辽宁玉米典型复合农业气象灾害影响损失评估 被引量：9

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作者 于文颖 纪瑞鹏 +3 位作者 王鹏 冯锐 武晋雯 张玉书 《灾害学》 CSCD 北大核心 2022年第3期84-92,共9页

全球极端天气气候事件频发背景下,复合农业气象灾害发生频率和强度可能增大。为实现复合农业气象灾害对玉米生长过程影响的定量评估,基于多个单一指标综合识别的玉米复合农业气象灾害历史实况和净初级生产力(NPP),评估1987—2013年辽宁... 全球极端天气气候事件频发背景下,复合农业气象灾害发生频率和强度可能增大。为实现复合农业气象灾害对玉米生长过程影响的定量评估,基于多个单一指标综合识别的玉米复合农业气象灾害历史实况和净初级生产力(NPP),评估1987—2013年辽宁玉米复合农业气象灾害影响损失。结果表明:1987—2013年辽宁玉米生长季,有22年受到多发育期干旱影响,其平均气象NPP损失率为7.1%,有12年受干旱+低温冷害复合影响,其平均气象NPP损失率为3.5%,多发育期干旱灾害对辽宁玉米造成的影响高于干旱+低温冷害;通过对典型年和典型站点辽宁玉米复合农业气象灾害影响损失的分析,均发现玉米拔节期之前遭受灾害的影响可能在生长季中后期有所缓解,而拔节期之后遭受的严重灾害难以恢复;复合灾害影响损失率主要与灾害发生时段和程度有关;对辽宁玉米生产力影响最大的复合灾害是多发育期干旱,造成的损失普遍高于单发育期干旱;干旱+低温冷害复合造成的损失普遍高于单一冷害但低于单一干旱,干旱+低温冷害和单一冷害造成的影响均较小。由于复合农业气象灾害对玉米生长过程的影响机理复杂,多个单一指标无法直接判别复合灾害造成的叠加影响,而利用气象NPP损失指标,能够直接判别灾害损失程度,可为复合农业气象灾害监测预警和评估提供手段。 展开更多

关键词 玉米 农业气象灾害 复合农业气象灾害 净初级生产力 损失 评估 辽宁省

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基于FY-3D MERSIⅡ数据的辽宁省作物生长季日平均气温估算方法比较

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作者 王岩 汪利诚 +3 位作者 武晋雯 杨欣虹 尹佳琪 张梅 《灾害学》 CSCD 北大核心 2023年第2期89-96,105,共9页

作为反映气候特征的重要指标之一,日平均气温在农业气象灾害监测和气候变化研究等领域承担着至关重要的作用。与传统日平均气温的监测和估算方式相比,遥感技术具有全方位、宏观、动态等不可比拟的绝对优势,能够准确地描述日平均气温的... 作为反映气候特征的重要指标之一,日平均气温在农业气象灾害监测和气候变化研究等领域承担着至关重要的作用。与传统日平均气温的监测和估算方式相比,遥感技术具有全方位、宏观、动态等不可比拟的绝对优势,能够准确地描述日平均气温的空间异质性。为提高农业服务质量,保证农业健康、可持续发展,探索作物生长季日平均气温遥感反演方法,提高农业气象灾害监测精确度,以FY-3D MERSIⅡ遥感数据为基础,提取研究区日间地表温度(LST_(day))、夜间地表温度(LST_(night))、归一化植被指数(NDVI),同时还考虑了高程(DEM)、坡度(Slope)两个变量,结合气象站日平均气温数据,分别构建多元线性回归和随机森林日平均气温遥感反演模型,开展辽宁省2021年作物生长季(5—9月)日平均气温遥感监测的应用研究。结果表明:(1)基于多元线性回归模型反演的日平均气温均方根误差(RMSE)为1.71℃,平均绝对误差(MAE)为1.45℃;基于随机森林反演误差RMSE为1.17℃,MAE为0.96℃;整体上,随机森林的日平均气温反演结果更好,适用性更强。(2)实验当天和前1 d的降水总量对日平均气温的估算结果具有很大影响,降水量随时间的变化曲线与日平均气温的反演误差散点分布情况基本一致,呈现降水总量越大,日平均气温的反演误差越大的趋势,日平均气温反演结果受大气水汽含量的影响很大。(3)对输入的气温影响因子的重要性进行动态的统计分析,发现LST_(day)和DEM是日平均气温反演时两个最重要的变量,且LST_(day)对日平均气温反演的影响最为重要,但是随着作物的生长,DEM的重要性也越来越凸显。 展开更多

关键词 FY-3D MERSIⅡ 遥感反演 日平均气温 随机森林 多元回归 作物生长季 辽宁省

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辽宁西北地区大豆生长及产量对热量变化的响应

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作者 王禄禄 赵凌尘 +5 位作者 刘敏 李晓婷 姜新 许馨月 张淑杰 孙英杰 《农学学报》 2024年第9期69-74,共6页

