检索结果-内蒙古大学图书馆

测绘学报 2024年第5期53卷 823-834页

作者：韩潇然柯樱海于金媛赵孟杰张国庆中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 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 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 西藏大学生态环境学院城市与资源学系遥感与国情监测实验室西藏拉萨850000

青藏高原作为“亚洲水塔”,密集分布着众多高山湖泊,其湖泊数量与面积约占我国湖泊的一半。青藏高原湖泊作为气候与环境的“指示剂”,在时间序列上监测这些湖泊的水位与水量变化至关重要。2022年12月发射的地表水与海洋地形(SWOT)卫星... 详细信息

青藏高原作为“亚洲水塔”,密集分布着众多高山湖泊,其湖泊数量与面积约占我国湖泊的一半。青藏高原湖泊作为气候与环境的“指示剂”,在时间序列上监测这些湖泊的水位与水量变化至关重要。2022年12月发射的地表水与海洋地形(SWOT)卫星将以前所未有的高时间分辨率和面状测高模式监测近乎全球的地表水动态。在数据正式向科学界公开前,有必要对SWOT卫星的性能及测量精度进行评估。本文使用SWOT卫星模拟观测生成器,实现了青藏高原部分湖泊水位与面积的模拟观测,并结合水位计数据,对SWOT卫星在时间失真、测高误差和面积误差方面的测量精度评估。结果表明,不同数据采集间隔的时间失真平均百分比误差小于4.1%,测高误差平均小于3 cm,面积误差小于湖泊面积的7%。该研究的开展为SWOT卫星在青藏高原湖泊上的应用奠定了基础,将更好地理解未来湖泊变化对气候变化的响应。

关键词： SWOT卫星湖泊水位湖泊面积青藏高原

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京津冀地区植被物候时空变化及其对城市化的响应

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生态学报 2023年第1期43卷 249-262页

作者：张聪聪孟丹李小娟首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 水资源安全北京实验室北京100048 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 资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048

温度在调节植被物候的变化中起着重要作用,气候变暖和城市化均会对温度产生影响进而影响植被物候。基于京津冀地区2001—2020年的归一化植被指数(NDVI)时间序列影像,参照物候观测站点监测数据,采用动态阈值法提取出研究区关键物候参数,... 详细信息

温度在调节植被物候的变化中起着重要作用,气候变暖和城市化均会对温度产生影响进而影响植被物候。基于京津冀地区2001—2020年的归一化植被指数(NDVI)时间序列影像,参照物候观测站点监测数据,采用动态阈值法提取出研究区关键物候参数,即生长季始期(SOG)、生长季结束期(EOG)和生长季的长度(LOG),分析近20年京津冀地区耕地、林地、草地不同植被的物候时空变化特征及其城乡差异,从而探讨植被物候对城市化的响应。结果表明:(1)耕地SOG分布呈现双波峰现象,林地和草地的SOG相对集中,3种植被的EOG的分布均较为集中;2001—2020年京津冀大部分地区的SOG提前,EOG推迟,LOG呈现延长的态势。(2)从城乡梯度物候差异的空间分布特征来看,整体而言耕地、林地、草地3种植被类型的城区物候与农村相比都存在SOG提前,EOG推迟的情况,并且城区与农村的物候差异幅度要明显大于城乡过渡带与农村的物候差异。(3)从城乡梯度物候差异的时间分布特征来看,2001—2020年间,研究区中新老城区、城乡过渡带和农村的SOG提前,EOG推迟,LOG延长,但耕地、林地、草地3种植被物候参数的城乡差异在逐年减小。(4)城乡温度差异越大,SOG提前的幅度越大,EOG推迟的幅度也越大。城乡春季温差每增加1℃,林地和草地的城乡SOG差异将分别增加9.44d(P<0.05)、10.66d(P<0.01);城乡秋季温差每增加1℃,林地和草地的城乡EOG差异将分别增加13.03d(P<0.05)、7.15d(P<0.01)。

