检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2024年第4期45卷 2280-2291页

作者：叶淼朱琳刘旭东黄勇陈蓓蓓李欢首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 北京市生态地质研究所北京100120

针对土壤有机质含量高光谱反演中存在的光谱有效信号薄弱和光谱信息冗余问题,提出结合连续小波变换、SHAP和XGBoost的土壤有机质含量高光谱反演框架.以北京市延庆区和房山区永久基本农田土壤为研究对象,首先,基于连续小波变换处理的土... 详细信息

针对土壤有机质含量高光谱反演中存在的光谱有效信号薄弱和光谱信息冗余问题,提出结合连续小波变换、SHAP和XGBoost的土壤有机质含量高光谱反演框架.以北京市延庆区和房山区永久基本农田土壤为研究对象,首先,基于连续小波变换处理的土壤光谱反射率数据构建初始XGBoost模型;然后,利用SHAP方法分析模型中各波段的贡献度以筛选特征波段;最后,基于特征波段重新构建和优化XGBoost模型,实现土壤有机质含量高光谱反演.发现连续小波变换尺度为25时,利用SHAP方法选取的40个特征波段构建的XGBoost模型准确性最高,有机质含量反演值和实测值之间的R~2为0.80,RMSE为3.60g·kg^(-1);随着连续小波变换尺度的增大,R2呈现先升高后降低的趋势,25尺度下的R2比21尺度的高0.37;SHAP方法选取的特征波段比Pearson相关分析法少682个,RMSE低0.69 g·kg^(-1);XGBoost模型的R2分别比随机森林和支持向量机模型高4%和8%.验证了结合连续小波变换、SHAP和XGBoost在土壤有机质含量高光谱反演中的有效性,为快速、准确监测土壤有机质含量提供技术支撑.

关键词：土壤有机质(SOM) 高光谱反演连续小波变换 SHAP方法 XGBoost模型

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黄土坡面细沟侵蚀形态特征及横断面分异性

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水土保持学报 2025年第2期 30-39+47页

作者：刘庆沈东辉和继军刘壮壮孙莉英蔡强国首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地水资源安全北京实验室水利部科技推广中心中国科学院地理科学与资源研究所

[目的]为探究细沟侵蚀及其形态特征的变化规律和横断面分布特征。[方法]通过室内人工模拟降雨试验和三维激光扫描技术，分析不同降雨强度和坡度条件下细沟侵蚀产流产沙和细沟形态分布特征。[结果] 1）降雨强度增大时，坡面产流产沙增幅... 详细信息

[目的]为探究细沟侵蚀及其形态特征的变化规律和横断面分布特征。[方法]通过室内人工模拟降雨试验和三维激光扫描技术，分析不同降雨强度和坡度条件下细沟侵蚀产流产沙和细沟形态分布特征。[结果] 1）降雨强度增大时，坡面产流产沙增幅显著，90 mm/h降雨强度时，细沟侵蚀量对总侵蚀量的贡献率达90%以上。2）细沟宽度、深度和细沟割裂度受降雨强度的影响明显，且均呈不同程度的增加，细沟割裂度、细沟最大深度与细沟侵蚀量呈极显著正相关。3）细沟横断面沿坡向变化较大，沟壁崩塌现象明显，60 mm/h降雨强度时细沟横断面多呈“窄浅”型分布，90 mm/h降雨强度时，细沟总体表现为沟头和细沟下部横断面呈“窄浅”型，在细沟中部表现为“宽深”型，细沟中部侵蚀较为严重。4)60 mm/h降雨强度时，细沟横断面指标总体为0.46～0.79,90 mm/h降雨强度时总体为0.41～0.85;90 mm/h降雨强度时，随着坡度的增加，细沟横断面指标波动性增强，表明细沟横断面空间分异性更加明显，细沟横断面形态的变化趋于不规则。[结论]研究结果为细沟侵蚀防治提供一定理论支持。

关键词：细沟侵蚀降雨强度细沟形态参数细沟横断面

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新水情背景下北京平原朝阳—通州沉降区地面沉降特征及其影响

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第4期54卷 1326-1338页

作者：韩红闪朱琳郭高轩李炳华卢灿首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 地面沉降机理与防控教育部重点实验室(首都师范大学) 北京100048 河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站河北沧州061000 北京市地质环境监测所北京100195 北京市水科学技术研究院北京100048

地面沉降是北京地区突出的地质灾害,严重威胁经济、环境和社会的可持续发展。为了研究地面沉降的时空特征及其影响,本文以北京平原朝阳—通州沉降区为研究对象,先基于Sentinel-1 A/B卫星降轨数据,利用PS-InSAR(persistent scatters InS... 详细信息

