检索结果-内蒙古大学图书馆

灌溉排水学报 2024年第S1期43卷 61-66页

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

【目的】使用一种简易方法和有限数据来获取土壤水分特征曲线VG模型的参数。【方法】选择了黑土、褐土、黄绵土、红壤和紫色土5种地带性土壤,实测了土壤饱和含水率(θ_(s))、0.33 bar土壤含水率(θ_(0.33 bar))、最大吸湿水(θ_(97%RH)... 详细信息

【目的】使用一种简易方法和有限数据来获取土壤水分特征曲线VG模型的参数。【方法】选择了黑土、褐土、黄绵土、红壤和紫色土5种地带性土壤,实测了土壤饱和含水率(θ_(s))、0.33 bar土壤含水率(θ_(0.33 bar))、最大吸湿水(θ_(97%RH))和空气相对湿度为43%时的土壤吸湿水(θ_(43%RH)),并以θ_(43%RH)为残余含水率(θ_(r)),推导VG模型的参数。将推导出的参数带入到VG模型中,进行了土壤水分特征曲线的预报,并与实测的土壤含水率进行了比较。【结果】该方法能较好地模拟褐土的土壤水分特征曲线,模拟值和测定值的残差一般在0.01 cm^(3)/cm^(3)以内;也可以较好的模拟黄绵土和红壤在0.33~15 bar的土壤含水率,残差一般在±0.01 cm^(3)/cm^(3)以内;但黑土的模拟结果相对较差,在低于0.33 bar时,残差为负,在-0.03 cm^(3)/cm^(3)以内,而在0.33~15 bar,残差为正,达到0.04 cm^(3)/cm^(3);紫色土的模拟结果最差,在低于0.33 bar时,残差为负,达到了-0.07 cm^(3)/cm^(3);但在0.33~15 bar,情况有所改善,残差在0.03 cm^(3)/cm^(3)以内。通过配对t检验,认为模拟值和测定值无显著差异,二者的相关系数(r)为0.990。造成模拟值和测定值差异的原因可能是采样时紫色土密度较低,土壤中有较多的大孔隙,而黑土可能因有机质含量较高具有较好的结构性导致持水能力较强。【结论】采用土壤饱和含水率(θ_(s))、0.33 bar土壤含水率(θ_(0.33 bar))、最大吸湿水(θ_(97%RH))和空气相对湿度为43%时的土壤吸湿水(θ_(43%RH))推导的VG模型参数,可以较好地预报土壤水分特征曲线。但对土壤密度较低、存在大孔隙的土壤,及有机质量较高或结构性较好的土壤,可能会导致部分模拟值和测定值产生较明显的差异。前者可能会影响低吸力段的模拟结果(<0.33 bar),后者则可能影响土壤有效含水率段的模拟结果(0.33~15bar)。

关键词： VG模型土壤吸湿水土壤水分特征曲线参数预报残差

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Fisher可分比和递归特征消除算法优化机器学习的不透水面材质提取

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遥感技术与应用 2024年第6期39卷 1466-1477页

作者：徐红涛何斌杨宏朱文泉贺相綦郝坤钰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 新疆阿克苏绿洲农业生态系统国家野外观测研究站新疆阿克苏843000 中国科学院空天信息创新研究院北京100090 西北工业大学电子信息学院陕西西安710129

不透水面作为城市地表要素的重要组成成分,了解其空间分布可为城市的发展以及灾害防护提供科学的参考依据。然而由于光谱的相似性,准确获取不透水面材质具有一定的挑战性。本研究借助于亚米级航空可见光遥感数据,通过构建光谱、指数、... 详细信息

不透水面作为城市地表要素的重要组成成分,了解其空间分布可为城市的发展以及灾害防护提供科学的参考依据。然而由于光谱的相似性,准确获取不透水面材质具有一定的挑战性。本研究借助于亚米级航空可见光遥感数据,通过构建光谱、指数、纹理和形状等对象特征,使用Fisher可分比(Fisher Discriminant Ratio,FDR)和递归特征消除算法(Recursive Feature Elimination,RFE)优选最终的建模变量,结合随机森林(RandomForest,RF)、XGBoost、GBDT、CatBoost、LightGBM等算法分别构建了不同不透水层材质的分类模型(FDR-RFE-RF,FDR-RFE-XGBoost,FDR-RFE-GBDT,FDR-RFE-CatBoost,FDR-RFE-LightGBM),选取最优模型绘制了区域不透水面材质的空间分布。结果表明:除GBDT和LightGBM外,使用经FDR和RFE算法优选的变量构建的模型在点尺度上总体精度和Kappa系数分别提高了0.933%~1.171%和1.229%~1.542%,并改善了分类结果空间破碎的现象。结合点尺度的验证精度和空间上的分类结果发现FDR-RFE-RF的性能最优(OA=0.926,Kappa Coefficient=0.906),且其提取的研究区的不透水面材质的分布特征基本与实际情况一致。研究结果表明变量优选在一定程度上可以提升基于机器学习的不透水面材质提取的鲁棒性,同时也验证了基于亚米级航空可见光影像在城市不透水层材质提取的可行性。

