检索结果-内蒙古大学图书馆

西北林学院学报 2025年第2期40卷 207-219页

作者：辛守英王晓红焦琳琳华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 河北省地质工程勘查院河北保定071051 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210

森林生物量是了解森林碳循环以及评估森林碳储量和健康状况的重要指标,准确估算塞罕坝林场主要优势树种人工林生物量对于评估区域森林碳循环及实现森林可持续发展具有重要指导意义。本研究以塞罕坝林场为研究区域,利用Sentinel-1雷达遥... 详细信息

森林生物量是了解森林碳循环以及评估森林碳储量和健康状况的重要指标,准确估算塞罕坝林场主要优势树种人工林生物量对于评估区域森林碳循环及实现森林可持续发展具有重要指导意义。本研究以塞罕坝林场为研究区域,利用Sentinel-1雷达遥感数据、Sentinel-2光学遥感数据和DEM数据,分别提取雷达数据的雷达和纹理特征,光学数据的光谱、纹理、植被指数和缨帽变换特征,以及DEM数据的高程、坡度、坡向等地形特征,结合塞罕坝林场的森林二类调查数据,通过HPO-PCA-Blending集成估算模型实现塞罕坝林场主要优势树种人工林生物量的估算。结果表明:1)对Sentinel-1、Sentinel-2和DEM多源数据进行参数特征提取,得到234种参数特征;2)华北落叶松、白桦、樟子松、蒙古栎、云杉格网中心的森林生物量均近似正态分布规律;3)相比ANN、MLR、XGB、LSTM和KNN估算模型,HPO-PCA-Blending集成估算模型极大地提高了主要优势树种人工林生物量的估算精度,R^(2)均提高0.3以上。多源数据参数特征与HPO-PCA-Blending集成估算模型联合能够实现对塞罕坝林场人工林生物量的准确估算,可为塞罕坝林场乃至其他区域森林生物量的估算和森林资源的管理提供重要的方法和理论依据。

关键词：塞罕坝林场人工林森林生物量机器学习多源数据

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基于主成分分析下贝叶斯优化卷积神经网络模型人工林树种识别的研究

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森林工程 2025年第2期41卷 298-311页

作者：王晓红辛守英张薇焦琳琳华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 河北省矿山绿色智能开采技术创新中心河北唐山063210 河北省地质工程勘查院河北保定071051 河北水利电力学院河北沧州061001

为探究基于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)下贝叶斯优化(Bayesian Optimization,BO)卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)算法(PCA-BO-CNN)模型对人工林树种识别的方法,以提高遥感技术在人工林树种识别中的准确率和鲁棒性。以塞罕坝机械林场为研究区域,利用Sentinel-1遥感数据、Sentinel-2遥感数据、数字高程模型(digital Elevation Model,DEM)数据及森林资源二类调查数据和PCA-BO-CNN算法模型结合,并与其他不同算法模型对比分析,以提高人工林树种识别的准确性。结果表明,1)相比PCA算法处理前,PCA算法处理后多源数据特征的PCA1—PCA39共计39个特征的标准差和特征间的区分性明显提升。因此,PCA算法处理有利于提升对华北落叶松、白桦、樟子松、蒙古栎和云杉主要优势树种及非林地的识别精度;2)在PCA算法处理前,BO-随机森林(random forest,RF)算法模型对主要优势树种及非林地识别的总体准确度(OA)和Kappa系数精度,分别为81.87%,0.7545。在PCA算法处理后,PCA-BO-CNN算法模型对主要优势树种及非林地识别的OA和Kappa系数精度相对提高,分别为83.10%,0.7703;3)相比PCA算法处理前的BO-RF算法模型,PCA算法处理后的PCA-BO-CNN算法模型对塞罕坝林场主要优势树种及非林地识别的调和平均数(F1)、OA和Kappa系数的整体精度相对较高。具体,相比BO-RF算法模型PCA-BO-CNN算法模型的OA提升了1.24%,且相比PCA算法处理前PCA-BO-CNN算法模型OA提升了3.71%。与其他算法模型相比,基于PCA-BO-CNN算法模型的人工林树种识别方法具有很强的准确性和鲁棒性,为掌握塞罕坝林场人工林的树种分布,进而了解森林碳储量、森林对气候变化的响应、制定碳减排政策以及推动森林可持续发展提供重要的理论依据。

