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基于MODIS的2006-2016年西藏生态质量综合评价及其时空变化

地理学报 2019年第7期74卷 1438-1449页

作者：吴宜进赵行双奚悦刘慧李畅华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079 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 中国科学院大学北京100049

针对缺少基于遥感数据产品的西藏地区植被生态参数筛选及综合评价的研究现状,以2006年和2016年西藏地区MODIS卫星遥感产品反演得到的植被覆盖度、叶面积指数、植被总初级生产力、区域热度与改进的湿度5项指标为基础,提出了基于主成分分... 详细信息

针对缺少基于遥感数据产品的西藏地区植被生态参数筛选及综合评价的研究现状,以2006年和2016年西藏地区MODIS卫星遥感产品反演得到的植被覆盖度、叶面积指数、植被总初级生产力、区域热度与改进的湿度5项指标为基础,提出了基于主成分分析法的西藏植被生态环境质量评价方法,并探索了其时空变化规律及机理。结果表明:①西藏地区植被生态质量整体较为脆弱,且区域差异明显,呈现东南优、西北差的分布格局。②2006-2016年间西藏地区植被生态质量总体呈现变好的趋势。在时间序列上,2006-2016年间改善、退化的区域占比分别为31.88%和4.13%;在空间分布上,变好的区域分布在西北、中部和东部,变差的区域集中在东南部。③水热状况改善特别是降水量的增加和人为保护政策使得研究区西部和中部地区生态质量有所提高。社会经济活动加强是研究区东南部生态质量变差的主要原因。

关键词：西藏地区 MODIS产品植被生态质量主成分分析时空变化

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鄂西南地区土地利用格局时空变化及轨迹特征分析

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水土保持学报 2022年第1期36卷 161-169页

作者：左岍周勇李晴王丽华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079

准确识别土地利用格局时空演变规律和轨迹特征,对科学推进该地区生态保护和社会经济高质量发展具有重要意义。采用1990年、2005年和2018年3期土地利用数据构建鄂西南地区土地利用变化轨迹序列,利用土地利用变化各项指数、弦图可视化、... 详细信息

准确识别土地利用格局时空演变规律和轨迹特征,对科学推进该地区生态保护和社会经济高质量发展具有重要意义。采用1990年、2005年和2018年3期土地利用数据构建鄂西南地区土地利用变化轨迹序列,利用土地利用变化各项指数、弦图可视化、标准差椭圆方法,从地类总量变化特征、数量变化轨迹特征和空间变化轨迹特征3个方面开展,揭示近30年来鄂西南地区土地利用格局时空演变特征与变化趋势。结果表明:(1)土地利用总量变化稳定性特征明显。林地和耕地始终是研究区主要土地利用类型,耕地持续减少,建设用地持续增加,土地利用变化活跃但整体态势平缓。(2)土地利用格局数量变化轨迹主导性特征鲜明。1990—2005年以耕地和林地之间相互转换及林地的流出为主,2005—2018年以耕地、林地和草地之间的相互转换、建设用地的进一步扩张为主,整体上地类的变化表现为空间位置上的转移。2005—2018年比1990—2005年土地利用变化类型更多样,土地利用变化行为更活跃。(3)空间变化轨迹集聚性和分异性特征显著。2005—2018年综合土地利用动态变化强度更大。近30年来研究区土地利用格局变化重心、面积、方向和扩散趋势存在空间变化。研究成果为鄂西南地区土地利用研究和国土空间规划提供了参考依据。

关键词：土地利用格局时空变化轨迹特征分析弦图标准差椭圆鄂西南地区

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水土保持措施识别与提取方法的研究进展

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水土保持学报 2024年第5期38卷 1-9页

作者：田培任益伶陈妍华中师范大学城市与环境科学学院地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079

[目的]水土保持措施类型及其配置模式复杂繁多,准确识别与精细化提取水土保持措施详细配置信息是获取水土保持措施因子值的基础。[方法]水土保持措施信息获取方式主要有传统的野外调查、卫星遥感影像和无人机近景摄影等,其识别与提取方... 详细信息