关键词： Fisher可分比递归特征消除算法面向对象不透水面材质机器学习航空遥感

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中国暴雨洪涝灾情时空格局及影响因素

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地理学报 2021年第5期76卷 1148-1162页

作者：胡畔陈波史培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 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院西宁810008

暴雨洪涝灾害给中国造成了巨大人口和经济损失。本文通过对中国气象灾情普查数据的分析,结合小时降水数据、统计年鉴等资料,研究了1984—2007年间中国极端降水和暴雨洪涝灾情时空分异特征。在此基础上,采用地理探测器研究了中国暴雨洪... 详细信息

暴雨洪涝灾害给中国造成了巨大人口和经济损失。本文通过对中国气象灾情普查数据的分析,结合小时降水数据、统计年鉴等资料,研究了1984—2007年间中国极端降水和暴雨洪涝灾情时空分异特征。在此基础上,采用地理探测器研究了中国暴雨洪涝灾情时空格局的影响因素。结果表明,研究时段内全国极端降雨指标没有一致的变化趋势。长江、珠江及东南沿海等流域暴雨洪涝频次显著增加,但因灾人口死亡率下降,表明设防能力的提升对人口损失的缓减影响明显;西北地区因灾死亡人数和人口受灾率、经济损失等均增加,表明设防能力薄弱;因暴雨洪涝受灾人口贡献率最高的因子是气象致灾因素,又因暴雨洪涝死亡人口贡献率最高的是地理等孕灾环境和社会经济等承灾体因素,故暴雨洪涝直接经济损失贡献率最高的是地理等孕灾环境因素。该研究可为洪水灾情的影响因素定量化分析提供理论参考。

关键词：暴雨暴雨洪涝灾情时空格局地理探测器影响因素中国

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面向生态产品价值实现的生态修复市场化投入研究进展

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生态学报 2023年第1期43卷 176-188页

作者：韩宇刘焱序刘鑫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 中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083 内蒙古自治区地质调查研究院呼和浩特010020

充足稳定的资金是国土空间生态修复顺利开展重要保障。然而,政府投资作为生态修复的主要资金来源,存在资金缺口大、项目周期短等问题,亟需探索面向生态产品价值实现的生态修复市场化投入逻辑。针对生态产品价值实现的市场化路径,建立了... 详细信息

充足稳定的资金是国土空间生态修复顺利开展重要保障。然而,政府投资作为生态修复的主要资金来源,存在资金缺口大、项目周期短等问题,亟需探索面向生态产品价值实现的生态修复市场化投入逻辑。针对生态产品价值实现的市场化路径,建立了“生态修复对象-生态产品类型-近远程效益-投资方式”为分析步骤的生态修复市场化投入逻辑框架,从投资方式角度分析了国内外生态修复市场化投入的研究进展。基于国内生态产权界定模糊、生态产品价值体现不明显、市场化投入机制不完善等问题,今后有必要重点研究建立体现价值实现路径的生态资产评估体系、识别面向不同购买主体的生态产品价值实现模式、模拟以价值流为纽带的生态产品空间纽带关系、凝练基于自然的区域解决方案引导市场投入。

关键词：社会投资生态产品生态资产绿色金融基于自然的解决方案

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中国粮食主产区耕地撂荒程度及其对粮食产量的影响

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自然资源学报 2021年第6期36卷 1439-1454页

作者：李雨凌马雯秋姜广辉李广泳周丁扬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 北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875 地表过程与资源生态国家重点实验室珠海基地北京师范大学自然科学高等研究院珠海519087 国家基础地理信息中心北京100830

耕地撂荒严重地影响着我国的粮食安全。以我国粮食主产区为研究区域,在识别撂荒地分布的基础上,测度了撂荒地空间分布格局,并建立耕地撂荒中介效应模型,探究了耕地撂荒对区域粮食产量的影响机制。结果表明:(1)中国粮食主产区耕地撂荒规... 详细信息

