检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2025年第4期41卷 164-174页

作者：程傲任子由张承明李峰吴门新李红英段金馈刘一笑山东农业大学信息科学与工程学院泰安271018 山东省数字农业工程技术研究中心泰安271018 山东省气候中心济南250031 国家气象中心北京100081 宁夏回族自治区气象科学研究所银川750001 中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室/宁夏回族自治区防灾减灾重点实验室银川750001 山东女子学院数据科学与计算机学院济南250300

精细的田块数据是现代农业的重要基础资料,该研究针对从高分辨率遥感影像中提取田块精细数据的需求,建立了一种先验知识融合语义特征的冬小麦田块精细提取方法(prior knowledge and semantic features integration-based farmland parce... 详细信息

精细的田块数据是现代农业的重要基础资料,该研究针对从高分辨率遥感影像中提取田块精细数据的需求,建立了一种先验知识融合语义特征的冬小麦田块精细提取方法(prior knowledge and semantic features integration-based farmland parcel extraction methodology,PKFFPE),PKFFPE以遥感图像和相应的边缘图像作为输入,采用编码器-解码器结构进行特征提取,利用多尺度注意力模块捕获不同尺度的关键特征,使用SoftMax对图像进行初步分割;通过深入分析同一田块内颜色、纹理等特征的分布规律获取先验知识,利用先验知识建立后处理方法,对初分割结果进行优化,生成田块精细数据。选择河北省邯郸市馆陶县和山东省泰安市宁阳县作为试验区,用于验证PKFFPE方法在平原地区和丘陵地区的适用性;选择UNet、ErfNet、SegNet、EIGNet,以及面向对象分类的方法作为初分割的对比方法,选择条件随机场和形态学处理作为的后处理的对比方法开展对比试验。试验结果表明,PKFFPE方法在馆陶县、宁阳县结果的准确率(96.1%、93.2%)、精确率(90.6%、87.6%)、召回率(93.2%、90.6%)、和F1分数(91.9%,89.0%)均优于对比方法,证明了PKFFPE方法在从高分辨遥感影像中提取田块精细数据方面具有突出的优势,能够应用于科研和生产实践。

关键词：遥感分类冬小麦卷积神经网络先验知识田块

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机器学习算法在高光谱感知作物信息中的应用及展望

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中国农业气象 2023年第11期44卷 1057-1071页

作者：赵金龙张学艺李阳中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室/宁夏气象防灾减灾重点实验室/宁夏回族自治区气象科学研究所银川750002

机器学习作为一种统计学与计算机科学相结合的新兴技术,近年来在作物信息获取任务中得到广泛应用。传统的作物信息获取方式主要依靠化学检测法,测定过程耗时、耗力。基于机器学习算法和高光谱遥感技术能够通过无损的方式,快速感知作物... 详细信息

机器学习作为一种统计学与计算机科学相结合的新兴技术,近年来在作物信息获取任务中得到广泛应用。传统的作物信息获取方式主要依靠化学检测法,测定过程耗时、耗力。基于机器学习算法和高光谱遥感技术能够通过无损的方式,快速感知作物外观及内部理化参数,具有明显的应用优势和发展前景。本文对国内外作物信息高光谱遥感相关研究进行系统性梳理。总结了不同机器学习算法在高光谱感知作物信息中的应用及优缺点,归纳了机器学习算法建模的不确定性,指出高光谱感知作物信息的未来发展趋势为,通过多源遥感协同观测实现作物信息获取方式互补,发展高光谱遥感与作物模型同化技术、高光谱遥感与人工智能深度融合技术,从而实现面向作物全生育期的关键信息智能化获取与决策。

关键词：机器学习深度学习偏最小二乘法农作物高光谱遥感

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GHCN-CAMS和CMFD两种尺度再分析资料对宁夏气温反映能力评估

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地理科学进展 2021年第12期40卷 2061-2072页

作者：闫伟兄赵俊芳杨洋中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室/宁夏气象防灾减灾重点实验室/宁夏回族自治区气象科学研究所银川750002 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

再分析资料能有效弥补实际观测数据时空分布不均的缺陷,开展再分析资料区域适应性评估对地气过程研究、气候分析等具有重要意义。论文利用宁夏24个气象观测站的平均气温,从2种空间尺度(0.5°×0.5°和0.1°×0.1... 详细信息