关键词：城市化全球气候变暖植被物候动态阈值

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基于无人机高光谱影像的建筑垃圾分类研究

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光谱学与光谱分析 2022年第12期42卷 3927-3934页

作者：徐隆鑫孙永华吴文欢邹凯何仕俊赵元铭叶淼张晓涵遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室核工业北京地质研究院北京100029 水资源安全北京实验室北京100048 教育部三维信息获取与应用重点实验室北京100048 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

建筑垃圾“围城”已经成为现阶段城市环境治理面临的主要问题,严重制约了城市生态环境的可持续发展,做好建筑垃圾的分类对保护城市水资源、提高城市土地利用率、提升居民生活质量意义重大。该研究将GaiaSky-mini 2推扫式机载高光谱成像... 详细信息

建筑垃圾“围城”已经成为现阶段城市环境治理面临的主要问题,严重制约了城市生态环境的可持续发展,做好建筑垃圾的分类对保护城市水资源、提高城市土地利用率、提升居民生活质量意义重大。该研究将GaiaSky-mini 2推扫式机载高光谱成像仪(400~1000 nm)搭载在经纬M600Pro无人机上,选择晴朗无风的试验环境,实时获取研究区高光谱遥感影像。对采集的研究区高光谱遥感影像进行几何校正、图像裁剪、辐射校正等预处理;将研究区内地物分为背景地物和建筑垃圾两大类,其中背景地物包括芦苇、蒿子、水体、阴影、裸土和柏油路,建筑垃圾包括白色塑料、防尘布、地基渣土和瓦砾砂石;基于影像像元选取样本点,分别提取研究区内6种背景地物和4种建筑垃圾的光谱信息,制作光谱曲线,并依据光谱特征差异,选取特征波段,通过波段计算统计并选取合理阈值,利用决策树分类法实现背景地物的分离和建筑垃圾的识别提取;针对不同类别的背景地物和建筑垃圾分别选取验证样本点,对背景地物的分离结果和建筑垃圾的识别结果进行精度评价。结果表明,背景地物和建筑垃圾总体识别精度为85.91%,Kappa系数为0.845;针对建立的背景地物分离决策树,6种背景地物的分类效果均较好,其中芦苇、柏油路和裸土的生产者精度为95%,整体能较好的将背景地物分离;针对建立的建筑垃圾识别决策树,防尘布和瓦砾砂石的生产者精度为95%,白色塑料和地基渣土的生产者精度为90%,能精确的提取研究区内的建筑垃圾。研究表明决策树分类法在无人机高光谱遥感影像中实现建筑垃圾的识别与提取具有很好的分类准确度,同时也验证了无人机高光谱遥感在建筑垃圾分类提取领域的科学性和可行性,对未来建筑垃圾的分类识别工作具有一定的实际意义。

关键词：无人机高光谱遥感决策树建筑垃圾分类

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黄土坡面细沟侵蚀形态特征及横断面分异性

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水土保持学报 2025年第2期39卷 30-39,47页

作者：刘庆沈东辉和继军刘壮壮孙莉英蔡强国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水资源安全北京实验室北京100048 水利部科技推广中心北京100032 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

[目的]为探究细沟侵蚀及其形态特征的变化规律和横断面分布特征。[方法]通过室内人工模拟降雨试验和三维激光扫描技术,分析不同降雨强度和坡度条件下细沟侵蚀产流产沙和细沟形态分布特征。[结果] 1)降雨强度增大时,坡面产流产沙增幅显著... 详细信息