研究影响大豆生长和产量的关键气象因子,为辽宁西北地区大豆生产提供参考。以大豆品种‘铁丰18’、‘铁丰29’和‘铁丰31’为材料,采用线性诊断和积分回归法建立温度与产量有效性数学模型分析方法,进行分期播种定位观测,探讨大豆生长及... 研究影响大豆生长和产量的关键气象因子,为辽宁西北地区大豆生产提供参考。以大豆品种‘铁丰18’、‘铁丰29’和‘铁丰31’为材料,采用线性诊断和积分回归法建立温度与产量有效性数学模型分析方法,进行分期播种定位观测,探讨大豆生长及产量对热量条件的响应。结果表明:大豆播种下限温度为8.0℃,适宜播种温度为15~20℃,5月中下旬播种产量最突出。大豆出苗—开花期需要≥10℃积温量在1140.0℃·d以上,开花—成熟在1210.0℃·d以上,大豆全生育期需要≥10℃积温量在2580℃·d以上。积温与产量呈抛物线函数关系,≥10℃积温在2800~3060℃·d之间是大豆高产热量指标。大豆存在3个温度关键期,分别是6月上中旬大豆开花迅速生长期、7月中下旬大豆开花结荚期和8月中下旬鼓粒期,其中6月上中旬气温影响产量33.7 kg/(hm^(2)·℃),7月中下旬气温影响产量-17.5 kg/(hm^(2)·℃),8月中下旬气温影响产量10.6 kg/(hm^(2)·℃)。分析结果表明,在水分条件满足的情况下,气温因子变化是决定大豆产量及构成的决定因素。试验研究结果对辽西北地区发展大豆产业应对气候变化起到积极的指导作用。 展开更多

关键词 大豆 分期播种 热量 产量 辽西北

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基于熵权法与网格搜索优化的水稻延迟型冷害指标构建

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作者 武晋雯 纪瑞鹏 +5 位作者 孙龙彧 冯锐 姜丽霞 于成龙 于文颖 陈妮娜 《农业工程学报》 北大核心 2025年第14期91-101,共11页

鉴于传统指标难以有效捕捉短期低温的累积效应及准确刻画冷害的动态演变过程,该研究提出了一种结合数据驱动方法与超参数调优的水稻延迟型低温冷害评价指标。基于热量指数和30a滚动平均值动态计算逐日距平值,以累积负距平值和负距平最... 鉴于传统指标难以有效捕捉短期低温的累积效应及准确刻画冷害的动态演变过程,该研究提出了一种结合数据驱动方法与超参数调优的水稻延迟型低温冷害评价指标。基于热量指数和30a滚动平均值动态计算逐日距平值,以累积负距平值和负距平最长连续日数为核心变量,采用熵权法构建低温综合强度指数,并通过粗细粒网格搜索优化冷害等级的划分阈值,进一步分析冷害发生频率的时空变化。结果表明:该指标在冷害等级划分中与历史灾情记录完全一致的准确率为80.77%;重度冷害集中于黑龙江北部和吉林东部,1960S~2010S水稻冷害发生频率整体呈下降趋势,1970S为冷害高发期,尽管重度冷害发生明显减少,但部分年份和区域仍存在集中爆发的可能,极端冷害潜在风险不可忽视。该指标对低温冷害发生、强度和持续时间的识别具有更高的敏感性,为低温冷害的精准评估及东北三省的水稻生产提供科学依据。 展开更多

关键词 水稻 延迟型冷害 熵权法 网格搜索 冷害等级 冷害频率 时空分布

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基于CR-CARS-RF的黑土区土壤有机质含量高光谱估算

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作者 李雨鸿 冯锐 +5 位作者 纪瑞鹏 张霞 武晋雯 于文颖 王婷 李晶 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第4期203-210,共8页

以辽宁昌图和苏家屯区149个黑土样本为基础,结合地面高光谱数据与实验室土壤有机质(SOM)含量化学测定,系统分析了不同高光谱预处理与建模方法对SOM反演精度的影响,旨在构建快速且精准的SOM含量高光谱反演模型。通过Savitzky-Golay平滑法... 以辽宁昌图和苏家屯区149个黑土样本为基础,结合地面高光谱数据与实验室土壤有机质(SOM)含量化学测定,系统分析了不同高光谱预处理与建模方法对SOM反演精度的影响,旨在构建快速且精准的SOM含量高光谱反演模型。通过Savitzky-Golay平滑法(SG)对光谱数据进行去噪处理后,对比分析了倒数(1/R)、倒数的对数(log(1/R))、一阶导数(FDR)、标准化(SNV)及连续统去除(CR)五种光谱变换方法,并采用皮尔逊相关分析(PCC)和竞争自适应重加权(CARS)算法筛选特征波段,结合偏最小二乘(PLSR)、多元线性回归(MLR)和随机森林(RF)三种建模方法,构建了12种反演模型,对各模型的预测精度进行对比分析。结果表明:(1)CR变换显著增强了光谱与SOM的相关性,2 166 nm之后的128个波段相关系数绝对值超过0.5,最高达0.75;(2)CARS算法有效压缩了特征波段数量,将其控制在全波段的6%以下,与PCC-PLSR和PPC-RF相比,CARS-PLSR和CARS-RF模型预测精度显著提升,其决定系数(R2)分别提高13.4%和14.5%,均方根误差(RMSE)分别降低12.8%和11.9%;(3)非线性RF模型的预测精度最优,与MLR和PLSR相比,其R2分别提升32.1%和3.5%,RMSE分别降低34.9%和4.4%;(4)在12种预测模型中,CR-CARS-RF模型表现最佳,其建模R2为0.91,RMSE为1.76 g·kg^(-1);预测R2为0.79,RMSE为2.49 g·kg^(-1),表明CR-CARS-RF模型具有较高的预测精度和可靠性,可为辽宁黑土区土壤有机质含量的高效精准监测提供有力的技术支撑。 展开更多