关键词： PCA-BO-CNN模型塞罕坝林场人工林遥感技术树种识别

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新世纪我国露天矿边坡地灾监测预警与生态修复互馈研究进展与展望

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金属矿山 2025年第4期 241-255页

作者：夏冬邵国梁李富平杨天鸿李小光田桂娥华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 河北省矿山绿色智能开采技术创新中心河北唐山063210 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

建立岩土体灾变前兆预警体系,探明降雨条件下边坡稳定性演化、滑坡灾变触发及植被对浅层滑坡的防护机制,揭示露天矿边坡地质灾害与生态修复演化及互馈机理,是实现绿色矿山建设的先决条件。在分析新世纪我国露天矿边坡地质灾害监测预警... 详细信息

建立岩土体灾变前兆预警体系,探明降雨条件下边坡稳定性演化、滑坡灾变触发及植被对浅层滑坡的防护机制,揭示露天矿边坡地质灾害与生态修复演化及互馈机理,是实现绿色矿山建设的先决条件。在分析新世纪我国露天矿边坡地质灾害监测预警与生态修复取得进展与存在问题的基础上,指出露天矿边坡地质灾害监测与生态修复的主要发展方向。在边坡地质灾害监测预警方面,应在露天矿地质灾害演化地—空—天多源数据采集与精准解译,降雨条件下大型高陡边坡蠕变特征及灾变机理力学反演,基于蠕变机理的软岩边坡土体坡表、坡体多参量指标体系构建及灾变前兆预警,暴雨触发型边坡地质灾害风险精准识别与地—空—天协同多源数据信息智能预警等方面开展重点研究工作;在边坡生态修复技术体系方面,砂质土壤改良剂研制及活土层精细化重构、根际微生态改善及植被促生是岩质边坡生态修复的重要发展方向。通过地质灾害与生态环境演化多要素宏观—中观—微观监测测试分析,构建空—天—地动态监测、动态评价及预测预警云平台,揭示露天矿地质灾害与生态修复演化机理与互馈机制是未来矿区生态修复与重建研究的重要方向。

关键词：露天矿岩质边坡生态修复地质灾害互馈机制监测预警

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耐盐碱根际促生菌的筛选

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农业与技术 2025年第1期45卷 113-117页

作者：张梦雪许永利华北理工大学矿业工程学院河北唐山063000 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063000

为获得具有优良促生作用的耐盐碱根际促生菌,开发新的菌种资源,本研究从盐碱地互花米草植物根际筛选促生菌,鉴定其盐碱度耐受范围以及产IAA、产铁载体、溶解有机磷和无机磷的能力,对具有优良性能的菌株进行16S rDNA鉴定。结果表明,筛选... 详细信息

为获得具有优良促生作用的耐盐碱根际促生菌,开发新的菌种资源,本研究从盐碱地互花米草植物根际筛选促生菌,鉴定其盐碱度耐受范围以及产IAA、产铁载体、溶解有机磷和无机磷的能力,对具有优良性能的菌株进行16S rDNA鉴定。结果表明,筛选出的18株耐盐菌具有不同程度的耐盐碱度,耐盐度范围为4%~10%,耐碱度范围为8.5~12。对耐盐碱度较高的前7株菌进行促生能力鉴定,7株菌均具有产IAA能力,产量为5.02~26.39μg·mL^(-1);具有产铁载体能力的耐盐碱菌只有2株,分别为57.96%、64.87%;3株菌可以溶解无机磷,解磷量为50~146.48mg·L^(-1);6株菌具有解有机磷的能力,解磷量为17.78~301.14mg·L^(-1)。综合比较各菌株的性能,H-3具有较高耐盐碱性的同时,在4种促生能力方面也表现较好,经测序鉴定,为Sutcliffiella sp.。本研究得到的菌株可以为盐碱地改良和作物种植提供菌种资源和理论支持。

