检索结果-内蒙古大学图书馆

基于Google Earth Engine和作物模型快速评估低温冷害对大豆生产的影响

地理学报 2020年第9期75卷 1879-1892页

作者：曹娟张朝张亮亮骆玉川李子悦陶福禄环境演变与自然灾害教育部重点实验室/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北京100875 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

作为中国商品粮的主要生产基地,东北地区频发的低温冷害给中国粮食安全带来了严重的影响,及时、准确和大范围评估低温冷害灾损是降低损失、快速恢复生产的重要前提。本文以鄂伦春为例,提出了一种快速评估低温冷害对大豆生产影响的新方... 详细信息

作为中国商品粮的主要生产基地,东北地区频发的低温冷害给中国粮食安全带来了严重的影响,及时、准确和大范围评估低温冷害灾损是降低损失、快速恢复生产的重要前提。本文以鄂伦春为例,提出了一种快速评估低温冷害对大豆生产影响的新方法。首先诊断出该地区典型冷害事件发生的年份为1989年、1995年、2003年、2009年和2018年;然后基于本地化后CROPGRO-Soybean模型设置512组低温冷害和田间管理组合模拟情景;其次构建了1600组包括3个变量(有效积温距平值(CDD)、模拟的叶面积植被指数(LAI)和产量)的冷害脆弱性模型;最后依托Google Earth Engine(GEE)平台逐像元提取大豆关键生育期早晚窗口内最大的宽动态植被指数(WDRVI)及对应的日期(DOY),将WDRVI转化为大豆种植格点的实际LAI,结合构建的冷害脆弱性模型逐像元计算出产量和减产率。主要发现如下:①校准后的CROPGRO-Soybean模型能较为准确地模拟不同冷害情景下的大豆生长发育过程;②大豆遭受全生育期的降温情景(1~3℃)的减产幅度比局部降温情景(4个生育期随机生成连续5日温度为0℃)的减产幅度大;③历史冷害年1989年、1995年、2003年、2009年平均减产率约为9.6%、29.8%、50.5%和15.7%,与实际6.4%、39.2%、47.7%和13.2%的减产率相比,冷害灾损评估结果具有较好的精度且误差均在一倍方差以内;④运用该方法评估2018年冷害田间尺度的产量损失,并利用Sentinel-2A影像进行10 m高精度制图。结果显示,该方法能够快速、准确地评估不同尺度的低温冷害灾损情况,为作物估产以及农作物灾害损失评估的业务化运行提供了新的思路。

关键词：低温冷害 Google Earth Engine(GEE) CROPGRO-Soybean 大豆减产率有效积温距平值(CDD)

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基于多源遥感的和田河流域生态补水对流域植被变化影响研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2022年第1期58卷 125-134页

作者：张勇吴子璇石锐申泽西范科科张强新疆塔里木河流域和田管理局新疆和田848000 自然资源部测绘标准化研究所陕西西安710054 中国气象局气象探测中心北京100081 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室地理科学学部减灾与应急管理研究院地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

利用Landsat遥感影像和MODIS数据集,得到和田河流域沙漠段河流水面面积和植被覆盖面积的时空分布特征.进一步分析归一化植被指数(NDVI)的季节变化特征与景观格局指数,得到和田河流域沙漠段生态环境的空间变化特征.结果表明:生态补水措... 详细信息

利用Landsat遥感影像和MODIS数据集,得到和田河流域沙漠段河流水面面积和植被覆盖面积的时空分布特征.进一步分析归一化植被指数(NDVI)的季节变化特征与景观格局指数,得到和田河流域沙漠段生态环境的空间变化特征.结果表明:生态补水措施增加了流域的水体和植被面积,缓解了生态环境;并且生态补水后河流曲折系数下降,平均水面宽度增加,河流逐步朝平流化方向发展;NDVI的空间分布呈现河流两端植被覆盖量高,中间覆盖量低的特点.分析景观格局指数得到,生态应急补水使和田河流域沙漠段水体景观和植被景观分布呈现聚集分布,有效地缓解了生态环境.

