检索结果-内蒙古大学图书馆

地理科学进展 2021年第10期40卷 1746-1760页

作者：菅艺伟付瑾周丰北京大学城市与环境学院北京100871 北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

极端降水在全球范围内呈现广泛增强的趋势,对农业生态系统的影响不容忽视。水稻作为重要的粮食作物,其产量的年际波动受到极端降水的影响,然而其响应机理和时空敏感性尚未厘清。论文总结了极端降水在水稻主产区的时空格局及对产量的影... 详细信息

极端降水在全球范围内呈现广泛增强的趋势,对农业生态系统的影响不容忽视。水稻作为重要的粮食作物,其产量的年际波动受到极端降水的影响,然而其响应机理和时空敏感性尚未厘清。论文总结了极端降水在水稻主产区的时空格局及对产量的影响程度,梳理了极端降水对水稻产量的生理、化学和物理过程的影响机制,对比分析了多个主流方法(统计模型和作物过程模型)的输入数据和应用上的优缺点。结果表明,极端降水增加1%导致水稻减产0.02%~0.5%,主要通过增加养分流失和造成淹水胁迫等途径。然而当前研究仍难以明确水稻产量如何响应于极端降水的不同特征值(强度、频次、持续时间等)及其敏感性的时空差异,尚未完善极端降水对水稻各产量组成的影响机理,同时缺乏作物模型与统计模型等相结合的研究方法,造成水稻产量预测的不确定性。建议未来相关研究应加强田间观测、控制性实验与模型改进,定量解析极端降水对产量的影响机理,促进模型—数据融合,提高数据精度以更好地模拟极端降水事件下的水稻产量,为优化当前稻作系统和建立气候智能型农业奠定理论基础。

关键词：极端降水水稻产量气候变化统计模型过程模型

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应用XCT断层扫描技术和GAN深度学习模型的多孔介质微观结构定量研究

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生态环境学报 2024年第1期33卷 119-130页

作者：李雪莹陆峥何源杨晓帆北京师范大学/环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学/地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875

物质在土壤中的迁移转化行为是研究地下水动力学的核心问题。定量化表征多孔介质拓扑结构并计算分析相关表面形态学参数,为研究复杂介质内物质运移微观机理提供了重要的数据基础和参数。应用微米级X射线计算机断层扫描(XCT)和图像处理技... 详细信息

物质在土壤中的迁移转化行为是研究地下水动力学的核心问题。定量化表征多孔介质拓扑结构并计算分析相关表面形态学参数,为研究复杂介质内物质运移微观机理提供了重要的数据基础和参数。应用微米级X射线计算机断层扫描(XCT)和图像处理技术,结合前沿的机器学习算法重建和定量分析多孔介质微观结构,可快速、批量创建高分辨率的复杂多孔介质研究样本。首先采用XCT技术,提取石英砂和散装土壤两类典型多孔介质的微观孔隙结构;而后基于生成对抗神经网络(GAN)模型重构复杂多孔介质的微观空间结构,与XCT扫描图像进行交叉验证;最后,计算获取Minkowski形态学参数,并基于多孔介质微观结构开展计算流体力学(CFD)数值模拟,计算石英砂和土壤多孔介质内的流动特征和渗透率。结果表明:1)GAN生成的合成数据与原始数据符合KS同分布,说明GAN能够成功合成与原始图像结构空间分布模式一致的图像;2)Minkowski宏观参数评价误差的较小,KS同分布结果表明,多孔介质样本的结构异质性会在一定程度上影响GAN模型的计算精度和效率;3)Open FOAM模拟计算得到的渗透率结果表明,GAN模型生成的多孔介质图像与原始图像具有一致的统计特征和物理性质。综上,综合运用前沿的XCT扫描、图像处理技术和机器学习算法,构建了土壤微观结构重建和定量分析模型,并结合多孔介质形态学和计算流体力学方法对模型进行了验证和分析。该研究为多孔介质微观结构研究提供了新技术和新方法,为进一步研究复杂多孔介质内溶质运移提供了科技支撑。

关键词：多孔介质 XCT断层扫描 GAN模型 Minkowski参数计算流体力学渗透率

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1982—2017年黑河流域植被指数动态及其对气候变化与生态建设工程的响应

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中国沙漠 2023年第3期43卷 96-106页

作者：韩子言蒙吉军邹易朱利凯北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 华东师范大学地理科学学院地理信息科学教育部重点实验室上海200241

为改善黑河流域生态系统整体功能,缓解植被退化趋势,中国自2000年起先后在黑河流域实施了一系列生态建设工程。在气候变化背景下,客观衡量生态建设工程的效益具有重要意义。本研究基于1982—2017年归一化差异植被指数(NDVI)数据集和气... 详细信息

