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干旱区研究 2025年第4期42卷 622-636页

作者：罗希阿里木江·卡斯木刘英包安明袁野于涛新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054 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 新疆维吾尔自治区遥感与地理信息系统应用重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

周期性形成的克亚吉尔冰川阻塞湖突然排水导致的洪水灾害对下游构成严重威胁。在全球气候变暖背景下,开展克亚吉尔冰川阻塞湖的监测预警研究尤为必要。本文基于1990—2023年的多源光学遥感数据,分析了克亚吉尔冰川阻塞湖面积变化以及突... 详细信息

周期性形成的克亚吉尔冰川阻塞湖突然排水导致的洪水灾害对下游构成严重威胁。在全球气候变暖背景下,开展克亚吉尔冰川阻塞湖的监测预警研究尤为必要。本文基于1990—2023年的多源光学遥感数据,分析了克亚吉尔冰川阻塞湖面积变化以及突然排水情况,利用面积-体积经验公式和历史洪水数据,以最小排水体积为临界值,推算出克亚吉尔冰川阻塞湖突发洪水的警戒湖面面积。同时,通过建立排水体积与净洪峰流量的关系,验证了警戒面积的合理性。结果表明:克亚吉尔冰川阻塞湖在过去的34 a间共发生了20次突然排水事件,其中17次形成突发洪水,1996-2009年和2015-2019年是反复蓄水和排水的两个不稳定期。冰湖警戒面积为1.046 km^(2),其突然排水产生的净洪峰流量为418 m^(3)·s^(-1)。尽管克亚吉尔冰川阻塞湖面积呈下降趋势,但其引发的洪水灾害风险并未降低,克亚吉尔冰川阻塞湖突发洪水与基本径流叠加仍可能对下游构成威胁。当冰湖面积接近警戒面积时,应密切监测冰湖的变化,同时结合水文站基本径流情况进行早期预警。本研究提出的警戒面积指标及其确定方法为克亚吉尔冰川阻塞湖突发洪水的预警监测提供了科学支撑,对叶尔羌河流域洪水灾害预警有一定参考意义。

关键词：冰湖突发洪水预警面积变化克亚吉尔冰川阻塞湖喀喇昆仑山

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基于深度学习和气温空间场的叶尔羌河源区径流模拟研究

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地理科学进展 2025年第3期44卷 631-641页

作者：斯维安黄粤刘铁李忠栩昝婵娟王晓飞中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆维吾尔自治区遥感与地理信息系统应用重点实验室乌鲁木齐830011 乌兹别克斯坦塔什干灌溉与农业机械化工程大学塔什干10000

冰雪消融径流的精确模拟对内陆河流域洪水灾害预警与水资源优化管理具有重要意义。长短时记忆神经网络(long short-term memory, LSTM)深度学习模型可有效用于水文预测领域。针对传统LSTM模型未能充分利用气象要素空间特征,论文以叶尔... 详细信息

冰雪消融径流的精确模拟对内陆河流域洪水灾害预警与水资源优化管理具有重要意义。长短时记忆神经网络(long short-term memory, LSTM)深度学习模型可有效用于水文预测领域。针对传统LSTM模型未能充分利用气象要素空间特征,论文以叶尔羌河源区为研究区,基于空间矩(spatial moments of catchment, SMC)方法提取气温的空间特征,利用LSTM学习长时序过程规律,构建融合气温时空特征的高寒山区深度学习日径流预测模型SMCLSTM;利用LSTM模型和水文模型SWAT(soil and water assessment tool)作为比对模型评估了改进的LSTM模型在冰雪消融补给型河流径流预测中的优势与不足。结果表明:SMC-LSTM径流模型纳什效率系数相较于SWAT日尺度水文模型提高约20%;SMC-LSTM径流预测模型在预见期1~7 d时纳什效率系数优于LSTM模型5%~15%,在峰值流量的预测上优于LSTM模型2%~22%,预见期越短,SMC-LSTM径流预测模型优势越明显。空间量化指标SMC的加入提升了LSTM模型径流预测的准确度。

关键词：长短时记忆神经网络高寒山区水文模型空间矩叶尔羌河

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1957—2018年赣江源区水源涵养时空变化特征

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水资源与水工程学报 2025年第1期36卷 47-53页

作者：徐飞温天福刘佳嘉赵玲玲江西省水利科学院水旱灾害防御江西省重点实验室江西南昌330029 广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室/广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广东广州510070 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

水源涵养是一项重要的陆地生态系统服务,具有供给水源、径流调节、削丰补枯等重要功能。然而,目前基于长时间序列细致分析河流源区水源涵养时空演变规律的研究相对较少。以赣江源区为对象,使用WEP-L分布式水文模型与水量平衡方程,分析1... 详细信息

