检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学学报 2022年第1期42卷 19-27页

作者：苏朔宫兆宁张文静张园王一飞首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 北京水资源安全实验室北京100048 北京市资源环境与GIS重点实验室北京100048 北京市城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048

北运河流域作为北京城市副中心建设涉及的重要自然地理单元,流域内人类活动剧烈,生态问题突出,植被覆盖率下降.基于植被覆盖度快速实现流域内生态环境质量的全面评价,是打造生态和谐宜居示范区的重要支撑,也是实现新时期首都生态文明建... 详细信息

北运河流域作为北京城市副中心建设涉及的重要自然地理单元,流域内人类活动剧烈,生态问题突出,植被覆盖率下降.基于植被覆盖度快速实现流域内生态环境质量的全面评价,是打造生态和谐宜居示范区的重要支撑,也是实现新时期首都生态文明建设的关键.本文选取1990年、2004年、2018年时相相近的3期Landsat TM/OLI数据,首先采用线性光谱混合模型进行植被覆盖度(FVC)的计算,再利用主成分分析法构建遥感生态指数(RSEI),并对二者时空变化规律及相关性进行探究.结果表明,1990—2018年,研究区平均植被覆盖度与遥感生态指数均呈现先增后减的趋势,植被覆盖度由0.36增长至0.43再降至0.41,遥感生态指数由0.545增加为0.584后又降至0.545.1990—2004年生态质量下降的区域集中分布在北京市主城区四周,环境质量改善的区域集中分布在北运河流域北部、中心城区及东南部,而2004—2018年生态质量下降的重点区域则向东南部流域下游转移,环境质量改善的区域则大面积减少.流域内生态质量保持稳定的区域大幅增加,生态质量差与较差区域占比连续降低,表明研究区大部分区域生态系统状况趋于稳定状态,对城市中极端生态环境问题的治理初见成效.相关性分析获得的植被覆盖度与遥感生态指数相关系数表明,生态环境质量的提升与植被覆盖的增加相关.

关键词：北运河流域植被覆盖度生态遥感指数环境质量

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基于连续小波变换、SHAP和XGBoost的土壤有机质含量高光谱反演

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环境科学 2024年第4期45卷 2280-2291页

作者：叶淼朱琳刘旭东黄勇陈蓓蓓李欢首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 北京市生态地质研究所北京100120

针对土壤有机质含量高光谱反演中存在的光谱有效信号薄弱和光谱信息冗余问题,提出结合连续小波变换、SHAP和XGBoost的土壤有机质含量高光谱反演框架.以北京市延庆区和房山区永久基本农田土壤为研究对象,首先,基于连续小波变换处理的土... 详细信息

针对土壤有机质含量高光谱反演中存在的光谱有效信号薄弱和光谱信息冗余问题,提出结合连续小波变换、SHAP和XGBoost的土壤有机质含量高光谱反演框架.以北京市延庆区和房山区永久基本农田土壤为研究对象,首先,基于连续小波变换处理的土壤光谱反射率数据构建初始XGBoost模型;然后,利用SHAP方法分析模型中各波段的贡献度以筛选特征波段;最后,基于特征波段重新构建和优化XGBoost模型,实现土壤有机质含量高光谱反演.发现连续小波变换尺度为25时,利用SHAP方法选取的40个特征波段构建的XGBoost模型准确性最高,有机质含量反演值和实测值之间的R~2为0.80,RMSE为3.60g·kg^(-1);随着连续小波变换尺度的增大,R2呈现先升高后降低的趋势,25尺度下的R2比21尺度的高0.37;SHAP方法选取的特征波段比Pearson相关分析法少682个,RMSE低0.69 g·kg^(-1);XGBoost模型的R2分别比随机森林和支持向量机模型高4%和8%.验证了结合连续小波变换、SHAP和XGBoost在土壤有机质含量高光谱反演中的有效性,为快速、准确监测土壤有机质含量提供技术支撑.

关键词：土壤有机质(SOM) 高光谱反演连续小波变换 SHAP方法 XGBoost模型

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南小河沟流域地表水和地下水的稳定同位素和水化学特征及其指示意义

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环境科学 2020年第2期41卷 682-690页

作者：郭亚文田富强胡宏昌刘亚平赵思晗首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 清华大学水利水电工程系北京100084 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048

南小河沟流域为典型的黄土高原沟壑区,本文分析了该流域地表水和地下水的氢氧稳定同位素和水化学特征,揭示了地表水与地下水之间的相互关系.结果表明,大气降水的δD和δ18O值呈现春夏高,秋冬低的季节变化特征.水库水的δD和δ18O值的季... 详细信息

南小河沟流域为典型的黄土高原沟壑区,本文分析了该流域地表水和地下水的氢氧稳定同位素和水化学特征,揭示了地表水与地下水之间的相互关系.结果表明,大气降水的δD和δ18O值呈现春夏高,秋冬低的季节变化特征.水库水的δD和δ18O值的季节性变化规律呈现夏秋高、冬春低的特征.地下水的δD和δ18O值季节性变化规律相对不显著.流域内地表水和地下水水化学类型主要为Na·Mg-HCO3型.地表水和地下水电导率的季节性变化规律均呈现冬季高、夏季低的特点.当地大气降水和深层地下水可能是南小河沟流域内地表水(水库水、沟道水)和泉水的主要补给来源.流域内的常流泉可能主要由深层地下水补给,而季节泉,例如,董庄沟和杨家沟的源头泉则可能是由深层地下水和当地大气降水共同补给.