[目的]为探究细沟侵蚀及其形态特征的变化规律和横断面分布特征。[方法]通过室内人工模拟降雨试验和三维激光扫描技术,分析不同降雨强度和坡度条件下细沟侵蚀产流产沙和细沟形态分布特征。[结果] 1)降雨强度增大时,坡面产流产沙增幅显著,90 mm/h降雨强度时,细沟侵蚀量对总侵蚀量的贡献率达90%以上。2)细沟宽度、深度和细沟割裂度受降雨强度的影响明显,且均呈不同程度的增加,细沟割裂度、细沟最大深度与细沟侵蚀量呈极显著正相关。3)细沟横断面沿坡向变化较大,沟壁崩塌现象明显,60 mm/h降雨强度时细沟横断面多呈“窄浅”型分布,90 mm/h降雨强度时,细沟总体表现为沟头和细沟下部横断面呈“窄浅”型,在细沟中部表现为“宽深”型,细沟中部侵蚀较为严重。4)60 mm/h降雨强度时,细沟横断面指标总体为0.46~0.79,90 mm/h降雨强度时总体为0.41~0.85;90 mm/h降雨强度时,随着坡度的增加,细沟横断面指标波动性增强,表明细沟横断面空间分异性更加明显,细沟横断面形态的变化趋于不规则。[结论]研究结果为细沟侵蚀防治提供一定理论支持。

关键词：细沟侵蚀降雨强度细沟形态参数细沟横断面

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不同降雨-坡度条件下黄土坡面侵蚀泥沙颗粒特征研究

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生态学报 2025年

作者：刘壮壮和继军段光耀孙莉英蔡强国黎雪晴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水资源安全北京实验室中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院大学资源与环境学院

为探究不同降雨和坡度条件下黄土坡面侵蚀泥沙粒径分布及分选特征，更好地理解黄土坡面泥沙分离、输移和沉积过程，该研究以黄土高原两种典型土壤（黄土、沙黄土）为研究对象，在模拟人工降雨实验条件下，开展了10 m坡长下不同坡度（5&#... 详细信息

为探究不同降雨和坡度条件下黄土坡面侵蚀泥沙粒径分布及分选特征，更好地理解黄土坡面泥沙分离、输移和沉积过程，该研究以黄土高原两种典型土壤（黄土、沙黄土）为研究对象，在模拟人工降雨实验条件下，开展了10 m坡长下不同坡度（5°、7.5°、10°和15°）和降雨强度（60 mm/h和90 mm/h）条件下坡面侵蚀过程以及泥沙颗粒变化特征研究。结果表明：（1）60 mm/h雨强时，两种土壤侵蚀泥沙颗粒主要由粉粒和细砂组成，其含量占整个泥沙侵蚀量的65%—95%，且黄土、沙黄土分别在5°和7.5°以及7.5°和10°之间存在临界坡度，导致粉粒和细砂侵蚀规律相反；90 mm/h雨强时，两种土壤侵蚀泥沙颗粒级配更接近原状土。（2）60 mm/h雨强下，黄土和沙黄土黏粒富集率（Enrichment Ratio,ER）<1，粉粒的ER接近1，细砂粒的ER>1，侵蚀泥沙颗粒以细砂的富集为主。90 mm/h雨强下，两种土壤富集率规律相反，黄土仍以细砂的富集为主，沙黄土以黏粒的富集为主。（3）60 mm/h雨强下，各坡面随着降雨的持续，两种土壤d50值呈现降低的趋势，且d50值随坡度增加而减小；90 mm/h雨强下，两种侵蚀泥沙颗粒级配会更快速接近稳定。研究结果旨在揭示两种土壤侵蚀过程中泥沙粒径的变化规律，以期为黄土坡面流失机理的深入理解提供数据支撑和理论依据。

关键词：模拟降雨土壤侵蚀颗粒分选富集率黄土

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黄河三角洲潮沟网络形态特征的时空分异规律及其发育过程

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地理学报 2021年第9期76卷 2312-2328页

作者：牟奎南宫兆宁邱华昌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

潮沟是陆海生态系统交互作用的主要通道,具有高度的时空动态性。以黄河三角洲新旧河道为界,划分黄河北岸(Ⅰ区)、南岸东(Ⅱ区)、南岸西(Ⅲ区)为对比研究区,选择1998—2018年5个关键时间节点的遥感影像为数据源,利用GIS空间分析功能,定... 详细信息