关键词：和田河流域沙漠段水体植被河流曲折系数景观指数

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NEX-GDDP和CMIP5对青藏高原地区近地面气象场历史和未来模拟的评估与偏差校正

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高原气象 2021年第2期40卷 257-271页

作者：陈说叶涛刘苇航王爱慧北京师范大学地理科学学部环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 广州大学地理科学学院广东广州510006 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 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029

青藏高原是全球变化研究的热点区域,气候模式模拟是研究该区域气候变化的重要数据来源。本文使用基于中国地面台站的插值格点数据集(CN05.1),对国际气候耦合模式第5次比较计划(CMIP5)及其高分辨率统计降尺度数据集(NEX-GDDP)中15个模式1... 详细信息

青藏高原是全球变化研究的热点区域,气候模式模拟是研究该区域气候变化的重要数据来源。本文使用基于中国地面台站的插值格点数据集(CN05.1),对国际气候耦合模式第5次比较计划(CMIP5)及其高分辨率统计降尺度数据集(NEX-GDDP)中15个模式1966-2005年间的逐日最高/最低气温、降水和平均风速在青藏高原区域的模拟能力进行了评估。使用多领域间影响模型比较计划(ISI-MIP)的偏差校正方法对上述数据进行了训练和验证,并对未来时期模式数据进行了校正。研究表明:(1)训练时期(1986-2005年),NEX-GDDP高估了日最高气温(1.04℃)和日最低气温(0.23℃),低估了日降水量(-0.11 mm),CMIP5低估了日平均风速(-0.11 m·s^(-1))。年/季平均值/总量和极端值存在较大偏差。(2)校正后,验证时期(1966-1985年)各变量逐日数据的相关系数提高(除气温外),均方根误差下降,平均偏差幅度减小。各变量的年/季平均值/总量和极端值的偏差大幅减小。(3)对于未来时期(2006-2095年),校正过程保留了原有数据年/季平均值/总量和极端值的变化趋势,调整了各要素平均值/总量和极端值的基准值和空间分布特征,以更准确地衔接历史时期的规律,可为该地区未来气候变化及其影响研究提供重要参考。

关键词：青藏高原 NEX-GDDP CMIP5 评估偏差校正

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基于改进型NSGA-Ò算法的西宁市土地利用多目标优化

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地理与地理信息科学 2020年第6期36卷 84-89页

作者：王昊煜高培超谢一茹宋长青程昌秀叶思菁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

可持续发展是当今时代的主题,实现可持续发展需要优化的土地利用作为支撑。该文以位于世界第三极的西宁市为研究区,分析西宁市土地利用存在的问题,提出土地优化利用的3个目标(经济效益、生态效益和土地紧凑性最大)和约束条件(土地变化... 详细信息

可持续发展是当今时代的主题,实现可持续发展需要优化的土地利用作为支撑。该文以位于世界第三极的西宁市为研究区,分析西宁市土地利用存在的问题,提出土地优化利用的3个目标(经济效益、生态效益和土地紧凑性最大)和约束条件(土地变化不超过20%)。借助多目标优化算法(改进型NSGA-Ò),探寻所有目标达到最优权衡时的土地利用优化方案集合,并从集合中选取出4种代表方案(无偏好目标方案和3个目标函数分别占优的方案)进行深入分析。结果表明,相比土地利用现状,无偏好目标方案可将生态效益提高6.36%,生态占优方案可将生态效益提高39.3%,土地紧凑性占优方案可将紧凑性提高2%。以上方案可为西宁市可持续发展提供决策支持,同时该文方法可推广于世界第三极其他城市或区域。

关键词：西宁土地利用多目标优化遗传算法非支配排序遗传算法第二代(NSGA-Ò)

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粘土矿物组成对土体液化特性的影响研究进展

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灾害学 2020年第3期35卷 213-219页

作者：邓志飞刘吉夫郭兰兰李娇旸贾怡如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 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

土体液化是地球表面众多地质灾害和工程灾害发生的关键机制,而土体中粘土矿物的含量和矿物学性质对土体液化特性影响明显。本文通过系统分析国内外粘土矿物类型及其组成变化和粘土矿物与孔隙溶液之间的相互作用这两个方面对土体液化特... 详细信息

