检索结果-内蒙古大学图书馆

基于Google Earth Engine平台的官厅水库流域开放水体动态研究

北京师范大学学报（自然科学版） 2021年第5期57卷 639-647页

作者：焦晨泰宋世雄黄庆旭夏显旺张颖北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室人与环境可持续研究中心北京100875 北京师范大学地理科学学部自然资源学院土地资源与区域发展研究中心北京100875

利用二阶段城市水体指数(two steps urban water index)结合地形坡度掩膜方法,基于Google Earth Engine(GEE)平台调用了5196幅Landsat影像,提取并分析了官厅水库流域1987-2018年长时间序列的开放水体动态.水体提取总体精度达到93.5%,Ka... 详细信息

利用二阶段城市水体指数(two steps urban water index)结合地形坡度掩膜方法,基于Google Earth Engine(GEE)平台调用了5196幅Landsat影像,提取并分析了官厅水库流域1987-2018年长时间序列的开放水体动态.水体提取总体精度达到93.5%,Kappa系数达到0.871,提取的开放水体可用于动态分析.在此基础上,基于分段线性回归,将1987-2018年官厅水库流域开放水体面积划分为缓慢上升、快速下降和迅速回升3阶段的变化.相应地,1987-1996、1997-2010和2011-2018年水体面积年均变化量分别为5.50、-7.45和15.19 km^(2).年均降水量的变化是官厅水库流域开放水体面积变化的重要影响因素,一元线性回归决定系数为0.29(P<0.01).1997年后,流域水体面积变化受人类用水增加及土地利用变化的影响增强.研究结果可为城市化背景下区域水资源保护,促进区域可持续发展提供借鉴.

关键词：城市化流域水体指数 Google Earth Engine(GEE) 遥感大数据城市可持续

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基于Unreal引擎的可编辑火场电子沙盘系统设计与实现

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消防科学与技术 2022年第7期41卷 959-963页

作者：刘昶何昌原靳学胜陆承鄂州市消防救援支队湖北鄂州436000 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100091 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100091 北京师范大学地理科学学部减灾与应急管理研究院北京100091 中国人民警察大学河北廊坊065000

针对当前消防救援队伍指挥教学与案例研讨中面临的内容不可编辑、场景缺少交互、展示形式不直观以及制作成本较高等问题,基于Unreal引擎设计了一种可编辑火场沙盘软件,实现了场景快速编辑、救援行为AI仿真及火场沙盘效果呈现等技术,用... 详细信息

针对当前消防救援队伍指挥教学与案例研讨中面临的内容不可编辑、场景缺少交互、展示形式不直观以及制作成本较高等问题,基于Unreal引擎设计了一种可编辑火场沙盘软件,实现了场景快速编辑、救援行为AI仿真及火场沙盘效果呈现等技术,用户能够快速进行灾害场景复现及作战力量部署,并按照灭火战斗阶段进行推演展示。通过全过程的火场沙盘推演,用户在清晰展示指挥意图的同时,也便于观众直观、完整地观摩整个灭火战斗流程,提升战例讲评或案例推演的效果。

关键词：消防指挥电子沙盘虚拟仿真 Unreal引擎

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青海湖湖东沙地河湖-风成沉积记录的中晚全新世以来环境变化

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中国沙漠 2021年第6期41卷 99-110页

作者：陈东雪鲁瑞洁丁之勇刘小槺北京师范大学地理科学学部防沙治沙教育部工程研究中心/地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 陕西师范大学地理科学与旅游学院陕西西安710119

青海湖盆地因其独特的地理位置和气候环境,对气候变化响应敏感,是研究环境变化重要的场所。本研究在青海湖湖东沙地获取两个剖面,采用AMS14C测年,结合岩性、粒径组分和常量元素氧化物及其比值等多指标分析方法,重建了湖东沙地8.4 ka BP... 详细信息

青海湖盆地因其独特的地理位置和气候环境,对气候变化响应敏感,是研究环境变化重要的场所。本研究在青海湖湖东沙地获取两个剖面,采用AMS14C测年,结合岩性、粒径组分和常量元素氧化物及其比值等多指标分析方法,重建了湖东沙地8.4 ka BP以来的环境演变过程。结果表明:除少量沉积物处于中等化学风化阶段外,大部分沉积物处于物理风化和初级化学风化阶段,说明自8.4 ka BP以来研究区气候环境总体上相对寒冷干燥。在千年尺度上,研究区不同时间段的气候环境存在较大的差异。8.4—4.2 ka BP气候相对温暖湿润;其中,8.4—6.2 ka BP河湖相和风成相沉积互层,表明存在明显的百年尺度气候波动;6.2—4.2 ka BP化学风化和淋溶作用较强,表明季风降水较多,径流较强,发育了较为稳定的湖泊沉积环境。4.2 ka BP以来湖泊消失,化学风化和淋溶作用减弱,沉积物从砾石转变为砂质黄土,显示气候较为冷干且波动较大。对比分析表明,中晚全新世以来青海湖湖东沙地的气候变化特征与东亚季风边缘区其他区域基本一致,并主导了区域沉积环境的演变过程。