[目的]水土保持措施类型及其配置模式复杂繁多,准确识别与精细化提取水土保持措施详细配置信息是获取水土保持措施因子值的基础。[方法]水土保持措施信息获取方式主要有传统的野外调查、卫星遥感影像和无人机近景摄影等,其识别与提取方法主要包括目视解译、传统的机器学习、面向对象分类方法及深度学习模型。通过梳理国内外水土保持措施识别与提取方法的研究成果,总结存在的不足并提出研究展望。[结果]在语义分割中未来的特征融合与多模态学习、弱监督与半监督学习、集成学习和元学习等均可被运用到水土保持措施提取中。[结论]当前对于水土保持耕作措施识别与提取的成果鲜见报道,而农业实践中耕作措施较常见,后续应加强耕作措施识别提取的研究;人工智能结合大数据技术是未来水土保持措施信息高效精准识别与提取的发展方向,需要进一步研究采用半监督、弱监督学习方法,结合多模态学习、小样本标签等方法,获取高质量的标记样本数据,进行水土保持点、线状工程措施的提取;将多模态学习、实例分割方法等深度学习算法与面向对象分类方法相结合应用到水土保持植物措施的识别提取中,提高不同水土保持植物措施的分类提取精度,从而完善各类水土保持措施的信息提取方法,为准确获取水土保持措施因子值及核算水土保持碳汇能力提供支撑。

关键词：水土保持措施无人机遥感卫星遥感深度学习识别提取

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江西省乡村休闲旅游地类型划分与空间格局研究

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长江流域资源与环境 2020年第4期29卷 824-835页

作者：朱中原王蓉胡静李亚娟华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079 中国旅游研究院武汉分院湖北武汉430079 华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079

乡村休闲旅游地的多样化协调发展有助于优化乡村休闲旅游的空间格局。以江西省为案例地,选取312个乡村休闲旅游地为研究对象,借助Arc-GIS10.2空间分析工具,运用地理集中指数、变异系数和核密度分析、栅格分析、缓冲分析等研究方法探索... 详细信息

乡村休闲旅游地的多样化协调发展有助于优化乡村休闲旅游的空间格局。以江西省为案例地,选取312个乡村休闲旅游地为研究对象,借助Arc-GIS10.2空间分析工具,运用地理集中指数、变异系数和核密度分析、栅格分析、缓冲分析等研究方法探索了乡村休闲旅游地类型与空间分布格局及其影响因素。研究发现:(1)江西省乡村休闲旅游地类型多样,主要可划分为生态观光类、休闲度假类、农事体验类、农业科技类、乡土文化类和特色村镇类6大类型;(2)江西乡村休闲旅游地整体上呈现出"人"字型结构的集聚分布特征及"傍水"、"亲景"、"沿路"、"环城"的整体分布特征;(3)6大类型乡村休闲旅游地均为集聚分布,但集聚状况具有明显差异,其中乡土文化类集聚程度最高,农业科技类最弱;(4)发达的河流湖泊水系、高星级景区的建设、交通路网的可达性、城市客源和乡村休闲旅游政策的支持对江西乡村休闲旅游地的空间分布产生了重要的影响。基于研究结论,为优化江西乡村休闲旅游地空间布局及未来乡村休闲旅游发展提出了相应的对策与建议。

关键词：乡村休闲旅游地类型划分空间格局核密度分析江西省

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三峡山地不同垂直带土壤层的水文功能及其影响因子

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长江流域资源与环境 2018年第8期27卷 1809-1818页

作者：李向富刘目兴易军吴四平杨叶娄淑兰地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079

渗透性能和持水能力是土壤重要的水力学性质,是土壤调节径流、保持水土和涵养水源等水文功能的基础。以三峡库首的夷陵-大老岭山地为对象,采集亚高山棕壤针叶林地、中山黄棕壤针阔混交林与茶园地和低山黄壤针叶林地等4个样点剖面的土壤... 详细信息