土体液化是地球表面众多地质灾害和工程灾害发生的关键机制,而土体中粘土矿物的含量和矿物学性质对土体液化特性影响明显。本文通过系统分析国内外粘土矿物类型及其组成变化和粘土矿物与孔隙溶液之间的相互作用这两个方面对土体液化特性影响的研究成果,发现当前研究中存在着循环、静态液化研究程度不匹配,孔隙水性质与粘土矿物之间的相互作用对土体液化特性的影响规律和机制的研究不足等问题,并指出研究粘土矿物与土体液化之间的关系可能有助于提高地质灾害监测与预警水平。

关键词：粘土矿物液化界限含水率塑性孔隙水化学性质地质灾害

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中国旱灾风险定量评估

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生态学报 2021年第3期41卷 1021-1031页

作者：赵佳琪张强朱秀迪申泽西余慧倩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减灾与应急管理研究院北京100875 长江流域水资源保护局长江水资源保护科学研究院武汉430051 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 中国科学院大学北京100049

全球变暖及经济社会快速发展导致区域及全球性灾害风险增大,中国更是几乎每年都会遭受旱灾,因此,开展旱灾风险评估及影响因素研究对于区域经济社会可持续发展和灾害风险管理具有重要意义。以前的旱灾风险评估在评估方法以及评估指标选... 详细信息

全球变暖及经济社会快速发展导致区域及全球性灾害风险增大,中国更是几乎每年都会遭受旱灾,因此,开展旱灾风险评估及影响因素研究对于区域经济社会可持续发展和灾害风险管理具有重要意义。以前的旱灾风险评估在评估方法以及评估指标选取方面都具有很强的主观性,导致风险评估结果具有强烈的不确定性,这在划定我国的高旱灾风险区域时可能会造成问题。基于旱灾风险的定义,合理假设"历史上旱灾损失高的地区遭受高旱灾损失的概率越大",引入历史旱灾损失资料对旱灾风险进行校正,构建了新的旱灾风险评估模型,揭示了中国旱灾风险的区域分异规律,并量化了各个影响因子的贡献水平。分析结果表明,我国存在5个显著的旱灾高风险区:东北地区、华北地区、西北地区东部、西南地区东部以及西北地区西部的小部分区域。影响因子分析进一步表明,高暴露度和高脆弱性是导致地区出现高旱灾风险的主要原因。

关键词：旱灾风险评估危险性暴露度脆弱性

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光温驱动下中国1979~2018年春季物候时空分异规律

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中国科学：地球科学 2020年第10期50卷 1386-1400页

作者：吴晓静程昌秀乔灿灿宋长青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 北京师范大学地理数据与应用分析中心北京100875

生态和物候学研究领域积累的大数据迫切需要分析其中有用的规律和信息.基于双向聚类方法,文章使用光温驱动物候模型对长时间序列全国春季物候的时空分异规律开展研究.首先,基于中国区城高时空分辨率气象要素驱动数据集,利用拓展春季指... 详细信息

生态和物候学研究领域积累的大数据迫切需要分析其中有用的规律和信息.基于双向聚类方法,文章使用光温驱动物候模型对长时间序列全国春季物候的时空分异规律开展研究.首先,基于中国区城高时空分辨率气象要素驱动数据集,利用拓展春季指数物候模型获取1979~2018年全国开花始期数据集.之后,使用双向聚类和k均值算法分析开花始期数据集,获得双向聚类结果.本研究实现了全国范围内空间连续的开花始期物候区划.研究结果显示出三种遍布全国的开花始期空间格局及其在40年间(1979~2018年)的动态演化.具体来说,1979~1996年开花始期较晚,江西、新疆北部和内蒙古中部开花始期变化最为频繁.1997~2012年,全国开花始期呈现持续提前趋势,福建、湖南和黑龙江东部开花始期变化最为频繁.2012年后,全国开花始期呈现稳定较早状态.此外,研究结果同时显示出15种延续40年的开花始期时间格局及其在全国范围内的空间区划.全国大部分区域处于持续40年开花始期不变状态,而贵州北部、湖南和湖北南部1979~1997年持续不变而后出现波动.文章的研究结果对中国物候观测网现有站点布设具有一定的指导意义.

