检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 2066-2074页

作者：乔智姜群鸥律可心高峰北京林业大学水土保持学院北京100038 北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100038

随工业化及社会经济迅速发展,水源地面临的水体污染、恶化不断加剧,开展有效的水质监测是水源保护的重要前提。密云水库是北京重要的地表水源地,在保护首都水源安全方面发挥着重要作用。为更精准的监测密云水库水质参数及污染程度,采用... 详细信息

随工业化及社会经济迅速发展,水源地面临的水体污染、恶化不断加剧,开展有效的水质监测是水源保护的重要前提。密云水库是北京重要的地表水源地,在保护首都水源安全方面发挥着重要作用。为更精准的监测密云水库水质参数及污染程度,采用4期无人机高光谱遥感数据,基于随机子空间的集成深度置信神经网络算法(EDBN),构建密云水库水质参数反演模型,对密云水库总氮(TN)、总磷(TP)两项水质参数进行反演。首先,采用基于递归特征消除法对高光谱影像降维处理,将光谱数据与地面水质监测数据进行叠加,通过最小化训练过程中误差来确定隐藏层数、神经节点数等网络结构参数;然后采用由知识源域向网络迁移方式逐步拓展网络,对密云水库总氮和总磷两个水质参数进行训练并对结果进行验证;最后,反演密云水库潮河大坝和白河大坝区域水质参数,揭示其主要水质参数时空演变规律。研究结果显示:(1)构建总氮、总磷反演模型R^(2)分别为0.8355、0.7703,MSE分别为0.0153、0.0008,这表明基于随机子空间的集成深度置信神经网络算法模型对密云水库水质参数反演效果较好;(2)密云水库总氮浓度变化随季节发生一定波动,在夏季浓度较低,秋季相对较高。总磷浓度变化相对平稳,表明密云水库周边区域对磷污染控制效果良好;(3)白河大坝区域水质优于潮河大坝区域,总氮浓度相对偏高,整体处于Ⅲ类水平。而总磷浓度较低,整体处于Ⅱ类水平,较好时可以达到Ⅰ类水平。整体水质可以满足饮用水源的标准,但仍需加强对氮、磷污染物有效监管。研究结果将为密云水库水质高效监测与水源保护提供重要科学依据。

关键词：无人机高光谱深度神经网络算法水质反演密云水库

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黄土塬地貌区滑坡灾害易发性量化评估及关键驱动因子

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北京师范大学学报(自然科学版) 2025年第2期61卷 255-267页

作者：陈丹璐安雪莲邵怀勇李文然潘明辰文海家孙德亮成都理工大学地理与规划学院重庆师范大学地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆师范大学地理与旅游学院供销环境科技有限公司重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室

聚焦黄土塬地貌区滑坡灾害，综合考虑地形地貌、水文、土壤等因素，针对黄土塬地貌区滑坡易发性评价建立了综合量化评价体系.利用LightGBM模拟黄土高原黄土塬滑坡易发性，选取5个精度指标评估其预测性能与鲁棒性，运用SHAP算法解析诱发... 详细信息

聚焦黄土塬地貌区滑坡灾害，综合考虑地形地貌、水文、土壤等因素，针对黄土塬地貌区滑坡易发性评价建立了综合量化评价体系.利用LightGBM模拟黄土高原黄土塬滑坡易发性，选取5个精度指标评估其预测性能与鲁棒性，运用SHAP算法解析诱发因素对模拟结果的影响，揭示黄土塬地貌区滑坡易发性发生机制.研究发现，LightGBM模型对黄土塬滑坡易发性具有较强的模拟与预测能力（AUC为0.844),SHAP算法能较好地辨识出黄土塬地貌区滑坡易发性关键驱动因子，即距道路距离、年均降雨量、地形起伏度、人口密度、地表切割深度、坡长等，在此基础上绘制了研究区滑坡易发性风险图，为区域滑坡治理及滑坡灾害的防灾减灾提供了关键理论依据.