渗透性能和持水能力是土壤重要的水力学性质,是土壤调节径流、保持水土和涵养水源等水文功能的基础。以三峡库首的夷陵-大老岭山地为对象,采集亚高山棕壤针叶林地、中山黄棕壤针阔混交林与茶园地和低山黄壤针叶林地等4个样点剖面的土壤样品,在室内进行土壤饱和导水率、水分特征曲线和理化性质测定,量化了不同样地土壤渗透性能、持水能力和水分库容等水文功能参数,并明确了其主要影响因子。结果表明:研究区山地土壤饱和导水率在0.06~14.78 mm/min之间,亚高山棕壤和中山黄棕壤林地土壤渗透性能较好,其平均饱和导水率在7.15~14.78 mm/min之间,低山黄壤次之(1.3 9 mm/min),中山黄棕壤茶园土壤渗透能力最差(1.17 mm/min)。不同类型土壤的饱和含水量、毛管含水量、田间持水量存在较大差异,凋萎含水量差异较小。同一类型土壤的不同发生层内,土壤饱和含水量随土壤深度的增加而递减,毛管持水量和田间持水量随土层深度的增加波动上升。不同样地间土壤水分总库容差异较大,随着海拔的升高,土壤水分总库容增加。土壤水分特征参数与土壤性质的相关分析表明,饱和导水率与土壤总孔隙度呈显著正相关,与容重呈显著负相关;饱和含水量、毛管持水量、田间持水量均与土壤总孔隙度、粘粒含量呈显著性正相关,与容重呈显著负相关;饱和含水量与根系重量呈显著正相关;毛管持水量、田间持水量与砂粒含量呈显著负相关。与中山茶园地和低山黄壤林地相比,亚高山棕壤和中山黄棕壤林地渗透性能较好且持水性更强,具有更好的调蓄径流和涵养水源的水文功能。

关键词：山地土壤土壤孔隙度饱和导水率持水能力三峡库区

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基于RUSLE模型和地理探测器的鄂西南土壤侵蚀脆弱性评价

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水土保持学报 2024年第1期38卷 91-103页

作者：杨严攀田培沈晨竹平耀东贾婷惠乐雪黄建武华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079

[目的]水土流失是鄂西南突出的生态问题,合理评估该区域的土壤侵蚀脆弱性,并探究其驱动机制是采取有效水土保持措施的前提。[方法]从人地耦合系统视角分析自然和社会经济因素对鄂西南土壤侵蚀的影响,从暴露度、敏感性和适应能力3个方面... 详细信息

[目的]水土流失是鄂西南突出的生态问题,合理评估该区域的土壤侵蚀脆弱性,并探究其驱动机制是采取有效水土保持措施的前提。[方法]从人地耦合系统视角分析自然和社会经济因素对鄂西南土壤侵蚀的影响,从暴露度、敏感性和适应能力3个方面构建了鄂西南土壤侵蚀脆弱性评价指标体系,并采用综合赋权法确定指标权重。[结果](1)2010—2020年鄂西南土壤侵蚀脆弱性总体上呈现先降低后升高的趋势,强烈及以上强度的土壤侵蚀脆弱性呈现零星的碎片化分布格局,且主要集中在鄂西南的中南部和东部宜昌市辖区的西部地区;(2)研究区敏感性最高的区域集中在海拔800~1500 m,敏感性在坡度25°~35°最大,并呈现出向两侧递减的趋势,当坡度>15°时,较高及以上敏感性面积急剧增加;(3)较高及以上土壤侵蚀脆弱性高于土壤侵蚀强度,较低及以下土壤侵蚀脆弱性低于土壤侵蚀强度,土壤侵蚀脆弱性与土壤侵蚀强度存在协同变化趋势;(4)土壤侵蚀脆弱性的分布格局是多因素协同作用造成的,地理探测器的分析表明坡度、植被覆盖度、教育质量和城镇化率对土壤侵蚀脆弱性的解释力较强。[结论]未来需要高度重视对坡度>15°地区植被覆盖的保护,并通过提高当地的教育质量,加强水土保持的宣传力度,提升当地居民的水土保持意识。

关键词：鄂西南土壤侵蚀脆弱性 RUSLE模型地理探测器时空变化

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不同水耕年限稻田土壤水分运动特征研究

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长江流域资源与环境 2017年第2期26卷 257-263页

