检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2025年第1期45卷 182-196页

作者：罗健梅阿布都热合曼·哈力克段越帆姚凯旋姚磊唐华布威阿依谢姆·吐合提新疆大学地理与遥感科学学院乌鲁木齐830017 新疆大学绿洲生态重点实验室乌鲁木齐830017 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830017

植被净初级生产力(NPP)是监测植被生长状况的重要参数,也是评价生态系统健康状况的重要指标。艾比湖流域是新亚欧大陆桥的一道重要生态安全屏障,研究植被NPP时空变化特征及其驱动因素,对保障流域生态环境健康稳定具有重要意义。基于气... 详细信息

植被净初级生产力(NPP)是监测植被生长状况的重要参数,也是评价生态系统健康状况的重要指标。艾比湖流域是新亚欧大陆桥的一道重要生态安全屏障,研究植被NPP时空变化特征及其驱动因素,对保障流域生态环境健康稳定具有重要意义。基于气象数据、NDVI数据、植被类型数据,采用CASA模型估算艾比湖流域2001—2020年的植被NPP,采用热点分析、变异系数、趋势分析等方法,揭示植被NPP时空分布格局及演变特征;采用偏相关分析结合参数最优地理探测器模型揭示植被NPP的影响因素。结果表明:(1)2001—2020年艾比湖流域植被NPP多年平均值为199.67 gC m^(-2)a^(-1),整体呈波动上升趋势,增长率为1.83 gC m^(-2)a^(-1)。(2)空间分布集聚特征明显,整体呈四周高中间低的分布格局,61.79%的区域植被NPP呈增加趋势,河流沿岸的绿洲植被NPP显著增加。(3)植被NPP与气象因子呈正相关关系,与降水相关性最强;NPP值随高程和坡度增加呈先增后减的趋势,随坡向变化差异不明显;不同植被类型和不同土壤类型的NPP值差异明显,土地利用变化对植被NPP具有双重影响。(4)土地利用类型和植被类型是影响植被NPP空间分异的主要因子,因子交互作用表现为双因子增强或非线性增强,基于风险探测确定出适宜植被生长的范围或类型。研究结果可为决策者制定艾比湖流域可持续发展方案提供理论依据。

关键词：净初级生产力 CASA模型参数最优地理探测器驱动因素艾比湖流域

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基于改进YOLOv8的复杂果园环境下杏果的目标检测

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中国农机化学报 2025年第3期46卷 246-252,270页

作者：买买提·沙吾提阿尔庆·西力克新疆大学地理与遥感科学学院乌鲁木齐市830046 新疆绿洲生态重点实验室乌鲁木齐市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市830046

为解决复杂果园环境中,因遮挡、重叠导致杏果识别误检率较高、检测精度较低的问题,提出一种基于改进YOLOv8n网络模型的杏果检测算法。该算法采用轻量化模块MobileViT—XS替换原有骨干网络,保证特征提取能力,同时降低模型的参数量与计算... 详细信息

为解决复杂果园环境中,因遮挡、重叠导致杏果识别误检率较高、检测精度较低的问题,提出一种基于改进YOLOv8n网络模型的杏果检测算法。该算法采用轻量化模块MobileViT—XS替换原有骨干网络,保证特征提取能力,同时降低模型的参数量与计算量,并且将原始的损失函数CIoU替换为WIoUv3,动态优化损失权重提高模型的检测精度。为验证改进方法的有效性,选取6种主流的目标检测模型、5种骨干网络的轻量化改进模型以及5种不同的损失函数进行对比试验。结果表明,改进后的模型相比原始模型在F 1、平均精度均值mAP上提升1.25%、1.48%,参数量、浮点运算量、模型大小分别降低28.06%、0.1 G、1.48 MB。改进后的算法能够精准、快速地在复杂的果园环境中识别出杏果。

关键词：杏果目标检测复杂果园环境轻量化网络 YOLOv8算法损失函数

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基于SD-PLUS-InVEST的新疆土地利用及生境质量多情景分析

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环境科学与技术 2025年第3期48卷 10-22页

作者：张志浩何宝忠宋雅宁罗雪峰新疆大学地理与遥感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自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046

土地利用的改变对生物栖息环境有着强烈的影响,所造成的生境退化和破碎是生物多样性损失的主要原因之一。全面掌握共享社会经济路径下新疆土地利用和生境质量变化特征,对新疆“三区三线”的划定和生物多样性的保护有积极意义。该研究通... 详细信息