再分析资料能有效弥补实际观测数据时空分布不均的缺陷,开展再分析资料区域适应性评估对地气过程研究、气候分析等具有重要意义。论文利用宁夏24个气象观测站的平均气温,从2种空间尺度(0.5°×0.5°和0.1°×0.1°)和2种时间尺度(年、月),采用偏差、绝对偏差、均方根误差和相关系数等多个统计指标,评估了再分析资料对宁夏地区地面气温的反映能力。结果表明:(1)GHCN-CAMS(Global Historical Climatology Network and the Climate Anomaly Monitoring System)和CMFD(China Meteorological Forcing Dataset)2套再分析资料对宁夏气温的反映能力整体上均较强,前者对宁夏气温略高估,后者略低估;(2)年和月2种时间尺度上,2种尺度的再分析资料存在阶段性正偏差和负偏差,且年尺度上的相关性好于月尺度的;(3)2套再分析资料对下垫面主要为农田(压砂种植)的气温均存在冷季高估、暖季低估的情况,对城镇两者总体均低估,对草地整体表现为CMFD在冷季低估、暖季略高估,而GHCN-CAMS在冷季高估、暖季低估。总体看,空间分辨率较高的CMFD再分析资料对宁夏气温的反映能力更好一些。

关键词：地表气温再分析资料 GHCN-CAMS CMFD 宁夏

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基于危害积温的枸杞花期霜冻指标试验

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农业工程学报 2020年第14期36卷 188-193页

作者：朱永宁张磊马国飞徐蕊李芳红段晓凤宁夏回族自治区气象科学研究所银川750002 中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室银川750002 宁夏气象防灾减灾重点实验室银川750002 宁夏大学农学院银川750000 内蒙古生态与农业气象中心呼和浩特010051

为得到枸杞花期受霜冻危害的温度范围,探究低温及其持续时间对枸杞花期的影响,利用人工霜冻实验箱于2016—2019年开展了枸杞花期霜冻模拟试验,统计了不同温度及其不同持续时间下枸杞花期3个阶段(花蕾期、初花期、盛花期)的受冻率,引入... 详细信息

为得到枸杞花期受霜冻危害的温度范围,探究低温及其持续时间对枸杞花期的影响,利用人工霜冻实验箱于2016—2019年开展了枸杞花期霜冻模拟试验,统计了不同温度及其不同持续时间下枸杞花期3个阶段(花蕾期、初花期、盛花期)的受冻率,引入危害积温的概念进行了分析,结合霜冻灾害的实际情况对危害积温的公式进行了修订,建立了基于危害积温的枸杞花期霜冻指标,并利用野外实地调查结果对该指标进行了验证。结果表明,当气温降至-1℃时枸杞花朵未出现受冻迹象,降至-2℃时枸杞花朵开始出现受冻迹象,-8℃时受冻率达到100%,说明枸杞花期受霜冻危害的温度范围为-8^-1℃,在此温度范围内,温度越低、低温持续时间越长,花朵受冻率越高。枸杞花蕾的抗冻能力最强,初花次之,盛花最弱。修订后的危害积温公式对受冻情况的解释更加客观全面,计算结果与野外调查结果基本一致,建立的指标能够应用于枸杞花期霜冻灾害预报、预警以及评估。

关键词：温度风险评估枸杞花期霜冻指标危害积温

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北大西洋海温对宁夏春末夏初降水影响及成因研究

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干旱区研究 2023年第5期40卷 703-714页

作者：杨建玲张肃诏马珺玢王岱黄莹中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室宁夏银川750002 宁夏气象防灾减灾重点实验室宁夏银川750002 宁夏回族自治区气象科学研究所宁夏银川750002

利用宁夏20个气象站月降水资料、NCEP/NCAR再分析大气资料,以及Hadley中心海表面温度资料,采用经验正交分解、合成分析和典型相关分析等方法,分析了北大西洋海温异常与宁夏春末夏初4—6月降水异常的关系及其年代际变化。发现北大西洋海... 详细信息

