检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2019年第10期35卷 115-124页

作者：袁婕张飞葛翔宇郭婉臻邓来飞新疆大学资源与环境科学学院乌鲁木齐830046 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乌鲁木齐830046

快速、无损地估算盐生植物叶片盐离子含量在植物生长监测、耐盐植物筛选和土壤盐渍化监测等方面有实用价值。该研究以新疆艾比湖保护区内盐生植物为研究对象,通过分析植物叶片盐离子(K^+、Na^+、Ca^2+、Mg^2+)含量与冠层高光谱数据的光... 详细信息

快速、无损地估算盐生植物叶片盐离子含量在植物生长监测、耐盐植物筛选和土壤盐渍化监测等方面有实用价值。该研究以新疆艾比湖保护区内盐生植物为研究对象,通过分析植物叶片盐离子(K^+、Na^+、Ca^2+、Mg^2+)含量与冠层高光谱数据的光谱变换和二维植被指数(比值型植被指数(ratio vegetation index,RVI)、差值型植被指数(difference vegetation index,DVI)、归一化型植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI))的相关性选取特征波段,构建基于地理加权回归模型(geographically weighted regression,GWR)的叶片盐离子含量估算模型,并与BP神经网络模型(back propagation neural network)进行对比,研究基于GWR模型估算干旱区盐生植物叶片盐离子的可行性。结果表明,选取特征波段集中表现在红及短波红外波段:K^+含量在反射率倒数的对数选取的红光区域内波段使用GWR估算效果最佳;Na^+的特征波段在光谱变换下集中于短波红外区域,二维植被指数集中在近红外、短波近红外及黄、橙、红区域,各种波段选取下GWR对Na^+的含量估算均有较好效果,但反射率对数的一阶估算效果最好;Ca^2+含量在反射率平方根的一阶微分下选取的短波红外波段通过GWR模型估算效果最好;Mg^2+含量在DVI选取的位于红光区域特征波段估算效果最佳,但使用GWR模型对Mg^2+的估算精度不及BP模型。分析基于GWR盐离子模型估算模型发现,含量较高的离子估算效果更好,K^+、Na^+的模型精度优于Ca^2+、Mg^2+。在使用GWR模型估算植物叶片盐离子含量时,特征波段均指向红及短波红外波段,符合植被光谱机理的响应。

关键词：干旱叶片高光谱 GWR模型盐生植物盐离子

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基于机器学习的绿洲土壤盐渍化尺度效应研究

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农业机械学报 2021年第9期52卷 312-320页

作者：陈香月丁建丽葛翔宇王飞王敬哲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 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046 深圳大学自然资源部大湾区地理环境监测重点实验室深圳518060

针对干旱区绿洲土壤盐渍化的生态环境问题,以新疆维吾尔自治区奇台绿洲为研究区,基于58个表层土壤盐度数据及与之对应的Landsat TM多光谱遥感影像数据,分别选取栅格重采样(空间分辨率为30~990 m)和邻域滤波(窗口尺度为3×3、5×... 详细信息

针对干旱区绿洲土壤盐渍化的生态环境问题,以新疆维吾尔自治区奇台绿洲为研究区,基于58个表层土壤盐度数据及与之对应的Landsat TM多光谱遥感影像数据,分别选取栅格重采样(空间分辨率为30~990 m)和邻域滤波(窗口尺度为3×3、5×5、…、31×31)两种尺度转换方法获取不同尺度下Landsat TM派生数据,并据此计算相应的环境变量(总数为720);随后利用梯度提升决策树(GBDT)模型在不同尺度下依托环境变量对土壤盐度进行模拟,并分析其定量关系。结果表明:单一尺度下,基于30 m空间分辨率的邻域滤波方法对土壤盐度的解析力总体优于栅格重采样模式,其最大解析力分别为78.55%、75.31%。混合多种尺度下,对土壤盐度的解析效果较单一尺度得到明显提升,解析力最高可达90.66%,有效实现了信息互补。栅格重采样模式相对于邻域滤波而言,其调整R 2波动范围更为宽泛,说明栅格重采样尺度变换方法相较于邻域滤波对土壤盐度-环境变量关系的表征更具灵敏性。