土地利用的改变对生物栖息环境有着强烈的影响,所造成的生境退化和破碎是生物多样性损失的主要原因之一。全面掌握共享社会经济路径下新疆土地利用和生境质量变化特征,对新疆“三区三线”的划定和生物多样性的保护有积极意义。该研究通过耦合SD-Markov-PLUS模型得出了SSP119、SSP245、SSP585三种气候情景下2035年土地利用分布,并利用InVEST模型评估了其生境质量,最后分析了生境质量对土地利用变化的响应。结果表明:(1)2000-2020年是新疆经济建设快速发展时期,耕地、林地、水域、建设用地分别扩张了25234.19、3588.47、2452.50和3722.37 km^(2),草地和未利用地面积分别减少17239.50、17758.06 km^(2),呈“四增两减”趋势。(2)2020-2035年新疆逐步过渡到平稳和高质量发展阶段,不同气候情景下,耕地、建设用地、未利用地面积SSP585>SSP245>SSP119,林地、草地面积SSP119>SSP245>SSP585,水域面积较为波动。(3)2000-2020年新疆生境指数均值从0.3110下降到0.3056,多年均值为0.3095,各情景中生境指数均值SSP119>SSP245>SSP585,山地林草区域较高,荒漠较低,形成“三屏两环”格局。(4)2000-2020年生境贡献率总和为-1.3259,SSP119、SSP245、SSP585情景生境贡献率总和分别为-0.7932、-0.9973、-1.1589。研究结果可为新疆协调经济发展与生态保护提供科学依据和参考。

关键词： SD-PLUS模型 InVEST模型生境质量生境贡献率新疆

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基于蒲公英优化随机森林模型的沙漠土壤Fe_(2)O_(3)含量高光谱遥感反演

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中国沙漠 2025年第2期45卷 191-204页

作者：胡昕买买提·沙吾提张峰崔锦涛艾尼玩·艾买尔阿斯娅·曼力克新疆大学地理与遥感科学学院/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/塔克拉玛干沙漠腹地绿洲过程新疆野外科学观测研究站新疆乌鲁木齐830017 新疆畜牧科学院草业研究所/天山北坡草地生态环境野外定位观测研究站新疆乌鲁木齐830057

沙漠土壤光谱与氧化铁(Fe_(2)O_(3))含量之间的关系尚不明确,且缺乏有效监测方法。以新疆古尔班通古特沙漠为研究区,采集沙漠样本,获取其Fe_(2)O_(3)含量和光谱数据。通过对原始光谱进行分数阶微分(FOD)和连续小波变换(CWT),利用相关性... 详细信息

沙漠土壤光谱与氧化铁(Fe_(2)O_(3))含量之间的关系尚不明确,且缺乏有效监测方法。以新疆古尔班通古特沙漠为研究区,采集沙漠样本,获取其Fe_(2)O_(3)含量和光谱数据。通过对原始光谱进行分数阶微分(FOD)和连续小波变换(CWT),利用相关性分析确定了沙漠土壤Fe_(2)O_(3)含量的最优光谱变换形式,并采用遗传算法(GA)进行敏感波段的提取。建立了蒲公英优化随机森林(DO-RF)模型估算沙漠土壤Fe_(2)O_(3)含量。结果表明:(1)随着Fe_(2)O_(3)含量的增加,沙漠土壤的反射率逐渐降低,即沙漠土壤Fe_(2)O_(3)含量和土壤光谱反射率负相关;(2)FOD和CWT均可以提高沙漠土壤反射率及其Fe_(2)O_(3)含量反演的相关性水平。其中,基于1.2阶次的FOD和1尺度下CWT的相关性最高,相关系数分别达0.840和0.839;(3)GA能够有效剔除共线性较强的冗余波段,在1.2阶次的FOD下,从512个光谱波段中优选出31个特征波段,压缩了93.945%,在1尺度的CWT下,从119个光谱波段中优选出13个特征波段,压缩了89.076%;(4)基于CWT处理的DO-RF模型精度和稳定性最佳,模型验证决定系数(R^(2))达0.908,均方根误差(RMSE)为0.340,相对分析误差(RPD)为3.390,比未优化的RF、PLSR和SVM,R^(2)分别提高了2.7%、22.6%、4%,RMSE分别降低了6.6%、27.8%、8.7%,RPD分别提高了54.9%、152.2%、68.6%。