作者：杨燕易军刘目兴张君李胜龙地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079

利用田间染色示踪和室内样品分析相结合的方法,研究了江汉平原不同水耕年限稻田土壤水分运动特征及其影响因素,期望为制定合理的稻田水分管理措施提供科学依据。结果表明:新稻田(水耕17a)与老稻田(水耕大于100a)土壤理化性质差异显著,... 详细信息

利用田间染色示踪和室内样品分析相结合的方法,研究了江汉平原不同水耕年限稻田土壤水分运动特征及其影响因素,期望为制定合理的稻田水分管理措施提供科学依据。结果表明:新稻田(水耕17a)与老稻田(水耕大于100a)土壤理化性质差异显著,引发土壤剖面内不同水分运动特征。新稻田垂直渗漏较老稻田明显,表现为新稻田有更大的染色深度。老稻田染色区域主要集中在耕作层,染色面积为48.52%;犁底层和底土层染色面积较小,仅为3.17%和0.2%。除耕作层外,新稻田其他土层染色面积均大于老稻田,且优先流特征较老稻田明显。老稻田侧向水分运动较新稻田强烈,其侧流剖面的染色面积(15.35%)显著高于新稻田(8.45%),老稻田侧向水流主要发生在犁底层以上。为减少稻田水分渗漏损失,老稻田可以通过减少农田-田埂-沟渠过渡区侧渗实现,而新稻田可采取少量多次的灌溉原则。

关键词：稻田染色示踪垂直渗漏侧流优先流江汉平原

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区域美丽中国建设与旅游业发展耦合关联性测度及前景预测——以长江经济带11省市为例

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中国软科学 2018年第2期 86-102页

作者：时朋飞李星明熊元斌武汉大学经济与管理学学院湖北武汉430072 华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079

美丽中国—旅游业是内涵广泛且结构复杂的具有耦合特征的开放性巨系统。在全面剖析美丽中国系统与旅游业系统耦合互动作用机理的基础上,建构了美丽中国—旅游业耦合协调度指标体系,并运用加权TOPSIS法对长江经济带11省市两大系统的综合... 详细信息

美丽中国—旅游业是内涵广泛且结构复杂的具有耦合特征的开放性巨系统。在全面剖析美丽中国系统与旅游业系统耦合互动作用机理的基础上,建构了美丽中国—旅游业耦合协调度指标体系,并运用加权TOPSIS法对长江经济带11省市两大系统的综合发展水平进行测度,然后基于耦合协调模型从时空维度对该区域11省市两大系统的耦合协调演化关系给予分析,最后结合修正GM(1.1)模型预测了该区域11省市两大系统耦合协调度未来10年的变化轨迹。研究发现:(1)美丽中国系统与旅游业系统之间耦合协调发展特征显著,即两大系统之间存在明显相互作用、相互促进的关系。(2)长江经济带11省市美丽中国系统与旅游业系统发展水平呈波动上升态势且发展态势趋同,但旅游业系统发展水平波动幅度较美丽中国系统更为明显;该区域美丽中国系统评价值长期高于旅游业系统评价值,表明旅游业对美丽中国建设的驱动作用滞后于美丽中国建设对旅游业的促进作用。(3)长江经济带11省市两大系统耦合度和耦合协调度处在稳步上升状态,但提升与演进速度较为缓慢,其中耦合度始终处于磨合阶段,耦合协调度才跨入勉强协调阶段;预测结果显示未来10年耦合协调度演化进程明显加快。(4)长江经济带11省市两大系统评价值、耦合度指数、耦合协调度等均存在显著的地域空间差异,从东向西基本上呈现"高—较低—较高—低—较高"的空间格局,而旅游业成为弥合区域发展差异的有效路径依赖。

关键词：美丽中国旅游业耦合关联长江经济带

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柴达木盆地东北部地区表土花粉研究

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兰州大学学报（自然科学版） 2019年第6期55卷 797-807页

作者：梅换程波周姗黄于峡张家武华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079 兰州大学西部环境教育部重点实验室兰州730000

通过柴达木盆地东北部地区不同植被类型的32个表土样品花粉分析与植被调查,对本区现代表土花粉组合及其与植被类型之间的关系进行了研究.结果表明,柴达木盆地东北部地区不同的植被类型具有相对独特的花粉组合特征.高寒荒漠花粉组合为禾... 详细信息

