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北京林业大学学报 2017年第3期39卷 93-104页

作者：李冠衡熊健徐梦林董丽北京林业大学园林学院城乡生态环境北京实验室100083

对城市公园绿地外道路噪声环境进行监测与分析的结果表明:公园边界噪音来源于车辆发动机噪音、胎噪、运动风声的综合噪声。这些噪音对公园游憩造成了或多或少的影响。如果公园绿地边缘部分的植物景观能够迅速降低噪音,又能展现美感,将... 详细信息

对城市公园绿地外道路噪声环境进行监测与分析的结果表明:公园边界噪音来源于车辆发动机噪音、胎噪、运动风声的综合噪声。这些噪音对公园游憩造成了或多或少的影响。如果公园绿地边缘部分的植物景观能够迅速降低噪音,又能展现美感,将对公园利用率的提高大有裨益。植物景观的视觉效果与生态效益都融合在园林植物中,所以一次设计将在多个层面展现植物景观的功能。以北京市公园绿地(被城市干道包围的绿地)边界的多个不同样方为对象,调查与研究这一宽度范围内的植物类型、种植密度和配置方式,从而判断使噪声衰减最有效率的植物配置形式。这些植物群落不仅能有效地减弱交通噪声,构造更为安静的游园环境,而且更能美化城市环境,体现并形成当地的植物特色。按照降噪效率对这些样方进行排序并运用SBE法对所测公园边界的植物群落进行美景度相应指标的评价,分析边界植物群落色彩美景度高低的原因,得到所测群落中景观效果最好的植物配置形式。综合以上两种最佳形式的植物配置,进行平衡与推断,形成诸如同样的宽度条件下,多排小乔或低层灌木既可以起到较好的降噪作用,又可以丰富路缘的观赏效果;乔灌草皆有的种植模式中乔木排数尽可能多,林间内部保持通透,会形成舒适的空间效果等判断,可以对北京市以及类似的大型城市绿地边缘塑造植物景观提供科学的论据。

关键词：城市绿地边缘植物景观噪声美景度

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“留白增绿”背景下北京市栖息生境型城市森林营建策略研究

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北京林业大学学报 2018年第10期40卷 102-114页

作者：赵人镜戈晓宇李雄北京林业大学园林学院城乡生态环境北京实验室北京100083

【目的】《北京城市总体规划(2016年—2035年)》提出"留白增绿",让森林进入城市。城市森林具有多种功能,是城市生态系统的重要组成部分。本研究旨在探索城市森林功能类型及栖息生境型城市森林营建策略,以期实现特定城市背景... 详细信息

【目的】《北京城市总体规划(2016年—2035年)》提出"留白增绿",让森林进入城市。城市森林具有多种功能,是城市生态系统的重要组成部分。本研究旨在探索城市森林功能类型及栖息生境型城市森林营建策略,以期实现特定城市背景下城市森林功能的拓展,使城市森林成为解决不同城市问题的绿色空间,促进城市生态系统的可持续发展。【方法】本文在对大量文献进行研究的基础上,依据不同尺度城市森林所能发挥的主导功能、周边用地类型、城市总体规划定位三大因素对城市森林功能类型进行论述,并对栖息生境型城市森林营建策略进行研究。【结果】提出生态型、生活型、生产型3个一级分类,包括栖息生境型、环境调节型、景观游憩型、科普教育型、康养服务型、设施防护型、经济生产型共7个二级分类。城市化进程造成了城市生物多样性锐减,重视和保护生物多样性成为城市发展的重要环节。本研究选择以提高生物多样性为主要目标的栖息生境型城市森林为研究对象,提出目标物种选择、林地生境、水体生境营建策略,并以横街子城市森林为例,对营建策略进行实践。【结论】对城市森林功能类型进行论述,能够为城市森林营建提供目标指引。对栖息生境型城市森林进行营建策略研究可以为未来城市森林建设提供参考依据。

关键词：风景园林城市森林留白增绿生物多样性栖息生境

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宅旁绿化对北京市建筑冬季日照的影响

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北京林业大学学报 2024年第2期46卷 114-122页