关键词 黑土 土壤有机质 高光谱 竞争自适应重加权算法 随机森林模型

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铁岭平榛生理生化指标及影响品质关键因子研究

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作者 刘敏 于文颖 +2 位作者 李晓婷 王禄禄 张淑杰 《农业工程》 2025年第6期84-90,共7页

基于气象条件,对铁岭平榛阴坡阳坡生理生化指标进行研究,并对影响铁岭平榛品质的关键气象因素进行分析。通过专家论证、对比分析,采用指数加权求和法,确定影响铁岭平榛气候品质的关键影响因子,建立铁岭平榛气候品质评价指数模型。结果表... 基于气象条件,对铁岭平榛阴坡阳坡生理生化指标进行研究,并对影响铁岭平榛品质的关键气象因素进行分析。通过专家论证、对比分析,采用指数加权求和法,确定影响铁岭平榛气候品质的关键影响因子,建立铁岭平榛气候品质评价指数模型。结果表明,影响铁岭平榛气候品质的关键影响因子有5个,分别是开花授粉期冻害、果实生长发育期干旱、年日照时数、病害和虫害;采用专家决策打分法确定权重系数分别为0.10、0.30、0.30、0.15和0.15。为打造气候生态优品,以及气候品质评价和认证工作提供理论依据。 展开更多

关键词 平榛 气候品质 生理生化指标 品质评价 种业科技

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高空间分辨率遥感影像地形校正方法比较

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作者 王岩 刘英杰 +3 位作者 武晋雯 孙龙彧 刘婧楠 许常华 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第10期91-97,共7页

在地形复杂的山区,地形阴影对遥感影像信息提取造成了极大的影响,因此应对遥感影像进行地形校正,从而消除地形效应,恢复地形阴影区域的地表反射率。本文以辽宁东部林区(辽东林区)为研究区域,采用空间分辨率为16 m的GF-1 WFV遥感影像,分... 在地形复杂的山区,地形阴影对遥感影像信息提取造成了极大的影响,因此应对遥感影像进行地形校正,从而消除地形效应,恢复地形阴影区域的地表反射率。本文以辽宁东部林区(辽东林区)为研究区域,采用空间分辨率为16 m的GF-1 WFV遥感影像,分别使用SCS+C、Minnaert+SCS和SCEDIL校正模型对原始影像进行地形校正,通过目视分析、光谱保留效果、地形校正效果、分类精度验证和阴阳陡坡光谱反射率一致性等评价指标对校正前后的影像进行对比,最终确定适合于林区的最佳地形校正模型。研究结果表明:(1)对连续山地丘陵且地形起伏较大的林区,SCS+C相比Minnaert+SCS和SCEDIL模型光谱保留性更好,校正前后各波段反射率均值相差小于4.32,且不存在过校正现象;通过校正后近红外波段反射率与太阳入射角余弦相关性判断3种模型的地形校正效果,SCS+C模型相关性最小,地形校正效果最好,Minnaert+SCS相关性略大,SCEDIL模型存在过校正现象;SCS+C模型校正后影像分类精度比校正前提高近3%,与Minnaert+SCS及SCEDIL模型相比高出近2%。(2)基于地形校正原理新增阴阳陡坡光谱反射率一致性评价方法,利用校正前后对阴阳陡坡NDVI的影响作为地形校正效果的评价指标,SCS+C校正效果最佳,两个典型区域校正前后阴阳陡坡光谱反射率均值的绝对偏差(10^(-2))分别由1.14减小至0.58和由1.67减小至0.49,校正后阴阳陡坡光谱一致性提升。综上所述,SCS+C模型优于Minnaert+SCS和SCEDIL,更适用于林区的地形校正。 展开更多

关键词 地形校正 GF-1 遥感 归一化植被指数

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一次混合污染下的哈尔滨持续重污染天气过程分析

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作者 徐盛荣 白玉兰 +5 位作者 方丽娟 王国梁 孟焕生 于宗灵 李慧 付洪泰 《中国环境监测》 CSCD 北大核心 2024年第S1期40-48,共9页