为改善黑河流域生态系统整体功能,缓解植被退化趋势,中国自2000年起先后在黑河流域实施了一系列生态建设工程。在气候变化背景下,客观衡量生态建设工程的效益具有重要意义。本研究基于1982—2017年归一化差异植被指数(NDVI)数据集和气候数据,采用趋势分析研究黑河流域植被的动态变化,结合偏相关分析和残差分析来剥离气候变化和生态建设工程对植被的影响。结果表明:(1)1982—2017年黑河流域植被NDVI总体波动上升,2000年后NDVI增加速率呈上升趋势;(2)气温和降水的增加趋势对NDVI起正向作用,且降水增加对NDVI的影响更显著;(3)自2000年生态建设工程实施后,人类活动对植被NDVI变化的影响占据主导地位,30.18%的研究区受到生态建设工程的正向影响,其中在耕地和林地的表现尤为突出。这表明生态建设工程对黑河流域植被增加产生重要影响。

关键词： NDVI 气候变化生态建设工程土地覆被黑河流域

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裂隙优势流入渗诱发堆积层滑坡浅层破坏机理研究

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岩土工程学报 2024年第6期46卷 1136-1145页

作者：黄晓虎魏兆亨易武郭飞黄海峰肖宇煌三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北宜昌443002 湖北省地质环境总站湖北武汉430034

土体裂隙为雨水提供了入渗通道,沿此通道形成的优势流主导着降雨入渗过程,导致滑坡稳定性逐步恶化,促使变形持续发展。以徐洼滑坡为例,结合地质勘察、现场宏观巡查以及监测数据等,在分析徐洼滑坡变形特征的基础上,阐明裂隙对滑坡浅层破... 详细信息

土体裂隙为雨水提供了入渗通道,沿此通道形成的优势流主导着降雨入渗过程,导致滑坡稳定性逐步恶化,促使变形持续发展。以徐洼滑坡为例,结合地质勘察、现场宏观巡查以及监测数据等,在分析徐洼滑坡变形特征的基础上,阐明裂隙对滑坡浅层破坏的影响,利用数值模拟,分析不同深度裂隙引起的优势流入渗过程,在此基础上,通过无限边坡模型,计算优势流作用下浅层滑坡的稳定性演化特征,最终厘清优势流入渗诱发浅层破坏机理。研究表明:(1)裂隙提高了坡体的透水性,坡体变形与裂隙发育相互促进,而引起浅层破坏的往往是滑坡变形产生地表拉张裂隙的持续演化;(2)裂隙改变了雨水的入渗过程,一部分沿坡体表面向下垂直入渗,一部分沿裂隙入渗至裂隙末端向四周扩散,随着裂隙发育,降雨入渗由优势流主导;(3)滑坡变形与裂隙发育的关系密切,无裂隙时,坡体仅表层处于不稳定状态,表现为表层侵蚀破坏,随着裂隙演化,裂隙影响深度内坡体处于不稳定状态,表现为滑动破坏,裂隙末端的暂饱和区为最危险滑面。

关键词：堆积层滑坡优势流入渗失稳机理变形特征浅层破坏

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1984—2019年广西土壤pH演变特征

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生态学杂志 2024年第11期43卷 3317-3323页

作者：李金梅黄梅康吉利刘文奇侯显达王铄今贾书刚刘书田侯彦林南宁师范大学广西地标作物大数据工程技术研究中心南宁530001 南宁师范大学广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁530001 南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室南宁530001 南宁师范大学地理科学与规划学院南宁530001 广西壮族自治区土壤肥料工作站南宁530007

土壤酸化使土壤生产能力下降。为探究1984—2019年期间广西土壤pH变化情况,采用地统计学、动态度和分布指数等方法,分析项目采样点数据及2010—2019年的长期观测数据。结果表明:1984—2019年,广西土壤pH下降,由不均匀分布演变为相对连... 详细信息

土壤酸化使土壤生产能力下降。为探究1984—2019年期间广西土壤pH变化情况,采用地统计学、动态度和分布指数等方法,分析项目采样点数据及2010—2019年的长期观测数据。结果表明:1984—2019年,广西土壤pH下降,由不均匀分布演变为相对连续的片状分布;土壤pH等级面积占比为等级2>等级3>等级4>等级1>等级5>等级6;土壤pH以等级2和等级3为主,1984年占76.71%,2019年占84.84%;在变化速度方面,等级1(-1.99%)和等级5(0.44%)的变化最为迅速,动态度为等级1>等级6>等级5>等级2>等级3>等级4;在不同高程区,等级6的pH分布指数曲线波动显著。