关键词：沙漠土壤 Fe_(2)O_(3)含量高光谱遥感蒲公英优化随机森林

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基于灰色关联法的春小麦叶片含水量高光谱估测模型研究

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光谱学与光谱分析 2018年第12期38卷 3905-3911页

作者：吾木提.艾山江买买提.沙吾提尼加提.卡斯木尼格拉.塔西甫拉提王敬哲依尔夏提.阿不来提新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐830046 新疆绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆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

利用高光谱植被指数反演植被水分含量时,快速、准确的找到实测光谱数据与植被水分相关性最高的植被指数是研究的重点。在农田尺度上,以春小麦野外光谱数据与叶片含水量的定量关系为基础,通过灰色关联度分析,筛选出与叶片含水量灰色关联... 详细信息

利用高光谱植被指数反演植被水分含量时,快速、准确的找到实测光谱数据与植被水分相关性最高的植被指数是研究的重点。在农田尺度上,以春小麦野外光谱数据与叶片含水量的定量关系为基础,通过灰色关联度分析,筛选出与叶片含水量灰色关联度较高的5种典型的水分植被指数,并建立了估算春小麦叶片含水量(LWC)的偏最小二乘回归(PLSR)模型和BP神经网络(back propagation artificial neural networks,BP ANN)模型。结果表明:(1)光谱一阶导数可以有效去除噪声影响并突出光谱特征信息,尤其是在750～830,1 000～1 060和2 056～2 155 nm等区间明显提高了与LWC的相关性。(2)灰色关联法能够较好的表征各水分植被指数与叶片含水量间的关联性,其中基于原始光谱建立的前5个水分植被指数都是两波段比值植被指数,基于光谱一阶导数建立的水分植被指数基本上都是两波段归一化差值植被指数。(3)所建立的两种模型中,基于光谱一阶导数建立的PLSR和BP神经网络模型R^2分别为0. 80和0. 81,稳定性基本相同且都较好;两种模型RMSE都是0. 55,RPD分别为2. 01和1. 41,说明PLSR模型的预测精度比BP神经网络模型高。从模型的验证效果来看,PLSR模型在估算春小麦叶片含水量方面有一定的优势,为高光谱定量反演春小麦叶片含水量提供一定的参考。

关键词：叶片含水量春小麦高光谱估算灰色关联法反演模型

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微分算法的艾比湖湿地自然保护区土壤有机质多光谱建模

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光谱学与光谱分析 2019年第2期39卷 535-542页

作者：李雪萍张飞王小平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

针对以往利用高光谱数据来来反演土壤有机质(SOM)的可行性与可靠性,结合微分处理对光谱数据信息提取的高效性,提出了直接对多光谱遥感影像进行微分处理就可得出SOM建模研究,旨在为今后SOM速测提供参考。采用Landsat 8_OLI多光谱遥感影... 详细信息

针对以往利用高光谱数据来来反演土壤有机质(SOM)的可行性与可靠性,结合微分处理对光谱数据信息提取的高效性,提出了直接对多光谱遥感影像进行微分处理就可得出SOM建模研究,旨在为今后SOM速测提供参考。采用Landsat 8_OLI多光谱遥感影像数据,对多光谱遥感影像进行辐射定标、几何校正、大气校正、镶嵌和裁剪,运用IDL软件对影像进行一阶微分处理和二阶微分处理,发现一阶微分图像能够更好地表达地物的真实情况,更好地区别水体与土壤。原始遥感影像包含大量的信息其中还包括噪声,通过微分处理后的遥感影像剔出了原始影像中反射率值突兀变化的部分。在研究区采用五点法采集土壤样品。室内实验用重铬酸钾氧化-容量法测得SOM数据。多光谱数据结合地面实测SOM数据,分析SOM与多光谱数据反射率的关系,发现一阶微分处理后的遥感数据与SOM含量的相关性存在敏感波段,说明一阶微分处理可以将原始遥感图像数据在多光谱范围内的一些隐含的土壤有机质信息释放出来。选取相关性高的数据建立基于原始遥感数据、一阶微分数据、二阶微分数据的单波段多光谱线性模型和多波段多光谱线性模型,选取最优模型来估算和反演土壤有机质含量。结论如下:(1)通过对原始影像进行微分处理发现,微分处理后的影像变化明显,一阶微分处理的影像噪声降低,更加突出了影像中土壤有机质隐藏的信息。二阶微分处理的影像抑制了土壤有机质信息。(2)原始遥感影像各波段数据对土壤有机质含量的相关性较低,一阶微分处理后的遥感影像数据反映出土壤有机质敏感波段即部分波段数据相关性明显高于原始数据,二阶微分处理后的遥感影像各波段数据对土壤有机质含量的相关性较弱。(3)多波段建模效果要优于单波段建模;一阶微分多波段模型预测精度最优,其模型的决定系数和模型拟合的决定系数分别为0.898和0.854,该模型对估算研究区内的SOM含量效果较好;综合比较了单波段模型和多波段模型的拟合精度,发现无论在单波段模型还是多波段模型一阶微分处理后的模型都具有更好的预测能力。(4)基于一阶微分多波段模型对研究区SOM进行反演,反演结果与实际情况相符合,对干旱区SOM含量制图提供了切实可行的方法和参考。