2018年12月9—13日,哈尔滨市出现持续重污染天气过程。此次持续重污染天气过程主要是在不利气象条件下,由本地排放、秸秆焚烧及二次污染叠加造成,是黑龙江省隆冬时节较少见的一次持续重污染过程。利用哈尔滨市区逐小时污染物监测数据、... 2018年12月9—13日,哈尔滨市出现持续重污染天气过程。此次持续重污染天气过程主要是在不利气象条件下,由本地排放、秸秆焚烧及二次污染叠加造成,是黑龙江省隆冬时节较少见的一次持续重污染过程。利用哈尔滨市区逐小时污染物监测数据、气溶胶激光雷达监测数据、气象观测数据及颗粒物重金属组分分析数据,运用正定矩阵因子分析方法,对此次哈尔滨市区重污染天气过程进行了分析研究。源解析结果显示:燃煤源占比在此次重污染过程中始终保持较高水平;秸秆焚烧加重了污染;随着污染过程的持续,二次无机源占比逐渐升高。按照污染源分阶段进行研究,9—10日夜间,受地面高压影响,大气垂直和水平扩散条件差,本地排放的污染物在边界层内积累,引发了污染天气,但污染天气的持续时间短、污染强度相对较低;11日,随着地面低压移入,风力维持在2~3 m/s,秸秆焚烧产生的污染物激增并向下游传输,全市出现了长达19 h的污染天气过程;12日夜间,云层加厚,微弱降水使得湿度加大,加之风力较小,导致13日凌晨到白天的二次污染加重。在冬季不利气象条件下,控制好地面污染物排放是改善城市空气质量的关键举措,对由地面污染物排放量激增造成的重污染过程加强防治成为政府管理部门的首要任务。 展开更多

关键词 重污染过程 来源解析 污染特征 气象条件 二次污染

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基于改进的双作物系数法估算辽河三角洲芦苇湿地蒸散量 被引量：13

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作者 于文颖 纪瑞鹏 +3 位作者 贾庆宇 冯锐 武晋雯 张玉书 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期325-335,共11页

以辽河三角洲湿地芦苇群落为研究对象,利用涡动相关通量、小气候梯度要素、群落内水面蒸发量以及芦苇群落生长参数等数据,基于FAO⁃56模型的双作物系数法,分别计算作物系数Kc、基础作物系数Kcb和水面蒸发系数Kw,分析其日变化动态及主导... 以辽河三角洲湿地芦苇群落为研究对象,利用涡动相关通量、小气候梯度要素、群落内水面蒸发量以及芦苇群落生长参数等数据,基于FAO⁃56模型的双作物系数法,分别计算作物系数Kc、基础作物系数Kcb和水面蒸发系数Kw,分析其日变化动态及主导影响因子,建立基于生物因子和环境因子的小时尺度双作物系数模型。结果如下:(1)芦苇生长初期,Kc和Kcb的日变化呈现早晚高、中午略低的多峰波动曲线;在快速生长期和稳定生长期,Kc和Kcb白天波动幅度较小,早晚波动幅度较大;生长末期,Kc和Kcb夜晚波动幅度较大,白天呈现多峰波动曲线;Kw白天较小、夜晚较高,生长初期白天的数值显著高于其他时期。(2)相关分析表明,气温、相对湿度、风速、株高和叶面积指数是Kc、Kcb和Kw的影响因子;基于生物因子和环境因子重新构建双作物系数模型,基于改进的双作物系数法模拟芦苇群落蒸散,决定系数R2达0.894。(3)利用改进的双作物系数模型和FAO⁃56模型,对辽河三角洲芦苇群落的蒸发与蒸腾过程进行模拟,实现芦苇群落蒸发过程与蒸腾过程的分离,解决了实际观测无法直接获取芦苇群落蒸腾量的问题,同时提高了芦苇群落蒸散的模拟精度。(4)调整了FAO推荐的芦苇单作物系数常数值,调整后的作物系数更适用于辽河三角洲芦苇湿地。 展开更多

关键词 芦苇 湿地 蒸散量 双作物系数 模拟

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干旱胁迫对玉米物候及产量组成的影响及模拟研究 被引量：11

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作者 米娜 张玉书 +4 位作者 蔡福 纪瑞鹏 方缘 张淑杰 陈妮娜 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1779-1788,共10页