作者：刘芳妮尹豪刘芝若北京林业大学园林学院城乡生态环境北京实验室北京100083

【目的】当前中国居住区存在植物遮挡建筑,造成建筑日照不足的问题。通过软件数字模拟分析探究植物对建筑日照的影响,能为居住区的植物景观营造提供科学依据,也可为进一步探讨人居环境改善的实施途径提供参考。【方法】以北京板式多层... 详细信息

【目的】当前中国居住区存在植物遮挡建筑,造成建筑日照不足的问题。通过软件数字模拟分析探究植物对建筑日照的影响,能为居住区的植物景观营造提供科学依据,也可为进一步探讨人居环境改善的实施途径提供参考。【方法】以北京板式多层住宅为参照建立理想楼间模型,根据实地调研获取的植物形态结构参数构建冠层模块单元,使用Ecotect Analysis软件分析其对建筑日照的影响。【结果】(1)楼间及楼旁约40°夹角范围内的植物冠层均会对建筑日照产生影响,楼间绿地植物对建筑日照的影响显著高于楼旁绿地,二者的影响在垂直方向上皆表现为高层位置显著高于低层位置,在水平方向上的影响规律则较为复杂。(2)对建筑宅旁空间进行日照影响敏感性分级,敏感性Ⅰ级(敏感)、Ⅱ级(一般敏感)、Ⅲ级(不敏感)区域分别占空间总体积的10.2%、56.2%、33.6%。(3)敏感性Ⅰ级区域不适合植物冠层存在,直接影响建筑日照达标;Ⅱ级区域的冠层分布影响建筑立面的总日照时数,存在影响2层及以上楼层日照时数达标的可能性;Ⅲ级区域的植物冠层不会对建筑日照产生影响。【结论】(1)相比楼旁绿地,楼间绿地的植物冠层对建筑日照产生的影响更为广泛,且楼间绿地植物冠层的影响效果显著高于楼旁绿地。(2)楼间及楼旁绿地的植物冠层对建筑日照的影响存在着复杂的空间关系,不同位置的植物冠层对建筑日照影响的程度及范围呈现出较大差异性。(3)不同的日照敏感分区对于植物种植具有不同的要求。该区域内(Ⅰ级,Ⅱ级)植物冠层会影响到建筑日照时数,需谨慎进行植物景观的设计与管理。

关键词：风景园林居住区绿地种植设计日照分析

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基于深度学习的城市滨河绿道景观视觉感知评价研究

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北京林业大学学报 2021年第12期43卷 93-104页

作者：李鑫吴丹子李倞王向荣北京林业大学园林学院城乡生态环境北京实验室北京100083

【目的】城市滨河景观视觉质量对城市滨河景观品质和城市空间品质有重要的影响。在城市化快速发展的今天,筛选对城市滨河绿道视觉感知有重要影响的因素,并通过视觉感知量化处理,实现智能化分析滨河景观,是未来滨河景观的发展趋势。【方... 详细信息

【目的】城市滨河景观视觉质量对城市滨河景观品质和城市空间品质有重要的影响。在城市化快速发展的今天,筛选对城市滨河绿道视觉感知有重要影响的因素,并通过视觉感知量化处理,实现智能化分析滨河景观,是未来滨河景观的发展趋势。【方法】基于深度学习算法,模拟人的视觉感知,训练一套用于城市滨河绿道景观的图像语义分割模型,并建立一套可量化的视觉景观指标体系。运用多元线性回归模型,挖掘各项量化的景观特征与视觉感知之间的关系。最后,以北京二环水系为例,分析视觉感知下的景观特征,总结关于滨河绿道景观视觉感知提升的策略。【结果】(1)训练出的城市滨河绿道图像语义分割模型达到了0.93的准确率;(2)回归模型的结果显示,在10项指标(绿视率(GVI)、蓝色视野指数(BVI)、驳岸硬质度(HRI)、滨河建筑密度(RBD)、桥梁可视度(BV)、干扰因素指数(IFI)、滨河自然开阔度(WO)、滨水围护度(WG)、道路宽广度(RWI)、乔灌草比率(RTG))体系中,有5项对视觉感知的影响作用显著,分别为GVI、WO、BVI、IFI和RTG,其中GVI、WO与视觉感知呈正相关,其余3项呈负相关;(3)北京二环水系绿视率北部高于南部,WO与BVI呈较为均质的状态,IFI整体较低,RTG呈现按河道划分的特征;(4)当提升视觉感知效果时,可重点从影响显著的5项指标出发,根据影响作用的强弱进行权衡。【结论】本文为研究城市滨河景观提供了一种基于图像语义分割的测度方法,为人本视角的大规模滨河绿道景观的量化分析提供更多可能。