潮沟是陆海生态系统交互作用的主要通道,具有高度的时空动态性。以黄河三角洲新旧河道为界,划分黄河北岸(Ⅰ区)、南岸东(Ⅱ区)、南岸西(Ⅲ区)为对比研究区,选择1998—2018年5个关键时间节点的遥感影像为数据源,利用GIS空间分析功能,定量表征了潮沟发育程度的典型形态特征参数,剖析了黄河改道、湿地恢复工程和外来物种入侵等因子对潮沟发育过程的影响,挖掘潮沟网络的时空演变规律。结果表明:(1)潮沟的形态特征具有明显的时空异质性。从1998年黄河改道初期至2004年湿地恢复初期,Ⅰ区各等级潮沟数量大幅减少;由于潮滩淤进和互花米草固滩作用,Ⅱ区潮沟数量、密度、分汊率呈现增长趋势,在2013年互花米草的快速扩张期,潮沟曲率、分汊率明显增大;Ⅲ区潮沟发育的等级、长度、密度最大,等级间的转化频率最高,湿地恢复工程导致低等级潮沟数量、长度明显减少,较强的海洋动力抑制了潮沟曲流的发育。(2)黄河改道和侧弯丁坝建设导致平均归槽长度(OPL)增大,潮沟网络的排水效率减少。互花米草的快速扩张使排水效率增大,OPL不断降低;潮沟发育程度Ⅲ区>Ⅱ区>Ⅰ区。(3)潮沟系统由快速变化青年期整体进入缓慢变化中年期,发育状态趋于动态平衡。研究成果有助于了解大范围潮沟的发育过程及演变机制,为沿岸潮滩开发与利用提供科学的决策支撑。

关键词：潮沟网络形态特征参数时空分异规律发育阶段性黄河三角洲

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湿地数字孪生技术及其应用综述

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测绘通报 2024年第2期 32-38页

作者：曹许悦孙永华王衍昭王一涵成星露张王宽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

湿地为自然界提供着巨大的生态服务功能,对维持区域、国家生态安全和促进可持续发展具有重要意义。数字孪生技术则为湿地的研究提供了一种新的方法和工具,既有助于理解湿地生态系统的运行机制,又可以推进湿地研究的智能化进程。本文将... 详细信息

湿地为自然界提供着巨大的生态服务功能,对维持区域、国家生态安全和促进可持续发展具有重要意义。数字孪生技术则为湿地的研究提供了一种新的方法和工具,既有助于理解湿地生态系统的运行机制,又可以推进湿地研究的智能化进程。本文将湿地特征与数字孪生技术相结合,研究分析了湿地数字孪生系统的构建可从湿地信息监测层、湿地信息处理层、湿地模型分析层和湿地应用交互层4个方面进行,从而实现信息化、数字化和智能化高度融合的湿地数字孪生系统。介绍了建立湿地数字孪生系统的关键技术,主要包括实时监测技术、高性能数据处理技术、复杂湿地模型和可视化交互技术等。从湿地资源动态监测、湿地分类、湿地生态系统评估、湿地旅游、湿地规划和管理5个方面探讨了数字孪生技术在湿地研究中的应用,并讨论了构建湿地数字孪生当前存在的问题,主要包括多源数据的融合、复杂湿地建模与优化、湿地多元场景可视化等,以期为数字孪生在湿地研究中进一步发展和应用提供参考。

关键词：数字孪生湿地研究系统架构湿地应用关键技术

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北运河流域植被覆盖度变化及其生态环境质量评估

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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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区域地面沉降研究进展与展望

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水文地质工程地质 2024年第4期51卷 167-177页

作者：朱琳宫辉力李小娟周超凡叶淼王海刚张可韩苗苗首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 水资源安全北京实验室北京100048 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 地面沉降机理与防控教育部重点实验室北京100048 河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站河北沧州061000 中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心) 北京100081

地面沉降是全球性重大地质环境问题,区域差异性地面沉降已经对城市基础设施、线性轨道交通和地下空间开发利用形成重大威胁,制约着经济和社会的可持续发展。围绕区域地表形变信息获取、地面沉降演变机制和模拟方面的研究进展进行系统阐... 详细信息