为了研究产量关键期干旱胁迫对玉米物候及产量和产量组成的影响,评估作物生长模型对干旱胁迫下玉米物候和产量模拟的效果,基于锦州农业气象试验站2011-2015年分期播种试验玉米产量和产量组成观测资料,尤其是2014年和2015年天然干旱胁迫... 为了研究产量关键期干旱胁迫对玉米物候及产量和产量组成的影响,评估作物生长模型对干旱胁迫下玉米物候和产量模拟的效果,基于锦州农业气象试验站2011-2015年分期播种试验玉米产量和产量组成观测资料,尤其是2014年和2015年天然干旱胁迫试验数据和2015年玉米开花、吐丝物候加密观测资料,分析了产量关键期干旱胁迫对玉米物候及产量和产量组成的影响,评估了CERES-Maize模型对不同降水年型玉米产量和产量组成的模拟效果,提出了模型改进的方向。结果表明,2014年和2015年辽宁省西部地区在玉米开花期前后经历了较严重的干旱胁迫过程,干旱胁迫导致玉米吐丝延迟程度大于开花, 90%以上的植株能到达开花阶段,但仅有45%~88%的植株能到达吐丝阶段,直接影响株籽粒数(不同播期下的玉米株籽粒数相差32%)及最终产量(产量下降33%~78%)。CERES-Maize模型对正常年玉米产量及产量组成的模拟效果较好,对干旱年的模拟效果较差,部分原因在于模型在模拟玉米物候时不对开花和吐丝期加以区别,只考虑了温度对花期的影响,而没有考虑干旱胁迫下玉米因开花–吐丝间隔增大、雌穗发育异常、物候期推迟而造成的减产作用。因此,玉米产量关键期干旱胁迫直接影响玉米物候(开花-吐丝期),进而影响玉米穗粒数及最终产量;为提高干旱胁迫下作物模型的模拟评估能力,亟待开展干旱胁迫下基于冠层吐丝动态的玉米产量模拟研究。 展开更多

关键词 玉米 产量关键期 干旱胁迫 开花—吐丝间隔 产量 产量组成 CERES-Maize模型

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作物对干旱胁迫的响应过程与早期识别技术研究进展 被引量：18

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作者 纪瑞鹏 于文颖 +3 位作者 冯锐 武晋雯 张玉书 王茜 《灾害学》 CSCD 北大核心 2019年第2期153-160,共8页

作物干旱是干旱灾害的主要表现形式之一,严重影响着全球范围的粮食产量。为了积极应对干旱灾害影响,实施对作物干旱的早期精准预警是最行之有效的手段。该文综述了国内外已开展的作物对干旱胁迫的响应过程研究进展,包括干旱临近—发生... 作物干旱是干旱灾害的主要表现形式之一,严重影响着全球范围的粮食产量。为了积极应对干旱灾害影响,实施对作物干旱的早期精准预警是最行之有效的手段。该文综述了国内外已开展的作物对干旱胁迫的响应过程研究进展,包括干旱临近—发生阶段作物根系、气孔、叶水势等对早期干旱响应的敏感信号和指标;干旱发生—发展阶段中光合作用、蒸腾作用、叶绿素荧光参数、同化代谢与干物质累积等对干旱的响应过程;干旱发展—结束过程中的复水效应与干旱影响损失定量模拟评估技术等;梳理了农业干旱监测预警综合系统的发展和应用情况、农业干旱监测和预警指标种类和应用情况、农业干旱遥感监测方法以及作物干旱地面监测与识别技术等相关成果。探讨了未来通过开展作物对干旱应激响应的生理生态过程机制研究,进而准确捕捉到作物响应干旱胁迫的早期信号,为实现作物干旱的早期识别、提前预警和应对作物干旱灾害的不良影响提供依据。 展开更多

关键词 干旱胁迫 响应过程 早期识别 预警

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WOFOST模型蒸散过程改进对玉米干旱模拟影响 被引量：13

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作者 蔡福 米娜 +5 位作者 明惠青 张淑杰 张慧 赵先丽 张玉书 张兵兵 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期52-64,共13页

分别利用优化蒸散计算(PM方案)、作物系数(CC方案)和二者同时优化(PMCC方案)改进WOFOST模型,基于降水适宜年(2012年)和干旱年(2015年和2018年)在辽宁省锦州开展的玉米分期(4月20日、4月30日和5月10日)播种试验资料评价模型改进效果。结... 分别利用优化蒸散计算(PM方案)、作物系数(CC方案)和二者同时优化(PMCC方案)改进WOFOST模型,基于降水适宜年(2012年)和干旱年(2015年和2018年)在辽宁省锦州开展的玉米分期(4月20日、4月30日和5月10日)播种试验资料评价模型改进效果。结果表明:2012年,PM方案可增大潜在蒸散,CC方案在作物系数小(大)于1时使潜在蒸散减小(增大);3个方案对叶面积指数、地上生物量和土壤湿度模拟几乎不产生影响。2015年,PM方案的拔节后叶面积指数、地上生物量、产量和土壤湿度较原模型明显减小,蒸腾速率在喇叭口期之前增大,之后减小;CC方案在喇叭口期之前蒸腾速率小于原模型,之后大于原模型,其他4个变量略大于原模型。PMCC方案的各变量模拟值介于PM方案和CC方案之间,3个播期模拟精度叶面积指数分别提高6%,21%和3%,地上生物量分别提高8%,8%和14%,产量分别提高66%,63%和66%。2018年,PMCC方案前两播期地上生物量模拟精度分别提高5%和1%,产量模拟精度分别提高32%和5%。PMCC方案可改善模型在干旱条件下的模型性能。 展开更多

关键词 玉米 干旱过程 作物模型 蒸腾作用 参数方案改进

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火烧迹地信息遥感提取研究进展与展望 被引量：9

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作者 武晋雯 孙龙彧 +3 位作者 纪瑞鹏 冯锐 于文颖 张玉书 《灾害学》 CSCD 北大核心 2020年第4期151-156,共6页