耕地撂荒严重地影响着我国的粮食安全。以我国粮食主产区为研究区域,在识别撂荒地分布的基础上,测度了撂荒地空间分布格局,并建立耕地撂荒中介效应模型,探究了耕地撂荒对区域粮食产量的影响机制。结果表明:(1)中国粮食主产区耕地撂荒规模为405.53万hm^(2),撂荒率约为5.85%;空间上撂荒地规模分布呈"T"字形空间格局,黑龙江东北部、吉林西北部以及内蒙古南部地区为撂荒地主要集聚区。(2)耕地撂荒对于粮食主产区粮食产量具有显著负向影响,2017年我国粮食主产区因耕地撂荒损失的农田生产潜力达到1339.15万t,损失的粮食产量高达2265.6万t,损失比例达4.69%;内蒙古自治区成为粮食产出损失量和损失比例最大的地区。(3)粮食播种面积、农田生产潜力和农业技术投入均发挥了部分中介作用,系数分别为-0.194、-0.025和0.006。(4)应遵从城乡融合以及农业农村发展态势,强化粮食主产区农业生产现代要素投入与政策扶植,构建粮食生产—耕地休耕空间转换弹性机制,保障我国粮食安全。

关键词：耕地撂荒空间格局影响机制中介效应模型粮食主产区

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柴达木盆地托拉海河下游复合新月形沙丘沉积构造探地雷达探测初步结果

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中国沙漠 2023年第1期43卷 160-168页

作者：张潇严平董苗刘小槺袁文杰王晓旭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珠海基地北京100875 太原师范学院地理科学学院山西晋中030619 陕西师范大学地理科学与旅游学院陕西西安710119

运用探地雷达,对柴达木盆地托拉海河下游右岸两个典型复合新月形沙丘进行探测,通过图像处理与影像解译,获取了连续且具一定深度的风沙沉积构造信息,并结合无人机影像、遥感影像与野外实际考察情况,综合分析该研究区内风沙沉积构造与沉... 详细信息

运用探地雷达,对柴达木盆地托拉海河下游右岸两个典型复合新月形沙丘进行探测,通过图像处理与影像解译,获取了连续且具一定深度的风沙沉积构造信息,并结合无人机影像、遥感影像与野外实际考察情况,综合分析该研究区内风沙沉积构造与沉积环境。结果表明:(1)选取100 MHz的天线、0.5 m探测步长、1 m的天线间距进行探测,探地雷达图像与无人机影像呈现出很好的对应关系,沙丘内部构造清晰,故使用此参数探测复合新月形沙丘的内部结构可行。(2)托拉海河下游复合新月形沙丘内部沉积构造类型多样,广泛发育正向加积层、垂向加积层等层理。(3)河道与沙丘均向东南方向移动,两个沙丘存在规模持续缩小且两翼拉长、逐渐变得不对称的发育过程。(4)托拉海河下游复合新月形沙丘的发育分为3个时期:快速发育阶段、固定风蚀阶段、蚀余加积阶段。

关键词：柴达木盆地托拉海河下游复合新月形沙丘探地雷达沉积构造

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基于机器学习的降雨—滑坡灾害链直接经济损失脆弱性评估

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灾害学 2022年第4期37卷 220-224页

作者：李子轩杜鹃徐伟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 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-教育部减灾与应急管理研究院北京100875

承灾体脆弱性定量评估是灾害风险评估中的一项重要任务,也是个难点问题。开展降雨—滑坡直接经济损失脆弱性定量评估能直接为灾害链风险评估提供关键参数,对区域灾害链风险防范具有重要的意义。该文基于区域灾害系统,综合考虑致灾因子... 详细信息

承灾体脆弱性定量评估是灾害风险评估中的一项重要任务,也是个难点问题。开展降雨—滑坡直接经济损失脆弱性定量评估能直接为灾害链风险评估提供关键参数,对区域灾害链风险防范具有重要的意义。该文基于区域灾害系统,综合考虑致灾因子危险性、孕灾环境稳定性和承灾体脆弱性要素,采用机器学习算法,构建了降雨—滑坡灾害链直接经济损失脆弱性评估模型,并以贵州省毕节和六盘水两市为例,开展了降雨—滑坡灾害链直接经济损失脆弱性定量评估。结果表明,在三种机器学习算法模型中,随机森林和决策树模型具有相对较好的效果(最优变量组合的R 2分别为0.284和0.342,RMSE分别为7.92和7.59),XGBoost算法的效果相对较差。不同方法在实际损失的极值预测仍然存在偏差。决策树模型中脆弱性贡献变量最为重要的是NDVI、GDP和高程,而随机森林模型中则为累计有效降雨量和距道路距离。

关键词：降雨—滑坡灾害链脆弱性机器学习算法定量评估毕节和六盘水市

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基于FORCCHN模型的中国典型森林生态系统碳通量模拟

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生态学报 2022年第7期42卷 2810-2821页

作者：吕富成马建勇曹云延晓冬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 华中农业大学植物科学技术学院武汉430070 国家气象中心北京100081

森林生态系统是陆地碳循环的重要组成部分,其固碳能力显著高于其他陆地生态系统,研究森林生态系统碳通量是认识和理解全球变化对碳循环影响的关键。碳循环模型是研究森林生态系统碳通量有效工具。以长白山温带落叶阔叶林、千烟洲亚热带... 详细信息

