检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2020年第9期40卷 3756-3766页

作者：阿布拉·吐合提吉力力·阿不都外力葛拥晓王伟杜菲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 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院中亚生态与环境研究中心新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

基于1969~2018年再分析气象资料,运用拉格朗日混合单粒子轨道(HYSPLIT)模型,计算了以咸海为中心未来7d的逐日气团轨迹,采用核密度分析法,绘制了5个层次(0~0.5,0.5~1,1~1.5,1.5~2,2~5km·agl)的气团轨迹密度图,分析了咸海干涸湖床粉... 详细信息

基于1969~2018年再分析气象资料,运用拉格朗日混合单粒子轨道(HYSPLIT)模型,计算了以咸海为中心未来7d的逐日气团轨迹,采用核密度分析法,绘制了5个层次(0~0.5,0.5~1,1~1.5,1.5~2,2~5km·agl)的气团轨迹密度图,分析了咸海干涸湖床粉尘扩散的时空变异.结果显示,粉尘潜在扩散具有季节分异.春、冬季粉尘扩散范围与密度最大,沿东北方向扩散比例分别占61%、35%,最远可达亚洲东部地区,其次是秋季;夏季粉尘扩散以0.5km为界限表现明显的高度差异.随着高度的增加,粉尘潜在扩散的密度逐渐降低.受地形与天气系统的影响,春、夏粉尘扩散呈现向东北,西南方向扩散趋势,秋、冬呈现沿东北方向扩散趋势.有利的天气条件下,咸海干涸湖床粉尘可远距离输送:在近源区沉降,影响乌兹别克斯坦及周边国家,在山区沉降,则可能加速天山雪冰融化.

关键词：拉格朗日混合单粒子轨道模型咸海干涸湖床粉尘输送

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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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新疆人口与经济协调发展及空间分布研究

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西北师范大学学报（自然科学版） 2020年第5期56卷 109-116,134页

作者：古丽再娜甫·阿布都克热穆阿不都克依木·阿布力孜于苏云江·吗米提敏张文静郭瑞龙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自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046

采用人口-经济增长弹性、地理集中度、不一致性指数和空间自相关分析法等研究方法,对新疆自治区15个地州市2000—2015年的人口与经济协调发展及空间分布关系进行分析.结果表明,在总体规模上,新疆地区作为整体,2000—2015年人口与经济增... 详细信息

采用人口-经济增长弹性、地理集中度、不一致性指数和空间自相关分析法等研究方法,对新疆自治区15个地州市2000—2015年的人口与经济协调发展及空间分布关系进行分析.结果表明,在总体规模上,新疆地区作为整体,2000—2015年人口与经济增长具有较好的协调关系,但各地州市人口增长与经济增长的协调程度存在比较明显的差异.从地理集中度来看,经济集中度在新疆不同地区之间表现出差异性,经济聚集度在大部分地区低于人口聚集度;从空间关联性看,Moran指数由2000年的-0.2683上升为2015年的0.7532,说明在这2个时间断面上该地区人口与经济不一致性存在显著的空间自相关特征,即这种特征从显著的负相关关系到正相关关系,从空间分散到空间聚集转变.新疆内部人口分布与经济发展不一致的地州市数量不断减少,即各地州市人口与经济的地域差异逐步缩小.

关键词：人口经济协调发展空间分布空间自相关

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世界水日、中国水周主题下的水资源发展回顾与展望

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水利水电科技进展 2020年第4期40卷 77-86,94页

作者：张飞陈道胜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 澳大利亚联邦科学与工业研究组织水土研究所堪培拉2601

基于历年世界水日、中国水周主题及其变化热点,梳理水资源在自然环境、人类社会生活中的现实发展变化情况;分析水资源在现代社会可持续发展中的作用,展现水资源科学发展的时代强音;论述当前全球对水资源的管理和保护措施,世界水日主题... 详细信息

基于历年世界水日、中国水周主题及其变化热点,梳理水资源在自然环境、人类社会生活中的现实发展变化情况;分析水资源在现代社会可持续发展中的作用,展现水资源科学发展的时代强音;论述当前全球对水资源的管理和保护措施,世界水日主题变化呈现由人类出发到人类与自然和谐共处的趋势,中国水周主题变化始终与政府宏观水资源的政策相关;世界水日与中国水周发展进程中,人类与水资源和谐共处的生态思想逐渐体现,显示了世界范围内人与自然和谐相处的理念逐渐深入人心。

关键词：水资源世界水日中国水周水资源发展水资源保护水资源现状

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一种基于无人机高光谱影像的土壤墒情检测新方法

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光谱学与光谱分析 2020年第2期40卷 602-609页

作者：葛翔宇丁建丽王敬哲孙慧兰朱志强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自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046 深圳大学海岸带地理环境监测自然资源部重点实验室广东深圳518060 新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