火烧迹地是描述森林燃烧最重要的信息之一,也是碳循环扰动和全球变化研究的重要参数。重点对近年来国内外广泛使用的火烧迹地产品的解译标志和模型算法进行了归纳总结,以往研究主要侧重于火烧迹地提取模型算法开发,忽视了复杂地形下阴... 火烧迹地是描述森林燃烧最重要的信息之一,也是碳循环扰动和全球变化研究的重要参数。重点对近年来国内外广泛使用的火烧迹地产品的解译标志和模型算法进行了归纳总结,以往研究主要侧重于火烧迹地提取模型算法开发,忽视了复杂地形下阴影、纹理等细节特征的作用,限制了人们对火烧迹地的准确提取和科学评估。针对该问题提出了对火烧迹地信息提取改进途径的展望,基于模拟真实地表的DEM参数,优化地形校正效果,建立阴影校正植被指数;明确灰度纹理产生的条件,尝试建立颜色空间和灰度纹理映射方案,实现颜色纹理的定量解译;耦合阴影校正植被指数与颜色纹理,减少对小面积火点的遗漏和混淆信息误判,基于高分卫星数据实现长时间序列高精度火烧迹地信息提取,对探讨全球火烧迹地产品研发具有典型代表意义。 展开更多

关键词 遥感监测 火烧迹地 地形校正 纹理 随机森林模型

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不同生育期干旱胁迫/复水对大豆光合特性及产量的影响 被引量：7

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作者 刘江 朱丽杰 +3 位作者 张开 王晓明 王立为 高西宁 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期286-296,共11页

在全球气候变化背景下,干旱发生的频率和强度都有所增强,严重影响农业生产。研究大豆(Glycine max)在不同生育期不同强度干旱胁迫/复水条件下的光合特性和产量变化,可明确干旱对大豆生长发育影响并为探索灾变机制提供理论依据。通过水... 在全球气候变化背景下,干旱发生的频率和强度都有所增强,严重影响农业生产。研究大豆(Glycine max)在不同生育期不同强度干旱胁迫/复水条件下的光合特性和产量变化,可明确干旱对大豆生长发育影响并为探索灾变机制提供理论依据。通过水分控制试验,分别在开花期和鼓粒期对大豆实施轻度干旱胁迫(65%田间持水量)和重度干旱胁迫(50%田间持水量),并分别持续7、14、21 d。在胁迫结束后进行复水,复水水平控制到对照处理水平(80%田间持水量)。结果表明,开花期和鼓粒期干旱胁迫使大豆最大净光合速率分别降低19.56%—70.86%和44.38%—74.03%。在开花期,随着干旱胁迫强度的增加,气孔限制值呈升高趋势,胞间CO_(2)浓度呈降低趋势,大豆净光合速率下降是由气孔因素主导。在鼓粒期,随着干旱胁迫强度的增加,气孔限制值由升高趋势转为降低趋势,胞间CO_(2)浓度由降低趋势转为升高趋势,大豆净光合速率下降由气孔因素主导转为非气孔因素主导。当干旱胁迫持续时间较短时(7—14 d),大豆水分利用效率升高6.88%—52.34%,随着干旱持续时间的延长(21 d),水分利用效率降低20.41%—61.18%。开花期干旱胁迫使大豆减产15.63%—55.47%,而鼓粒期减产24.17%—59.63%。干旱胁迫导致大豆净光合速率和产量下降,且相同程度的干旱,在鼓粒期对大豆产量的影响大于开花期;持续时间较短的干旱胁迫可提高水分利用效率,而长时间干旱胁迫使水分利用效率降低。 展开更多

关键词 大豆 干旱胁迫/复水 开花期 鼓粒期 净光合速率 水分利用效率 产量

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玉米间隔耕作秸秆条带还田增密集成技术光热资源利用效率评估 被引量：4

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作者 米娜 张富荣 +7 位作者 赵一俊 张玉书 纪瑞鹏 于文颖 陈妮娜 姜英 齐华 武晋雯 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期475-483,共9页

本研究以2019年辽宁省铁岭县蔡牛镇玉米间隔耕作秸秆条带还田增密集成技术示范区和普通农户种植区玉米为研究对象,分析了两个区域玉米的光温资源利用率、光能利用率和热量利用效率,并从叶片和冠层尺度净光合速率、光合生产能力与光合参... 本研究以2019年辽宁省铁岭县蔡牛镇玉米间隔耕作秸秆条带还田增密集成技术示范区和普通农户种植区玉米为研究对象,分析了两个区域玉米的光温资源利用率、光能利用率和热量利用效率,并从叶片和冠层尺度净光合速率、光合生产能力与光合参数、地上生物量累积等角度分析了集成技术光热资源利用效率提高的原因。结果表明,玉米间隔耕作秸秆条带还田增密集成技术与农户技术相比,光温资源利用率、光能利用率和热量利用效率分别提高了8.6、0.25个百分点和19.4%。示范区各层叶片光合生产能力和光合作用参数均显著高于农户技术;吐丝期至籽粒形成期示范区冠层日净同化量累积较农户技术高35.5%;开花吐丝期前后示范技术地上生物量累积显著高出农户技术19.4%,利于籽粒形成,提高株籽粒数和产量。因此,玉米间隔耕作秸秆条带还田增密集成技术冠层结构设计合理,叶片和冠层尺度光合能力均优于传统农户技术,产量关键期(开花吐丝期前后)地上生物量累积速度快,是一种能有效提高玉米光热资源利用效率的技术模式。 展开更多

