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环境科学与技术 2021年第S02期44卷 21-31页

作者：张燚丁建丽马雯陈香月玛依拉·热西丁新疆大学资源与环境科学学院智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046

该研究在新疆地区选取了3个典型环境下的气溶胶地基遥感观测站点——喀什、精河和乌鲁木齐,利用地基遥感观测的气溶胶光学厚度(AOD)数据,探讨MODIS 1 km和10 km AOD产品在新疆地区的适用性。结果表明:(1)MODIS 1km和10 km AOD产品与地... 详细信息

该研究在新疆地区选取了3个典型环境下的气溶胶地基遥感观测站点——喀什、精河和乌鲁木齐,利用地基遥感观测的气溶胶光学厚度(AOD)数据,探讨MODIS 1 km和10 km AOD产品在新疆地区的适用性。结果表明:(1)MODIS 1km和10 km AOD产品与地基观测站点的产品相关系数均>0.51,相对平均偏差分别为0.74和0.78,均<1,说明MODIS AOD产品在新疆地区存在一定的低估现象;(2)从不同季节来看,2种产品夏秋两季表现良好,MODIS 1 km AOD产品在夏、秋、冬3季表现优于MODIS 10 km AOD产品,春季则相反;(3)综合来看,MODIS 1 km AOD产品总体精度较高,具有良好的空间差异性,在新疆地区表现更好。对比2种产品多年的时空分布特征,可为后续的AOD研究和利用提供参考。

关键词： AOD 地基遥感太阳光度计 AOD产品验证

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乌鲁木齐PM_(2.5)时空演变及扩散轨迹模拟

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环境科学与技术 2021年第S02期44卷 13-20页

作者：汪蕊丁建丽马雯新疆大学资源与环境科学学院智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046

为了解乌鲁木齐市大气颗粒物PM_(2.5)污染现状,该文基于2014-2019年乌鲁木齐空气质量监测站点PM_(2.5)小时数据与同期GADS气象数据,分别从年、月、日等时间尺度探索了乌鲁木齐市PM_(2.5)浓度时空变化特征,并利用HYSPLIT模型对PM_(2.5)... 详细信息

为了解乌鲁木齐市大气颗粒物PM_(2.5)污染现状,该文基于2014-2019年乌鲁木齐空气质量监测站点PM_(2.5)小时数据与同期GADS气象数据,分别从年、月、日等时间尺度探索了乌鲁木齐市PM_(2.5)浓度时空变化特征,并利用HYSPLIT模型对PM_(2.5)扩散轨迹进行模拟分析。结果表明:(1)乌鲁木齐市PM_(2.5)年均浓度总体呈现了2016年之前上升,2017年之后下降趋势;4-9月PM_(2.5)月均浓度总体低于年均二级标准35μg/m^(3),10月-次年3月PM_(2.5)月均浓度远高于35μg/m^(3);日均值浓度也呈现先下降后上升的趋势,2015年优良率为71.6%,2017年为66.3%,2019年为73.4%。(2)PM_(2.5)浓度空间分布上呈现出西北城区高、东南城区低的变化趋势,四季变化较分明:冬季(148.9μg/m^(3))>秋季(50.9μg/m^(3))>春季(49.8μg/m^(3))>夏(28.0μg/m^(3))。(3)受地形与气象等因素的影响,PM_(2.5)扩散轨迹主要分布于尘源区附近,极少轨迹通过高空输送到达较远的地区。

关键词： PM_(2.5) 时空变化 HYSPLIT模型乌鲁木齐市

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2013–2014年克里雅河下游地表水水位动态变化数据集的内容与研发

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全球变化数据学报（中英文） 2023年第1期7卷 19-24,V0019-V0024页

作者：王姣张峰师庆东新疆大学地理与遥感科学学院乌鲁木齐830046 新疆绿洲生态自治区重点实验室乌鲁木齐830046 智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室乌鲁木齐830046