关键词：黄土滑坡易发性评价黄土塬地貌机器学习可解释性分析

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考虑施工角度影响的盾构施工地表变形计算方法

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中国铁道科学 2022年第4期43卷 41-52页

作者：赵伯明王潇王子珺北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国建筑股份有限公司北京100029

针对既有方法计算盾构掘进施工引起的地表变形时没有考虑盾构俯仰角、隧道轴线倾角等施工角度影响的问题,基于修正源汇法公式和明德林解,推导建立考虑施工参数、地层参数的盾构掘进过程中地表变形的修正计算方法。以武汉地铁6号线工程... 详细信息

针对既有方法计算盾构掘进施工引起的地表变形时没有考虑盾构俯仰角、隧道轴线倾角等施工角度影响的问题,基于修正源汇法公式和明德林解,推导建立考虑施工参数、地层参数的盾构掘进过程中地表变形的修正计算方法。以武汉地铁6号线工程实例为背景,将该方法与既有理论计算和数值模拟结果进行对比;在证实该方法有效性的基础上,进一步探讨施工角度对地表变形的影响规律。结果表明:随着掘进距离增大,来自施工角度的影响逐渐明显;不同施工角度下,地表变形主要差别出现在沉降槽最低部位;施工角度越大,隧道轴线上方地表变形越大,且最大沉降位置出现于开挖面后方约25 m处;不同施工角度下盾构掘进地表变形不同,施工角度分别取0°与3°时的地表变形最大相差约5 mm。修正计算方法考虑了施工角度对地表变形的影响,从而完善了盾构掘进施工中的既有计算方法。

关键词：盾构施工俯仰角隧道轴线倾角修正源汇法明德林解地表变形

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页岩有机质限域空间内的气水相互作用

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煤炭学报 2025年第5期50卷 2581-2595页

作者：张楚姚艳斌冯鹏张雨恒常州大学安全科学与工程学院江苏常州213164 中国地质大学(北京)煤层气开发利用国家工程研究中心煤储层物性实验室北京100083 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 同济大学土木工程学院上海200092

页岩储层中基质-流体之间的复杂相互作用对评估页岩气资源量和开发潜力至关重要。传统研究受限于数学表征模型假设较多的固有劣势,对不同尺度储集空间内气水吸附行为及其赋存规律的刻画仍不完善,使得限域空间内的气水相互作用过程和机... 详细信息

页岩储层中基质-流体之间的复杂相互作用对评估页岩气资源量和开发潜力至关重要。传统研究受限于数学表征模型假设较多的固有劣势,对不同尺度储集空间内气水吸附行为及其赋存规律的刻画仍不完善,使得限域空间内的气水相互作用过程和机制尚不明确。鉴于此,选取6组四川盆地海相龙马溪组页岩,对提取的干酪根开展干燥和含水条件下的甲烷吸附试验,而后采用分子模拟方法和改进的Ono-Kondo模型表征微纳米孔隙中气水吸附行为,最后探讨微纳米限域空间内气水相互作用机制。结果表明:干燥条件下甲烷填充吸附行为对总甲烷吸附量起主要贡献,同时甲烷填充吸附主要发生在微孔中,甲烷表面吸附则主要在中孔中。在含水条件下,甲烷的吸附行为会发生显著变化,原本在干燥条件下以填充吸附为主的样品会转变为以表面吸附为主。水分子以簇状分布堵塞占据微孔空间,并驱使甲烷至高能含硫位点周围,从而显著降低甲烷的填充吸附能力;相比之下,由于水分子和甲烷吸附位点的差异,水分子对中孔中甲烷表面吸附行为的影响相对较小。

关键词：页岩有机质气水作用吸附行为限域空间分子模拟

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耦合多期扩展规律和空间异质性的城市扩展元胞自动机模拟

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地理与地理信息科学 2024年第1期40卷 26-36页

作者：李启源王海军曾浩然彭小桃孙端陈睿武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 自然资源部国土空间规划与开发保护重点实验室北京100871 中规院(北京)规划设计有限公司北京100044 自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室广东广州510631 广东省国土资源测绘院广东广州510663

城市扩展模拟对优化城市空间结构和制定合理规划目标具有重要意义,元胞自动机为城市扩展模拟提供了方法支撑,但综合表达城市扩展时空复杂性的耦合模型仍较少。该文提出一种耦合多期扩展规律和空间异质性的元胞自动机模型(Multi-Temporal... 详细信息

城市扩展模拟对优化城市空间结构和制定合理规划目标具有重要意义,元胞自动机为城市扩展模拟提供了方法支撑,但综合表达城市扩展时空复杂性的耦合模型仍较少。该文提出一种耦合多期扩展规律和空间异质性的元胞自动机模型(Multi-Temporal and Spatial Cellular Automata,MTS-CA),首先从多方面刻画城市扩展特征并计算各时期与模拟目标期的特征相似性,由此为不同时期的城市扩展规律分配权重;然后利用自组织映射神经网络对城市空间进行分区,挖掘不同空间特征下的扩展规则,表达空间异质性;最后将各时期的局部空间转换规则加权融合得到耦合模型的转换规则。以上海市为研究区验证模型的有效性,结果发现:①城市扩展过程并不是简单的马尔可夫过程,顾及多期扩展规律的模型能更充分表达城市扩展机制,且扩展特征的相似性可在一定程度上表征扩展规律的一致性;②挖掘城市扩展规律时,使用地理分区策略可顾及空间异质性,使局部区域概率分布的匹配效果更佳,进而提升模拟精度;③MTS-CA可以顾及城市扩展的时空复杂性,实现更准确、合理的城市扩展模拟。

