检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2021年第8期41卷 3255-3276页

作者：张飞邵媛黄晖朱帕尔·巴合提拜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 CSIRO Land&WaterCanberra ACT 2601Australia 新疆大学图书馆乌鲁木齐830046

随着城市化进程的不断加速,城市遥感研究已成为地理学、生态学、城市规划学等学科领域主要发展方向之一。城市化使人口与经济增长的同时,也使得城市原有的生态环境状况发生改变,从而引起了一系列城市生态环境问题。城市遥感是一门多学... 详细信息

随着城市化进程的不断加速,城市遥感研究已成为地理学、生态学、城市规划学等学科领域主要发展方向之一。城市化使人口与经济增长的同时,也使得城市原有的生态环境状况发生改变,从而引起了一系列城市生态环境问题。城市遥感是一门多学科交叉研究领域,近年来已经取得了一系列显著的研究成果。对近年来城市遥感研究涉及的城市地表温度、边界扩张、不透水表面、景观格局以及生态安全5个方面的理论、研究方法、应用动态以及发展方向进行了较为详细的总结与探讨。主要得出如下结论:(1)数据源从单个遥感数据研究走向多源遥感数据融合发展,多源遥感数据尤其是结合高分辨率数据越来越多的被应用到城市研究的各个领域中;(2)城市遥感的研究目标不断扩展、深化和聚焦;(3)城市遥感研究已开始从二维空间向三维空间拓展;(4)城市遥感涉及的研究对象之间相互作用,相互影响在深入解读城市遥感研究理论意义和潜在挑战的基础上,结合最新研究对本文所涉及的主题进行了补充和完善,为城市典型生态环境问题的解决提供新的思路;今后应按照城市形态与构成、城市关键要素、生态环境响应、生态环境评价以及城市扩展与环境预测的体系结构进行综合分析。

关键词：城市地表温度城市扩张城市不透水表面城市景观格局城市生态安全

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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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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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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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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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艾比湖地区气溶胶光学特性分析

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环境科学 2020年第8期41卷 3484-3491页

作者：张喆丁建丽王瑾杰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

精河县气溶胶光学特性的定量评估是理解艾比湖盐尘传输过程的关键.本文利用2019年精河县CE-318太阳光度计站点观测资料,分析了气溶胶光学厚度(AOD)和Angstrom波长指数(α)的变化特征.结果表明AOD日变化呈单峰曲线,与α呈反向变化特征;... 详细信息

精河县气溶胶光学特性的定量评估是理解艾比湖盐尘传输过程的关键.本文利用2019年精河县CE-318太阳光度计站点观测资料,分析了气溶胶光学厚度(AOD)和Angstrom波长指数(α)的变化特征.结果表明AOD日变化呈单峰曲线,与α呈反向变化特征;气溶胶粒子浓度和主控模态具有明显的季节性差异,与夏、秋季相比,春季AOD较高且变化幅度剧烈,粗粒子气溶胶占主控地位,粒子粒径和变化幅度较大;AOD和α呈负相关关系,从春季到秋季,气溶胶逐渐从粗模态向细模态过渡;与夏季相比,春季局地气溶胶对风速、风向和相对湿度的变化较为敏感;温度不是导致局地气溶胶变化的内在因素,但与气溶胶粒子扩散能力成正比;非采暖期,精河县AOD高值主要受粗粒子为主的沙尘气溶胶的影响,小颗粒的气溶胶的增加以及气溶胶吸湿增长都不是造成该地区AOD增加的主要原因.

关键词：太阳光度计气溶胶光学厚度(AOD) Angstrom波长指数艾比湖气溶胶光学特性

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基于变量优选与机器学习的干旱区湿地土壤盐渍化数字制图

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农业工程学报 2020年第19期36卷 124-131页

作者：马国林丁建丽韩礼敬张子鹏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

土壤盐渍化是导致土壤退化和生态系统恶化的主要原因之一,对干旱区的可持续发展构成主要威胁。为了尽可能精确地监测土壤盐渍化的空间变异性,该研究收集新疆艾比湖湿地78个典型样点,其中选取54个样本作为训练集,24个样本作为独立验证集... 详细信息

土壤盐渍化是导致土壤退化和生态系统恶化的主要原因之一,对干旱区的可持续发展构成主要威胁。为了尽可能精确地监测土壤盐渍化的空间变异性,该研究收集新疆艾比湖湿地78个典型样点,其中选取54个样本作为训练集,24个样本作为独立验证集。基于Sientinel-2多光谱传感器(Multi-Spectral Instrument,MSI)、数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据提取3类指数(红边光谱指数、植被指数和地形指数),经过极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)算法筛选有效特征变量,构建了关于土壤电导率(Electrical Conductivity,EC)的随机森林(Random Forest,RF)、极限学习机(Extra Learning Machine,ELM)和偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)预测模型,并选择最优模型绘制了艾比湖湿地盐渍化分布图。结果表明:优选的红边光谱指数基本能够预测EC的空间变化;红边光谱指数与植被指数组合建模效果总体上优于其与地形指数的组合,3类指数组合的建模取得了较为理想的预测精度,其中RF模型表现最优(验证集R2=0.83,RMSE=4.81 dS/m,RPD=3.11);在整个研究区内,中部和东部地区土壤盐渍化程度尤为严重。因此,XGBoost所筛选出的环境因子结合机器学习算法可以实现干旱区土壤盐渍化的监测。

关键词：土壤盐分数字制图机器学习变量优选 Sentinel-2A

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西北五省(区)空气污染时空变化特征及其影响因素

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云南大学学报（自然科学版） 2021年第3期43卷 513-523页