关键词：风景园林城市河道视觉感知图像语义分割多元线性回归模型

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土壤介电特性与其影响因素的相关性研究

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浙江农业学报 2017年第10期29卷 1712-1719页

作者：左佃云田昊周晋成赵燕东北京林业大学工学院北京100083 北京林业大学城乡生态环境北京实验室北京100083

以北京市海淀区八家试验苗圃的黏壤土为研究对象,使用矢量网络分析仪NA7300A和平行板技术,探索40~150 MHz频率范围内,土壤体积含水率(6%~36%)、土壤尿素含量(0~1%)、土壤容重(1.2~2.6 g·cm-3)、温度(10~50℃)和含盐量(0~0.42%)对... 详细信息

以北京市海淀区八家试验苗圃的黏壤土为研究对象,使用矢量网络分析仪NA7300A和平行板技术,探索40~150 MHz频率范围内,土壤体积含水率(6%~36%)、土壤尿素含量(0~1%)、土壤容重(1.2~2.6 g·cm-3)、温度(10~50℃)和含盐量(0~0.42%)对土壤介电特性的影响,并构建表征土壤介电特性的电抗估算模型。结果表明:土壤体积含水率在6%~30%范围内,不同测试频率下,电抗与含水率均具有良好的线性关系,电抗随含水率的增加而增大,当测试频率为100 MHz时,二者的线性度尤其好,决定系数(R2)大于0.97;尿素不会引起电抗值有规律的改变;随着土壤容重、含盐量增大以及温度升高,电抗增大。以电抗为因变量,含水率、容重、温度、含盐量、测试频率为自变量建立的多元线性回归模型的判定系数(R2)为0.92,概率P值小于显著性水平0.05,说明该模型可作为土壤介电特性估算模型,用于北京地区粘壤土的介电特性研究。

关键词：土壤介电特性测试频率含水率含盐量温度容重含氮量

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基于细化法的土壤孔隙骨架提取算法研究

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农业机械学报 2019年第9期50卷 229-234页

作者：韩巧玲赵玥赵燕东潘贤君彭涌郑一力北京林业大学工学院北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 林业装备与自动化国家林业局重点实验室北京100083

为可视化土壤孔隙的空间分布和拓扑结构,进一步理解土壤功能和生态过程,以自定义的规则结构和土壤孔隙结构为应用对象,进行了土壤孔隙骨架提取算法的研究,并验证细化法和距离变换法2种算法构建骨架模型的性能。试验结果表明,2种算法的... 详细信息

为可视化土壤孔隙的空间分布和拓扑结构,进一步理解土壤功能和生态过程,以自定义的规则结构和土壤孔隙结构为应用对象,进行了土壤孔隙骨架提取算法的研究,并验证细化法和距离变换法2种算法构建骨架模型的性能。试验结果表明,2种算法的骨架模型构建效果均不受模型类型的影响,其中,距离变换法构建的骨架模型存在体素点缺失和偏移的现象,而细化法提取的孔隙骨架模型结构完整,其平均骨架偏移距离(0.10mm)比距离变换法(0.15mm)减少了50%,具有良好的拓扑不变性。通过对细化性、连通性和中心性3个指标的综合分析,细化法具有优越的描述土壤孔隙形状及拓扑特征的能力,可为土壤物理结构及水文特性的研究奠定技术基础,为从孔隙尺度理解土壤功能奠定理论基础。

