检索结果-内蒙古大学图书馆

南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第6期47卷 51-60页

作者：于悦赵丽君张威张科利刘亮辽宁师范大学地理科学学院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师范大学地理科学学部地理学院南京林业大学林草学院、水土保持学院

【目的】东北黑土区是我国重要的粮食基地，由于长期的不合理利用，黑土资源遭受严重的水力侵蚀。磁化率（MS）技术是一种快速、可靠、经济的土壤再分配评价方法。本研究旨在阐明土壤磁化率的时空分异特征，探讨磁化率指标评价土壤侵蚀... 详细信息

【目的】东北黑土区是我国重要的粮食基地，由于长期的不合理利用，黑土资源遭受严重的水力侵蚀。磁化率（MS）技术是一种快速、可靠、经济的土壤再分配评价方法。本研究旨在阐明土壤磁化率的时空分异特征，探讨磁化率指标评价土壤侵蚀的可行性。【方法】在黑龙江省鹤山农场选取3个开垦年限的典型黑土坡面，顺坡等间距布设坡面采样点，分别选取百米范围内的林地为参考样点，采集原状土壤剖面样品和非原状土壤表层样品，剖面样品的采样深度为60～100 cm（表层样品的采样深度为20 cm）,测定样品磁化率等理化指标，分析不同开垦年限土壤磁化率的时空异质性，探讨黑土区坡耕地土壤侵蚀特征。【结果】不同土壤剖面磁化率均随土层深度的增加而降低，至母质层趋于平稳，符合弱磁性母质发育的温带土壤磁性特征；坡上和坡中耕层的低频磁化率平均值小于参考点，分别为24.1×10-8和24.8×10-8m3/kg,坡下耕层低频磁化率平均值大于参考点，为39.7×10-8m3/kg,符合坡面土壤侵蚀的一般规律；开垦110 a的农地低频磁化率变化范围最大，为1.7×10-8～88.7×10-8m3/kg,分别约为开垦年限60和30 a的1.4和1.9倍。【结论】黑土区坡耕地表层土壤磁化率均具有坡面异质性，坡上和坡中为侵蚀区，坡下为沉积区，且开垦时间越长，耕地坡面土壤再分配程度越高，即开垦110 a坡面土壤侵蚀最为强烈。本研究验证了土壤磁性表征土壤侵蚀规律的可行性，揭示了不同开垦年限黑土坡耕地土壤侵蚀特点，研究结果能够为东北黑土区水土流失预报与防治提供理论依据，有利于区域农业可持续发展和生态环境保护。

关键词：水力侵蚀磁化率土壤磁性开垦年限黑土区

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SAR卫星影像洪水检测研究进展及展望

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地球信息科学学报 2023年第10期25卷 1933-1953页

作者：高寒新陈波孙洪泉田玉刚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师范大学地理科学学部北京100875 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 应急管理部-国家自然灾害防治研究院北京100085 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院武汉430078

雷达卫星能够穿透云雾,全天时、全天候获取洪涝灾害期间地面的水体信息,被广泛应用于洪水检测。本文从合成孔径雷达(SAR)卫星数据源、洪水检测方法、辅助信息在洪水检测中的应用、精度评价、SAR洪水检测的挑战与发展方向六个方面,总结... 详细信息

雷达卫星能够穿透云雾,全天时、全天候获取洪涝灾害期间地面的水体信息,被广泛应用于洪水检测。本文从合成孔径雷达(SAR)卫星数据源、洪水检测方法、辅助信息在洪水检测中的应用、精度评价、SAR洪水检测的挑战与发展方向六个方面,总结分析了国内外SAR影像洪水检测领域的研究进展。首先重点梳理了基于阈值分割、分类器和变化检测等洪水检测方法,发现阈值法计算速度快、应用广泛,分类器法可以充分发挥主观性和客观性,变化检测法可有效限制过度检测与影像几何误差。接着分析了光学遥感影像、地形、纹理、水文、土地覆盖/利用等辅助信息在洪水检测中的应用,发现SAR影像结合辅助数据进行洪水检测成为研究热点。然后综合洪水遥感检测的应用需求和SAR水体信息提取技术发展历程,分析了洪水检测在影像数据源、预处理、检测算法及精度验证等方面面临的挑战及原因,总结出目前SAR洪水检测的发展方向:即SAR洪水检测辅助信息的广泛应用、同一SAR影像洪水的差异化识别和基于SAR影像的洪水概率制图等。