利用宁夏20个气象站月降水资料、NCEP/NCAR再分析大气资料,以及Hadley中心海表面温度资料,采用经验正交分解、合成分析和典型相关分析等方法,分析了北大西洋海温异常与宁夏春末夏初4—6月降水异常的关系及其年代际变化。发现北大西洋海温异常与宁夏4—6月降水之间的相关关系自1961年以来总体呈持续增强趋势,20世纪80年代之前关系不显著,之后相关关系持续显著。20世纪80年代以来,前期冬、春季北大西洋海温异常可引起宁夏4—6月降水异常,但各月异常存在差异。对应“三极子型”海温异常正(负)位相,宁夏4月降水偏多(偏少),5月偏少(偏多),6月北少南多(北多南少)。进一步揭示出北大西洋海温异常通过引起北半球欧亚中高纬大范围显著异常波列而影响宁夏降水异常的过程机理,并指出该异常波列从春到夏季节转换中向北推进演变引起了各月降水异常差异的原因。前期持续异常的北大西洋“三极子型”海温异常正位相,4月在对流层中上层引起的异常波列在乌拉尔山东部和我国东部—日本海地区形成显著负、正异常中心,宁夏正好受该“西低东高”异常环流型影响,低层850 hPa异常偏南风,有利于输送南方暖湿气流,降水偏多。5月、6月随着北半球季节由春到夏季转换,异常波列向北发展推进,5月我国东部—日本海地区的高度场正异常中心向北移至贝加尔湖以南地区,宁夏受其控制,低层异常风场辐散,降水偏少。6月贝加尔湖以南地区的高度场正异常中心继续向北移到贝加尔湖以北地区,并与我国东部正异常区分裂,形成两个正异常中心,使得宁夏北部受“北高南低”高度场异常影响,而南部受“西低东高”控制,低层宁夏北部异常偏东北风,气流辐散,宁夏南部弱异常偏南风,气流辐合,有利于6月宁夏降水北少南多。对于北大西洋“三极子型”海温异常负位相则相反。研究结果为深入理解宁夏春末夏初降水异常成因及预测提供了科学参考依据。

关键词：北大西洋 “三极子型”海温异常降水影响成因宁夏

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贺兰山东麓葡萄园不同方位摘叶对赤霞珠果实品质的影响

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中国农业气象 2024年第1期45卷 23-32页

作者：李红英王静李娜姜琳琳杨洋胡宏远张晓煜中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室/宁夏回族自治区防灾减灾重点实验室/宁夏回族自治区气象科学研究所银川750002

酿酒葡萄转色后摘叶会改变微气候,从而影响葡萄果实糖、酸、酚类物质等品质因子的积累。以南北行向种植的赤霞珠酿酒葡萄为试验材料,在贺兰山东麓酿酒葡萄果园开展葡萄东面摘叶、西面摘叶和东西两面摘叶三种方式摘叶试验,以田间正常叶... 详细信息

酿酒葡萄转色后摘叶会改变微气候,从而影响葡萄果实糖、酸、酚类物质等品质因子的积累。以南北行向种植的赤霞珠酿酒葡萄为试验材料,在贺兰山东麓酿酒葡萄果园开展葡萄东面摘叶、西面摘叶和东西两面摘叶三种方式摘叶试验,以田间正常叶幕水平为对照,研究不同摘叶方位对成熟期果实品质的影响。结果表明:(1)与对照相比,赤霞珠酿酒葡萄果实转色后进行东面摘叶可使成熟果实中可溶性固形物、葡萄糖、果糖、总酸、糖酸比、苹果酸、柠檬酸、酒石酸和单宁含量不同程度增加,其中果糖、柠檬酸和酒石酸含量增加显著;果实还原糖、总酚、花青素含量比对照减少,但差异不显著。(2)西面摘叶处理下成熟葡萄果实可溶性固形物、还原糖、总酚和花青素含量略下降,果糖、苹果酸、柠檬酸和单宁显著上升,葡萄糖和酒石酸含量略上升。(3)双面摘叶葡萄果实的单宁含量显著增加,葡萄糖、果糖、柠檬酸和酒石酸含量略增加,可溶性固形物、还原糖、总酸、苹果酸、总酚和花青素含量都比对照要低。综合分析认为,摘叶后葡萄果实糖的含量整体呈不显著增加,但东面摘叶处理葡萄果实中酸含量均提高、单宁含量增加,总酚和花青素虽然略有减少,减少幅度相对最小。针对目前贺兰山东麓葡萄酒产区糖高酸低现状,建议在贺兰山东麓南北行向种植的葡萄园,采用东面摘叶为主的叶幕管理模式进行果实品质因子调控,从而达到平衡葡萄果实整体风味物质的作用。

