检索结果-内蒙古大学图书馆

北京师范大学学报（自然科学版） 2023年第3期59卷 456-464页

作者：王匡序叶思菁北京师范大学地理科学学部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

采用线性规则近似(LRA)法、双曲线变换(HT)法和正形变换(CT)法,3种数值法将3个研究区内基于WGS1984(world geodetic system-1984 coordinate system)地理坐标系的采样点的坐标转换为WGS 1984-Lambert投影坐标.1)面向不同研究区,对比采... 详细信息

采用线性规则近似(LRA)法、双曲线变换(HT)法和正形变换(CT)法,3种数值法将3个研究区内基于WGS1984(world geodetic system-1984 coordinate system)地理坐标系的采样点的坐标转换为WGS 1984-Lambert投影坐标.1)面向不同研究区,对比采用不同大小和形状的矩形格网的剖分方案时,各数值法的坐标转换误差和计算效率;2)研究格网长宽比对CT法坐标转换误差的影响;3)分析基于CT法的采样点误差空间分布格局.结果表明:与其他数值法相比,CT法更好地平衡了误差和效率;将误差控制在<0.75 m对格点数据执行坐标转换,3种数值方法的转换耗时相近,均低于解析法转换耗时的30%;CT法的误差受格网大小变化的影响较小,当格网尺寸达到10°×10°时,最大误差均<0.22 m;当格网面积一定时,格网形状为方形误差最小;在同一格网内,采样点的误差分布离散程度和最大误差都随采样点到格网边缘的最小距离的增大而减小,即越靠近格网中心,误差越小.

关键词：地图投影数值法正形变换法空间大数据格网

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新疆多晶硅光伏减碳效益的全生命周期评估

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自然资源学报 2023年第3期38卷 694-706页

作者：杜文杰江源关梦茜刘相兰康慕谊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

光伏发电是实现能源系统深度减碳的重要方式,但会受到多种自然和技术因素的影响,其减碳效益仍有待于准确评估。以总体自然条件适宜发展光伏发电,但区域内空间分异又较突出的新疆作为研究区,借助生命周期评价、发电量和减碳效益模型核算... 详细信息

光伏发电是实现能源系统深度减碳的重要方式,但会受到多种自然和技术因素的影响,其减碳效益仍有待于准确评估。以总体自然条件适宜发展光伏发电,但区域内空间分异又较突出的新疆作为研究区,借助生命周期评价、发电量和减碳效益模型核算了两种衰减率(DR)下的1 kW多晶硅光伏发电全生命周期碳排放、发电量及其减碳效益,为本地发展光伏产业提供科学依据及为其他地区开展相关研究提供借鉴。结果表明:(1)与火力发电相比,新疆光伏每度电可减少863 g CO_(2)-eq(DR=1%)和738 g CO_(2)-eq(DR=3%),减排比例分别高达93%和79%,对能源系统脱碳具有重要意义。(2)新疆内部减碳效益空间分布不均衡且差异大,总趋势由东向西递减;根据聚类分析新疆发展光伏应重点布局在一、二级区,如哈密、吐鲁番和巴音郭楞蒙古自治州等。(3)未来新疆发展光伏应从全生命周期减碳出发,完善光伏生产端中下游产业链以实现本地生产,在建造使用过程充分考虑太阳辐射和衰减率等因子并合理布局,同时加快生命末期处置回收技术的发展。

关键词：碳排放发电量减碳效益新疆

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高校自然科学实验室智能精益管理模式及应用

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实验室研究与探索 2025年第3期44卷 205-210,263页

作者：刘春玲龚吉蕊魏欣高晓飞刘瑛娜刘莹莹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

为探索一种适应智能时代管理要求的高效管理模式,用精益思想对实验室管理中的现状进行了系统分析,对精益思想在高校自然科学实验室管理中的应用成效进行了系统性评估,提出了适合高校自然科学实验室管理的精益+六西格玛+TOC三位一体化管... 详细信息

为探索一种适应智能时代管理要求的高效管理模式,用精益思想对实验室管理中的现状进行了系统分析,对精益思想在高校自然科学实验室管理中的应用成效进行了系统性评估,提出了适合高校自然科学实验室管理的精益+六西格玛+TOC三位一体化管理模式,并通过案例分析验证了其适用性。结果表明:该模式显著提高了实验室管理效率,减少了不必要的浪费;同时实验室安全和实验人员健康得到了很好的保障,用户满意度显著提高。也为提高类似实验室的管理水平提供了思路。

关键词：自然科学实验室精益思想六西格玛理论约束理论集成模式

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青藏高原木本植物扩张对生长季地表昼夜温度的影响

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生态学报 2023年第21期43卷 8816-8829页