克里雅河下游的达理雅博依是塔克拉玛干沙漠腹地最大的一处原始牧业绿洲,生态用水与其上游于田现代绿洲垦殖存在严峻的供需矛盾。2013年8月至2014年3月在克里雅河下游的其格阔依干设置本文研发的水位计一台,记录了每天的水位动态数据;... 详细信息

克里雅河下游的达理雅博依是塔克拉玛干沙漠腹地最大的一处原始牧业绿洲,生态用水与其上游于田现代绿洲垦殖存在严峻的供需矛盾。2013年8月至2014年3月在克里雅河下游的其格阔依干设置本文研发的水位计一台,记录了每天的水位动态数据;在达理雅博依1号井,运用HOBO水位计测量了同时段地下水水压、气压等数据,得到2013–2014年克里雅河下游地表水水位与地下水埋深变化数据集。该数据集包括2013年8月至2014年3月间如下测量数据:(1)测量点的位置数据;(2)其格阔依干观测点地表水水位日变化值及均值;(3)地下水埋深日变化数据和日均值数据;(4)地下水埋深测量时的气压和水压日变化数据。地表水水位单位为cm,地下水埋深单位为m,存储格式为.shp和.xls,数据量为267 KB(压缩为1个文件255 KB)。

关键词：克里雅河达理雅博依于田绿洲地表水水位动态变化

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MODIS和Landsat时空融合影像在土壤盐渍化监测中的适用性研究——以渭干河—库车河三角洲绿洲为例

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干旱区地理 2022年第4期45卷 1155-1164页

作者：赵巧珍丁建丽韩礼敬金晓叶郝建平新疆大学地理与遥感科学学院智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046 自然资源部中亚地理信息技术开发应用工程技术创新中心新疆乌鲁木齐830046 新疆阿克苏地区渭干河流域管理处新疆阿克苏842000

土壤盐渍化的遥感监测依赖于高时空分辨率影像,但受经费预算、卫星回访周期及天气的影响,高时空分辨率的遥感影像较难获取,这就限制了根据采样时间来获取对应时期遥感影像进行土壤盐渍化监测反演的应用。为此,提出融合MODIS和Landsat影... 详细信息

土壤盐渍化的遥感监测依赖于高时空分辨率影像,但受经费预算、卫星回访周期及天气的影响,高时空分辨率的遥感影像较难获取,这就限制了根据采样时间来获取对应时期遥感影像进行土壤盐渍化监测反演的应用。为此,提出融合MODIS和Landsat影像生成高时空分辨率影像来提取土壤盐渍化信息,为时空影像进行土壤盐渍化监测研究提供数据参考。以渭干河—库车河绿洲为研究区,利用增强型时空自适应融合率反射模型(Enhanced spatial and temporal adaptive reflec⁃tance fusion model,ESTARFM)和灵活的时空融合模型(Flexible spatiotemporal data fusion,FSDAF),对MODIS和Landsat影像进行时空融合,并基于融合影像数据构建了关于土壤电导率(EC)的随机森林(RF)预测模型,对比分析时空融合影像应用于土壤盐渍化遥感监测的适用性。结果表明:ES⁃TARFM融合影像的特征波段反射率与Landsat验证影像对应波段反射率一致性决定系数R2(Red)=0.8066、R2(SWIR2)=0.8444;FSDAF融合影像的特征波段与Landsat验证影像对应波段反射率一致性决定系数R2(Red)=0.6999、R2(SWIR2)=0.7493;基于ESTARFM融合影像构建的EC值预测模型精度最高,R2=0.9268,基于FSDAF融合影像构建的EC值预测模型精度良好,R2=0.8987,基于验证影像构建的EC值预测模型R2=0.9103;ESTARFM模型的融合精度高于FSDAF模型,并且基于融合影像构建的EC值预测模型效果良好。