关键词： SAR 洪水检测阈值法变化检测辅助信息洪水概率图后向散射洪水风险

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1985−2020年太湖月尺度高精度水体面积提取分析

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 285-292页

作者：张莘琛祝一诺叶爱中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陆地表层系统科学与可持续发展研究院北京

本研究选取太湖作为研究对象,使用长期高分辨率水体掩膜数据集,通过水体分类增强算法纠正数据中受到云、云阴影、地形阴影等污染的像素.本研究提供了长达30多年(1985−2020年)的太湖月尺度水覆盖图和水体面积数据,其中水体面积平均值为24... 详细信息

本研究选取太湖作为研究对象,使用长期高分辨率水体掩膜数据集,通过水体分类增强算法纠正数据中受到云、云阴影、地形阴影等污染的像素.本研究提供了长达30多年(1985−2020年)的太湖月尺度水覆盖图和水体面积数据,其中水体面积平均值为2421.00 km^(2),数据方差较算法纠正前锐减,平均面积增强率达20.76%,验证结果可靠.这些数据可以用来支持水资源分析和科学管理,并为维护该区域的生态平衡和持续利用水资源提供科学依据和数据支撑.

关键词：太湖月尺度水体面积

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高寒草甸生态系统降雨事件对不同深度土壤碳释放的试验分析

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生态学报 2022年第8期42卷 3315-3324页

作者：邓钰婧李小雁胡霞吴秀臣王佩北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875 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

以青藏高原高寒草甸生态系统为研究对象,基于LI-8150土壤CO_(2)通量全自动连续测量系统及实验设计,对不同深度的土壤碳释放进行了连续原位观测,分析了晴天和5次持续性降水条件下不同深度土壤碳释放特征,结合土壤温湿度的观测,解析了降... 详细信息

以青藏高原高寒草甸生态系统为研究对象,基于LI-8150土壤CO_(2)通量全自动连续测量系统及实验设计,对不同深度的土壤碳释放进行了连续原位观测,分析了晴天和5次持续性降水条件下不同深度土壤碳释放特征,结合土壤温湿度的观测,解析了降雨对不同深度土壤碳释放的影响及机理。结果表明:(1)在0 cm、20 cm、40 cm、70 cm深度处,土壤碳释放均呈现明显的单峰曲线变化特征,其日均值(±标准差)分别为(3.96±0.89)μmol m^(-2)s^(-1)、(5.09±1.79)μmol m^(-2)s^(-1)、(7.83±1.95)μmol m^(-2)s^(-1)和(4.43±1.6)μmol m^(-2)s^(-1)。(2)降雨提高了土壤含水量,显著抑制了土壤碳释放,且对深层的抑制作用显著大于表层。其中,第5次持续性降水事件对土壤水分的补充作用最明显(增量最大),其对土壤碳释放的抑制作用也更显著,并出现负通量(即碳吸收)。随着土壤深度的增加,观测到碳吸收现象愈加显著。(3)不同深度土壤碳释放与土壤温度、水分呈指数或二次曲线相关关系。晴天条件下,土壤含水量较稳定,土壤温度是影响各层土壤碳释放的主导因子;而降雨条件下,土壤含水量变化显著,土壤水分成为主导土壤碳释放的关键因子,并对其可能产生的机理进行了讨论。

关键词：土壤呼吸碳吸收降水土壤温度土壤含水量

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珠海凤凰山常绿阔叶林CO_(2)通量与光合有效辐射及气象因子的关系

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高原气象 2023年第3期42卷 795-808页

作者：郭仕侗韦志刚王欢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 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458