关键词：盐碱地根际促生菌菌株鉴定

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基于无人机多光谱影像和机器学习的铁尾矿库恢复植被精细识别

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华北理工大学学报(自然科学版) 2025年第2期47卷 85-93页

作者：王紫威孙冉冉李小光尹轩张晓彤满卫东华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 唐山市资源与环境遥感重点实验室河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心河北唐山063210

无人机搭载多光谱相机能够更便捷、精确的获取矿区恢复植被类别,对于促进生态修复效果评价和保障矿区可持续发展具有重要意义。本研究选取了唐山市迁安大石河铁尾矿库典型样地,开展铁尾矿恢复植被的精细化分类研究。基于多光谱影像数据... 详细信息

无人机搭载多光谱相机能够更便捷、精确的获取矿区恢复植被类别,对于促进生态修复效果评价和保障矿区可持续发展具有重要意义。本研究选取了唐山市迁安大石河铁尾矿库典型样地,开展铁尾矿恢复植被的精细化分类研究。基于多光谱影像数据,构建包含光谱特征和植被指数的多维特征集,并通过ReliefF特征优选方法确定了最优特征,采用面向对象与随机森林算法,对铁尾矿恢复植被进行了分类。研究结果表明:在铁尾矿恢复植被的分类中,归一化差值植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI)显示出较高的贡献度,其重要性分别为0.1583和0.1530。此外,光谱特征中的红边波段相较于其它波段具有更高的分类重要性,达到0.1164;仅利用光谱特征进行的随机森林分类,总体分类精度为82.60%。引入植被指数后,分类精度显著提升至87.24%;当采用经过特征优选的变量进行分类时,分类精度进一步提升至91.64%,相较于仅使用光谱特征和光谱特征结合植被指数的方法,分别提高了9.04%和4.40%。其中槐树分类精度提升最大,用户精度为77.41%。这表明,优选后的特征集不仅减少了数据集的冗余性,也显著提高了分类效率和精度。本研究结果可为利用低成本无人机开展植被精细化分类提供方法借鉴。

关键词：铁尾矿库特征优选 ESP2 面向对象随机森林

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岩石冻融损伤研究综述

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有色矿冶 2025年第1期41卷 17-20页

作者：赵雪鲁明星李富平华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 防灾科技学院应急管理学院河北三河065201 河北省资源环境灾变机理及风险监控重点实验室河北三河065201 河北省矿区生态恢复产业技术研究院河北唐山063210 矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心河北唐山063210

寒区矿产资源开采受冻融影响,我国在冻寒区进行大型矿产资源开发以及工程建设时,必须要进行岩土冻融循环的力学性质研究和冻融损伤岩石破裂机理的本质研究以及岩土灾害的预防以及控制研究。基于此,整理了冻融损伤国内外研究现状,为寒区... 详细信息

寒区矿产资源开采受冻融影响,我国在冻寒区进行大型矿产资源开发以及工程建设时,必须要进行岩土冻融循环的力学性质研究和冻融损伤岩石破裂机理的本质研究以及岩土灾害的预防以及控制研究。基于此,整理了冻融损伤国内外研究现状,为寒区工程建设提供理论基础。

关键词：寒区工程冻融岩石损伤研究

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基于优化植被指数的芦苇地上生物量高光谱估算

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赤峰学院学报（自然科学版） 2025年第1期41卷 79-85页

作者：张晓彤王昭伟刘玮佳尹轩杨睿何建男孙冉冉胡小辉王紫威吴风华刘明月华北理工大学矿业工程学院河北唐山 063210 内蒙古自治区环境监测总站赤峰分站内蒙古赤峰 024000 华北理工大学矿业工程学院河北唐山 063210 唐山市资源与环境遥感重点实验室河北唐山 063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山 063210 矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心河北唐山 063210