土壤含水量(SMC)是生物地球化学和大气耦合过程的关键变量,在干旱区农业、生态和环境中扮演着重要角色。相较于星载遥感系统,无人机(UAV)具有可控性强、分辨率高等特点从而被广泛应用,为中小尺度地表参量的快速监测提供新的遥感平台。... 详细信息

土壤含水量(SMC)是生物地球化学和大气耦合过程的关键变量,在干旱区农业、生态和环境中扮演着重要角色。相较于星载遥感系统,无人机(UAV)具有可控性强、分辨率高等特点从而被广泛应用,为中小尺度地表参量的快速监测提供新的遥感平台。机载高光谱传感器的引入,为UAV遥感系统提供了高维海量、纳米级的数据源。然而基于UAV高光谱数据的研究并未深度挖掘,也尚未形成一个标准的技术方案。该研究立足于新疆维吾尔自治区典型农业区,利用6种预处理方案,包括一阶导数(FDR),二阶导数(SDR),连续体去除(CR)、吸光度(A)、吸光度一阶(FDA)和吸光度二阶(SDA),对所获取的UAV高光谱数据进行处理。在此背景下构建4种类型的适宜光谱指数:差值型指数(DI),比值型指数(RI),归一化型指数(NDI)和垂直型指数(PI),并从光谱机理上讨论指数的合理性。最后利用梯度提升回归树(GBRT)、随机森林(RF)和eXtreme Gradient Boosting(XGBoost)算法,以28个最适光谱指数为独立变量建立SMC估算模型,并通过不同集成学习算法的重要性对变量进行排序,从线性和非线性的角度对所构建光谱指数的效果进行考量评价。结果表明:(1)预处理和最适光谱指数能有效地消除了大气干扰和土壤背景,其中预处理A突出更多的光谱信息,PI相关性显著;(2)通过分析比较相关性系数(r)和集成学习算法的重要性,发现A_PI(|r|=0.773)是最适光谱指数,在线性和非线性关系中均有较优的表现;(3)在3种基于集成学习的SMC预测模型中,XGBoost估算模型效果拔群(R 2 val=0.926,RMSEP=1.943和RPD=2.556),其预测值的统计学特征与实测值的最为接近。3种模型效果排序为:XGBoost>RF>GBRT。综上所述,基于UAV高光谱影像,结合不同预处理和光谱指数,为低空遥感监测土壤墒情提出新的方案。该研究的方案具有潜在的高精度,是检测干旱区SMC的有效方法,针对快速易行地监测地表属性提供了崭新视角。相关结果为干旱区精准农业、生态系统给予更好的管理和保护策略。

关键词： UAV 遥感高光谱机器学习集成学习

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艾比湖流域气溶胶光学厚度时空演变及影响因素

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环境科学 2019年第11期40卷 4824-4832页

作者：陈香月丁建丽王敬哲葛翔宇梁静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

气溶胶光学厚度(AOD)描述了气溶胶对光的衰减作用,并在一定程度上反映区域大气污染程度.本研究以2000年~2015年长时间序列MOD09A1数据为本底,在生成查找表的基础上,采用深蓝算法(DB)对艾比湖流域2000年~2015年Landsat TM/ETM+/OLI数据进... 详细信息

气溶胶光学厚度(AOD)描述了气溶胶对光的衰减作用,并在一定程度上反映区域大气污染程度.本研究以2000年~2015年长时间序列MOD09A1数据为本底,在生成查找表的基础上,采用深蓝算法(DB)对艾比湖流域2000年~2015年Landsat TM/ETM+/OLI数据进行AOD遥感估算,分析艾比湖流域AOD时空变化特征,结合环境变量选用随机森林模型(RF)对AOD进行预测及因子贡献度排序.结果表明:①艾比湖流域AOD呈现显著的季节性变化特征,AOD值春季(0.414)>夏季(0.390)>秋季(0.287),其中春季变化幅度最大.②艾比湖流域平均AOD为0.374,年际变化整体表现为上升趋势,但在2010~2015年间AOD增加较快,年际增幅达到32.32%,表明该流域近15年间的大气污染不断加剧,近5年尤甚.③艾比湖流域AOD空间分布从艾比湖北部到南部呈阶梯式上升变化,其中,精河县污染最为突显,AOD值达到0.483.④RF模型对AOD的预测效果较好,R^2=0.866,RMSE=0.042,其中蒸散发对艾比湖流域AOD影响最为显著.