关键词：土壤盐渍化遥感尺度效应环境变量邻域滤波

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近30年吐鲁番哈密地区植被生态需水估算

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生态学报 2024年第19期44卷 8699-8715页

作者：胡金虎丁建丽张子鹏王娇刘景明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 新疆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

新疆吐鲁番哈密地区(简称“吐哈地区”)属极端干旱区,光照时间长、昼夜温差大,生态环境脆弱,生态环境问题尤为突出,水资源有效利用对生态环境保护具有重要作用。吐哈地区植被生态需水在总需水量中占据显著比重,对于维护区域生态平衡和... 详细信息

新疆吐鲁番哈密地区(简称“吐哈地区”)属极端干旱区,光照时间长、昼夜温差大,生态环境脆弱,生态环境问题尤为突出,水资源有效利用对生态环境保护具有重要作用。吐哈地区植被生态需水在总需水量中占据显著比重,对于维护区域生态平衡和可持续发展具有重要意义。基于生态保护重要性分级,统计研究区总植被面积与各生态保护等级区植被面积,分别采用改进的彭曼公式法、潜水蒸散发法与生态分区综合计算法估算1990—2020年吐哈地区不同生态保护等级的植被生态需水量。结果表明:(1)三种方法估算的吐哈地区总植被生态需水量在1990—2020年期间呈现波动变化,改进的彭曼法估算结果由50.18亿m^(3)变化到57.8亿m^(3),潜水蒸散法估算结果由54.42亿m^(3)变化到51.85亿m^(3),生态分区估算结果由45.58亿m^(3)变化到52.03亿m^(3)。(2)极重要生态保护等级区的近30年植被需水量在三种估算方法下均增长,其中改进的彭曼公式法估算结果增长最大,由12.12亿m^(3)增长到18.54亿m^(3)。(3)对比三种植被生态需水估算方法,1990—2020年每5年期间估算的植被生态需水总量变化趋势基本一致,每种方法估算的相应生态保护等级区内植被生态需水量变化趋势一致,说明生态分区估算植被生态需水量的方法是合理的,可为植被生态需水的估算提供参考。

关键词：生态保护等级生态区植被生态需水改进的彭曼公式潜水蒸散法

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艾比湖流域草地生态系统环境健康遥感诊断

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草业学报 2020年第10期29卷 1-13页

作者：刘思怡丁建丽张钧泳张振华陈香月玛依拉·热西丁新疆大学资源与环境科学学院绿洲生态教育部重点实验室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

为了能更好地了解艾比湖流域草地生态系统的健康状况,本研究以MODIS与Landsat数据为本底,引入信息熵分析艾比湖流域2001-2017年草地生态系统健康变化趋势,选用压力-状态-响应(pressure-state-response,PSR)模型评价2017年草地的健康现状... 详细信息

为了能更好地了解艾比湖流域草地生态系统的健康状况,本研究以MODIS与Landsat数据为本底,引入信息熵分析艾比湖流域2001-2017年草地生态系统健康变化趋势,选用压力-状态-响应(pressure-state-response,PSR)模型评价2017年草地的健康现状,结合流域草地生态系统生态环境健康变化趋势和现状,完成草地生态系统环境健康诊断。结果表明:1)2001-2017年艾比湖流域草地生态系统环境健康变化趋势为变好、基本不变、变差的区域分别占总草地面积的29.5%,59.4%和11.1%,呈现“稳中向好”的特点。2)2017年草地生态系统生态环境健康指数的范围为0.1097~0.3892,整体健康水平不高,需要加强对草地资源的保护管理。3)根据艾比湖流域草地生态系统综合治理建议图,治理区占总草地面积的39.1%,主要分布在山前草地和荒漠草地;保护区占总草地面积的34.2%,分布在部分山前草地;预防区占总草地面积的26.7%,主要在城镇较为集中的区域。

关键词：草地生态系统信息熵 PSR模型健康诊断

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基于多植被指数组合的棉花叶片叶绿素含量估算

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干旱区研究 2023年第11期40卷 1865-1874页