关键词：土壤酸碱度时空演变地统计学广西

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不该遗忘的华莱士

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生物多样性 2023年第12期31卷 5-9页

作者：张健王志恒车静王彦平马克平华东师范大学生态与环境科学学院浙江天童森林生态系统国家野外科学观测研究站/全球变化与复杂生态系统研究中心上海200241 北京大学城市与环境学院生态研究中心北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 中国科学院昆明动物研究所遗传资源与进化国家重点实验室&云南省高黎贡山生物多样性与生态安全重点实验室昆明650223 南京师范大学生命科学学院南京210023 中国科学院植物研究所北京100093

2023年是阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士(Alfred Russel Wallace,1823-1913)诞辰200周年和逝世110周年。华莱士是19世纪杰出的博物学家、探险家、地理学家、生物学家和人类学家。他与达尔文共同提出了自然选择理论;他是动物地理分... 详细信息

2023年是阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士(Alfred Russel Wallace,1823-1913)诞辰200周年和逝世110周年。华莱士是19世纪杰出的博物学家、探险家、地理学家、生物学家和人类学家。他与达尔文共同提出了自然选择理论;他是动物地理分布学说的重要奠基人,被誉为“生物地理学之父”;他是一名人类学研究的先行者,树立了科学与人文相统一的典范。他一生撰写了22本书和508篇科学论文(Sochaczewski,2012)。

关键词：动物地理分布自然选择理论生物地理学拉塞尔人类学研究阿尔弗雷德博物学家达尔文

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西南天山造山带现今地壳构造变形有限元模拟

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：蔡剑锋温扬茂郭倩王宇飞许才军武汉大学测绘学院地球空间环境与大地测量教育部重点实验室自然资源部地球物理大地测量重点实验室

作为世界上最年轻的复活型内陆造山带，天山现今构造变形复杂而剧烈，地震活动频繁，是研究陆内造山过程及其动力学机理的天然实验室。以GPS(Global Positioning System)观测的地壳水平运动速率为约束，充分考虑区域内主要活动断裂，结... 详细信息

作为世界上最年轻的复活型内陆造山带，天山现今构造变形复杂而剧烈，地震活动频繁，是研究陆内造山过程及其动力学机理的天然实验室。以GPS(Global Positioning System)观测的地壳水平运动速率为约束，充分考虑区域内主要活动断裂，结合岩石圈分层结构参数，建立了西南天山及其相邻区域的三维弹性-粘弹性有限元模型，模拟计算了研究区域内的地表形变场、区域主应变率、主要活动断层的应力积累速率及其库仑应力变化率。模拟结果表明天山区域应力场以南北向挤压为主，造山带内部平均应变率为3.5×10-8/a；柯坪断裂、迈丹断裂和那拉提断裂均具有较高的应力积累速率，未来发生强震的可能性较高，其中柯坪断裂的西段库仑应力增长速率最快，高达1.5 kPa/a；通过设置不同块体单独加载的数值模拟实验，分析了帕米尔高原和塔里木盆地在西南天山构造演化中所扮演的角色，在帕米尔高原与塔里木盆地交界以东，天山区域主要受到塔里木盆地推挤与帕米尔高原向东挤出的共同作用，而在交界以西主要受到帕米尔高原的北向推挤作用，塔里木盆地作用有限。模拟结果定量给出了天山主要断裂的应力积累模式，揭示了南天山西段汇聚变形可能的动力学机制，为该地区未来地震危险性评估提供了有力支撑。

关键词：天山造山带有限元模拟 GPS速度场地壳形变库仑应力变化

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地表温度“源—汇”景观贡献度的影响因素分析

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地理学报 2022年第1期77卷 51-65页

作者：吴健生何海珊胡甜北京大学城市规划与设计学院城市人居环境科学与技术重点实验室深圳518055 北京大学城市与环境学院地表过程与模拟教育部重点实验室北京100871 首都经济贸易大学城市经济与公共管理学院北京100070

在中国快速城市化进程中,城市热岛是严重的环境问题之一。探究城市热岛的影响因素,建立与自然因子、社会经济因子、景观形态因子的关联,对解决中国“城市病”,实现可持续发展具有重要的意义。本文首先在全国尺度上基于地表温度“源—汇... 详细信息