关键词：气溶胶光学厚度(AOD) 随机森林模型(RF) 深蓝算法(DB) 艾比湖流域时空变化

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结合分数阶微分技术与机器学习算法的土壤有机碳含量光谱估测

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激光与光电子学进展 2020年第15期57卷 245-253页

作者：赵启东葛翔宇丁建丽王敬哲张振华田美玲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 广东省生态环境技术研究所广东广州510650

采集新疆渭干河-库车河典型绿洲96个表层土样,测量其光谱反射率和土壤有机碳(SOC)含量,采用分数阶微分技术(阶数的取值范围为0~2,步长为0.2)结合极限学习机、随机森林、多元自适应回归样条函数、弹性网络回归和梯度提升回归树(GBRT)5种... 详细信息

采集新疆渭干河-库车河典型绿洲96个表层土样,测量其光谱反射率和土壤有机碳(SOC)含量,采用分数阶微分技术(阶数的取值范围为0~2,步长为0.2)结合极限学习机、随机森林、多元自适应回归样条函数、弹性网络回归和梯度提升回归树(GBRT)5种机器学习算法,并对SOC含量进行高精度估算。实验结果表明:分数阶微分的预处理效果优于整数阶微分;特定波段处相关性得到明显提高,最大相关性提高了0.220;作为集成学习的GBRT(验证集中决定系数为0.878,相对分析误差为3.142)在不同阶数下均优于其他模型,建议使用基于1.6阶光谱反射率的GBRT估测干旱区绿洲SOC含量。总之,基于可见光-近红外(VIS^NIR)结合分数阶微分技术与机器学习算法,为提高估测干旱区绿洲SOC含量的模型精度提出新方案。

关键词：光谱学土壤有机碳可见光-近红外光谱机器学习分数阶微分

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新疆艾比湖流域枯、丰水期三维荧光光谱特性及其与水质的关系

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湖泊科学 2020年第2期32卷 483-495页

作者：王迪张飞张兆永张海威朱世丹张贤龙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 中亚地理信息开发利用国家测绘地理信息局工程技术研究中心乌鲁木齐830046 南京师范大学地理科学学院南京210046

以艾比湖流域主要入湖河流为研究对象,在5月(丰水期)和8月(枯水期)分别沿博尔塔拉河(博河)和精河进行采样,采用平行因子模型(PARAFAC)和三维荧光区域积分法对水体三维荧光特性进行研究并对其与水质的关系在枯、丰水期下的变化进行探讨.... 详细信息

以艾比湖流域主要入湖河流为研究对象,在5月(丰水期)和8月(枯水期)分别沿博尔塔拉河(博河)和精河进行采样,采用平行因子模型(PARAFAC)和三维荧光区域积分法对水体三维荧光特性进行研究并对其与水质的关系在枯、丰水期下的变化进行探讨.结果表明①河流DOM在枯水期与丰水期都含有C1(240、425 nm)UVC类腐殖质,C2(225、290 nm)紫外区内络氨酸类有机物,C3(230/280、330 nm)蛋白类有机物,C4(265、260 nm)腐殖质类共4种组分.通过对水体三维荧光进行区域积分可以看出DOM荧光成分的占比在不同时期的变化.博河在枯水期时EEM光谱中的区域Ⅲ富里酸含量低于丰水期,枯水期时区域Ⅱ芳香类蛋白质、区域Ⅳ可溶性微生物代谢物以及区域Ⅴ类腐殖质酸高于丰水期;对于精河来说,区域Ⅱ芳香类蛋白质和区域Ⅳ可溶性微生物代谢物在枯水期的含量高于丰水期,区域Ⅲ富里酸和区域Ⅴ类腐殖质酸的含量枯水期低于丰水期,这表明水体腐质化程度较高.②本研究选取了一些常规的荧光指数来描述枯、丰水期水体的荧光指数特性.经研究发现,精河的荧光指数、自生源指数和腐殖化指数在不同时期的变化幅度较小,而博河的变化幅度较大.③将荧光指数与水质参数进行相关性分析并建模,结果表明枯水期自生源指数(BIX)与化学需氧量呈显著正相关,相关系数R=0.688;丰水期时BIX与铵态氮浓度呈显著负相关,相关系数R=-0.493.通过对比分析艾比湖主要入湖河流的三维荧光光谱特性与水质在枯、丰水期时的关系进一步表明水体中DOM的特性以及在枯、丰水期下的差异,为艾比湖流域的治理改善提供一定的理论支持和参考依据.