关键词：土壤有机质微分算法多光谱建模

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干旱区绿洲农田土壤重金属含量高光谱反演

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中国环境科学 2024年第4期44卷 2208-2216页

作者：买买提·沙吾提阿不都艾尼·阿不里胡昕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

对新疆渭库绿洲土壤样本的As、Hg、Pb、Cr、Zn和Cu共6种重金属含量与高光谱关系进行分析,基于逐步回归方法筛选出特征波段,采用地理加权回归(GWR)和普通最小二乘法回归(OLS)构建土壤重金属的高光谱反演模型.结果显示:1)研究区的6种重金... 详细信息

对新疆渭库绿洲土壤样本的As、Hg、Pb、Cr、Zn和Cu共6种重金属含量与高光谱关系进行分析,基于逐步回归方法筛选出特征波段,采用地理加权回归(GWR)和普通最小二乘法回归(OLS)构建土壤重金属的高光谱反演模型.结果显示:1)研究区的6种重金属元素含量存在一定的差异,土壤中的平均重金属含量依次为Zn>Pb>Cr>Cu>As>Hg,均未超过国家土壤背景值.研究区的Pb平均含量高于当地(新疆)土壤背景值,即研究区表土层中的Pb元素明显富集;2)不同的光谱变换使土壤重金属的光谱特征均得到了增强,但强度有所差异,经过二阶微分变换(SD)和一阶立方根微分变换(CRFD)的土壤光谱相对于原始光谱增强最显著;3)从模型验证来看,在反演6个土壤重金属元素含量时,GWR的R^(2)高于OLS,其中Zn的R^(2)接近0.8,Cu的R^(2)接近0.6,表明模型有一定预测能力,而As、Hg、Pb和Cr的R^(2)均依然低于0.5,模型预测能力并不理想;4)两种模型预测的6种土壤重金属含量的空间分布表现出一定的空间差异性.其中,As元素空间分布差异在这两种预测模型中最大,而其余5种重金属元素Hg、Pb、Cr、Zn和Cu的分布则较为均匀.通过高光谱反射率估算土壤重金属元素含量,实现了干旱区绿洲农田土壤重金属元素含量的高效快速反演,为干旱区绿洲农田土壤重金属元素含量动态监测提供了可靠的技术支撑.

关键词： GWR及OLS模型土壤重金属含量高光谱空间分布特征渭干河-库车河绿洲

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基于WorldView-2影像的土壤含盐量反演模型

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农业工程学报 2017年第24期33卷 200-206页

作者：吾木提.艾山江买买提.沙吾提依力亚斯江.努尔麦麦提茹克亚.萨吾提王敬哲新疆大学资源与环境科学学院乌鲁木齐830046 新疆绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046 新疆智慧城市与环境建模普通高校重点实验室乌鲁木齐830046

针对WorldView-2影像高空间分辨率评价其定量反演土壤含盐量的能力,以盐渍化现象较为明显的新疆克里雅河流域为研究对象,基于WorldView-2影像和实测高光谱数据,利用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和BP人工神经... 详细信息

针对WorldView-2影像高空间分辨率评价其定量反演土壤含盐量的能力,以盐渍化现象较为明显的新疆克里雅河流域为研究对象,基于WorldView-2影像和实测高光谱数据,利用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和BP人工神经网络(back propagation artificial neural networks,BP ANN)方法建立定量反演该流域土壤含盐量模型并做出研究区高空间分辨率土壤含盐量分布图。结果表明:1)利用实测高光谱数据和影像数据分别建立的2种模型中BP神经网络模型预测精度都高于PLSR模型,其中基于影像数据建立的6:8:1结构的3层BP神经网络模型决定系数R2、均方根误差RMSE、相对分析误差RPD分别为0.851、0.979、2.337,模型的稳定性和预测能力都优于PLSR模型(R2、RMSE、RPD分别为0.814、1.139、2.007)。2)利用WorldView-2影像提高了土壤含盐量制图的空间分辨率,归一化植被指数NDVI和比例植被指数RVI较有效降低了植被覆盖与土壤水分对预测精度的影响。该文建立的考虑植被覆盖与土壤水分定量反演土壤含盐量的模型不需要复杂的参数,一定程度上满足了干旱、半干旱地区的盐渍化监测需求,可以促进WorldView-2等高空间分辨率卫星在盐渍化监测中的进一步应用。