作者：阿热孜古力·肉孜买买提·沙吾提何旭刚冶晓文新疆大学地理与遥感科学学院新疆乌鲁木齐830017 新疆绿洲生态重点实验室新疆乌鲁木齐830017 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

叶绿素含量是表征植被生长状况的重要参考指标,利用高光谱技术快速,精确地监测棉花叶片叶绿素含量,以新疆125个苗期棉花叶片样本为研究对象,通过测定其叶绿素含量与光谱数据,采用多种光谱预处理和多植被指数相结合的方法,构建了WOA-RFR... 详细信息

叶绿素含量是表征植被生长状况的重要参考指标,利用高光谱技术快速,精确地监测棉花叶片叶绿素含量,以新疆125个苗期棉花叶片样本为研究对象,通过测定其叶绿素含量与光谱数据,采用多种光谱预处理和多植被指数相结合的方法,构建了WOA-RFR棉花叶片叶绿素含量定量反演模型,并与SVR和RFR模型结果进行对比分析。结果表明:(1)光谱变换方法中对数变换、分数阶微分和连续小波变换均能有效地提高植被指数与叶绿素含量的相关性。(2)基于分数阶微分0.9阶变换的Vogelmann3、RVI、DVI、SR_([675-700])、Mndvi_(705)、ND、VOG1、NVI、TVI和VOG2植被指数组合的WOA-RFR模型反演效果最佳,其建模集和验证集模型R~2分别为0.920和0.955,RMSE分别为0.987和0.986,MRE分别为0.013和0.014,与RFR和SVR模型相比,预测精度有所提高,WOA算法优化模型效果明显。研究结果可为棉花叶片叶绿素含量定量反演提供决策依据。

关键词：植被指数组合棉花叶绿素含量鲸鱼优化算法

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基于Sentinel-2时间序列数据及物候特征的棉花种植区提取

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干旱区地理 2022年第6期45卷 1847-1859页

作者：美合日阿依·莫一丁买买提·沙吾提李金朝新疆大学地理与遥感科学学院新疆乌鲁木齐830046 新疆绿洲生态重点实验室新疆乌鲁木齐840046 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840046

棉花是中国重要的经济作物,在新疆大面积种植。及时、准确获取棉花种植面积,对农业政策制定与农业经济发展有重要意义。以渭干河—库车河三角洲绿洲棉花为主要研究对象,利用2018—2020年(1景/1月)36景哨兵2号(Sentinel-2)数据,构建归一... 详细信息

棉花是中国重要的经济作物,在新疆大面积种植。及时、准确获取棉花种植面积,对农业政策制定与农业经济发展有重要意义。以渭干河—库车河三角洲绿洲棉花为主要研究对象,利用2018—2020年(1景/1月)36景哨兵2号(Sentinel-2)数据,构建归一化植被指数(Normalize difference vegetation index,NDVI)和红边归一化植被指数(Red edge normalize difference vegetation index,RENDVI_(783))时序数据;采用Savitzky-Golay(S-G)滤波法对时序数据进行平滑、重构并提取11个物候特征;利用袋外误差法对11个物候特征进行特征优选;在此基础上利用重构后的时序数据(NDVI Fit)、(RENDVI_(783)Fit)、物候特征(RENDVI_(783)Ph)、物候特征优选组合构建6种不同的特征数据集,利用随机森林分类(RFC)方法分别进行分类和提取,并采用最大似然分类方法和支持向量机分类方法对分类效果进行验证。结果表明:(1)NDVI和RENDVI_(783)时序数据变化趋势较为一致,棉花在5月(苗期)到8月初(开花盛期)有明显的上升趋势,在8月末至9月(花铃期)达到峰值。相比NDVI,红边波段构成的RENDVI_(783)时序曲线峰值从0.7提高到0.9,棉花区分效果更佳。(2)11个物候特征中拟合函数最大值、生长季长度、生长季振幅、生长季结束、生长季大积分和生长季小积分对分类的贡献性最大,重要性得分分别为1.43、1.40、1.23、1.16、1.02和1.01。(3)RFC方法对特征数据集(RENDVI_(783)Fit+物候特征优选组合)分类精度最佳。总体精度和Kappa系数分别为92.20%和0.92。(4)研究区内棉花分类精度达到了91.02%,种植面积约为3424 km^(2),占研究区总面积的24.67%。