作者：屈卓然李小雁邓元红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自然资源学院北京100875

木本植物扩张或灌丛化是全球性的生态环境问题。近年来青藏高原发生了大规模的木本植物扩张。然而木本植物在青藏高原扩张的时空分布特征及其对局地地表温度(LST)如何影响尚不清楚。基于MODIS土地覆盖产品识别出青藏高原木本植物扩张的... 详细信息

木本植物扩张或灌丛化是全球性的生态环境问题。近年来青藏高原发生了大规模的木本植物扩张。然而木本植物在青藏高原扩张的时空分布特征及其对局地地表温度(LST)如何影响尚不清楚。基于MODIS土地覆盖产品识别出青藏高原木本植物扩张的空间分布,并利用移动窗口搜索法,探究其对生长季昼夜LST的影响规律及成因。结果表明,2001至2018年木本植物扩张的范围和程度均整体呈增加的趋势。在2018年,木本植物扩张使生长季白天LST降低(2.60±0.34)℃,夜间LST增加(0.94±0.22)℃,净效应使日均LST降低(0.83±0.24)℃。产生这种现象的原因是蒸散发增加((+13.46±6.65)mm/a)等引发的降温效应超过了以反照率减少(-0.031±0.003)为代表的增温效应。气候背景对该影响的空间分布具有相当的控制作用,即降水主导着白天LST的改变,但气温在夜间LST变化中占据更重要的地位。总体上,在气温越低、降水率越高、高程越低的地方发生的木本植物扩张更倾向于降低局地LST。与同一年中越湿润的地方越倾向于降温“相悖”的是,在不同的水文年,更干旱的年份对白天LST具有更强的降温作用,这可能是受木本植物和草本植物从土壤深处吸水能力差距的影响。理解木本植物扩张在改变LST方面的生物物理效应有利于准确预测青藏高原植被变化带来的气候反馈,并为土地利用和管理提供借鉴。

关键词：木本植物扩张青藏高原地表温度气候反馈土地覆被变化

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基于遗传算法的土地利用优化:NSGA-Ⅱ和NSGA-Ⅲ的对比研究

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生态学报 2023年第2期43卷 639-649页

作者：王昊煜高培超谢一茹宋长青王元慧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

土地利用优化通常要兼顾不同群体的多种要求,理论上是复杂的超多目标(4个及以上)优化问题。但实际操作中却往往被简化为多目标(2—3个)优化问题,通过一种流行的多目标优化算法第Ⅱ代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解。究其原因是对超多... 详细信息

土地利用优化通常要兼顾不同群体的多种要求,理论上是复杂的超多目标(4个及以上)优化问题。但实际操作中却往往被简化为多目标(2—3个)优化问题,通过一种流行的多目标优化算法第Ⅱ代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解。究其原因是对超多目标优化算法认知的缺失和与多目标优化算法理论对比的匮乏。对NSGA系列中应用最广泛的多目标优化算法NSGA-Ⅱ和最新提出、面向超多目标优化的算法NSGA-Ⅲ进行探究,从理论和实验两方面对Ⅲ和Ⅱ进行对比,从而探究二者进行土地利用优化时的优劣。在理论上,对比两种算法原理的异同。在实验中,分别设计多目标(3个目标)和超多目标(13个目标)土地利用优化问题,利用两种算法进行求解。对实验结果采用四层架构、六大指标进行全面评价,以对比两种算法的可用性。理论对比发现,两个算法只有种群多样性保护的方法不同,其中NSGA-Ⅲ是基于与固定的参考点的距离,而NSGA-Ⅱ则是基于相邻解间的距离。通过实验对比发现,NSGA-Ⅲ在超多目标优化时运算速度快,且产生的最优方案实用价值更高,NSGA-Ⅱ在算法的有效性方面更有优势。

关键词：土地利用 NSGA-Ⅱ NSGA-Ⅲ 对比遗传算法

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东北黑土区防风林带基本特性及其与风向的关系

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水土保持学报 2024年第3期38卷 207-215页

作者：马逸雪刘宝元张蒙娜董丽霞张庚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 北京师范大学自然科学高等研究院广东珠海519087

[目的]为探究东北黑土区防风林带走向与主害风向的关系。[方法]利用遥感解译和野外调查,获取研究区内林带基本特征数据,结合研究区内43个气象站点风速风向数据,对林带走向与主害风向的交角,即风向偏角进行计算分析。[结果]蒙东黑土亚区... 详细信息