通过柴达木盆地东北部地区不同植被类型的32个表土样品花粉分析与植被调查,对本区现代表土花粉组合及其与植被类型之间的关系进行了研究.结果表明,柴达木盆地东北部地区不同的植被类型具有相对独特的花粉组合特征.高寒荒漠花粉组合为禾本科+菊科+藜科型,高山草甸花粉组合为莎草科+禾本科+紫菀+菊科型,草原花粉组合为菊科+蒿属+禾本科+藜科型,荒漠草原花粉组合为蒿属+藜科+禾本科+菊科型,荒漠花粉组合为藜科+白刺+蒿属型,隐域草甸花粉组合为禾本科+藜科+莎草科+蒿属型;柴达木盆地东北部地区花粉与植物之间的关系复杂,同一花粉在不同植被类型中的代表性存在差异.蒿、藜花粉基本呈超代表性,但是在藜科植物占优势的荒漠中,藜科花粉呈等代表性.禾本科花粉在高寒荒漠呈超代表性,在高山草甸、草原、荒漠草原、荒漠及隐域草甸均呈低代表性.菊科花粉在高寒荒漠呈超代表性,在高山草甸呈等代表性,在草原、荒漠草原及荒漠呈低代表性.莎草科花粉在高山草甸呈等代表性,在高寒荒漠、草原及隐域草甸呈低代表性.白刺花粉呈等代表性.蔷薇科、豆科花粉呈低代表性;主成分分析结果显示,湿度条件的变化可能是影响柴达木盆地东北部地区各个植被类型花粉组合特征的主要因素.高山草甸、草原、荒漠的样品在前两个主因子组成的坐标系中差异明显,能较好地区分开.但高寒荒漠、荒漠草原和草原的样品因花粉组合较相似而难以区分;蒿/藜可以作为反映干湿状况的良好指标,但蒿藜花粉之和应≥20%.本研究中,蒿藜花粉之和在高山草甸中平均含量<20%,蒿/藜偏低,不能反映高山草甸的湿润状况.高寒荒漠、草原、荒漠草原、荒漠中蒿藜花粉之和平均含量>20%,蒿/藜从草原-荒漠草原-荒漠逐渐降低,反映出环境逐渐干燥的趋势.蒿/莎草可以将高山草甸及其他植被类型区分开.

关键词：表土花粉组合花粉代表性蒿/藜蒿/莎草柴达木盆地东北部

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恩施州旅游扶贫村居民的旅游影响感知差异

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资源科学 2019年第2期41卷 381-393页

作者：韩磊乔花芳谢双玉张祥王安琦华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079 中国旅游研究院武汉分院武汉430079 地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079

精准扶贫背景下,旅游扶贫地居民对旅游发展的影响感知反映了旅游扶贫政策实施的实际效应,其内部差异、类型值得深入研究。基于从恩施州22个旅游扶贫村收集的问卷调查数据,引入潜在冲突指数(Potential Conflict Index,PCI),运用主成分分... 详细信息

精准扶贫背景下,旅游扶贫地居民对旅游发展的影响感知反映了旅游扶贫政策实施的实际效应,其内部差异、类型值得深入研究。基于从恩施州22个旅游扶贫村收集的问卷调查数据,引入潜在冲突指数(Potential Conflict Index,PCI),运用主成分分析、聚类分析方法,分析旅游扶贫村居民影响感知的维度、水平和内部差异,并对其分类。研究结果表明:(1)恩施州旅游扶贫村居民认可旅游发展带来的环境-社会效益、扶贫效益和素质提升作用,但认可度普遍不高,认为旅游发展没有带来环境、社会和经济成本;(2)居民对旅游发展、扶贫效益、素质提升、环境成本和经济成本的感知存在较大内部差异;(3)基于这些差异,将居民分为旅游发展认可者、经济成本关注者、谨慎观望者、扶贫效益认可者、环境成本关注者五类。最后,根据分析结果,针对五类居民,提出了建议。

关键词：旅游扶贫村居民影响感知潜在冲突指数(PCI) 聚类分析恩施州

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