关键词：青海湖湖东沙地中晚全新世元素地球化学古气候河湖-风成沉积

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地表太阳辐射经验值对参考作物需水量计算的影响

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农业机械学报 2020年第2期51卷 254-266页

作者：夏兴生朱秀芳潘耀忠张锦水北京师范大学遥感科学国家重点实验室北京100875 北京师范大学遥感科学与工程研究院北京100875 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 青海师范大学地理科学学院西宁810016

针对中国太阳辐射站点观测数据较少的客观条件,以联合国粮农组织(FAO)建议的通过Angstrom公式及其参数计算的地表太阳辐射(Rs-c)对中国九大农业区基于Penman-Monteith(PM)公式计算的参考作物需水量(ET0-PM)的影响为目标,利用中国地面气... 详细信息

针对中国太阳辐射站点观测数据较少的客观条件,以联合国粮农组织(FAO)建议的通过Angstrom公式及其参数计算的地表太阳辐射(Rs-c)对中国九大农业区基于Penman-Monteith(PM)公式计算的参考作物需水量(ET0-PM)的影响为目标,利用中国地面气候资料月值数据集和中国辐射月值数据集中的112个站点1957年1月—2017年3月的气象要素逐月有效观测日均值数据,通过对比分析和相关分析,讨论了站点Rs-c与观测的地表太阳辐射(Rs-o)的时空差异,以及二者分别输入PM公式获得的ET0-c和ET0-o的时空差异。结果表明:基于年内时空尺度的各农业区Rs-c和Rs-o存在显著且不稳定的差异,Rs-c直接替代Rs-o参与计算ET0-c可能出现较大的误差。基于Rs-c和Rs-o分别计算的ET0-c和ET0-o,无论是在全国,还是各个农业区,均存在显著的线性相关性,R2超过0.67,ET0-c平均值只有0.06~0.26 mm/d的误差。考虑中国的农业地域类型,应对北方地区的“春旱”灌溉需求,可以直接以Rs-c计算获得ET0-c,而在全国范围内的夏季“伏旱”期,输入Rs-c计算的ET0-c比输入Rs-o计算的ET0-o偏大。在高精度的节水农业应用中,建议研究相应的校正模型对夏季ET0-c进行校准。

关键词：参考作物需水量太阳辐射 Penman-Monteith公式差异性分析中国农业区

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农业分区框架下Hargreaves-Samani公式的逐月回归修正

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农业机械学报 2020年第3期51卷 258-267页

作者：夏兴生潘耀忠朱秀芳张锦水北京师范大学遥感科学国家重点实验室北京100875 北京师范大学遥感科学与工程研究院北京100875 青海师范大学地理科学学院西宁810016 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

为验证中国农业综合分区框架下Hargreaves-Samani(HS)公式线性回归修正方案的适用性,利用中国气象数据网发布的124个站点1957—2016年的逐月有效日平均气压、平均最低气温、平均最高气温、平均风速、平均水汽压、月总太阳辐射数据及站... 详细信息

为验证中国农业综合分区框架下Hargreaves-Samani(HS)公式线性回归修正方案的适用性,利用中国气象数据网发布的124个站点1957—2016年的逐月有效日平均气压、平均最低气温、平均最高气温、平均风速、平均水汽压、月总太阳辐射数据及站点经纬度数据,首先,分别基于Penman-Monteith(PM)公式和HS公式计算了各站点多年逐月的参考作物需水量ET0-PM和ET0-HS。然后,以ET0-PM为真值,基于1957—2010年的逐月ET0-PM和ET0-HS,利用线性回归分析方法获取了中国38个农业管理子区的HS公式校正系数a、b,并以2011—2016年为验证年份,通过比较ET0-HS校正前后的相对误差变化,验证了HS公式线性回归校正方法在中国农业区的适用性,并结合验证年份的具体误差结果,确定了各农业区HS公式校正系数a、b的逐月最优取值。结果表明:大部分农业区的大部分月份ET0-PM与ET0-HS的相关系数超过0.6,可以进行ET0-HS的回归校正;回归校正得到的系数a存在显著的季节变化规律,系数b则表现较为平稳;系数a、b的大小及变化说明了ET0-PM和ET0-HS彼此之间存在差异,且季节性明显;校正前后的ET0-HS均存在不同程度的相对误差,但校正后的ET0-HS的误差范围已经显著缩小;在具体的验证应用中,校正后的ET0-HS并不完全是最优结果,实践中系数a、b的优选使用才是最佳方案。本研究验证的HS公式线性回归校正方法是实践中简便、可行的方案,对大尺度区域快速获得较高精度的参考作物需水量具有实际意义和推广价值。