关键词：土壤孔隙骨架模型细化法距离变换法

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基于切换字典的林区小气候监测数据压缩感知方法

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农业机械学报 2019年第11期50卷 193-199页

作者：郑一力赵玥赵燕东谢辉平北京林业大学工学院北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 林业装备与自动化国家林业局重点实验室北京100083

为降低林区小气候监测站的数据传输功耗,提出了一种切换字典的数据压缩感知方法,在对样本数据进行特征表征与分类的基础上,合理切换使用离散傅里叶变换基(Discrete Fourier transform,DFT)固定字典或K-SVD(K-singular value decompositi... 详细信息

为降低林区小气候监测站的数据传输功耗,提出了一种切换字典的数据压缩感知方法,在对样本数据进行特征表征与分类的基础上,合理切换使用离散傅里叶变换基(Discrete Fourier transform,DFT)固定字典或K-SVD(K-singular value decomposition)学习字典,对样本数据进行稀疏表达。采用高斯函数对样本数据进行拟合,以拟合决定系数R^2和拟合均方根误差(RMSE)为切换因子,定义了字典的切换策略。选用空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度作为测试对象,实验验证切换策略的可行性。实验表明,在林区小气候监测站中,当稀疏度和压缩率均相同时,结合DFT和K SVD两种字典的优势,基于切换字典的数据压缩感知算法比单一字典具有更小的重构误差。经功耗测试实验,当稀疏度K=16时,采用切换字典的数据压缩感知算法,使监测站的平均每日电能消耗降低了16.35%,保证了林区小气候监测站的低功耗运行和数据可靠传输。

关键词：林区小气候监测压缩感知切换字典稀疏表达

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基于含水率与温度补偿的土壤pH值在线实时检测系统

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农业机械学报 2019年第3期50卷 159-167页

作者：赵燕东梁超杜升北京林业大学工学院北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 林业装备与自动化国家林业局重点实验室北京100083

针对目前常用土壤pH值传感器在测量过程中受土壤含水率和温度影响较大的问题,设计了带有温度、含水率补偿模型的锑电极土壤pH值在线实时检测系统。利用最小二乘法对pH值和测量结果进行线性分析,补偿土壤pH值测量误差。试验结果表明,经... 详细信息

针对目前常用土壤pH值传感器在测量过程中受土壤含水率和温度影响较大的问题,设计了带有温度、含水率补偿模型的锑电极土壤pH值在线实时检测系统。利用最小二乘法对pH值和测量结果进行线性分析,补偿土壤pH值测量误差。试验结果表明,经过补偿之后,由温度和含水率变化导致的pH值测量误差至少可降低84. 5%,pH值测量值随温度和含水率的变化幅度不超过±0. 1。与市场产品ZD-18型土壤酸度计、HYSWR-ARC-12V型土壤含水率传感器、水银温度计对比研究得出,3项指标线性拟合决定系数均达到0. 99以上。为了确保自然环境下土壤pH值测量的适用性,探索了系统在使用过程中土壤含水率的阈值与测量精度,表明在土壤体积含水率大于5%的情况下均可有效测量。试验表明,在pH值3. 06～10. 36范围之内,本系统可有效测量,检测误差为-1. 53%～3. 51%,满足土壤pH值实时在线测量要求。

关键词：土壤 pH值锑电极在线实时检测系统补偿最小二乘法

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基于洗脱称量粒度分析的北京常见树种树叶滞纳大气颗粒物特性

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林业科学 2016年第12期52卷 74-83页

作者：刘同彦纪媛蒋春晓邵鹏李海英贾黎明城乡生态环境北京实验室北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083

【目的】比较树木叶片和塑料叶片单位面积滞纳细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM_(10))、总悬浮颗粒物(TSP)等大气颗粒物的量,从而区分出受树木叶片结构影响的滞尘量(DRLS)和不受叶片结构影响的滞尘量(DULS),为探索城市树木缓解大气... 详细信息