为了探究珠海凤凰山常绿阔叶林CO_(2)通量与光合有效辐射的关系,提高用光合有效辐射和气象因子模拟CO_(2)通量的水平,本文根据华南地区干湿季特征和Monin-Obukhov大气稳定度参数ζ,对凤凰山陆气相互作用观测塔站2015年11月1日至2018年5... 详细信息

为了探究珠海凤凰山常绿阔叶林CO_(2)通量与光合有效辐射的关系,提高用光合有效辐射和气象因子模拟CO_(2)通量的水平,本文根据华南地区干湿季特征和Monin-Obukhov大气稳定度参数ζ,对凤凰山陆气相互作用观测塔站2015年11月1日至2018年5月4日间的通量、辐射和气象观测资料进行分类;分析了在干、湿季的不稳定(ζ<-0.1)、中性(-0.1≤ζ≤0.1)和稳定(ζ>0.1)三种大气稳定状态下,珠海凤凰山常绿阔叶林昼间CO_(2)通量与光合有效辐射的关系,以及冠层上方气温、相对湿度、饱和水汽压差和浅土层土壤含水量的年变化特征;在此基础上,利用偏最小二乘回归法确定CO_(2)通量变化的主要气象影响因子,并通过气象因子修正了CO_(2)通量和光合有效辐射的关系。结果表明:在干季和湿季不同稳定度下,CO_(2)通量与光合有效辐射之间存在一种非线性关系,随着光合有效辐射的不断增加,森林对CO_(2)的吸收能力先迅速增强,之后逐渐平缓;在线性方程、对数方程和Michaelis-Menten模型中,线性方程无法准确反映CO_(2)通量随光合有效辐射的变化趋势,当大气处于不稳定状态时对数方程的拟合效果较差,而在干、湿季三种大气稳定度类型下,Michaelis-Menten模型均可以更好地拟合出它们之间的关系。在气象因子的日平均变化中,气温呈现出常见的“湿季高,干季低”的正弦曲线变化趋势;湿季的土壤含水量和相对湿度略高于干季且其变化相对稳定,在干季出现降水前后,二者的变化曲线出现了较大波动;干湿两季的饱和水汽压差无明显变化规律。冠层附近饱和水汽压差和空气温度对CO_(2)通量的变化产生了较大影响,经过模拟评价指标检验和模拟结果对比,发现用这两个因子修正的Michaelis-Menten模型可以更好模拟昼间森林—大气间的碳通量交换。

关键词：森林CO_(2)通量光合有效辐射气象因子参数化

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三种PTFs方法获取的侵蚀黑土水分特征曲线的比较

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节水灌溉 2024年第11期 97-102页

作者：高晓飞魏欣高燕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 松辽水利委员会松辽流域水土保持监测中心站长春130021

采用3种土壤转换方程(PTFs)获取不同侵蚀程度黑土的土壤水分特征曲线(SWCC),并与实测数据进行了比较,以选择适合黑土SWCC间接获取的PTFs方法。以4种不同侵蚀程度的黑土为供试土壤,采用常用的PTFs计算机模型:Rosetta3、CalcPTF和以最大... 详细信息