关键词：参考作物需水量 Hargreaves-Samani公式线性回归校正 Penman-Monteith公式中国

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面向土地变化模拟的CLUMondo模型:回顾与展望

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地理信息世界 2022年第3期29卷 7-12页

作者：谢一茹高培超叶思菁沈石张潇丹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地理数据与应用分析中心北京100875

土地变化是人类对地球影响的重要表现形式,建模与预测是未来全球环境变化和可持续发展研究的重要支撑,土地变化模型广受关注。常见模型的输入为土地利用/覆盖数据,通过设置未来的类型需求量进行变化模拟,但鲜有考虑模拟单元中的土地利... 详细信息

土地变化是人类对地球影响的重要表现形式,建模与预测是未来全球环境变化和可持续发展研究的重要支撑,土地变化模型广受关注。常见模型的输入为土地利用/覆盖数据,通过设置未来的类型需求量进行变化模拟,但鲜有考虑模拟单元中的土地利用强度或覆盖类型占比,难以精细地模拟复杂需求下的土地变化。2013年,CLUMondo模型发布,因能解决这些问题备受关注,特色在于能够建立土地利用强度(或类型占比)与多种间接的土地需求(如粮食产量和就业岗位数)之间复杂的供需关系。本文旨在对CLUMondo模型及相关研究进行系统综述,包括核心原理、文献计量分析、模型应用与改进。同时,展望CLUMondo模型的应用前景,可能成为未来土地变化的核心模型。

关键词： CLUMondo 综述土地利用土地变化模拟

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喀斯特地区块石出露坡面入渗特征

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水土保持学报 2020年第4期34卷 118-123页

作者：朱彤张科利马芊红张思琪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

为探明喀斯特地区不同块石出露坡面土壤入渗对降雨的响应特征,通过野外人工模拟降雨试验,研究喀斯特坡面4种块石出露条件和5种雨强对入渗的影响。结果表明:(1)在雨强一定的情况下,除在雨强为30 mm/h时块石裸露率的大小对坡面入渗无明显... 详细信息

为探明喀斯特地区不同块石出露坡面土壤入渗对降雨的响应特征,通过野外人工模拟降雨试验,研究喀斯特坡面4种块石出露条件和5种雨强对入渗的影响。结果表明:(1)在雨强一定的情况下,除在雨强为30 mm/h时块石裸露率的大小对坡面入渗无明显影响,在其余较大雨强下,块石裸露率为5.4%对入渗影响较小,块石裸露率为13.1%抑制入渗,块石裸露率为42.9%促进入渗,在降雨前期,块石的存在对入渗均有促进作用。(2)在块石裸露率及降雨量一定的情况下,随着雨强的增大,坡面的入渗量呈明显下降趋势,而平均入渗速率整体呈现先增大后减小随后又增大的趋势;在降雨前期,随着雨强的增加,入渗量呈先减少后增加的波动性变化,前期入渗率随着雨强的增大而增加,拐点均出现在雨强为90 mm/h。(3)在对入渗过程进行模拟后发现,方正三公式在有块石出露坡面上的的拟合效果比Kostiakov公式的拟合效果更好。

关键词：喀斯特坡地降雨入渗块石出露人工降雨入渗模型

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黄土高原社会-生态系统变化及其可持续性

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资源科学 2020年第1期42卷 96-103页

作者：王帅傅伯杰武旭同王亚萍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 北京大学城市与环境学院北京100871

在全球变化和人类活动驱动下,社会系统与生态系统均处在不断加剧的动态变化中,揭示二者之间的互馈机制是保持和增强系统弹性以及可持续性的科学基础。黄土高原地区是中国人口、资源、环境矛盾最集中的区域之一,也是黄河重要的产水区和... 详细信息