基于 93 个湿地芦苇地上生物量(AGB)实测样本数据和原始光谱(R)反射率及其数学变换,包括一阶微分(R′)、二阶微分(R")、倒数(1/R)和积分(∫R),采用竞争性自适应重加权算法(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS),进行敏... 详细信息

基于 93 个湿地芦苇地上生物量(AGB)实测样本数据和原始光谱(R)反射率及其数学变换,包括一阶微分(R′)、二阶微分(R")、倒数(1/R)和积分(∫R),采用竞争性自适应重加权算法(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS),进行敏感波段筛选后,采用逐波段组合法(Band Combination In-dex,BCI)构建 19 种不同组合形式的双波段和三波段优化植被指数,使用极端梯度提升(eXtreme Gradi-ent Boosting,XGBoost),提升回归树(Boosted Regression Tree,BRT)和随机森林(Random Forest,RF)三种算法,基于优化植被指数分别建立芦苇AGB的预测模型.结果表明:芦苇AGB与微分变换后的优化植被指数之间的相关性均有所提升,其中经R"变换的相关系数最大为 0.56;XGBoost、BRT和RF基于微分变换构建的AGB模型R2 均大于 0.5,均可用于湿地芦苇AGB的估算;经过R"变换后,RF模型为最优模型,R2 为 0.65,RMSE为 0.234kg/m2,是预测芦苇AGB的最优模型,可为准确获取湿地芦苇AGB提供可靠方法.

关键词：光谱变换芦苇AGB 机器学习逐波段组合法优化植被指数

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矿业活动影响区土壤采样点布设方案设计与实证

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矿业研究与开发 2025年第3期45卷 196-205页

作者：张寅桐郭力娜贾玉娜王玲郭柳娜谷海红华北理工大学矿业工程学院河北唐山市063210 华北理工大学矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心河北唐山市063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山市063210

矿业活动会对矿区及周边土壤造成污染,合理布设采样点对于掌握土壤环境状况、利用遥感反演土壤污染空间格局至关重要。以滦州市某铁矿矿区及周边受矿业活动影响的区域为采样区,按照分区控制原则,将研究区划分为矿业活动直接影响区和矿... 详细信息

矿业活动会对矿区及周边土壤造成污染,合理布设采样点对于掌握土壤环境状况、利用遥感反演土壤污染空间格局至关重要。以滦州市某铁矿矿区及周边受矿业活动影响的区域为采样区,按照分区控制原则,将研究区划分为矿业活动直接影响区和矿业活动间接影响区,利用经典统计分析方法计算合理采样数并布设采样格网,基于景观多样性指数和加权平均法,设计土壤重金属监测采样点的布设方案。结果表明:通过不同精度分区合理采样数计算得到215个采样点,其中矿业活动直接影响区通过景观多样性指数筛选出34个格网,共分配196个采样点;矿业活动间接影响区则直接利用加权平均法,通过土地利用类型面积分配19个采样点;经过不同精度、不同方法确定分配林地采样数39个、耕地采样数95个、裸地采样数20个、河滩地采样数16个、尾矿库和矿区采场采样数45个。采样方案基于遥感影像,结合研究区自身地理位置及土地利用类型分布特点,兼顾采样成本等实际情况设计,有助于减少采样工作量。实际采样工作中可能存在矿业活动、地形、水文等不确定因素,因此采样方案还需结合现场情况进行调整。

关键词：矿区土壤经典统计分析景观多样性指数采样点布设

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基于改进遥感生态指数的矿区生态环境质量动态监测

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金属矿山 2025年第3期 236-245页

作者：刘亚静刘红健闫超群马欣野华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 唐山市资源与环境遥感重点实验室河北唐山063210 河北省矿区生态修复产业技术研究院河北唐山063210 南京航空航天大学金城学院江苏南京211156 河北能源职业技术学院矿产资源与建工系河北唐山063004