关键词：时空融合随机森林土壤电导率土壤盐渍化

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基于突变检测法的干旱区城市时空格局演变分析

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地理空间信息 2023年第8期21卷 9-13页

作者：贺鑫张飞韩奇笑周婷刘雪宁余欣茹新疆大学地理与遥感科学学院新疆乌鲁木齐830017 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆大学智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830017

夜间灯光数据一定程度上表征了人们夜间的活动强度,能综合地反映城市发展情况,基于夜间灯光数据的城市扩展研究已成为热点科学问题。本研究利用DMSP/OLS夜间灯光数据,以干旱区城市乌鲁木齐为研究靶区,借鉴突变检测法(Muta⁃tion Detectio... 详细信息

夜间灯光数据一定程度上表征了人们夜间的活动强度,能综合地反映城市发展情况,基于夜间灯光数据的城市扩展研究已成为热点科学问题。本研究利用DMSP/OLS夜间灯光数据,以干旱区城市乌鲁木齐为研究靶区,借鉴突变检测法(Muta⁃tion Detection),确定了2001—2013年的建成区提取灯光阈值、城市建成区域以及城市重心,对城市扩展进行时间和空间尺度上的分析,并以总体分类精度(Overall Accuracy)和Kappa系数作为评价指标,最终对突变检测法的建成区提取效果进行评价。研究结果表明:①突变检测法下有时可能存在多个分割阈值,与实际建成区对比方能确定最佳分割阈值,且不同年份的最佳分割阈值不具有通用性。②乌鲁木齐市城区面积在2001—2013年整体上呈现出递增趋势,平均增长速度为22.92 km^(2)/a。③2001—2013年期间,乌鲁木齐市城市重心表现为西北-西南-东北方向转移,但均分布在新市区范围内,总体向西北方向转移。利用突变检测法的乌鲁木齐建成区提取总体分类精度平均值达到了81.07%,同时预测结果与统计数据也表现出较好的一致性。综上,主要探讨了乌鲁木齐市建成区的时空格局变化,可为今后进一步拓展研究干旱区城市发展提供重要的科学依据和理论方法。

关键词：突变检测法城市建成区 DMSP/OLS 干旱区

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艾比湖绿洲实际蒸散量变化特征及与景观格局的关系

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冰川冻土 2021年第6期43卷 1829-1839页

作者：张桉赫丁建丽张钧泳董煜新疆大学智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054

基于Budyko曲线方程计算新疆艾比湖绿洲1960—2013年实际蒸散量的年际和季节变化特征,选取研究区四期遥感影像进行土地利用/覆被分类,使用Fragstas 4.2软件计算景观格局指数,并分析实际蒸散量与景观格局指数之间的关系。结果表明:艾比... 详细信息

基于Budyko曲线方程计算新疆艾比湖绿洲1960—2013年实际蒸散量的年际和季节变化特征,选取研究区四期遥感影像进行土地利用/覆被分类,使用Fragstas 4.2软件计算景观格局指数,并分析实际蒸散量与景观格局指数之间的关系。结果表明:艾比湖绿洲实际蒸散量多年平均值为162.97mm,并呈上升趋势,变化速率为7.76mm·(10a)^(-1);夏季和秋季的实际蒸散量为上升趋势,春季则呈下降趋势;年实际蒸散量在1987年发生突变性增加,夏季和秋季实际蒸散量的突变年份分别为1992年和1975年,春季不存在突变点,这与降水量的突变状况一致,说明降水量的变化对实际蒸散量的变化有很大影响。四期土地利用/覆被图中荒漠占主导地位,耕地和城镇用地增长较为明显,分别增长了409.69%和704.56%。斑块类型级别上,不同地类的景观格局指数差异明显;景观级别上,各景观格局指数均为波动增加趋势。斑块类型级别上,仅有水域斑块数量NP和斑块密度PD与实际蒸散量呈显著负相关;景观级别上,实际蒸散量与最大斑块指数LPI、蔓延度指数CONTAG及景观连通性指数COHESION呈负相关,与斑块数量NP、斑块密度PD等指数呈正相关。实际蒸散量与聚集度指数AI的相关性最高,达到0.953(P<0.05);与NP和PD的相关性最低,仅为0.148。因此,AI指数在艾比湖绿洲可以较好地表征实际蒸散量的变化。