关键词：贺兰山东麓葡萄酒产区赤霞珠摘叶果实品质

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贺兰山东西两麓酿酒葡萄越冬覆盖防寒措施效果对比

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中国农业气象 2022年第7期43卷 575-586页

作者：李红英段晓凤旭花杨洋朱永宁杨凯凯张晓煜张磊中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室/宁夏回族自治区防灾减灾重点实验室/宁夏回族自治区气象科学研究所银川750001 内蒙古生态与农业气象中心呼和浩特010051 内蒙古阿拉善盟气象局阿拉善盟750306 内蒙古自治区阿拉善高新技术产业开发区气象局阿拉善盟750336

为了探讨覆盖防寒措施在贺兰山东西两麓冬季葡萄园的可用性,2019−2020年酿酒葡萄越冬期,以5a生赤霞珠品种为研究对象,在贺兰山东麓和西麓葡萄园分别设置草苫+大棚膜(T1)和PP黑膜+大棚膜(T2)两种覆盖越冬试验,以冬季埋土植株作为对照,通... 详细信息

为了探讨覆盖防寒措施在贺兰山东西两麓冬季葡萄园的可用性,2019−2020年酿酒葡萄越冬期,以5a生赤霞珠品种为研究对象,在贺兰山东麓和西麓葡萄园分别设置草苫+大棚膜(T1)和PP黑膜+大棚膜(T2)两种覆盖越冬试验,以冬季埋土植株作为对照,通过监测不同处理地表和根区土壤温度变化,对比分析了两种覆盖技术在贺兰山东西两麓的越冬防寒效果。结果表明:(1)入冬以后两麓气温呈波动变化,期间出现多次低谷,受持续低温的累积影响,东麓和西麓地表土壤温度波动较大,呈先下降后上升的趋势;地下根区土壤温度稳定下降至1月15−24日开始缓慢升温。(2)试验期内,西麓的土壤温度低于东麓,且地表温度两麓差异大。T1处理和T2处理地表平均土壤温度东麓分别为−2.07℃和−1.96℃,西麓分别为−4.01℃和−3.65℃;根区平均土壤温度T1处理东麓平均为0.85℃,西麓为0.74℃,T2处理东麓和西麓平均温度分别为0.89℃和0.37℃。(3)采用两种覆盖措施,表层土壤温度升温不明显,根区土壤温度呈不同程度提高,东麓T1和T2处理分别比对照升温0.68℃和0.71℃,二者差异不显著,西麓T1处理比对照增温0.81℃,明显高于T2增温幅度(0.44℃)。因此,推荐两麓酿酒葡萄越冬期使用“草苫+大棚膜”覆盖防寒措施。

关键词：酿酒葡萄越冬防寒措施覆盖

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2000—2020年宁夏植被净初级生产力时空变化及其驱动因子分析

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气象与环境学报 2024年第4期40卷 107-115页

作者：赵慧李梦华杨建玲李剑萍王艳萍韩颖娟吴海英中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室宁夏银川750002 宁夏气象防灾减灾重点实验室宁夏银川750002 宁夏回族自治区气象科学研究所宁夏银川750002 吴忠市气象局宁夏吴忠751100 宁夏气象信息中心宁夏银川750002 盐池县气象局宁夏盐地751500

为明确宁夏2000年以来植被生产力时空变化特征及驱动因子,基于MODIS植被净初级生产力(NPP)数据MOD17A3HGF,应用Sen′s斜率、Mann-Kendall趋势检验、Hurst指数分析2000—2020年宁夏NPP时空变化特征,应用地理探测器探测气象条件、地形地... 详细信息

为明确宁夏2000年以来植被生产力时空变化特征及驱动因子,基于MODIS植被净初级生产力(NPP)数据MOD17A3HGF,应用Sen′s斜率、Mann-Kendall趋势检验、Hurst指数分析2000—2020年宁夏NPP时空变化特征,应用地理探测器探测气象条件、地形地貌、社会经济等10个因子对宁夏NPP空间分布差异的影响。结果表明:2000—2020年,宁夏植被净初级生产力空间分布为南北高、中间低,NPP增长速率为52.8 gC·m^(-2)·(10 a)^(-1),显著增大的区域占全区面积的91.4%。Hurst指数均值为0.447,未来NPP为较弱反持续性,即未来变化与过去变化相反,有弱减小趋势。气象条件是影响宁夏NPP空间分布差异的主要因素,社会经济因子影响力不明显。