水源涵养是一项重要的陆地生态系统服务,具有供给水源、径流调节、削丰补枯等重要功能。然而,目前基于长时间序列细致分析河流源区水源涵养时空演变规律的研究相对较少。以赣江源区为对象,使用WEP-L分布式水文模型与水量平衡方程,分析1957—2018年水源涵养量变化及其影响因素。结果表明:在1957—2018年赣江源区多年平均水源涵养量为552.3 mm,以0.85 mm/a的速率不显著增大;年平均水源涵养量范围为44.2~1178.6 mm,呈现出北部与南部较多,而西部较少的分布特征;赣江源区水源涵养变化趋势范围为-1.99~5.45 mm/a,呈现北高南低的特征,变差系数的范围为0.27~2.91,变差系数低于0.55的区域高达82.68%,这些区域水源涵养量的波动相对较小;降水是影响水源涵养时空变化的主要因素。研究结果可为源区水资源及生态保护提供科学依据。

关键词：水源涵养时空变化 WEP-L水文模型赣江源区

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森林结构对鸟类物种多样性的影响研究进展

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生态学报 2025年第4期45卷 1519-1538页

作者：李雪艳吴建平张超群闫文婷廖紫吟苏泳娴广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室//广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广州510070 中山大学大气科学学院珠海519082 中国科学院大学广州地球化学研究所广州510640 中国科学院生态环境研究中心北京100083

森林生态系统作为最重要的鸟类栖息地,其内部结构不仅是决定鸟类多样性组成和分布的关键因素,还在维持和提升森林生态系统功能方面发挥着重要作用。随着近年来全球范围内不同程度的森林退化和恢复、毁林和造林事件的持续发生,森林结构... 详细信息

森林生态系统作为最重要的鸟类栖息地,其内部结构不仅是决定鸟类多样性组成和分布的关键因素,还在维持和提升森林生态系统功能方面发挥着重要作用。随着近年来全球范围内不同程度的森林退化和恢复、毁林和造林事件的持续发生,森林结构发生了显著而复杂的变化。鸟类多样性如何响应森林结构及其变化成为森林生态学和生物多样性保护领域研究的热点问题。梳理了常见森林水平和垂直结构特征,并对其含义和影响进行了总结。进而对不同尺度上森林结构影响鸟类多样性的现象、规律和内在机制进行了归纳。总体而言,森林结构能够通过改变食物资源、栖息地、微气候条件、种间关系等对鸟类多样性产生直接和间接影响,鸟类的生活史和生态特征在对森林结构的响应中起到了决定性作用。在不同的尺度上森林结构的影响机制也有所不同,并存在一定的不确定性。展望了新兴观测手段在推动森林结构与鸟类多样性关系研究方面的作用,并强调了开展多尺度比较研究的重要性。倡导生态学家、保护生物学家和政策制定者之间的跨学科合作以解决复杂的保护挑战,为森林管理和生物多样性保护提供科学参考。

关键词：森林生态系统森林结构鸟类多样性影响机制生物多样性保护

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风云四号A星和B星热红外数据辐射一致性研究

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遥感学报 2025年第1期29卷 232-246页

作者：王宝震任华忠穆晓东朱金顺刘镕源赵聪北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所北京100871 空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室北京100871 海南省环境科学研究院海口571126 教育部高校联合遥感应用研究中心北京100871 中国自然资源航空物探遥感中心北京100083

静止轨道卫星对地观测是获取地表温度、大气参数的重要方式。作为中国第二代静止气象卫星,风云四号卫星A星和B星的组网观测可大幅度扩大气象观测范围和提高数据利用效率。在联合使用之前,需要对两颗星载荷的相同波段的辐射一致性进行探... 详细信息

静止轨道卫星对地观测是获取地表温度、大气参数的重要方式。作为中国第二代静止气象卫星,风云四号卫星A星和B星的组网观测可大幅度扩大气象观测范围和提高数据利用效率。在联合使用之前,需要对两颗星载荷的相同波段的辐射一致性进行探索。本文提出了一种校正静止轨道卫星观测角度效应和光谱响应函数差异的方法,以对地观测热红外波段数据为例,在敦煌定标场、呼伦贝尔草原、巢湖、南海4个研究区开展了风云四号A/B卫星3个热红外波段(中心波长:8.5μm、10.8μm、12.0μm)辐射一致性研究。基于消除了时空差异、观测角度差异和光谱响应函数差异数据的分析结果表明,风云四号A星和B星的3个热红外波段观测亮温间具有很强的正相关性,亮温的误差较小,辐射一致性较好,但不同热红外波段之间的辐射一致性略有不同。第二热红外波段亮温一致性优于第三波段,第三波段表现优于第一波段。3个波段的亮温均方根误差处于0.28—1.51 K,偏差处于-1.13—0.85 K。第二、三波段的亮温差呈现明显的正偏态分布,第一波段的亮温差呈现负偏态分布。针对本文提出的校正方法,比较校正前后的统计结果,发现校正方法适用,且角度效应的校正方法能够明显降低两颗卫星热红外波段的亮温差异。两颗卫星热红外辐射一致性还受地类影响,在不同的地表类型下,3个波段的一致性表现略有差异。本文的研究成果可为风云四号A/B卫星热红外数据的联合使用提供重要依据。