[目的]为探究东北黑土区防风林带走向与主害风向的关系。[方法]利用遥感解译和野外调查,获取研究区内林带基本特征数据,结合研究区内43个气象站点风速风向数据,对林带走向与主害风向的交角,即风向偏角进行计算分析。[结果]蒙东黑土亚区偏西风占比大,风向较为集中,主害风主导性强烈,松嫩黑土亚区风向较为分散,主害风主导性较弱;平均林带密度松嫩黑土亚区>蒙东黑土亚区;防风林带走向在松嫩黑土亚区占比最大的为N-S走向林带,蒙东黑土亚区没有明显的规律性;研究区内风向偏角<30°占比为29.60%,>30°占比为70.40%,防风作用较差。[结论]研究区内大量防风林带走向与主害风向斜交,对主害风的防护作用较差。该研究结果对于了解现有防风林带密度、走向,进一步建设和改造防风林带有重要参考价值。

关键词：防风林带风力侵蚀林带走向主害风向

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多灾种风险评估方法述评——基于5份国际权威报告的对比分析

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地理科学进展 2023年第1期42卷 197-208页

作者：宁嘉辰吴吉东唐茹玫陈笑娟许映军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 北京师范大学国家安全与应急管理学院北京100875 河北省气象灾害防御中心石家庄050021

多灾种风险评估是制定综合风险防范战略的基础工作之一,而目前尚缺乏一套通用的多灾种风险评估方法。论文选取全球减少灾害风险评估报告、全球气候风险指数报告、世界风险管理指数报告、世界风险指数和世界自然灾害风险地图集等5份国际... 详细信息

多灾种风险评估是制定综合风险防范战略的基础工作之一,而目前尚缺乏一套通用的多灾种风险评估方法。论文选取全球减少灾害风险评估报告、全球气候风险指数报告、世界风险管理指数报告、世界风险指数和世界自然灾害风险地图集等5份国际权威风险评估报告,从评估目的、评估内容、模型方法、评估结果等方面对比分析可知:①5份报告评估目的各有侧重,其中4份评估报告构建了动态风险评估机制,能够实现评估报告的定期更新发布;②以风险要素的综合为表征的多灾种风险评估方法易于推广应用,但需要进一步提升指标可用性,并且采取更直观、易于理解的风险表征方式;③5份报告评估结果中“一带一路”沿线国家(地区)的风险水平略高于全球水平,是全球灾害风险防范的重点;④综合来看,5份报告各有自身的优缺点,未来可以结合“多灾种叠加损失”“灾害链损失”等概念丰富多灾种风险评估的模型方法、指标体系与结果表征。

关键词：灾害多灾种风险评估模型综合风险防范风险评估报告

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草地社会-生态系统研究进展与展望

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资源科学 2024年第8期46卷 1523-1539页

作者：刘月赵文武丁婧祎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陆地表层系统科学与可持续发展研究院北京100875

【目的】在全球变化和人类活动加剧的背景下,草地社会-生态系统的复杂性和脆弱性日益显现。系统分析草地社会-生态系统的耦合与互馈机制、驱动机制与保护管理,对提高草地社会-生态系统韧性,实现社会经济与生态效益协同发展具有重要意义... 详细信息

【目的】在全球变化和人类活动加剧的背景下,草地社会-生态系统的复杂性和脆弱性日益显现。系统分析草地社会-生态系统的耦合与互馈机制、驱动机制与保护管理,对提高草地社会-生态系统韧性,实现社会经济与生态效益协同发展具有重要意义。【方法】本文基于现有研究进展,总结梳理了当前草地社会-生态系统的理论框架、构成要素、耦合与互馈机制、驱动机制与保护管理。【结果】草地社会-生态系统理论正在从单一的生态学研究向复杂的跨学科研究转变;土壤、水资源、植被、牲畜、牧民是草地社会-生态系统的主要组成要素;草地社会-生态系统耦合机制和互馈机制研究在研究对象、分析方法和研究视角方面发生了转变;人类活动与气候变化是草地社会-生态系统演化的重要驱动因素;建立保护区、恢复退化草地、实施围栏封育是草地社会-生态系统保护管理的主要措施,同时推动社会经济制度创新与改革在草地恢复中也发挥着重要作用。【结论】在人地关系问题更加复杂化以及全球变化不确定性增强的背景下,未来草地社会-生态系统研究应重点开发跨尺度和跨区域的综合研究理论;同时,外部政策应被纳入草地社会-生态系统的要素组成,以更全面地理解草地社会-生态系统动态变化机制;此外,未来研究应深化草地社会-生态系统的多要素交互与政策适用性分析,优化管理策略,确保牧区生态效益、经济效益和社会效益协同发展。