关键词： Hurst指数地理探测器气象条件

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贺兰山东麓半干旱区葡萄园最低气温和晚霜冻预报订正及检验

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干旱气象 2024年第4期42卷 649-659页

作者：杨婧朱海斌张亚刚张晓煜杨银宁夏大学葡萄酒与园艺学院宁夏银川750021 中国气象局干旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室宁夏银川750002 宁夏回族自治区气象防灾减灾重点实验室宁夏银川750002 宁夏气象台宁夏银川750002 宁夏回族自治区气象科学研究所宁夏银川750002 宁夏气象服务中心宁夏银川750002

为提升贺兰山东麓葡萄园晚霜冻灾害精细化防御能力,利用2020—2023年4—5月贺兰山东麓葡萄园农田小气候站最低气温观测数据,分析葡萄园最低气温变化特征、晚霜冻发生频率和区域分布特征,并基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for... 详细信息

为提升贺兰山东麓葡萄园晚霜冻灾害精细化防御能力,利用2020—2023年4—5月贺兰山东麓葡萄园农田小气候站最低气温观测数据,分析葡萄园最低气温变化特征、晚霜冻发生频率和区域分布特征,并基于欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)模式预报产品和宁夏地区格点气温实况,采用径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络算法,构建贺兰山东麓葡萄园最低气温和霜冻预报模型。结果表明:贺兰山东麓葡萄园轻霜冻最为普遍,其次是中霜冻,4月是霜冻发生的主要月份,东方裕兴酒庄霜冻出现最频繁,观兰酒庄霜冻最少,红寺堡产区是霜冻易发区。最低气温和霜冻预报检验结果显示,与ECMWF模式相比,RBF模型对贺兰、永宁和红寺堡产区的最低气温预报准确率提高,最高提升幅度达33.8%,平均绝对误差降低0.20~1.50℃。从单站霜冻预报看,RBF模型有明显优势,准确率普遍提升1.0%~14.0%,平均绝对误差降低0.04~0.37℃;从产区平均看,RBF模型对红寺堡产区霜冻预报准确率提高最多,达13.0%。在针对霜冻的实例分析中,RBF模型预报效果更优,特别是对中霜冻预报优势明显,相比ECMWF模式准确率提升25.0%~50.0%,平均绝对误差降低1.80~2.10℃。

关键词：贺兰山东麓农田小气候站径向基函数晚霜冻

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土壤湿度模拟研究进展

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气象科技进展 2021年第6期11卷 14-20页

作者：闫伟兄李剑萍金燕张永霞赵俊芳宁夏回族自治区气象科学研究所/中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室/宁夏气象防灾减灾重点实验室银川750002 云南省气候中心昆明650034 宁夏环境科学研究院(有限责任公司) 银川750004 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

准确和高分辨率的土壤湿度数据是深入了解地气过程、研究生态环境演变、水文循环和气候变化,以及预测天气气候和评估水旱灾害等的基础性资料,受到多学科学者的广泛关注。近年来,全球土壤湿度观测计划及利用遥感反演和模式模拟具有高时... 详细信息

准确和高分辨率的土壤湿度数据是深入了解地气过程、研究生态环境演变、水文循环和气候变化,以及预测天气气候和评估水旱灾害等的基础性资料,受到多学科学者的广泛关注。近年来,全球土壤湿度观测计划及利用遥感反演和模式模拟具有高时空分辨率的土壤湿度得到长足发展,从最初的研究层面逐渐应用到实际业务中。简要介绍了模拟土壤湿度的主要陆面模式,以及陆面过程参数化方案比较计划(PILPS)和全球土壤湿度项目(GSWP)的相应结果;从数据同化算法和陆面同化系统两个方面介绍了国内外陆面数据同化系统模拟土壤湿度的进展;最后,归纳了土壤湿度验证的主要方法、验证指标和表现形式。文末从4个方面进行了展望:1)升级观测系统以获得高质量实地观测数据;2)研发高精度气象驱动数据和制备陆面参数以提升模式结果;3)增加地气系统的认识以完善模式物理过程;4)改进数据同化算法以最大限度鉴别和利用观测数据。

关键词：土壤湿度陆面模式数据同化研究综述

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