关键词：开花始期双向聚类大数据时空分异光温驱动物候模型

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经济发展预期下的粮食产量与生态效益权衡——黑龙江省土地利用优化配置

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北京师范大学学报（自然科学版） 2020年第6期56卷 873-881页

作者：谢一茹高培超王翔宇宋长青程昌秀叶思菁沈石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

研究了在一定经济发展预期下的粮食产量与生态效益的权衡问题.以黑龙江省为试点,对黑龙江省的土地利用进行了优化配置,得到不同发展模拟情景下的2035年土地利用状况预测.研究结果以期对黑龙江省的国土空间规划编制提供科学参考.同时,研... 详细信息

研究了在一定经济发展预期下的粮食产量与生态效益的权衡问题.以黑龙江省为试点,对黑龙江省的土地利用进行了优化配置,得到不同发展模拟情景下的2035年土地利用状况预测.研究结果以期对黑龙江省的国土空间规划编制提供科学参考.同时,研究方法也可应用于其他省、自治区、直辖市的土地利用决策支持.

关键词：土地利用 CLUE-S 情景模拟黑龙江省权衡粮食产量生态效益

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汶川地震对典型极重灾区土地利用变化的影响评估

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安全与环境工程 2020年第6期27卷 104-111页

作者：梁欣汪明刘凯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 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部国家重点实验室北京100875

汶川地震后的12年间,地震典型极重灾区仍面临次生地质灾害频发、植被恢复困难等问题,地震及其后续效应对典型极重灾区(洪溪河流域)的土地利用变化产生了重要影响。以四川省绵阳市平武县洪溪河流域为例,构建了2002—2018年间研究区土地... 详细信息

汶川地震后的12年间,地震典型极重灾区仍面临次生地质灾害频发、植被恢复困难等问题,地震及其后续效应对典型极重灾区(洪溪河流域)的土地利用变化产生了重要影响。以四川省绵阳市平武县洪溪河流域为例,构建了2002—2018年间研究区土地利用动态变化数据库,分析了土地利用变化频次的空间分布特征及其影响因素,并计算了森林景观破碎度,计量了生态系统服务价值的演变特征。结果表明:汶川地震后研究区土地利用类型变化剧烈,其中裸地大量增加,面积占比从2002年的0.13%增加到2018年的9.34%,林地受地震灾害的影响大,直到汶川地震10年后才基本恢复到震前水平,耕地则呈现持续减少趋势,面积占比从2002年的25.35%减少到2018年的15.64%;研究区土地利用变化频次高的区域集中在河流沿岸以及相对低海拔和中等坡度的位置;汶川地震对研究区生态系统服务价值和森林景观破碎度的影响明显,经历了10年才逐渐恢复到震前的水平。

关键词：汶川地震土地利用变化次生地质灾害生态系统服务价值

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顾及开发强度的长江中下游土地变化模拟及规划对策

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地理信息世界 2021年第4期28卷 33-39页

作者：谢一茹叶思菁沈石高培超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

土地变化模拟能够判断不同规划政策对当前土地空间格局的影响。传统土地变化模拟侧重于从土地利用/覆盖类型预测土地变化情况,较少关注土地的开发强度。本文以长江中下游为例,在土地利用/覆盖的基础上构建一套考虑开发强度的土地系统,... 详细信息

土地变化模拟能够判断不同规划政策对当前土地空间格局的影响。传统土地变化模拟侧重于从土地利用/覆盖类型预测土地变化情况,较少关注土地的开发强度。本文以长江中下游为例,在土地利用/覆盖的基础上构建一套考虑开发强度的土地系统,聚焦长江中下游价值突出的两种土地类型提供的服务,在共享社会经济路径下实现同时满足两种土地服务需求的土地变化模拟,并对结果进行对比分析。模拟结果显示,未来人口增加会使当前建设用地面积扩张,向着更加集约的方向变化;同时,人口的增加会带来粮食需求,农业用地中开发强度最高的高利用率耕地面积扩张。模拟结果可为区域规划提供对策和建议。

关键词：土地利用土地变化模拟长江中下游 CLUMondo模型

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