关键词 玉米 光热资源利用效率 冠层净光合速率 光合生产能力 地上生物量累积 秸秆条带还田

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玉米苗期干旱胁迫对关键生育期的光谱特征影响分析 被引量：6

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作者 冯锐 武晋雯 +5 位作者 王宏博 胡伟 张玉书 于文颖 纪瑞鹏 林毅 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2222-2228,共7页

植被的光谱特征是监测植被生长发育状态、健康状况的基础,探索玉米苗期干旱胁迫后的关键发育期光谱特征变化,不仅为植被光谱数据库的建设提供理论数据,也为植被水分胁迫高光谱识别提供理论依据。以辽宁西部锦州生态与农业气象站大型农... 植被的光谱特征是监测植被生长发育状态、健康状况的基础,探索玉米苗期干旱胁迫后的关键发育期光谱特征变化,不仅为植被光谱数据库的建设提供理论数据,也为植被水分胁迫高光谱识别提供理论依据。以辽宁西部锦州生态与农业气象站大型农田土壤水分控制场为研究区,对玉米苗期、拔节期、抽雄期和乳熟期4个发育期进行苗期干旱胁迫小区和水分适宜小区光谱观测,通过分析原始光谱、一阶导数光谱、光谱参数和水分敏感植被指数,对比苗期干旱胁迫光谱与同期对照的光谱特征差异性。结果表明:(1)对于原始光谱来说,玉米在苗期受到干旱胁迫后,与同期水分适宜的玉米光谱特征有较为明显区别,在可见光波段和短波红外波段反射率均高于同期对照反射率,近红外波段明显低于同期对照反射率,拔节期差异性最为显著,达到了5%左右,随着作物的生长,差异性逐渐减弱。(2)4个发育期玉米一阶导数光谱在可见光波段均出现双峰,红光位置峰值在抽雄期达到最大;苗期干旱胁迫一阶导数光谱的红光位置峰值均低于同期对照,拔节期差异明显,在0.003左右,乳熟期差别明显减小,可区分性减弱。(3)苗期胁迫玉米光谱参数与同期对照相比,从苗期到乳熟期,红边位置存在"蓝移"—"红移"—"蓝移"的现象,绿峰位置均存在向长波方向移动的现象;在抽雄期和乳熟期,蓝边位置、蓝边幅值、黄边位置和黄边幅值两者差异不明显;在三边面积中,红边面积均低于同期对照,黄边面积均高于对照,两者的蓝边面积无明显差异。(4)在8个水分敏感植被指数中, NDWI和NDW2的差异性指数在玉米四个关键发育期均达到50%以上,可区分性明显。该研究旨在为植物水分胁迫光谱库提供基础数据,为作物干旱识别的谱段选择及高光谱波段设置提供基础依据。 展开更多

关键词 玉米苗期 干旱 光谱差异

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基于FY-3D/MERSI数据的东北地区干旱监测方法研究 被引量：4

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作者 王岩 王敬宜 +7 位作者 冯锐 李嘉宁 武晋雯 许常华 林毅 纪瑞鹏 于文颖 汪利诚 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期289-297,317,共10页

干旱是影响东北地区粮食安全的主要农业气象灾害之一,遥感技术是一种可便捷进行大范围干旱监测的手段。针对目前遥感干旱指数在作物生长发育过程中监测干旱的局限性和适用性等问题,以东北地区玉米和大豆等主要大田作物发育期为切入点,基... 干旱是影响东北地区粮食安全的主要农业气象灾害之一,遥感技术是一种可便捷进行大范围干旱监测的手段。针对目前遥感干旱指数在作物生长发育过程中监测干旱的局限性和适用性等问题,以东北地区玉米和大豆等主要大田作物发育期为切入点,基于FY-3D/MERSI卫星遥感数据和地面土壤相对湿度实测数据,开展不同作物发育阶段干旱监测指数适用性分析,结合径向基神经网络方法,构建全时期和分时期土壤相对湿度反演模型,利用实测土壤相对湿度数据开展精度验证与对比分析。结果表明:风云三号MERSI传感器数据在干旱监测中具有可行性,表观热惯量(ATI)在低植被覆盖或裸土时效果较好,适用于作物冻土期、裸土期和播种~拔节期;水分指数(WI)适用于播种~拔节期、拔节~抽雄期和成熟期等植被生长时期;分时期土壤相对湿度反演模型精度高于全时期土壤相对湿度反演模型,前者监测精度在80.0%以上,比全时期模型精度提高了10%~25%,尤其在冻土期(3月),分时期模型反演精度达到了92.6%。基于作物生长时期和形态差异,选择最适宜遥感干旱指数建立分时期土壤相对湿度反演模型,提高了干旱监测的准确性和可靠性。 展开更多