关键词：遥感静止轨道卫星风云四号 AGRI 热红外辐射地表温度亮温一致性比较

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无人机植被遥感中可见光相机色温对植被指数计算的影响

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应用生态学报 2025年第3期36卷 729-737页

作者：许静杨龙王俊坚孙中宇广东省科学院广州地理研究所广州510070 南方科技大学环境科学与工程学院广东深圳518055 广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广州510070 粤港澳大湾区城市群生态系统观测研究站广州510070

以RGB三波段光谱信息为基础计算的植被指数已被广泛应用于无人机植被遥感领域。受到相机自动色温调节的影响,无人机获取RGB影像时常存在偏色现象,但该现象对植被指数计算产生的影响目前仍缺乏关注。本研究分析了5000~8000 K色温梯度下... 详细信息

以RGB三波段光谱信息为基础计算的植被指数已被广泛应用于无人机植被遥感领域。受到相机自动色温调节的影响,无人机获取RGB影像时常存在偏色现象,但该现象对植被指数计算产生的影响目前仍缺乏关注。本研究分析了5000~8000 K色温梯度下非植被地物、针叶树种、阔叶树种和草本植物的13种植被指数的变化趋势。结果表明:色温改变显著影响可见光植被指数的计算结果。随着色温的升高,13种植被指数表现出上升、下降、单峰、稳定和波动5种变化趋势。归一化蓝绿差异指数、过绿指数、归一化红绿差异指数、修改后的归一化绿红差异指数、可见光大气阻抗指数、蓝绿比植被指数、蓝红比植被指数、改进型双绿度指数和绿度百分比指数随色温变化的趋势既不受地物类别的影响也不受物种种类的影响;三角绿度指数、绿叶指数和红绿蓝植被指数随色温变化的趋势受到地物类别和物种种类的双重影响,归一化蓝色指数随色温变化的趋势受地物类别但不受物种种类的影响。同一植被指数的种间差异会因色温的升高而被放大。影像拍摄时的天气情况是影响数据质量的关键因素。运用无人机RGB影像计算的植被指数阐释生态学规律时,需要对数据采集端进行严格的质量把控,否则得到的结果可能会因色温的影响而失去应有的解释力。

关键词：植被指数白平衡无人机色温可见光

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智能时代的红树林知识服务展望:从植物图谱到知识图谱

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中国科学:地球科学 2025年第1期55卷 111-125页

作者：侯志伟荆文龙秦承志杨骥夏清尹小玲广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广东省地理时空大数据工程实验室广州510070 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 长沙理工大学交通运输工程学院长沙410114

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中... 详细信息

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中的碎片化知识,面临“数据海量、知识难求”困境.知识图谱可将海量数据中蕴含的知识,提取、组织、融合为计算机可理解、可计算的语义网络,为实现智能知识服务提供了解决方案.本文聚焦红树林知识获取、形式化表达及智能服务的迫切需求,提出了红树林知识图谱和知识服务构想.首先分析了不同领域图谱概念的异同,认为红树林知识图谱是以红树林生态系统为核心,融合了多领域知识和时空信息的大规模知识库;然后提出了红树林知识服务的研究框架,该框架可实现多模态数据到智能知识服务的转变,包括泛在数据感知与汇聚、知识组织与图谱构建、智能知识服务等多个层次;接着重点介绍了红树林知识图谱的构建方法与流程;最后探讨了目前红树林知识服务面临的挑战,提出在人工智能时代,构建融合领域特色与时空特征的红树林知识体系,探索大模型支持下的知识抽取与融合方法,并研发面向典型场景的智能知识应用,是红树林知识服务的主要发展方向.