采用3种土壤转换方程(PTFs)获取不同侵蚀程度黑土的土壤水分特征曲线(SWCC),并与实测数据进行了比较,以选择适合黑土SWCC间接获取的PTFs方法。以4种不同侵蚀程度的黑土为供试土壤,采用常用的PTFs计算机模型:Rosetta3、CalcPTF和以最大吸湿量为残余含水量(θ_(r))发展的PTFs方法(编号:PTFs3),进行了SWCC的van Genuchten (VG)模型参数的预报。Rosetta3模型的输入参数包括土壤机械组成、土壤密度、33 kPa压力下的土壤含水率(θ_(33 kPa))和1 500 kPa压力下土壤含水量(θ_(1 500 kPa));CalcPTF模型的输入参数包括土壤机械组成、土壤密度和有机碳含量;PTFs3的输入参数包括饱和含水量(θ_(0))、最大吸湿量(θ_(97%RH))、θ_(33 kPa)和θ_(1 500 kPa)。将上述3种方法获取的参数带入VG模型,得出供试土壤在不同水吸力下的土壤含水量,并与实测结果进行对比。结果显示,使用3种PTFs模型输出参数的VG模型预报值与实测值都有极显著的相关性,总体计算结果与实测结果也比较接近。PTFs3预报值与实测值的差值在±0.05 cm^(3)/cm^(3)内;CalcPTF-Var模型差值在-0.08~0.05 cm^(3)/cm^(3)之间;而Rosetta3模型的差值在-0.10~0.06 cm^(3)/cm^(3)之间。在土壤含水率压力小于33 kPa情况下时,SWCC差值相对较大。Rosetta3和PTFs3因为有θ_(33 kPa)和θ_(1 500 kPa)两点的水分进行校正,精确性比较可控,效果优于CalcPTF-Var。预报值与实测值差异的百分比也说明了这一点。具体到每个供试土壤样本,3种PTFs对剧烈侵蚀的黑土预报偏差百分比都较大,但PTFs3表现较优于其他两种模型。CalcPTF-Var在微度侵蚀样本S1的模拟上也出现了相对较大的偏差。综上,PTFs3模型是一种比较适合预报黑土SWCC的VG模型参数的PTFs方法。Rosetta3模型误差主要来源于较严重的低估了≤1 kPa SWCC的土壤含水量,而高估了6~33 kPa的土壤含水量。仅输入土壤理化性质的CalcPTF-Var模型需注意在部分黑土样本上的较大偏差。

关键词：土壤转换方程黑土侵蚀程度土壤水分特征曲线 VG模型最大吸湿量 Rosetta3 CalcPTF

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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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吸管法与扫描电镜法测定中国水蚀区典型土壤粒径分布对比

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水土保持通报 2023年第3期43卷 165-175页

作者：彭婷婷白雪杨扬高晓飞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

[目的]利用扫描电镜法(scanning electron microscopy,SEM)评估吸管法(pipette method,PM)对中国水蚀区不同土壤粒径分布(particle size distribution,PSD)的测定结果,以期为各典型土壤PSD的测定及其结果在土壤侵蚀模型中的应用提供参考... 详细信息

[目的]利用扫描电镜法(scanning electron microscopy,SEM)评估吸管法(pipette method,PM)对中国水蚀区不同土壤粒径分布(particle size distribution,PSD)的测定结果,以期为各典型土壤PSD的测定及其结果在土壤侵蚀模型中的应用提供参考。[方法]以5个水蚀二级区的典型土壤——黑土、褐土、黄土、紫色土和红壤为研究对象,利用SEM测定PM所得<100μm各粒级悬液的粒径分布,分析两种方法测得的粒径分布差异并探讨其原因。[结果]PM所得绝大多数土壤悬液中都存在粒径大于对应粒级的颗粒。随着悬液粒级减小,SEM所得相应粒级颗粒的数量百分比和体积百分比均降低。在<100μm悬液中,SEM测得黑土、褐土和紫色土颗粒集中于20~53μm,平均体积直径(mean volume diameter,MVD)较小;黄土和红壤颗粒集中于20~53,53~100μm,MVD较大。相比SEM,PM对黄土<100μm悬液PSD的测定结果差异不大,但高估了其余土壤<2μm黏粒含量,低估了黑土、褐土和紫色土20~53μm粒级含量及红壤20~100μm含量,所测各土壤平均重量直径(mean weight diameter,MWD)均小于SEM所测MVD。PM与SEM所测土壤PSD的差异使85.6%的土壤样品质地类型发生了变化。通过S曲线对PM所测PSD进行转换后可使质地类型不一致的样品占比下降至61.5%。[结论]以SEM结果为基准,PM对水蚀区各土壤粒径分布的测定普遍存在误差。两种方法之间的差异因土壤类型而异,主要与土壤矿物组成和黏土矿物类型有关。

关键词：土壤粒径分布吸管法扫描电镜法中国水蚀区

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时空Moran散点图及其在中国干旱时空聚集区识别中的应用