【目的】比较树木叶片和塑料叶片单位面积滞纳细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM_(10))、总悬浮颗粒物(TSP)等大气颗粒物的量,从而区分出受树木叶片结构影响的滞尘量(DRLS)和不受叶片结构影响的滞尘量(DULS),为探索城市树木缓解大气颗粒物污染的贡献及优化树种配置提供科学依据。【方法】以北京市常用的6个绿化树种为对象,持续测定4个季度的叶片滞尘动态,以没有降雨影响的10天为1个试验周期,进行本底采样和颗粒物积累采样,并设置光滑塑料叶片(由自摩擦系数为0.04的聚四氟乙烯塑料制成)对照试验模拟DULS,对采集到的供试样本叶片(含树木叶片和塑料叶片)采用洗脱称量粒度分析法(EWPA),测定10天内各树种叶片单位面积滞尘总量、DULS和对不同粒径颗粒物的滞纳量。【结果】1)滞尘能力最强的侧柏单位叶面积总滞尘量为(124.76±19.27)μg·cm^(-2),是滞尘能力最低的元宝枫的2.24倍,其对PM_(2.5)的滞纳量为(16.92±2.61)μg·cm^(-2)。2)DULS占树木叶片滞尘总量的比例仅为19.65%~42.29%,DRLS所占比例为57.71%~80.35%。3)侧柏的DRLS能力最强,占其滞尘总量80.35%;元宝枫的DRLS能力最弱,占其滞尘总量57.71%;供试针叶树种和阔叶树种的DRLS占滞尘总量的百分比均值分别为77.42%和63.96%。4)针叶树滞纳的各粒级颗粒物中,PM_(2.5)占滞尘总量的13.83%±0.19%,粒径大于10μm的颗粒物占56.82%±1.07%;阔叶树滞纳的各粒级颗粒物中,PM_(2.5)占滞尘总量的8.09%±0.94%,粒径大于10μm的颗粒物占70.29%±3.56%。【结论】树木叶片对大气颗粒物的滞纳具有特异性且作用效果极为显著;供试树种中针叶树滞尘能力显著高于阔叶树,针叶树对小粒径颗粒物滞纳能力较强,而阔叶树对大粒径颗粒物滞纳能力较强。本研究证明绿化树种对缓解大气颗粒物污染有贡献,为合理选择缓解大气颗粒物污染的树种提供科学依据。

关键词：洗脱称量粒度分析法(EWPA) 大气颗粒物 PM2.5 树木叶片叶片结构性滞尘

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基于茎干含水率的紫薇病虫害等级早期诊断方法

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农业机械学报 2018年第11期49卷 189-194,250页

作者：高超赵玥赵燕东北京林业大学工学院北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 林业装备与自动化国家林业局重点实验室北京100083

为了对植物病虫害进行早期预警,提出一种基于茎干含水率的植物病虫害等级早期诊断方法。以紫薇为研究对象,监测复苏萌芽期内不同健康等级紫薇的茎干含水率;然后,分别通过关键参数和主成分分析对茎干含水率进行特征提取;最后,结合有监督... 详细信息

为了对植物病虫害进行早期预警,提出一种基于茎干含水率的植物病虫害等级早期诊断方法。以紫薇为研究对象,监测复苏萌芽期内不同健康等级紫薇的茎干含水率;然后,分别通过关键参数和主成分分析对茎干含水率进行特征提取;最后,结合有监督和无监督学习模型实现对紫薇病虫害等级的早期诊断。基于方差分析,紫薇健康等级对日最小含水率、日最大含水率、日平均含水率、日极差含水率4个关键参数的影响均为极显著。基于主成分分析,茎干含水率时间序列前4个主成分的累计贡献率达到99. 7%。在有监督模型中,以主成分特征为输入的BP模型的性能最优,平均识别率达到98%;在无监督模型中,以主成分特征为输入的K均值模型最优,平均识别率达到92%。因此,茎干含水率可以作为诊断植物病虫害等级的早期指标,主成分特征优于关键参数特征,有监督模型优于无监督模型。

关键词：紫薇茎干含水率病虫害等级早期诊断特征提取学习模型

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