森林生态系统是陆地碳循环的重要组成部分,其固碳能力显著高于其他陆地生态系统,研究森林生态系统碳通量是认识和理解全球变化对碳循环影响的关键。碳循环模型是研究森林生态系统碳通量有效工具。以长白山温带落叶阔叶林、千烟洲亚热带常绿针叶林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林和西双版纳热带雨林等4种中国典型森林生态系统为研究对象,利用涡度相关2003—2012年观测数据,评估FORCCHN模型对生态系统呼吸(ER),总初级生产力(GPP),净生态系统生产力(NEP)的模型效果。结果表明:(1)FORCCHN模型能够较好的模拟中国4种典型森林生态系统不同时间尺度的碳通量。落叶阔叶林和常绿针叶林ER和GPP的逐日变化模拟效果较好(ER的相关系数分别为0.94和0.92,GPP的相关系数分别为0.86和0.74);(2)4种森林生态系统碳通量季节动态模拟值和观测值显著相关(P<0.01),ER、GPP、NEP的观测值和模拟值的R;分别为0.77—0.93、0.54—0.88和0.15—0.38;模型可以很好地模拟森林生态系统不同季节碳汇(NEP>0),碳源(NEP<0)的变化规律;(3)4种森林生态系统碳通量模拟值与观测值的年际变化有很好的吻合度,但在数值大小上存在差异,模型高估了常绿阔叶林的ER和GPP,略微低估了其他3种森林生态系统ER和GPP。

关键词：碳通量总初级生产力森林生态系统碳循环模型

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旱区人地耦合系统水-粮食-生态关联研究述评

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地理研究 2021年第2期40卷 541-555页

作者：刘焱序傅伯杰王帅李琰赵文武李长嘉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

气候变化和人类活动影响下的旱区水-粮食-生态关联机制,是人地耦合系统研究的前沿科学问题之一,为全面保障以水安全为纽带的旱区生态安全和粮食安全提供科学支撑。本研究通过梳理水-粮食-生态关联研究前沿,凝练得到四方面认识:①在时空... 详细信息

气候变化和人类活动影响下的旱区水-粮食-生态关联机制,是人地耦合系统研究的前沿科学问题之一,为全面保障以水安全为纽带的旱区生态安全和粮食安全提供科学支撑。本研究通过梳理水-粮食-生态关联研究前沿,凝练得到四方面认识:①在时空特征判别中,旱区土地利用是普遍涉及的水-粮食-生态关联载体;②在驱动机制分析中,生态系统服务权衡协同关系得到关注,但研究多止步于统计描述;③在模型使用中,社会水文系统模型是重要研发对象,生命周期模型和生态系统服务流模型也得以使用;④在决策支持中,基于水-粮食-生态关联视角并适用于本地旱区的国土空间规划、资源用途管制、资源使用增效途径仍处探索阶段。在未来研究中,有必要深化旱区生态水文过程对农业生产的影响与响应、旱区生态系统服务权衡及其对人类福祉的影响、旱区水生态安全格局优化下的国土空间开发与保护等研究议题,从而架构水-粮食-生态关联研究从科学到决策的桥梁。

关键词：人地耦合系统水循环粮食安全生态系统服务旱区

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最近邻河道相对高度及其在中国洪水淹没制图中的应用

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北京师范大学学报（自然科学版） 2022年第2期58卷 300-309页

作者：林婷婷史培军马春英师凡雅聂娟陈波北京师范大学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京100875北京100875 青海师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810016 应急管理部国家减灾中心北京100124

基于国际上由数字高程模型(digital elevation model,DEM)衍生的最近邻河道相对高度(height above nearest drainage,HAND)概念,采用STRM DEM数据派生了中国1 000和250 m水平分辨率的HAND数据集,并将HAND数据集应用于洪水淹没制图,建立... 详细信息

基于国际上由数字高程模型(digital elevation model,DEM)衍生的最近邻河道相对高度(height above nearest drainage,HAND)概念,采用STRM DEM数据派生了中国1 000和250 m水平分辨率的HAND数据集,并将HAND数据集应用于洪水淹没制图,建立了河道水位相较枯水期上涨1~10 m情景下的中国河道型洪水淹没图库.进一步以淮河一级支流淠河2020年7月大洪水为例,采用遥感提取及HEC-RAS计算的淹没范围,验证了基于HAND绘制的淹没图.结果表明,HAND相对于经典的DEM能够补充提供局地地形信息,基于HAND的淹没制图方法具有可行性和合理性.本文计算的中国HAND数据集可为地理学相关领域的研究提供凸显局地特征的地形数据,建立的基于HAND的淹没图库可为中国的洪水淹没制图工作及洪水风险管理提供参考.

关键词：最近邻河道相对高度(HAND) 淹没制图局地地形洪水水文数字高程模型(DEM)

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