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地球信息科学学报 2022年第7期24卷 1301-1311页

作者：王峥程昌秀李畅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 北京师范大学地理科学学部北京100875 威斯康星大学麦迪逊分校地理系麦迪逊53706-1404

干旱灾害给整个自然灾害体系带来的经济损失最为严重,也是目前检测难度较高的自然灾害之一。SaTScan在灾害时空聚集区的识别中已有应用,但其存在参数设定困难、识别区域不够精确等问题。本文对Moran散点图和局部空间关联指标(Local Indi... 详细信息

干旱灾害给整个自然灾害体系带来的经济损失最为严重,也是目前检测难度较高的自然灾害之一。SaTScan在灾害时空聚集区的识别中已有应用,但其存在参数设定困难、识别区域不够精确等问题。本文对Moran散点图和局部空间关联指标(Local Indicators of Spatial Association, LISA)进行时空扩展,提出了一种时空Moran散点图的方法,根据研究者对关注现象阈值及置信程度的要求,筛选出符合条件的点,并将其绘制在对应的时空坐标系上,从而得到时空聚集区。以2009—2014年中国干旱时空聚集区识别为例,结果表明:(1)时空Moran散点图识别到的干旱时空聚集区与实际基本相符,验证了方法的有效性;同时,与时空扫描法相比,该方法具有识别结果边界清晰、精确,参数设置容易等优点;(2) 2009年和2011年呈现大范围、较强的干旱时空聚集区,2010年和2014年出现局部、较强的干旱时空聚集,而2012年和2013年的干旱时空聚集情况较轻。综合来看,2009—2014年干旱时空聚集区主要出现在云贵川、东北、黄淮地区和长江中下游等地区。

关键词：时空聚集区时空扩展 Moran散点图 LISA SaTScan 干旱干旱识别 NSPEI

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中国岛礁区热带气旋不同空间分辨率风场模拟比较研究

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热带地理 2024年第6期44卷 1001-1015页

作者：胡晓方伟华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灾害风险科学研究院北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

中国岛礁数量众多,地形复杂,受热带气旋灾害影响大。高空间分辨率热带气旋风场模拟有助于表达风速空间异质性,对面积相对较小的岛礁地区开展高分辨率模拟具有重要意义。文章利用热带气旋路径、岛礁分布、土地覆盖以及数字高程数据,按照1... 详细信息

中国岛礁数量众多,地形复杂,受热带气旋灾害影响大。高空间分辨率热带气旋风场模拟有助于表达风速空间异质性,对面积相对较小的岛礁地区开展高分辨率模拟具有重要意义。文章利用热带气旋路径、岛礁分布、土地覆盖以及数字高程数据,按照1000、90和30 m分辨率风场模型模拟了中国岛礁区历史热带气旋风速,分地形类型对比分析了各分辨率下岛礁模拟风速大小的差异性,并比较了不同空间分辨率热带气旋100 a一遇风速的差异。结果表明:1)30 m空间分辨率风速模拟准确率更高,模拟风速与8个站点实测风速的均方根误差为4.28 m/s,比90和1000 m模拟结果误差分别降低了0.08和1.04 m/s;2)不同空间分辨率模拟风速误差与地形类型相关,浙江省舟山市朱家尖岛90和1000 m模拟风速与30 m模拟风速的对比表明,平均风速模拟差异比例在山峰地形下分别为6.57%和7.61%,山谷地形下分别为21.28%和17.35%,峭壁地形下分别为22.85%和23.37%,且30 m模拟风速对于迎风坡与背风坡地形转换更敏感;3)对于100 a一遇热带气旋风速,30 m模拟风速会出现最大的风速值且空间差异更大。以浙江省舟山市朱家尖岛为例,1000、90、30 m分辨率下的模拟风速最大值分别为71.13、73.18和79.97 m/s,标准差分别为3.88、3.72和7.18 m/s。

关键词：热带气旋风场空间分辨率复杂地形岛礁区中国

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