耕地是农业生产和保障粮食安全问题重要的物质基础,耕地的准确识别对耕地资源的保护和农业生产可持续发展有着重要意义。为了构建高精度的耕地识别模型,本研究基于空间云计算平台使用Sentinel-1/2数据,构建不同特征类型组合,通过特征重要性分析对耕地识别特征进行筛选,形成最优特征集合,使用随机森林(random forest,RF)、支持向量机(support vector machine,SVM)和分类回归树(classification and regression tree,CART)模型对甘肃省张掖市2021年度的耕地进行识别,同时对比分析了各分类器的分类精度。结果表明,使用植被指数特征、雷达特征和地形特征的特征类型组合能够把分类精度提升到91.32%;在研究区耕地识别中表现较好的特征有海拔(elevation)、雷达VH极化通道及归一化水指数(normalized difference water index,NDWI)等;在张掖市耕地识别中,RF算法优势明显,总精度达90.04%,Kappa系数为0.79,基于RF模型得到的张掖市耕地面积为58.5万hm^(2),面积占比为15.4%。本研究实现了张掖市耕地的精确识别,可为该地区耕地制图提供参考。
估算潜在地上净初级生产力(ANPP)可为草地适应性管理提供决策依据。基于气候、土壤和植被数据,采用CENTURY模型与因子分析法,探究2000-2020年祁连山草地ANPP动态变化及其对气候因子的响应。结果表明:植物生长最适与最高温度是模型敏感参数,且ANPP对两种温度的响应相反。ANPP模拟值与实测值较为吻合,相关系数在高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠、温性草原和温性荒漠分别为0.87、0.82、0.77、0.66和0.73,说明模型适用性较好。研究时段内,各草地类型ANPP均呈增加趋势,高寒草甸ANPP增加速率最高且显著,为12.1 g C m-2(10a-1)。此外,研究区年均温和年降水显著增加,年太阳辐射显著减少。ANPP与年均温和年降水显著正相关,与年太阳辐射显著负相关。ANPP与气温的相关性略高于降水和太阳辐射。上述结果证实,暖湿化气候可能导致近20年来祁连山草地ANPP增加,各草地类型ANPP增加速率存在差异,应抢抓有利气候条件,以ANPP大小及其变化指导草地保护修复,筑牢祁连山生态屏障。
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