关键词：遥感土壤盐分测量 WorldView-2影像克里雅河流域实测高光谱神经网络反演模型

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2000—2014年中亚地区主要植被类型水分利用效率特征

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林业科学 2019年第3期55卷 175-182页

作者：邹杰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自治区普通高校重点实验室绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046

【目的】比较中亚地区不同植被类型水分利用效率(WUE)差异,探究不同植被类型WUE在海拔和纬度上的分布特征,分析WUE在年内和年际间的变化趋势,以期从宏观的角度揭示中亚地区不同植被类型WUE的时空变化规律。【方法】利用土地覆盖数据整... 详细信息

【目的】比较中亚地区不同植被类型水分利用效率(WUE)差异,探究不同植被类型WUE在海拔和纬度上的分布特征,分析WUE在年内和年际间的变化趋势,以期从宏观的角度揭示中亚地区不同植被类型WUE的时空变化规律。【方法】利用土地覆盖数据整合出不同植被类型分类,使用MODIS产品数据初级生产力(GPP)、蒸散发(ET)计算中亚地区月平均和年平均WUE,观测不同海拔和纬度上的WUE变化。【结果】中亚地区GPP较低植被类型的WUE值高,而GPP较高植被类型的WUE值低,WUE表现为稀疏灌木林>草地>郁闭灌木林>森林>农田,其中稀疏灌木林WUE显著(P<0.05)高于其他植被类型;不同植被类型WUE随海拔升高出现先增加后下降的趋势,当海拔高于1 200 m后WUE与海拔显著负相关(P=0.018);农田、森林、郁闭灌木林、稀疏灌木林和草地WUE高值区分别出现在海拔750、750、750、1 250和500 m;不同植被WUE随纬度增加的变化方式和幅度差异较大,各植被类型出现WUE峰值的纬度分别为农田36°、郁闭灌木林32°、稀疏灌木林36°～38°、森林50°和草地32°;在2000—2014年间,中亚地区WUE均值为2.65 g·kg^(-1),整体变化趋势为增加,年增加量为0.066 g·kg^(-1); WUE的年内变化趋势为先升高后降低,可用一元三次函数很好地描述(R^2=0.98)。【结论】随着海拔增加,WUE呈现先增高后降低的变化趋势,各植被类型WUE随纬度的升高表现出不同的变化趋势。各植被类型WUE在2000—2014年间均呈现上升趋势。

关键词：水分利用效率中亚地区植被类型碳水循环

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1961—2016年中国天山不同级别降雪事件变化特征分析

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水科学进展 2019年第4期30卷 457-466页

作者：秦艳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

为了更好地理解降雪对气候变化的响应及机理,利用天山山区及周边49个站点日气象资料,采用参数化降雪判识方案提取降雪序列,以百分位阈值法分级别分析天山山区1961—2016年降雪事件变化特征。结果表明:①天山山区降雪量和降雪频次呈山区... 详细信息

为了更好地理解降雪对气候变化的响应及机理,利用天山山区及周边49个站点日气象资料,采用参数化降雪判识方案提取降雪序列,以百分位阈值法分级别分析天山山区1961—2016年降雪事件变化特征。结果表明:①天山山区降雪量和降雪频次呈山区大于盆地,北坡大于南坡,自西北向东南递减的分布特征。②过去56年来,天山山区降雪量显著增加,降雪频次微弱增加;各级别降雪量和降雪频次变化趋势表现为:小雪显著减少,中雪变化平稳,大雪和极端降雪显著增加;降雪显著增加区域集中分布于天山北坡中部和伊犁河谷地区,降雪量的增加主要由极端降雪量和频次的增加所致。③年降雪量、大雪降雪量和频次、极端降雪量和频次在20世纪80年代中期发生突变增加,其他级别降雪量和频次无明显突变。④天山山区降雪量和极端降雪量的增加与气温变暖有关。

关键词：降雪时空变化强度温度天山

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