关键词：绿洲艾比湖实际蒸散量景观格局

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保水剂与鼠李糖脂联合吸附荒漠矿区土壤Cd的效率研究

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矿业研究与开发 2021年第11期41卷 82-88页

作者：马玉汪溪远师庆东袁婷婷王志强新疆大学资源与环境科学学院智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆绿洲生态重点实验室新疆乌鲁木齐830046

应用环境友好型材料吸附重金属是当前土壤污染治理研究的热点之一。采用单因素试验法和正交试验法,探究了绿色环保高分子材料-保水剂和生物表面活性剂鼠李糖脂联合吸附高盐碱性土壤中的Cd^(2+)。试验结果表明:两种材料联合作用的吸附率... 详细信息

应用环境友好型材料吸附重金属是当前土壤污染治理研究的热点之一。采用单因素试验法和正交试验法,探究了绿色环保高分子材料-保水剂和生物表面活性剂鼠李糖脂联合吸附高盐碱性土壤中的Cd^(2+)。试验结果表明:两种材料联合作用的吸附率大于单一材料的吸附率,温度为45℃时,Cd^(2+)吸附率达到98%;吸附的最佳时间为3 h;碱性条件下,两者联合吸附Cd^(2+)的效率更高;随着鼠李糖脂浓度的增加,Cd^(2+)的吸附率先降低后增加,当在浓度达到2 g/L时,吸附率最大;水土比为5∶1时,Cd^(2+)的吸附率最高达到99%;保水剂用量的增加会使吸附率增高,当达到饱和后,吸附率在一定范围内趋于稳定。正交试验表明,对Cd^(2+)吸附率影响最大的因素为鼠李糖脂的浓度,其余依次为pH值、时间、保水剂用量。最佳的吸附组合设计为:保水剂用量0.05 g,鼠李糖脂浓度1 g/L,时间9 h,pH值10。试验的结果为干旱荒漠矿区实施土壤修复和生态修复提供了新思路。

关键词：荒漠矿区土壤镉保水剂鼠李糖脂吸附率

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西北干旱区绿洲县域3类空间冲突分析与模拟

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水土保持通报 2021年第4期41卷 207-213,223页

作者：张云霞高敏华孜比布拉·司马义新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046 智慧城市与环境建模普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046

[目的]对西北干旱区绿洲县域3类空间冲突进行分析与模拟,为该区国土空间合理布局、区域可持续发展提供科学参考。[方法]以西北干旱区绿洲县域--新疆麦盖提县为研究区,基于土地利用主导功能构建空间分类体系,将国土空间划分为城镇、农业... 详细信息

[目的]对西北干旱区绿洲县域3类空间冲突进行分析与模拟,为该区国土空间合理布局、区域可持续发展提供科学参考。[方法]以西北干旱区绿洲县域--新疆麦盖提县为研究区,基于土地利用主导功能构建空间分类体系,将国土空间划分为城镇、农业与生态空间;根据景观格局指数构建空间冲突测度模型探讨2009-2019年空间冲突水平演变特征;通过CA-Markov模型预测2024年空间布局并分析冲突强度变化特征。[结果]①3类空间呈现“两增一减”的变化动态,城镇空间面积呈逐年递增趋势,由1537.74 hm^(2)增加至4582.24 hm^(2);农业空间由84670.06 hm^(2)增加至107447.66 hm^(2);生态空间面积减少25822.69 hm^(2)。②2009-2019年空间冲突强度显著增强,中等空间冲突、较高空间冲突与高空间冲突评价单元所占比例分别增加了50.41%,13.45%,0.53%。③2024年城镇空间、农业空间将分别增加2981.19和4285.96 hm^(2),生态空间将减少7267.16 hm^(2);冲突水平以所占比例为60.24%的中等空间冲突为主。[结论]2009-2019年城镇空间、农业空间逐年增加、生态空间逐年递减,各类空间的无序变化导致空间冲突强度整体增强,通过预测2024年3类空间变化趋势与2009-2019年保持一致,并以中等空间冲突为主。