关键词： NDVI时间序列 RENDVI时间序列物候特征袋外误差随机森林分类

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伊犁河流域土地利用/覆被变化对生态系统服务价值的影响——基于强度分析模型

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生态学报 2022年第8期42卷 3106-3118页

作者：王颖慧丁建丽李晓航张钧泳马国林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乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046

人类活动引起的土地利用/覆被变化(Land Use/Cover Change, LUCC)和景观格局的改变会对生态系统服务价值(Ecosystem Service Value, ESV)产生影响,但大多数对LUCC的分析方法都缺乏对各土地利用类型内部转换过程的深入信息挖掘。因此,利... 详细信息

人类活动引起的土地利用/覆被变化(Land Use/Cover Change, LUCC)和景观格局的改变会对生态系统服务价值(Ecosystem Service Value, ESV)产生影响,但大多数对LUCC的分析方法都缺乏对各土地利用类型内部转换过程的深入信息挖掘。因此,利用强度分析模型在由浅入深的三个层次(时间间隔、地物类型、转换)上系统地,定量地分析新疆伊犁河流域1980—2015年土地利用变化强度时空分布的动态特征,同时对流域景观格局的演变和生态系统服务价值进行评估研究,探讨ESV对土地利用变化强度的响应特征。结果表明:(1)伊犁河流域土地利用强度呈现先增强后减弱的变化趋势(2)在1980—2015年期间,流域内景观格局斑块聚集性减弱、破碎化加剧、景观多样性增加、各地类景观均衡化发展,生态系统服务总价值增加了0.49亿元,其中水域和林地占流域总生态系统服务价值的47.94%。(3)伊犁河流域优势景观斑块面积的增加、形状多样化、各斑块聚集化发展会促使流域生态系统服务价值的增加,土地利用变化强度与ESV存在明显的正相关关系。通过系统地分析多个层次下的土地利用景观变化,以及生态系统服务价值对其的响应关系,可以对流域的生态发展科学决策提供数据基础和工作参考。

关键词：土地利用变化强度分析生态系统服务价值景观格局

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基于特征波段选择和机器学习的陆地棉叶片水分估算

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干旱区地理 2023年第11期46卷 1836-1847页

作者：崔锦涛买买提·沙吾提新疆大学地理与遥感科学学院新疆乌鲁木齐830046 新疆绿洲生态重点实验室新疆乌鲁木齐830046 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

棉花叶片含水量的及时准确监测对于评价棉花生长状态具有重要作用。为了精准估算棉花叶片含水量,以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲田间尺度上棉花叶片的高光谱数据和叶片水分数据为基础,采用分数阶微分对原始光谱进行处理,通过相关系数分... 详细信息

棉花叶片含水量的及时准确监测对于评价棉花生长状态具有重要作用。为了精准估算棉花叶片含水量,以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲田间尺度上棉花叶片的高光谱数据和叶片水分数据为基础,采用分数阶微分对原始光谱进行处理,通过相关系数分析法、竞争性自适应重加权采样算法(Competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、连续投影算法(Successive projections algorithm,SPA)、遗传算法(Genetic algorithm,GA)、蒙特卡罗无信息变量消除算法(Monte Carlo uninformative variables elimination,MC-UVE)以及将CARS与SPA耦合等方法筛选特征波段,采用基于鲸鱼优化算法(Whale optimization algorithm,WOA)改进随机森林回归(Random forest regression,RFR)建立全波段和特征波段的叶片水分含量反演模型,并使用独立样本进行验证分析。结果表明:(1)不同特征波段筛选方法得到的波段数量与位置不同,其中MC-UVE所得特征波段数量为8个,CARS所得特征波段数量为38个。SPA、GA与CARS-SPA方法中特征波段位置较为一致,基本集中在近红外的950~1050 nm范围内。(2)CARS-SPA-WOA-RFR模型反演效果最好,模型预测值决定系数(R2)=0.93,均方根误差(Root mean square error,RMSE)=0.032。最终构建的模型可为准确快速地监测棉花旱情以及精准灌溉提供决策依据。