关键词：城市扩展地理相似性元胞自动机地理模拟时空复杂性

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全堵塞周期内透水砖路面的下渗-产流模型研究

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水资源保护 2023年第5期39卷 25-31,98页

作者：杜晓丽杨明哲尹子杰崔瀚武北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室北京100044 北京节能减排与城乡可持续发展省部共建国家协同创新中心北京100044

采用下渗曲线扣损法对不同堵塞程度透水砖路面的场次降雨产流进行模拟,研究适用于全堵塞周期内透水砖的下渗-产流模型。结果表明:4种下渗-产流模型对不同堵塞程度透水砖产流数据拟合效果由好到差依次为Horton模型、Kostiakov模型、Green... 详细信息

采用下渗曲线扣损法对不同堵塞程度透水砖路面的场次降雨产流进行模拟,研究适用于全堵塞周期内透水砖的下渗-产流模型。结果表明:4种下渗-产流模型对不同堵塞程度透水砖产流数据拟合效果由好到差依次为Horton模型、Kostiakov模型、Green-Ampt模型、Philip模型,Horton模型可以更好地描述全堵塞周期内透水砖路面的场次降雨产流过程;透水砖堵塞程度和降雨重现期均会影响4种模型对下渗产流过程的模拟效果,Horton模型和Kostiakov模型的模拟效果随透水砖堵塞程度增加而提高,Green-Ampt模型和Philip模型的模拟效果则随堵塞程度增加而降低;4种模型对全堵塞周期内透水砖产流过程的模拟效果均随降雨重现期增大呈现先降低后升高的趋势;基于模拟效果,引入堵塞程度和降雨强度修正Horton模型,建立了适用于不同堵塞程度透水砖路面的下渗产流模型。

关键词：透水砖全堵塞周期堵塞程度降雨强度下渗-产流模型

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黄土高原生态保护和高质量发展现状、问题与建议

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中国科学院院刊 2023年第8期38卷 1110-1117页

作者：傅伯杰刘彦随曹智王壮壮武旭同中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101

黄河流域生态保护和高质量发展已上升为国家战略。2021年《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》的发布与实施,促使黄土高原生态建设进入了生态治理成效巩固、经济社会发展转型的关键期。文章系统总结了黄土高原生态建设与社会经济... 详细信息

黄河流域生态保护和高质量发展已上升为国家战略。2021年《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》的发布与实施,促使黄土高原生态建设进入了生态治理成效巩固、经济社会发展转型的关键期。文章系统总结了黄土高原生态建设与社会经济发展的现状特点和主要问题,从生态系统稳定性和可持续性提升、社会经济系统绿色转型、国土空间科学布局、全流域统筹协调治理等方面提出对策建议,为黄土高原乃至黄河流域生态保护和高质量发展提供科技支撑。

关键词：生态保护高质量发展人地系统乡村振兴黄土高原

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植被变化对气候的反馈机制及调节效应

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生态学报 2023年第19期43卷 7830-7840页

作者：赵东升王珂崔耀平中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100149 河南大学黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室开封475004 河南大学地理与环境学院开封475004

植被通过光合作用固定大气中的CO_(2)来减缓温室效应,同时植被也通过改变地表能量收支影响温室效应。在过去的气候-植被研究中,大多关注气候变化对植被的影响,而植被对气候反馈的研究相对较少。植被通过调节地表能量收支、水通量等重要... 详细信息