关键词：氢、氧稳定同位素水化学电导率地表水和地下水黄土高原沟壑区

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气候干湿冷暖化复合类型的识别与量化方法

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地球信息科学学报 2023年第11期25卷 2204-2217页

作者：成星露孙永华张王宽王一涵曹许悦王衍昭首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 教育部三维信息获取与应用重点实验室北京100048

气候变化是21世纪的重大环境问题之一,气温和降水的长期变化趋势作为评估气候变化的重要指标,对研究气候变化模式及程度有着重要意义。基于长时序GPM降水数据及ERA5-Land再分析气温数据,提出了一种复合干(湿)-冷(暖)化类型(包括干-冷化... 详细信息

气候变化是21世纪的重大环境问题之一,气温和降水的长期变化趋势作为评估气候变化的重要指标,对研究气候变化模式及程度有着重要意义。基于长时序GPM降水数据及ERA5-Land再分析气温数据,提出了一种复合干(湿)-冷(暖)化类型(包括干-冷化、湿-冷化、干-暖化和湿-暖化)的判定方法,同时,创建了复合干(湿)-冷(暖)化强度指数(DCTII)定量评估复合趋势的变化程度。应用上述方法,探讨了黄淮海平原2001—2021年复合趋势的时空特征。结果表明:(1)复合干(湿)-冷(暖)化类型识别及量化方法不仅同时兼顾了干湿结构和冷暖结构的变化模式及变化程度,并且结合了降水在时间中的分布特征,在验证结果中可靠度达到了85%;(2)从时间上看,黄淮海平原2007—2018年逐渐从较为干-冷化转变为明显的湿-暖化趋势,并且近年来湿-暖化程度不断增加;(3)从空间上看,2001—2021年黄淮海平原主要呈湿-暖化,部分干-暖化地区集中在黄河以南;(4)DCTII结合趋势稳定性及离散度评估得出,强趋势及低离散度趋势大部分位于黄淮海平原东部及沿海地区,稳定趋势则大部分位于北部地区。在3个流域中,黄河流域趋势最强,海河流域内湿-暖化趋势强度要高于干-暖化趋势强度,淮河流域趋势稳定性更为显著。复合干(湿)-冷(暖)识别与量化方法的构建,旨在全球气候变暖的条件下,为干湿/冷暖结构长期变化研究提供思路。

关键词：长时间序列气候变化降水集中度遥感时空分析趋势分析黄淮海平原

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整根内插等高线追踪算法优化研究

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地理与地理信息科学 2014年第5期30卷 29-32,F0003页

作者：刘凯斯王彦兵宫辉力李小娟余洁首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048

在传统等高线追踪算法基础上,从计算机地图制图角度出发,对基于整根内插的等高线追踪方法进行了改进;提出固定遍历方向值和左上角点统筹思想,优化格网单元遍历原则、等高线方向一致性处理;提出交点符号法,对等高线走向二义性问题进行了... 详细信息

在传统等高线追踪算法基础上,从计算机地图制图角度出发,对基于整根内插的等高线追踪方法进行了改进;提出固定遍历方向值和左上角点统筹思想,优化格网单元遍历原则、等高线方向一致性处理;提出交点符号法,对等高线走向二义性问题进行了优化。使用C++语言在VC++6.0开发环境中实现了上述算法,实验结果与算法分析表明,该算法能有效简化等高线追踪算法的复杂度。

关键词：整根内插等高线追踪交点符号法

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不同湿度指数在湿地分类中的对比研究

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地理与地理信息科学 2015年第6期31卷 35-40,46页

作者：邢丽玮牛振国张海英首都师范大学/城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 中国科学院遥感与数字地球研究所/遥感科学国家重点实验室北京100101

为探讨不同湿度指数用于湿地信息提取的能力,选取7个常用的湿度指数(包括NDWI、MNDWI、RNDWI、EWI和缨帽变换的湿度分量等)作为指标,以达赉湖国家级自然保护区为研究区,利用2013年9月6日MODIS(MOD09Q1和MOD09A1)数据,采用支持向量机分... 详细信息