地面沉降是全球性重大地质环境问题,区域差异性地面沉降已经对城市基础设施、线性轨道交通和地下空间开发利用形成重大威胁,制约着经济和社会的可持续发展。围绕区域地表形变信息获取、地面沉降演变机制和模拟方面的研究进展进行系统阐述,重点分析了InSAR形变监测和多源形变数据融合的区域地表形变信息获取技术,基于室内土工试验数据和长时序观测数据,利用相关分析、统计分析和机器学习等方法分析地面沉降演变与各影响因素的关系。在此基础上,探讨了地下水流场—土体变形模型、数理统计模型和机器学习模型等地面沉降过程模拟模型的优缺点。发现多源形变数据融合能够提高区域地表形变信息的时空分辨率,地质构造、地层岩性、地下水开采和动静载荷等影响因素的差异性是造成地面沉降差异性演化的机制,地面沉降数学模型的计算效率与可解释性难以兼顾是当前沉降模拟存在的主要问题。据文献检索,当前研究主要关注地下水超量开采引发的地面沉降。进而提出未来区域地面沉降研究方向:在气候变化叠加新水情、新数据背景下,充分融合遥感大数据与野外观测站实测小数据集,耦合基于物理机制的模型和机器学习模型,优化集成InSAR、GeoAI、云平台等技术的最新进展,揭示全球气候变化和人类活动综合作用下的区域地面沉降演变机制,为区域地面沉降防控和城市安全提供技术支撑。

关键词：地面沉降合成孔径雷达干涉测量演化机制机器学习耦合模型

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基于ROC曲线的永久散射体识别最佳阈值定量筛选

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遥感学报 2021年第10期25卷 2083-2094页

作者：王彦兵王聪赵亚丽李小娟余洁朱琳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 不详

永久散射体识别是用PS-InSAR方法获取地面沉降数据的关键环节之一,其最佳阈值的设定直接影响PS点的精度和密度。本文基于大数据统计的分析方法——ROC曲线法定量分析和确定PS点识别的最佳阈值。选择3种典型的PS识别方法,绘制每种方法在... 详细信息

永久散射体识别是用PS-InSAR方法获取地面沉降数据的关键环节之一,其最佳阈值的设定直接影响PS点的精度和密度。本文基于大数据统计的分析方法——ROC曲线法定量分析和确定PS点识别的最佳阈值。选择3种典型的PS识别方法,绘制每种方法在不同阈值条件下的ROC曲线图,当ROC曲线下面积越大,方法越优。依据最佳阈值位于ROC曲线左上部位的特征,采用敏感度与特异度之和(Se+Sp)最大的方法可定量判定出最佳阈值的取值。在最佳阈值条件下,识别的PS点具有正选率足够高、误选率足够小,PS点的密度足够大的特性。为进一步验证该方法的可行性,本文以北京龙潭公园地区为PS识别的实验区,用振幅离差指数法、相关系数法,以及两种阈值相结合的双阈值法3种方法进行实验识别PS点,并根据ROC曲线判得3种方法的最佳阈值。研究结果发现:(1)振幅离差TD识别PS点的最佳阈值为0.45;相干系数Tγ识别PS点的最佳阈值为0.45;振幅离差TD、相干系数Tγ双重阈值识别PS点的最佳阈值(T_(D),Tγ)为(0.50,0.50)。(2)用振幅离差T_(D)和相干系数Tγ双阈值法识别PS点,得到的ROC曲线下面积AUC=0.762,高于单阈值法,表明双重阈值法识别PS点优于单一阈值的PS点识别方法。研究表明ROC曲线可定量化确定PS点的最佳阈值,而且该方法可进一步推广于GIS空间分析、遥感解译过程中阈值的定量化筛选。

关键词：遥感 ROC曲线永久散射体相干系数振幅离差双阈值法地面沉降

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