关键词：艾比湖流域水质三维荧光光谱及平行因子法荧光区域积分法荧光指数博尔塔拉河精河

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基于谐波分析算法的干旱区绿洲土壤光谱特性研究

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光学学报 2019年第2期39卷 391-401页

作者：张子鹏丁建丽王敬哲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自治区普通高校重点实验室新疆乌鲁木齐830046

土壤有机质(SOM)含量是评价土壤肥力的重要指标。以新疆渭-库绿洲为研究区,对室内获取的SOM含量及反射光谱数据进行Savitzky-Golay (S-G)平滑和一阶微分(FD)预处理。在此基础上,为减小敏感波段遴选对建模精度的影响,引入谐波分析(HA)算... 详细信息

土壤有机质(SOM)含量是评价土壤肥力的重要指标。以新疆渭-库绿洲为研究区,对室内获取的SOM含量及反射光谱数据进行Savitzky-Golay (S-G)平滑和一阶微分(FD)预处理。在此基础上,为减小敏感波段遴选对建模精度的影响,引入谐波分析(HA)算法对全波段光谱数据进行谐波分解。基于主成分分析(PCA)降维后的7个主分量对SOM含量进行基于反向传播(BP)神经网络、遗传算法(GA)-BP神经网络和多元线性回归(MLR)方法的定量估算,并对估算精度进行比较。结果表明:HA预处理后的光谱数据与SOM含量的相关性相较于FD数据有了明显提高;非线性模型BP神经网络的估算精度明显高于线性模型MLR;在非线性模型中,GA-BP模型的估算精度最高,其决定系数为0.92,预测集的均方根误差为3.92×10^(-3),相对分析误差为1.93。验证了HA算法深度挖掘光谱数据的有效性,经过GA优化的BP神经网络模型可以提高SOM含量的估算精度,为土壤属性的光谱定量估算提供借鉴。

关键词：遥感高光谱有机质谐波分析主成分分析遗传算法反向传播神经网络

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渭库绿洲土壤盐渍化时空变化特征

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林业科学 2019年第9期55卷 185-196页

作者：何宝忠丁建丽刘博华王敬哲新疆大学资源与环境科学学院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大学绿洲生态教育部重点实验室

【目的】探明渭库绿洲土壤盐渍化时空变化特征,分析影响土壤盐渍化遥感监测的植被物候特征和陆面地表参数的重要性,为干旱区绿洲盐渍化及荒漠化的治理提供科学依据。【方法】基于MODIS-NDVI数据反演得到历年植被物候特征,耦合植被指数... 详细信息

【目的】探明渭库绿洲土壤盐渍化时空变化特征,分析影响土壤盐渍化遥感监测的植被物候特征和陆面地表参数的重要性,为干旱区绿洲盐渍化及荒漠化的治理提供科学依据。【方法】基于MODIS-NDVI数据反演得到历年植被物候特征,耦合植被指数、干旱指数、影像反射率等陆面地表参数和植被物候特征作为Cubist回归树模型的输入因子,预测渭库绿洲2006—2016年土壤含盐量。【结果】渭库绿洲生长季开始时间集中于5—6月,生长季结束时间集中于11—12月;绿洲内部累积生物量值较高,集中于6.08~9.20;绿洲荒漠过渡带的累积生物量值较低,集中于3.64~6.08;仅用物候参数预测土壤含盐量的精度较低,而耦合物候参数和陆面地表参数预测土壤含盐量的精度(均方根误差RMSE=9.02,可决系数R2=0.72)显著高于只用陆面地表参数(RMSE=12.66,R2=0.22)或只用物候参数预测土壤含盐量的精度(RMSE=13.29,R2=0.12);温度干旱植被指数、绿洲内部累积生物量值、盐分指数、修改型土壤调整植被指数和蓝波段反射率等参数在预测土壤含盐量方面具有较高的相对重要性,表明土壤含水量、植被长势情况、植被累积生物量和可见光反射率是监测盐渍化的重要参数;渭库绿洲区域主要分布的是非盐渍化地和轻盐渍化地,土壤含盐量年平均值为7.08 g·kg^-1a^-1;绿洲农业区内部的土壤含盐量较低,基本上是非盐渍化地;在绿洲东部和南部外围绿洲的土壤含盐量较高,主要是中度盐渍化地;土壤盐渍化主要呈不显著减少趋势,减少幅度集中于0.00~0.764 g·kg-1a^-1;少部分区域呈增加趋势,主要分布在绿洲中部区域和靠近塔里木河的南部区域,增加的幅度集中于0.00~0.742 g·kg^-1a^-1;2007年盐渍化程度最重,土壤含盐量均值为12.68 g·kg^-1, 2011年盐渍化程度最轻,土壤含盐量均值为4.61 g·kg^-1。【结论】运用回归树模型能够建立完备的土壤-环境关系知识,能有效地提取区域土壤盐渍化信息。耦合植被物候参数使预测土壤盐渍化的精度显著提高,不同物候特征与土壤含盐量有明显的对应关系。渭库绿洲区域土壤盐渍化主要呈减少趋势,少部分区域呈增加趋势,盐渍化治理效果显著。主要受人为因素影响,渭库绿洲部分区域的土壤含盐量呈增加趋势,因此需要针对这些区域制定合理的盐渍化治理和生态环境保护措施。

关键词：土壤盐渍化植被物候陆面地表参数 Cubist回归树 MODIS

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