植被通过光合作用固定大气中的CO_(2)来减缓温室效应,同时植被也通过改变地表能量收支影响温室效应。在过去的气候-植被研究中,大多关注气候变化对植被的影响,而植被对气候反馈的研究相对较少。植被通过调节地表能量收支、水通量等重要地气过程影响局地、区域乃至全球气候,在气候变化中的作用十分重要。因此,需要厘清植被对气候的反馈效应机制及其结果,并识别其地域差异。从生物地球物理和生物地球化学过程两方面分析植被与气候之间的作用机制,对全球及关键区域内植被变化对局地、区域乃至全球的气候反馈效应进行了系统总结:(1)生物地球物理反馈的区域特征明显,生物地球化学反馈则表现在全球尺度上,二者相互作用但难以统一;(2)植被破坏带来的气候影响在气温效应方面与生态系统的类型及地理分布相关:热带森林破坏带来增温效应,北方森林破坏带来降温效应,温带森林破坏则会通过增加森林反照率抵消丢失的固碳降温效应,气温效应表现不明显;(3)当前研究对关键过程机制考虑不够完善,不同研究方法的结果差异较大,且缺乏高质量观测数据的验证;同时考虑生物地球物理和生物地球化学的净气候反馈研究尚无法支撑植树造林对气候变化单一减缓作用的常规理解。本文可为科学评估植树造林对气候变化作用的方向与强度提供理论依据。

关键词：植被变化气候效应反馈机制博弈

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长江中游城市群水资源生态足迹时空演变及其驱动因素分析

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长江流域资源与环境 2023年第1期32卷 83-92页

作者：张婉玲邹磊夏军宋进喜乔云峰西北大学城市与环境学院陕西省地表系统与环境承载力重点实验室陕西西安710127 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程院重点实验室北京100101 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

客观核算城市群水资源生态足迹,对评估区域水资源盈亏状况和衡量水资源的可持续利用具有重要意义。基于“省公顷”修正水资源均衡因子,计算并分析2000~2019年长江中游城市群水资源生态足迹时空演变规律,并利用地理探测器探究其驱动因素... 详细信息

客观核算城市群水资源生态足迹,对评估区域水资源盈亏状况和衡量水资源的可持续利用具有重要意义。基于“省公顷”修正水资源均衡因子,计算并分析2000~2019年长江中游城市群水资源生态足迹时空演变规律,并利用地理探测器探究其驱动因素。结果表明:(1)2000~2019年长江中游城市群水资源生态足迹整体呈波动增长态势,增幅为34.63%;(2)长江中游城市群水资源生态足迹区域差异显著,其中武汉城市圈水资源生态足迹北部高于南部,环鄱阳湖城市群水资源生态足迹呈“西高东低”的分布格局,环长株潭城市群水资源生态足迹北部和东南部地区高于中部地区;(3)水资源生态足迹强度是长江中游城市群水资源生态足迹时空演变的主要驱动因素,具有最高解释力的交互因子为水资源生态足迹强度和GDP。该研究结果可为决策者因地制宜制定区域水资源管理政策提供科学依据。

关键词：水资源生态足迹水资源均衡因子省公顷地理探测器长江中游城市群

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地球关键带研究评述:现状与展望

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土壤学报 2024年第2期61卷 308-318页

作者：杨顺华宋效东吴华勇吴克宁张甘霖土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083 自然资源部土地整治重点实验室北京100035 中国科学院流域地理学重点实验室(中国科学院南京地理与湖泊研究所) 南京210008 中国科学院大学现代农业科学学院北京100049

近20年来,国际上兴起的“地球关键带”研究,为重新审视地球表层系统内水、土、气、生、岩等各要素的功能及其内在关联提供了新思路。通过搜集2001—2021年间国内外地球关键带研究文献,应用引文空间(CiteSpace)技术进行文献计量分析,梳... 详细信息

近20年来,国际上兴起的“地球关键带”研究,为重新审视地球表层系统内水、土、气、生、岩等各要素的功能及其内在关联提供了新思路。通过搜集2001—2021年间国内外地球关键带研究文献,应用引文空间(CiteSpace)技术进行文献计量分析,梳理地球关键带的研究历史与现状,为自然资源综合管理和国土空间生态修复提供理论依据和决策支持。文献分析表明:地球关键带受到欧美发达国家和中国学界的普遍关注;三个发展阶段(萌芽、初期和快速发展)的研究重点差异明显;土壤是联结地表和地下过程的纽带与核心;地球物理技术成为理解地球关键带结构与过程的重要工具;联网观测和模型模拟是下一阶段的重要方向;地球关键带功能和服务的量化、权衡与提升有望成为重要的决策支持工具。未来仍需在五个方面深化研究:加强基础设施建设,构建更具包容性的地球关键带观测站网络;加强学科交叉和人才队伍建设,培养新一代地球关键带科学家;服务面向可持续发展的社会需求,在实践中应用和发展地球关键带科学;开发新技术、新方法,完善理论、模型和方法体系;揭示地球关键带过程的耦合机制及其环境效应,加强人类活动对水土过程、物质循环与能量交换影响的研究。

关键词：地球关键带土壤圈地球表层系统结构过程服务

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