关键词：草地社会-生态系统可持续发展气候变化人类活动综述

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基于经验正交分解的中国日降水随机事件集构建

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热带地理 2025年第4期45卷 589-604页

作者：杨一飞方伟华郑金丽付婧瑄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灾害风险科学研究院北京100875

历史降水数据是评估干旱和洪水等灾害风险的基础,但是历史数据无法涵盖未来更极端的降水情况,而目前大范围格网单元的随机降水生成方法尚不完善。为此,文章旨在基于历史降水信息生成具有空间相关性的随机降水,以提升灾害风险评估的可靠... 详细信息

历史降水数据是评估干旱和洪水等灾害风险的基础,但是历史数据无法涵盖未来更极端的降水情况,而目前大范围格网单元的随机降水生成方法尚不完善。为此,文章旨在基于历史降水信息生成具有空间相关性的随机降水,以提升灾害风险评估的可靠性。基于经验正交分解以及主成分系数概率拟合等方法,探索了中国0.1°格网尺度日降水随机事件集的生成方法和技术流程。首先,基于经验正交分解方法,对中国1961-2022年共62年逐日降水数据进行分解,对于年内任意一天均形成62个空间模态及对应的模态系数;其次,利用多种概率分布函数对各日的模态系数进行概率分布拟合,并为每日选择出一个最优拟合函数;然后,基于各日模态系数概率分布,并选择历史模态系数的最大值、最小值的2倍作为阈值上下边界范围,进行多年的日降水情景蒙特卡洛抽样;最后,利用每日62个空间模态及随机模态系数,生成各年逐日随机降水事件集。为比较历史降水、随机降水特征的一致性和差异性,模拟生成5000个年份的日降水事件,并用最大值、平均值、标准差、典型重现期降水、空间相关性5个统计特征值进行对比分析。结果显示:1)随机降水较好地保留了历史降水的强度-概率特征,在格网尺度上二者平均值差异<0.9 mm几乎可以忽略,10、20和50 a一遇降水强度差异均<15%,二者标准差的差异均<8%。2)随机降水有效地扩展了年最大值上限,在差异最大的网格上,随机降水最大值比历史降水提高了36%。3)随机降水较好地保留了空间相关性特征,中国所有格网的逐日莫兰指数和皮尔逊相关系数,最小值也分别>0.96和0.95。基于经验正交分解的中国日降水随机事件集,可为后续量化灾害风险评估提供良好的降水数据基础。

关键词：日降水经验正交分解随机事件模拟时空相关性

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块石出露对喀斯特坡耕地土壤理化性质的影响

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水土保持学报 2023年第6期37卷 228-237页

作者：陈磊张卓栋李业桐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

喀斯特坡面伴随有大量直径>25 cm的块石出露,为探明块石出露对土壤理化性质的影响,以坡面4个块石出露的农地和1个对照组为研究对象,分析土壤理化性质空间变异特征。结果表明:(1)在块石出露的农地中,土壤容重、黏粒、粉粒和砂粒的变... 详细信息

喀斯特坡面伴随有大量直径>25 cm的块石出露,为探明块石出露对土壤理化性质的影响,以坡面4个块石出露的农地和1个对照组为研究对象,分析土壤理化性质空间变异特征。结果表明:(1)在块石出露的农地中,土壤容重、黏粒、粉粒和砂粒的变化分别为0.87~1.42 g/cm^(3),25.70%~41.80%,38.11%~51.60%,13.76%~27.54%,土壤容重、黏粒和粉粒空间变异性均为弱且高于对照组,砂粒空间变异性为中等且低于对照组。(2)土壤全碳、全氮、全磷、全钾变化分别为9.82~23.13,0.94~2.15,0.65~2.93,7.38~20.35 g/kg,土壤有效磷、速效钾的变化分别为1.44~2.63,7.35~106.02 mg/kg,空间变异性均为中等且高于对照组。(3)土壤容重、黏粒、粉粒与其他土壤理化性质的之间的关系总体上呈负相关,且相关性在块石出露的农地中比对照组更显著。砂粒与黏粒之间呈显著负相关,与其他土壤化学性质之间的关系总体上呈正相关。(4)块石出露数量、出露坡度、出露比率和出露高度,对土壤理化性质的影响具有复杂性,土壤理化性质的空间变异随块石出露特征不同而存在差异性。研究结果有助于深入理解喀斯特坡面块石出露对侵蚀过程和机制的影响,为土壤侵蚀和水土保持工作提供科学借鉴。

关键词：喀斯特坡耕地块石出露土壤理化性质空间变异

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