矿山露天开采会引发一系列环境问题,对矿区环境的动态监测是建设绿色矿山的重要部分。针对矿区生态环境特点,利用遥感技术提取矿区生态环境质量特征的主要生态环境因子,以迁安某矿区为研究对象,基于2000—2022年5期Landsat影像,集成绿... 详细信息

矿山露天开采会引发一系列环境问题,对矿区环境的动态监测是建设绿色矿山的重要部分。针对矿区生态环境特点,利用遥感技术提取矿区生态环境质量特征的主要生态环境因子,以迁安某矿区为研究对象,基于2000—2022年5期Landsat影像,集成绿度、湿度、干度、热度4个指标分量,采用主成分分析方法,构建了改进遥感生态指数(Correction Remote Sensing Ecological Index,CRSEI)反映矿区生态环境质量状况,进行矿区生态环境质量动态监测。结果表明:CRSEI与指标分量的平均相关度高于分量之间的平均相关度,对矿区生态环境质量具有良好的表征效果。研究区生态环境质量经历了向差等级的转变,生态环境质量较差区域主要集中分布在工矿用地及城镇建设用地,呈交错分布特征,目前整体恢复到中等状态。5期CRSEI均值分别为0.53、0.39、0.46、0.47和0.66,2008年以后,呈增长变化趋势,修复效果显著,矿区生态环境质量在逐渐改善,环境水平空间差异性由2000年高低差异分布变为2022年中等均衡分布。动态监测结果显示,研究区22 a间生态变好区域占比(41.43%)大于生态变差区域(33.29%),矿区生态修复措施取得良好效果,应加大修复力度,实现生态环境可持续发展。

关键词：矿区生态修复主成分分析遥感生态指数生态环境质量

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冻融作用对条带状磁铁石英岩声发射特征参数的影响

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矿业研究与开发 2025年第4期45卷 144-155页

作者：郭斌来有邦袁腾叶会师夏冬贾淯斐河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司华北理工大学矿业工程学院河北省矿区生态恢复产业技术研究院河北省矿山绿色智能开采技术创新中心东北大学资源与土木工程学院

为探究冻融作用对条带状磁铁石英岩强度与声发射特征参数的影响，对冻融区间为[-20,20]℃、最长冻融周期为280次的条带状磁铁石英岩开展力学与声发射试验。结果表明：岩样单轴抗压强度由干燥时的200.93 MPa下降到冻融280次后的106.64 M... 详细信息

为探究冻融作用对条带状磁铁石英岩强度与声发射特征参数的影响，对冻融区间为[-20,20]℃、最长冻融周期为280次的条带状磁铁石英岩开展力学与声发射试验。结果表明：岩样单轴抗压强度由干燥时的200.93 MPa下降到冻融280次后的106.64 MPa,降低幅度为46.94%;冻融70次前后，声发射撞击率、累计撞击数、能率和累计能量在压密阶段、弹性变形阶段、微裂纹演化阶段均存在明显差异；高(周期≥70次)、低(周期≤40次)冻融周期对岩样造成的损伤有明显区别，高冻融周期岩样在荷载作用下的裂隙易发生摩擦、滑移、延伸等，导致岩样始终处于应力重分布状态，能量耗散程度较高；相较于低冻融周期岩样，高冻融周期岩样在微裂隙加速扩展阶段的声发射累计撞击数、振铃计数、能量分别降低了35.61%、41.44%、17.25%;高冻融周期岩样在破裂时的剧烈程度明显弱于低冻融周期岩样，随着冻融次数的增加，岩样的破裂特征逐渐由脆性向延性破裂过渡，岩样单一b值呈先降后升的趋势；低冻融次数下岩样出现劣化主要是由自身微裂隙数量和尺度增加所引起的，而高冻融次数下岩样出现劣化则是由局域性裂隙网络之间贯穿和合并所导致的。

关键词：条带状磁铁石英岩冻融损伤声发射时频特征抗压强度

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