关键词：光谱叶片含水量特征波段选择机器学习

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基于PSCF与CWT模型的乌鲁木齐市大气颗粒物源区分析

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环境科学学报 2021年第8期41卷 3033-3042页

作者：汪蕊丁建丽马雯张钧泳韩礼敬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乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046

利用MeteoInfoMap软件和GDAS全球同化气象数据,对乌鲁木齐市2014—2019年四季72 h气团后向轨迹进行聚类分析.同时,结合小时PM_(2.5)和PM_(10)浓度数据,运用潜在源贡献因子分析法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)分析了乌鲁木齐市颗粒物... 详细信息

利用MeteoInfoMap软件和GDAS全球同化气象数据,对乌鲁木齐市2014—2019年四季72 h气团后向轨迹进行聚类分析.同时,结合小时PM_(2.5)和PM_(10)浓度数据,运用潜在源贡献因子分析法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)分析了乌鲁木齐市颗粒物不同季节潜在源区及其对研究区颗粒物浓度的贡献.结果表明:(1)影响乌鲁木齐市大气质量的气团轨迹可分为长、短两支,短支气流主要来自研究区及周边城市,对研究区颗粒物浓度贡献大;(2)长支气流输送距离较远,主要来自哈萨克斯坦、俄罗斯等国家,对研究区颗粒物浓度贡献小;(3)影响乌鲁木齐市PM_(2.5)浓度的主要潜在源区是吐鲁番地区、巴音郭楞蒙古自治州、伊宁市和阿克苏地区;(4)潜在源区分布呈现显著季节变化特征,冬季潜在源区分布广、贡献度高,而夏季源区分布狭窄、贡献度低,春季和秋季源区分布与贡献特征介于两者之间.

关键词：大气颗粒物潜在源贡献浓度权重轨迹后向轨迹聚类分析

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天山北坡经济带植被覆盖度时空变化特征及影响因素探测

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中国环境科学 2023年

作者：郝鑫怡张喆郑浩高宁真新疆大学地理与遥感科学学院新疆绿洲生态自治区重点实验室智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室

为探明天山北坡经济带植被覆盖度时空变化及其原因，本研究基于MODIS13Q1 NDVI数据、气象数据、地形数据和人文数据，基于Google Earth Engine（GEE）平台，利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和稳定性分析方法，探... 详细信息

为探明天山北坡经济带植被覆盖度时空变化及其原因，本研究基于MODIS13Q1 NDVI数据、气象数据、地形数据和人文数据，基于Google Earth Engine（GEE）平台，利用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和稳定性分析方法，探究2000-2020年天山北坡经济带植被覆盖度（Fractional Vegetation Cover，FVC）时空变化特征及其影响因子。研究结果表明：(1)天山北坡经济带的FVC表现为两条平行的高覆盖度带。其中中部地区具有较高的植被覆盖度，而边缘地区的植被覆盖度相对较低。(2) 2000-2020年间，天山北坡经济带的FVC在时空上呈轻度变化，约占总变化的70%。植被改善区域主要呈现带状分布，集中在研究区的中部，而植被减少区域主要分布在研究区的南缘。整体上，天山北坡的植被覆盖度呈现出西北至东南的相间分布趋势，并且有逐渐上升的趋势。与东部地区相比，西部地区的植被改善更为明显。(3) 2000-2020年间，天山北坡经济带的FVC整体上表现出较高的稳定性和较小的波动，其变异程度介于弱变异和中等变异之间。但是，在克拉玛依市北部、乌鲁木齐市西南部以及研究区南缘的零星地区，FVC存在较强的变异。(4)通过地理探测器模型对天山北坡经济带FVC影响因素的研究表明，人类活动（人口密度、夜间灯光和土地利用类型）是FVC空间分异的主要解释因素。从驱动因素来看，人口密度p值为0.283，对FVC影响最大，夜间灯光p值为0.125，土地利用类型p值为0.179。

关键词： GEE MODIS13Q1 植被覆盖度时空变化地理探测器天山北坡

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