与水分胁迫密切敏感的叶绿素、植物结构和水分响应波段(430,460,640,660和970 nm)。即使FOD技术取得理想的结果,不同阶数的效果仍有差异。高阶FOD对影像增加了一定噪声,相较于高阶FOD(1<阶数<2),低阶FOD(0<阶数<1)对相关性的改善更为明显。FOD技术对SMC估算模型的性能有很大提高,在0.4阶模型下取得最优结果(R^(2)_(p)=0.874,RMSEP=1.458,RPIQ=3.029)。此外,0.1—0.9阶和1.6—1.9阶的SMC估算模型比整数阶模型更优(R^(2)_(p)提升0.8%~13.8%),但根据模的RPIQ发现,低阶FOD模型在模型的预测能力方面更强。在0.4阶模型下反演农田土壤水分的空间分布表明干旱区农田SMC具有显著的空间异质性。研究结果表明低阶FOD技术有效地实现对高光谱数据挖掘,从而实现农业SMC的精准估算。该研究提出了针对机载高光谱影像处理的新方法,为干旱区精准农业实施和管理提供新的策略。 展开更多

关键词 高光谱 无人机 分数阶微分 精准农业 土壤含水量

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阿克苏河流域地名文化景观分布特征及成因探析 被引量：6

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作者 周璟 王盼 +4 位作者 王宏卫 谈波 马晨 王晓琴 代芯妍 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期159-172,共14页

以阿克苏河流域作为内陆河典型样例,探究新疆多民族语言命名的地名文化景观分布特征及成因,促进地名文化传承和保护.基于区域文化和特色将阿克苏河流域地名文化景观划分为自然景观类、文化景观类、农垦类、方位类、其他类,通过核密度和... 以阿克苏河流域作为内陆河典型样例,探究新疆多民族语言命名的地名文化景观分布特征及成因,促进地名文化传承和保护.基于区域文化和特色将阿克苏河流域地名文化景观划分为自然景观类、文化景观类、农垦类、方位类、其他类,通过核密度和标准差椭圆分析各类别地名的分布特征,并选取特色鲜明的3类地名,分析其与自然地理要素的关系和基因图谱.研究发现:农垦类地名占比最高,整体分散局部集中,具有明显的方向性;自然景观类地名占比其次,受地形、水文因素影响明显;文化景观类地名在绿洲中部较密集,整体呈西北—东南向分布;其他各类别地名受不同因素影响呈不同分布特征,其中“吐木”型地名地貌形态指向性明显,渠系型地名随距渠系距离的增加而减少,对应型地名多分布于水系周边,在河流上游沿河分布明显,河流中游沿渠分布明显.地名文化景观分布特征和成因的分析可为地名非物质文化遗产研究提供一些参考,同时,对区域文化脉络、历史沿革和乡村文化的保护与建设具有现实意义. 展开更多

关键词 阿克苏河流域 地名 文化景观 空间分布 成因分析

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近60年开都河源区径流演变及驱动因素定量分析 被引量：4

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作者 孙月 刘思海 +3 位作者 邢坤 谢蕾 郑灵巧 刘源 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2023年第6期10-18,共9页

探明开都河径流和降水的演变特征及其关系,对了解流域的水文循环过程、进行水资源管理具有重要的现实意义。基于开都河大山口水文观测站径流量实测数据,利用Mann-Kendall趋势和突变检验以及累积距平法,分析开都河近60a的径流和降水演变... 探明开都河径流和降水的演变特征及其关系,对了解流域的水文循环过程、进行水资源管理具有重要的现实意义。基于开都河大山口水文观测站径流量实测数据,利用Mann-Kendall趋势和突变检验以及累积距平法,分析开都河近60a的径流和降水演变规律,利用双累积曲线法定量研究降水和人类活动对开都河径流变化的贡献量。结果表明:(1)开都河年径流量波动较小,多年平均值、最大和最小值分别为35.44×10^(8)m^(3)、57.09×10^(8)m^(3)和24.61×10^(8)m^(3);(2)径流量整体呈上升趋势,以0.166×10^(8)m^(3)/a的速率递增,于1995年发生由少到多的突变;(3)开都河源区降水年际变化较小,多年平均值、最大和最小值分别为271.48mm、406.6mm以及191.4mm,且在1998年发生突变;(4)在径流量增加过程中,降水和人类活动对其贡献率分别为68.2%、31.8%,影响量分别为4.71×10^(8)m^(3)和2.2×10^(8)m^(3)。研究成果为开都河源区水资源管理、利用和水土流失整治提供数据基础和决策依据。 展开更多

关键词 径流 驱动因素 突变分析 双累积曲线 开都河

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