在全球变化和人类活动驱动下,社会系统与生态系统均处在不断加剧的动态变化中,揭示二者之间的互馈机制是保持和增强系统弹性以及可持续性的科学基础。黄土高原地区是中国人口、资源、环境矛盾最集中的区域之一,也是黄河重要的产水区和绝大部分泥沙的来源区。合理布局黄土高原土地利用格局,协调黄土高原水土保持和黄河下游水资源利用与泥沙控制,是黄土高原地区和黄河流域可持续发展的重大需求。本文立足于国际社会-生态系统耦合研究前沿和可持续发展与生态建设的国家需求,综述了区域社会系统与生态系统的互馈机制和社会-生态系统的耦合模拟的研究进展,总结了黄土高原社会-生态系统的变化过程和驱动机制,认为发展社会-生态系统动态机制分析方法和稳态转换识别方法,建立耦合社会系统与生态系统的土地利用权衡与优化模型,是推动社会-生态系统耦合研究理论与方法创新、为黄土高原的可持续发展提供科学依据的重要途径。

关键词：社会-生态系统互馈机制可持续性弹性稳态转换人地耦合黄土高原

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基于WorldView-2影像估算黄土高原六道沟小流域退耕还林(草)后的切沟发育速率

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中国水土保持科学 2021年第1期19卷 1-10页

作者：黄婷婷杨扬史扬子曹琦冯博刘宝元刘瑛娜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 北京师范大学地理科学学部地理学院北京100875 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 沈阳农业大学水利学院辽宁省水土流失防控与生态修复重点实验室沈阳110866

探讨黄土高原六道沟小流域退耕还林(草)后切沟发育速率及其主要影响因素,为黄土高原小流域切沟定量监测及水土保持措施配置提供参考依据。利用RTK GPS实地测量33条代表性切沟,验证World View-2影像的切沟解译精度;将小流域划分为50个集... 详细信息

探讨黄土高原六道沟小流域退耕还林(草)后切沟发育速率及其主要影响因素,为黄土高原小流域切沟定量监测及水土保持措施配置提供参考依据。利用RTK GPS实地测量33条代表性切沟,验证World View-2影像的切沟解译精度;将小流域划分为50个集水区,分别解译2012年与2018年各集水区内的切沟,分析2012-2018年间各集水区的切沟发育速率,并探究各集水区切沟发育速率差异的原因。结果表明:1)与RTK GPS实测数据相比,World View-2影像解译切沟长度、最大表面宽度、周长和面积的相对误差主要集中在5%以内。解译误差主要取决于沟头活跃与否、沟缘植被类型以及沟壁土体状况。2)2012-2018年间,小流域集水区切沟总长度、总最大表面宽度、总周长和总面积的年均变化速率分别为-0.02%、0.01%、0.01%和0.2%。3)六道沟小流域切沟扩张速率与集水区平均坡长和平均剖面曲率呈显著正相关,与平均坡度呈负相关,与坡向、植被盖度也存在一定的相关关系。World View-2影像为快速、准确地监测小流域切沟发育速率提供了可靠的数据源。

关键词：切沟发育 World View-2 退耕还林(草) RTK GPS 黄土高原

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河北坝上地区草地坡面尺度土壤容重空间变异特征

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土壤通报 2020年第1期51卷 9-17页

作者：周卓丽张卓栋罗建勇邹心雨肖人杰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

以河北坝上地区的典型草地坡面为研究对象,运用传统统计学、地统计学方法,研究坡面尺度不同深度土壤容重的空间变异特征。通过土壤容重与其它土壤性质间的相关分析,探究其空间变异的影响因素。结果表明:该坡面土壤容重的平均值约为1.08 ... 详细信息

以河北坝上地区的典型草地坡面为研究对象,运用传统统计学、地统计学方法,研究坡面尺度不同深度土壤容重的空间变异特征。通过土壤容重与其它土壤性质间的相关分析,探究其空间变异的影响因素。结果表明:该坡面土壤容重的平均值约为1.08 g cm-3,其在空间分布上差异显著,总体为凸坡>偏凸坡>偏凹坡>凹坡。地统计分析得出0~5 cm表层土壤容重呈弱空间自相关性;20~25 cm和40~45 cm这两层土壤容重具有中等空间自相关性;10~15 cm、30~35 cm和50~55 cm这三层土壤容重具有强空间自相关性。地形是影响坝上地区坡面尺度土壤容重空间变异的关键因素;在地形控制影响下,土壤有机质含量对土壤容重的影响最显著,其次是机械组成,植物根系生物量对土壤容重的影响在凸坡较显著。草地坡面土壤容重具有较强的空间变异性,说明小尺度土壤容重空间变异的研究值得关注。

关键词：土壤容重空间变异坡面尺度坡形坝上地区

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