关键词： 3类空间景观生态指数空间冲突 CA-Makov模型西北干旱区绿洲

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新疆乌昌核心区城市空间扩张及格局变化

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西北师范大学学报（自然科学版） 2021年第4期57卷 119-127页

作者：张云霞高敏华孜比布拉·司马义新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆大学智慧城市与环境建模普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046

基于2000,2005,2010与2013年DMSP/OLS夜间灯光遥感影像、社会经济统计数据,以动态阈值法、植被指数、统计比较法提取城市建成区范围,结合GIS技术,对新疆乌昌核心区城市空间扩张与建成区格局动态变化进行研究.结果表明,乌昌核心区城市灯... 详细信息

基于2000,2005,2010与2013年DMSP/OLS夜间灯光遥感影像、社会经济统计数据,以动态阈值法、植被指数、统计比较法提取城市建成区范围,结合GIS技术,对新疆乌昌核心区城市空间扩张与建成区格局动态变化进行研究.结果表明,乌昌核心区城市灯光灰度值7个等级呈逐年、逐级波动递增趋势;2000—2013年城市空间扩大2.9倍;城市空间扩展程度指数与非农业人口、人均GDP及二三产业产值呈显著正相关关系;2005—2010乌昌核心区扩展强度指数最大,城市空间整体呈扩张趋势,但建成区紧凑度不高且空间形态不规则.

关键词： DMSP/OLS 空间格局景观格局指标乌昌核心区

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中国艾比湖湿地识别及其时空动态变化

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自然资源学报 2021年第8期36卷 1949-1963页

作者：丁建丽葛翔宇王敬哲新疆大学绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046 新疆大学智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室乌鲁木齐830046 深圳大学海岸带地理环境监测自然资源部重点实验室深圳518060

在资料稀缺的背景下,遥感数据是提供湿地系统长时间序列的理想方案。然而面向"一带一路"沿线地区复杂下垫面,国家级湿地缺乏系统的长时序梳理。利用Landsat系列数据,基于随机森林分类模型,研究近30年中国典型尾闾湖湿地的时... 详细信息

在资料稀缺的背景下,遥感数据是提供湿地系统长时间序列的理想方案。然而面向"一带一路"沿线地区复杂下垫面,国家级湿地缺乏系统的长时序梳理。利用Landsat系列数据,基于随机森林分类模型,研究近30年中国典型尾闾湖湿地的时空分布模式、空间转换规律和景观连通性。结果表明:随机森林算法在艾比湖湿地分类应用中取得较高精度(Kappa系数大于0.9)。1991—2017年艾比湖湿地总面积增加425.06 km^(2),河流增加47.97 km^(2),湖泊增加233.95 km^(2),人工湿地增加48.74 km^(2),盐沼增加109.41 km^(2),沼泽减少15.01 km^(2)。艾比湖湿地年内时空变化显著,年内季节间盐沼转化率最大,湖泊年内逐渐缩小,主要转化为沼泽。此外,艾比湖湿地空间连通性理想度排序为:春季>夏季>秋季,湿地景观连通性取决于较大面积的湿地斑块,连通效率东移。相关结果可弥补稀缺资料区基础湿地资料,为"一带一路"地区生态补水长效机制提供典型示范。

关键词：湿地提取随机森林时间序列生态效应

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