为探讨不同湿度指数用于湿地信息提取的能力,选取7个常用的湿度指数(包括NDWI、MNDWI、RNDWI、EWI和缨帽变换的湿度分量等)作为指标,以达赉湖国家级自然保护区为研究区,利用2013年9月6日MODIS(MOD09Q1和MOD09A1)数据,采用支持向量机分类的方法,对研究区进行湿地与非湿地区分研究,并进行湿地亚类(沼泽、水体)的分类试验。分类结果的精度评价表明:1)湿地与非湿地区分能力最好的指数为基于缨帽变换的湿度分量TC-Wetness,制图精度达97%以上,用户精度达96%;2)对湿地亚类的分类结果表明,提取水体最好的指数为第一类湿度指数,以NDWIB4,B2为最优,提取沼泽最优的指数为缨帽变换的湿度分量(TC-Wetness),可以有效排除草地对沼泽提取的干扰。研究区分类结果总体精度最高为88.7%,但沼泽的提取精度仅为48%,说明利用遥感湿度指数一种指标难以满足湿地分类的需要,多指数结合以及地形和其他相关辅助数据的加入对提高湿地分类精度具有重要帮助。

关键词： MODIS 湿地提取湿度指数湿地遥感达赉湖国家级自然保护区

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基于D-InSAR技术的北京城区地面沉降监测

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测绘通报 2016年第5期 66-68,79页

作者：王彦兵洪伟李小娟宫辉力王旭首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048

差分雷达干涉测量(D-In SAR)技术对于城市地面沉降的监测具有精度高、连续监测、成本低等特点。本文以北京市区为例,利用获取的2010—2012年间15景Terra SAR-X影像进行了二轨差分干涉测量,获取了北京市区的地表形变图,研究发现了此期间... 详细信息

差分雷达干涉测量(D-In SAR)技术对于城市地面沉降的监测具有精度高、连续监测、成本低等特点。本文以北京市区为例,利用获取的2010—2012年间15景Terra SAR-X影像进行了二轨差分干涉测量,获取了北京市区的地表形变图,研究发现了此期间北京市地面沉降较为明显的两个沉降中心,进而分析了地面沉降发展的趋势及其形成机理。试验表明D-In SAR技术在城市地区的地面不均匀沉降方面具有明显优势。

关键词：城市地面沉降 D-InSAR技术二轨差分

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27°斜模式采样及其遥感图像复原研究

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测绘通报 2014年第4期 44-47页

作者：王京萌张爱武孟宪刚赵宁宁首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048

针对不能确定斜模式采样的倾斜角度,与后期纠正处理带来的锯齿、混叠等效应,以及斜模式采样在采样过程中产生的混叠等问题,设计并实现了27°斜模式采样方式以降低采样后处理产生的锯齿等降质效应,通过分析线阵CCD采样过程中混叠的成... 详细信息

针对不能确定斜模式采样的倾斜角度,与后期纠正处理带来的锯齿、混叠等效应,以及斜模式采样在采样过程中产生的混叠等问题,设计并实现了27°斜模式采样方式以降低采样后处理产生的锯齿等降质效应,通过分析线阵CCD采样过程中混叠的成因,将倒易晶胞应用于复原实际斜采样的遥感图像中。截止频率评价图像的分辨率证明:本文方法复原的图像较常规采样图像的分辨率提高了2.26倍。27°斜模式采样与倒易晶胞的复原方法可以应用到无高分辨率参考图像的遥感图像复原中,并可以减少混叠,使复原图像有更好的效果。

关键词：斜模式采样调制传递函数(MTF) 混叠最佳倒易晶胞

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基于GRACE的华北平原地下水储量时空变化分析

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国土资源遥感 2018年第2期30卷 132-137页

作者：束秋妍潘云宫辉力黄志勇郑龙群首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048

利用GRACE(gravity recovery and climate experiment)重力卫星数据反演2003—2015年间华北平原地下水储量变化,并在此基础上利用经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)分析方法对结果进行了时空特征分析。研究表明,华北平... 详细信息

利用GRACE(gravity recovery and climate experiment)重力卫星数据反演2003—2015年间华北平原地下水储量变化,并在此基础上利用经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)分析方法对结果进行了时空特征分析。研究表明,华北平原地下水储量变化可以分解为3个主要模态,其对总体变化的解释率达到96.35%。其中,第1模态解释率约为80%,空间变化一致,表现出多年趋势性减少与年内季节性变化相结合的特征,推测可能由研究区内地下水开采和年内降水分布共同作用导致;第2和第3模态分别表现出东北—西南和西北—东南2种变化相反的空间格局,对总体变化的解释率分别约为12%和5%,在时间上没有明显的趋势性变化,推测可能主要受沿海-内陆、山前-平原的水循环和水文地质条件控制。研究有助于进一步了解华北平原地下水储量变化的时空特征与驱动机制。

关键词：地下水储量变化华北平原 GRACE EOF

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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

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自然资源遥感 2021年第4期33卷 162-172页

作者：孟丹刘玲童宫辉力李小娟蒋博武首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 北京市城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 水资源安全北京实验室北京100048

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... 详细信息

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。

关键词：京杭大运河城市化生态环境耦合协调

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