在中国快速城市化进程中,城市热岛是严重的环境问题之一。探究城市热岛的影响因素,建立与自然因子、社会经济因子、景观形态因子的关联,对解决中国“城市病”,实现可持续发展具有重要的意义。本文首先在全国尺度上基于地表温度“源—汇”景观指数识别地表温度的“源”景观/“汇”景观,在此基础上计算“源—汇”景观贡献度及其效应,分析其时空演变规律;其次,基于空间杜宾模型分析自然因子、社会经济因子和景观形态因子对“源—汇”景观贡献度的影响,结果发现:①2005—2015年间,可缓解热岛效应的省份冬季较夏季多,冬季“强”和“较弱”景观贡献度比值区域集中分布在中国北部和南部;夏季“强”的“汇”与“源”景观贡献度比值区域集中分布在中国北部地区。②对于本地因子,景观形态对“源”或“汇”景观贡献度的影响较大,缓解热岛效应将附近小“汇”斑块结合来降低地表温度“汇”景观的离散度;其次,夏季适当在“源”景观里增加相对湿度、并增加其植被覆盖率,严格控制“源”景观和“汇”景观的建筑密度及建筑高度,可达到最佳降温效果。③邻域因子中相对湿度和建筑密度的影响更大,景观形态中增加“源”景观的离散度及其边缘密度,或增加“汇”景观集聚度,简化其形状均有利于缓解邻域的热岛效应。

关键词：地表温度 “源—汇”景观景观贡献度空间杜宾模型中国

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花瓣形棒束通道内单气泡上升行为数值模拟研究

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原子能科学技术 2023年第10期57卷 1899-1909页

作者：张文超李嘉元杨光孙建闯金光远蔡伟华东北电力大学热流科学与核工程实验室吉林省吉林市132012 清华大学先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

气泡行为对两相流动与换热特性有重要影响。为了研究花瓣形棒束通道内气泡的动力学特性,采用流体体积法(VOF)模拟了静水中气泡在棒束通道内的气泡行为,获得了不同初始尺寸气泡的运动轨迹、形状和上升速度。结果表明,气泡在上升过程中存... 详细信息

气泡行为对两相流动与换热特性有重要影响。为了研究花瓣形棒束通道内气泡的动力学特性,采用流体体积法(VOF)模拟了静水中气泡在棒束通道内的气泡行为,获得了不同初始尺寸气泡的运动轨迹、形状和上升速度。结果表明,气泡在上升过程中存在横向移动现象。气泡初始尺寸越小,横向位移幅度越大,在上升过程中越容易碰触到花瓣形螺旋棒。随着气泡尺寸的增大,气泡稳定速度增大,稳定速度维持在0.2 m/s左右。气泡上升运动行为研究可以明晰花瓣形棒束通道内的气泡行为机理,为揭示两相流流动与换热机理奠定基础。

关键词：花瓣形棒束通道气泡轨迹气泡形状气泡上升速度数值模拟

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利用光学遥感影像光流场模型进行地表形变分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第8期49卷 1314-1329页

作者：丁明涛陈浩杰李振洪刘振江长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 黄土科学全国重点实验室陕西西安710054 长安大学地学与卫星大数据研究中心陕西西安710054 自然资源部生态地质与灾害防控重点实验室陕西西安710054 智慧地球重点实验室北京100029

光学遥感影像像素偏移量追踪是反演同震形变场和监测滑坡的一种重要手段。基于相关性匹配的传统像素偏移量追踪方法,通过搜索相关性最强的匹配窗口估计中心像素的位移,计算效率低且在大梯度形变区域失相关现象严重,存在形变边界提取不... 详细信息

光学遥感影像像素偏移量追踪是反演同震形变场和监测滑坡的一种重要手段。基于相关性匹配的传统像素偏移量追踪方法,通过搜索相关性最强的匹配窗口估计中心像素的位移,计算效率低且在大梯度形变区域失相关现象严重,存在形变边界提取不精确的问题。为高效获取精确的地表形变,将计算机视觉领域的光流场模型引入像素偏移量追踪问题,提出适用于光学遥感影像反演地表形变的光流场方法,给出像素偏移量时序反演的加权改进算法。通过塔吉克斯坦同震形变场模拟实验,评估光流场方法估计地表形变场的可行性及其在最小可探测形变方面的性能;通过加州地震同震形变场反演和白格滑坡偏移量估计实验,讨论光流场方法的计算效率优势和形变区域提取的精确性;通过白格滑坡时序形变分析,进一步论述利用光流场方法估计大梯度形变的有效性和时序反演加权改进算法的鲁棒性。结果显示,相比于传统窗口相关性匹配方法,光流场方法的偏移量追踪精度为0.032像素,计算效率提升了20倍左右,形变区范围提取精度提升了25.9%;改进的加权时序反演算法将光学遥感影像东西向和南北向位移估计的不确定性分别降低了16.2%和12.4%。

关键词：光流场方法滑坡同震形变计算效率加权时序反演算法

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