关键词：红树林图谱知识图谱多模态知识服务

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成渝地区双城经济圈投资网络演变及外部性研究

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科技和产业 2025年第7期25卷 1-8页

作者：文玄霜戴技才重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆401331 三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室重庆401331

投资网络研究对于促进经济圈一体化发展至关重要。基于2005—2022年企业对外投资数据,采用社会网络分析法,对整体和不同行业投资网络的节点、格局及结构演变特征进行分析。并构建投资联系矩阵,采用SLM(空间滞后模型),探究投资网络的外... 详细信息

投资网络研究对于促进经济圈一体化发展至关重要。基于2005—2022年企业对外投资数据,采用社会网络分析法,对整体和不同行业投资网络的节点、格局及结构演变特征进行分析。并构建投资联系矩阵,采用SLM(空间滞后模型),探究投资网络的外部性。结果表明:投资网络节点权力极化明显,成都、重庆占据绝对优势地位;制造业和金融业投资网络权力分别呈现环状和零散分布;投资网络格局向多核均衡演变,制造业网络格局发育较成熟;投资网络呈现明显的核心-边缘结构,但城市核心度差异逐渐减小;投资网络对经济增长存在显著的正向外部性,呈现先减后增的趋势;制造业投资网络对经济增长的促进作用较强;消费市场和政府政策是推动当地和联系城市经济增长的重要因素。

关键词：城市网络企业联系资金流网络外部性社会网络分析

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从演化到关系:国际区域经济韧性研究视角转向与展望

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人文地理 2025年第1期40卷 1-8,67页

作者：胡晓辉贺之骞许吉黎南京师范大学地理科学学院/江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023 杭州国际城市学研究中心暨浙江省城市治理研究中心杭州311121 广东省科学院广州地理研究所/广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广州510070

随着近年来全球政治经济不确定性骤增以及多重危机叠加,区域经济韧性的影响因素、作用主体、过程机制均呈现多尺度关联性,导致演化韧性视角面临解释力瓶颈,新一轮研究视角转向呼之欲出。结合文献计量分析和内容再思考得出以下发现:(1)... 详细信息

随着近年来全球政治经济不确定性骤增以及多重危机叠加,区域经济韧性的影响因素、作用主体、过程机制均呈现多尺度关联性,导致演化韧性视角面临解释力瓶颈,新一轮研究视角转向呼之欲出。结合文献计量分析和内容再思考得出以下发现:(1)区域经济韧性文献数量增长日益加速,尤其自2020年新冠疫情后蓬勃发展,形成了以欧洲地区为核心的作者群及合作网络;(2)主流研究仍遵循演化韧性范式,侧重关注影响韧性特征、过程和机制的区域内生结构及能动性要素;(3)新近研究争论,演化韧性范式难以充分解释当前全球经济联系剧烈变化下的区域经济韧性问题,关系视角研究开始起步,全球生产网络、全球价值链和供应链韧性等新概念新方法被纳入研究框架。最后,聚焦从演化到关系的研究视角转向,展望未来研究方向:关系韧性下区域经济韧性的理论基础与概念化;关系视角下区域经济韧性的分析框架;关系视角下中国区域经济韧性研究启示与议题。

关键词：区域经济韧性演化韧性关系韧性文献计量研究展望

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基于CNN-LSTM-Attention融合模型的东江流域中长期水文预报方法及应用

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中国水利 2025年第8期 61-66,72页

作者：彭海波戴善进李泽华钟华利逸刘菁田兆伟徐飞广东省水文局惠州水文分局惠州516003 广东省科学院广州地理研究所广州510070 广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广州510070 广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广州510070

针对中长期径流预报中预见期长、影响因素复杂、不确定性大等问题,研究提出了一种基于深度学习的中长期水文预报方法。该方法通过卷积神经网络(CNN)提取前期气候指数的时变特征,结合长短期记忆网络(LSTM)捕捉水文过程的时间依赖性,并引... 详细信息

针对中长期径流预报中预见期长、影响因素复杂、不确定性大等问题,研究提出了一种基于深度学习的中长期水文预报方法。该方法通过卷积神经网络(CNN)提取前期气候指数的时变特征,结合长短期记忆网络(LSTM)捕捉水文过程的时间依赖性,并引入多头注意力机制(Multi-Head Attention)聚焦关键突变信号,实现了对欧洲中期天气预报中心(ECMWF)SEAS5数值预报产品的动态校正。以东江流域为例,利用1993—2022年水文气象逐月实测资料,构建了用于东江流域中长期水文预报的CNNLSTM-Attention深度学习融合模型。结果表明,预见期在1~3个月时,模型显著提升了降水预报精度,平均绝对误差(MAE)较SEAS5集合平均预报降低0.6~5.5 mm,确定性系数(R^(2))提升0.10~0.11;径流预报在1~5个月预见期内的MAE降低0.4~5.7 m^(3)/s,R^(2)提升0.07~0.31。此外,开发的模型集成与可视化平台为东江流域中长期水文预报提供了便捷有力的工具,具有重要的业务应用价值。

关键词：东江流域深度学习卷积神经网络长短期记忆网络注意力机制

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