关键词 风云卫星 遥感指数 干旱监测 径向基函数神经网络 模型适用性 东北地区

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陆地生态系统蒸腾蒸散比量化及其时空异质性研究进展 被引量：2

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作者 于文颖 纪瑞鹏 +3 位作者 贾庆宇 冯锐 武晋雯 张玉书 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第10期1217-1229,共13页

蒸腾蒸散比(T/ET)是阐明陆地生态系统水分散失过程中植被作用的关键参量,蒸散及其组分的准确量化是生态水文研究的基础,有助于理解蒸散与气候变化的相互作用机制。总结了国内外T/ET观测和模拟方法及其量化结果的差异,梳理了森林、草原... 蒸腾蒸散比(T/ET)是阐明陆地生态系统水分散失过程中植被作用的关键参量,蒸散及其组分的准确量化是生态水文研究的基础,有助于理解蒸散与气候变化的相互作用机制。总结了国内外T/ET观测和模拟方法及其量化结果的差异,梳理了森林、草原、湿地和农田4种陆地生态系统T/ET的研究成果,阐述了不同类型陆地生态系统T/ET的时空异质性及其驱动因素。不同生态系统T/ET的差异来源于生态系统特性、时空差异、观测方法和模型或数据集选取,但各差异来源对其的贡献率还未有统一定论;T/ET的变化主要依赖于生态类型、冠层特征、气候、土壤等条件,不同时空尺度的生态系统T/ET驱动因素不同。因此,针对T/ET量化方法开展不确定研究,阐明不同陆地生态系统T/ET的时空异质性,揭示其变化规律及驱动机制将是未来的研究重点。 展开更多

关键词 陆地生态系统 蒸腾蒸散比 量化 模拟 驱动因素

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日平均气温遥感估算方法综述 被引量：1

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作者 王岩 汪利诚 武晋雯 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2023年第4期1-8,共8页

日平均气温作为反映气候特征的重要指标,在城市热岛效应、农业生态环境等众多领域发挥着举足轻重的作用。气象站实测的日平均气温应用在大区域模型时,在空间上缺乏一定的代表性。相比之下,日平均气温遥感反演结果更能够满足大范围监测... 日平均气温作为反映气候特征的重要指标,在城市热岛效应、农业生态环境等众多领域发挥着举足轻重的作用。气象站实测的日平均气温应用在大区域模型时,在空间上缺乏一定的代表性。相比之下,日平均气温遥感反演结果更能够满足大范围监测的需要,但同时也存在着精度和质量上的限制和挑战。首先,总结了几种目前广泛使用的日平均气温遥感估算算法,如多元线性回归方法、机器学习法和基于特征空间外推法;其次,基于日平均气温遥感估算的原理和过程,系统分析了云、气溶胶等不确定因素的影响,并提出了相应的解决方案;最后,对日平均气温遥感估算的发展趋势进行了展望,并指出了不同过境时刻影像融合和多源数据融合是提升云干扰下日平均气温遥感估算精度的重要途径。 展开更多

关键词 日平均气温 遥感反演 估算方法 云影响

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2018-2020年盘锦芦苇湿地碳水通量数据集

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作者 贾庆宇 温日红 +2 位作者 周莉 周广胜 谢艳兵 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2023年第2期53-64,共12页

湿地拥有巨大的碳汇能力、活跃的水汽交换和热量调节能力,是稳定温室气体排放、减缓气候变化的关键生态系统。辽河三角洲湿地是亚洲最大的暖温带滨海湿地,但湿地长期碳水通量的研究还比较欠缺,影响该地区CO_(2)通量和区域碳汇模拟精度,... 湿地拥有巨大的碳汇能力、活跃的水汽交换和热量调节能力,是稳定温室气体排放、减缓气候变化的关键生态系统。辽河三角洲湿地是亚洲最大的暖温带滨海湿地,但湿地长期碳水通量的研究还比较欠缺,影响该地区CO_(2)通量和区域碳汇模拟精度,迫切需要对其进行长期的数据监测及整理。本数据集为辽河三角洲芦苇湿地生态系统2018–2020年通量观测数据,数据采集地位于中国气象局东北地区生态与农业气象野外科学试验基地盘锦芦苇湿地研究站。基于中国通量观测研究网络(ChinaFLUX)数据处理体系形成了标准化的生态系统碳水通量和关键气象要素数据集,数据集包括半小时、日、月和年4种尺度的数据文件。本数据集对准确评价辽河三角洲芦苇湿地生态系统碳水通量在区域和全球碳水循环中的地位和作用具有重要意义。 展开更多

关键词 涡度相关 辽河三角洲 芦苇湿地 碳水通量 气象观测

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