作者：魏旖梦孜比布拉·司马义杨胜天张芸菲田甜毛红云新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐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 北京师范大学地理学与遥感科学学院北京100875

为探究西北5省(区)的区域环境空气质量状况,利用统计分析法、克里金插值法和地理加权回归模型等方法,对2015—2018年西北5省(区)的161个监测站点的空气质量实时监测数据进行分析,揭示这4年西北5省(区)空气污染时空变化特征及其影响因素... 详细信息

为探究西北5省(区)的区域环境空气质量状况,利用统计分析法、克里金插值法和地理加权回归模型等方法,对2015—2018年西北5省(区)的161个监测站点的空气质量实时监测数据进行分析,揭示这4年西北5省(区)空气污染时空变化特征及其影响因素.结果表明:(1)2015—2018年西北5省(区)整体空气质量逐渐改善,其中,2017年污染超标城市数量最多,轻度污染天数最多的是甘肃省,重度及严重污染天数最多的是新疆;(2)2015—2018年AQI污染高值区均在新疆,且6项污染物质量浓度污染高值区域各不一样;(3)地理加权回归模型表明,自然和社会经济因素对AQI分布均有显著影响,但不同地区的影响因素存在差别,其中,风速、气温、相对湿度、绿化覆盖率、第二产业比重和总人口等自然和社会经济因素对西北5省(区)AQI指数影响最显著.

关键词：空气质量时空变化西北五省(区) 空气污染

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2000-2019年新疆植被覆盖度时空格局及重心变化分析

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农业工程学报 2020年第20期36卷 188-194页

作者：王建国张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

植被对生态环境稳定有着极其重要的意义,研究植被覆盖变化及驱动机制,可为区域生态保护工作提供参考。该研究利用2000-2019年MODIS/EVI数据,基于像元二分法获取植被覆盖度(Fractional Vegetation Cover,FVC),运用线性回归分析揭示了FVC... 详细信息

植被对生态环境稳定有着极其重要的意义,研究植被覆盖变化及驱动机制,可为区域生态保护工作提供参考。该研究利用2000-2019年MODIS/EVI数据,基于像元二分法获取植被覆盖度(Fractional Vegetation Cover,FVC),运用线性回归分析揭示了FVC变化规律,进一步利用重心模型分析了植被、气温和降水的空间变化过程。结果表明:1)2000-2019年新疆平均FVC值为0.255,空间分布差异明显,以极低覆盖度为主,极高覆盖度区域主要分布在西北部、北部以及南疆的绿洲地区。2)新疆FVC呈上升趋势,变化平稳。东疆波动较大,2015年FVC高于平均值近20%,其他地区FVC在平均值5%上下波动;全疆植被减少趋势区域占总面积的53.04%,极显著恶化区域占总面积的4.73%。3)从重心迁移分析,气温是新疆FVC空间变化的主要驱动因素,在经度方向上呈正相关(相关系数为0.734);伊犁河谷地区植被重心和降水重心在经度方向上呈负相关(相关系数为−0.492)。新疆植被覆盖度低且分布不均匀,具有显著性变化(P<0.05)的像元主要分布在人类活动区域,好转区域面积大于恶化区域,生态恢复工作效果明显,在恶化区域应当继续加强植被保护工作。

关键词：遥感模型 EVI 植被覆盖度时空变化重心驱动机制

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天山北坡呼图壁河流域积雪水文过程对气候变化的响应

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水土保持学报 2021年第3期35卷 190-199页

作者：秦艳赵求东刘永强丁建丽新疆大学资源与环境科学学院智慧城市与环境建模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 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000

积雪是干旱区水资源的重要组成部分,气候变暖引起的降水形态和积雪消融的改变势必会对流域径流过程及其组分变化产生重要的影响。选取天山北坡呼图壁河流域作为干旱区积雪补给典型流域,利用站点气象数据及IPCC CMIP5气候情景数据,驱动... 详细信息

积雪是干旱区水资源的重要组成部分,气候变暖引起的降水形态和积雪消融的改变势必会对流域径流过程及其组分变化产生重要的影响。选取天山北坡呼图壁河流域作为干旱区积雪补给典型流域,利用站点气象数据及IPCC CMIP5气候情景数据,驱动改进雨雪划分方案、融雪径流计算模块的VIC模型,以观测径流和MODIS积雪面积数据进行模型多目标参数优化,定量解析呼图壁河流域径流组成、变化特征及对气候变化的响应机理。结果表明:(1)呼图壁河径流呈暖季集中的单峰型分布,融雪径流、降雨径流和冰川径流分别占径流总量的27.7%,66.1%,6.2%。1978—2010年呼图壁流域在气温、降水量显著增加,降雪量变化不大,降雪占降水比例显著下降的背景下,总径流和降雨径流显著增加,融雪径流微弱增加。(2)RCP4.5情景下,预估未来呼图壁河流域气温将显著升高,降水缓慢增加,而降雪明显减少;流域总径流将缓慢增加,其中降雨径流显著增加,而融雪径流将显著减少;径流年内分配亦将改变,将表现为春季径流和峰值流量的下降,枯水期流量增加,融雪径流峰值前移。(3)春季融雪径流的占比最高,其变化直接决定着总径流的丰枯变化;预估未来融雪径流显著减少将导致3—6月灌溉期总径流减少,在现有农业生产模式下将进一步加剧灌溉用水矛盾。

关键词：呼图壁河流域水文过程气候变化

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