地面沉降是北京地区突出的地质灾害,严重威胁经济、环境和社会的可持续发展。为了研究地面沉降的时空特征及其影响,本文以北京平原朝阳—通州沉降区为研究对象,先基于Sentinel-1 A/B卫星降轨数据,利用PS-InSAR(persistent scatters InSAR)技术获取了研究区2019年1月—2021年12月地面沉降特征,再采用动态时间规整(DTW)算法定量分析了地面沉降与不同层位地下水位之间的响应关系,并进一步量化了不同深度地下水抽取诱发地面沉降的贡献率。结果表明:1)2019—2021年朝阳—通州地区地面沉降连片发展,年均沉降速率超过50 mm/a的沉降严重地区主要分布在朝阳区东部和通州区北部,其中最大沉降速率达到91 mm/a。2)朝阳—通州地区可压缩层厚度区域分布差异,为地面沉降的发生与发展提供了有利的地质条件。整体上来看可压缩层厚度大小与地面沉降速率成正比,研究区地面沉降速率大于80 mm/a的永久散射体(PS)点所在位置处的可压缩层厚度均大于180 m,且主要处于可压缩层厚度200~220 m的地区。3)地面沉降与不同层位地下水位时间序列响应不同,埋深为50~180 m的承压含水层水位与地面沉降响应程度相对较高,其中92.00和121.42 m深度下地下水位与地面沉降时序的响应程度最高,反映出该层位的地下水位变化是造成沉降的主要诱发因素。

关键词：地面沉降 PS-InSAR DTW 朝阳—通州地下水位影响因素北京

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生态水文系统支撑城市韧性安全建设的若干思考

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上海国土资源 2024年第1期45卷 1-5页

作者：宫辉力首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学地面沉降机理与防控教育部重点实验室北京100048

近40年城市生态水文学应用研究的重要进展,特别是区域水循环要素的优化调控,有效地支撑了韧性安全城市建设。在城市生态水文系统理念的指导下,北美、欧洲和中国相继出现了低影响开发、水框架指令、海绵城市与气候适应型城市建设。全球... 详细信息

近40年城市生态水文学应用研究的重要进展,特别是区域水循环要素的优化调控,有效地支撑了韧性安全城市建设。在城市生态水文系统理念的指导下,北美、欧洲和中国相继出现了低影响开发、水框架指令、海绵城市与气候适应型城市建设。全球变化和人为活动相互作用产生了复杂的城市生态水文过程,自然水循环模式已转变为“自然-社会”相互作用的二元水循环模式。面对全球变化,韧性安全城市的建设更加关注对气候变化的减缓和适应,特别是对极端天气气候事件的适应能力。我国长期持续大规模的城市开发建设,强烈影响和改变着区域水循环关键要素,城市地下空间开发利用和地面沉降面临着极端天气气候情境下的灾害风险。因此,地学基础条件及其韧性构成了城市韧性安全底座的基础。基于二元水循环关键要素调控设计的减缓和适应对策,在新一轮气候适应型城市建设中发挥了重要作用。“气候变化—区域二元水循环—水平衡调控—灾害风险”“遥感大数据—台站网小数据—传递函数—云孪生”,可作为一种地球大数据支撑韧性城市建设与可持续发展的技术框架和方法组合。上海作为长江流域的龙头和海陆交互敏感区域,城市韧性安全还面临着海平面上升的考验。在气候变化情景下区域二元水循环关键要素调控,可作为地学服务上海地下空间安全及城市韧性安全的一个策略。

关键词：生态水文气候承载力二元水循环调控遥感大数据韧性安全城市策略建议

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浙皖陕滇四省传统村落空间分布特征及影响因素

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经济地理 2022年第2期42卷 222-230页

作者：居肖肖杨灿灿赵明伟徐燕周德民张雨薇首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100084 滁州学院地理信息与旅游学院安徽滁州239000 北京林业大学林学院北京100083

以宏观尺度传统村落差异化保护为切入点,选取浙江、安徽、陕西、云南等具有地方特色的四省传统村落为研究对象,综合运用统计学与GIS空间分析等技术方法分析了不同省份传统村落空间分布格局及其影响因素。研究发现:(1)四省传统村落均呈... 详细信息

以宏观尺度传统村落差异化保护为切入点,选取浙江、安徽、陕西、云南等具有地方特色的四省传统村落为研究对象,综合运用统计学与GIS空间分析等技术方法分析了不同省份传统村落空间分布格局及其影响因素。研究发现:(1)四省传统村落均呈凝聚性分布,安徽的分布最不均衡但集中度最高,浙江和陕西次之,云南集中度最低。(2)四省传统村落多集中在丘陵与山地地区,其中陕西以丘陵为主,浙江以山地为主;同时,各省传统村落在整体上有较明显的沿河、沿湖分布趋向。(3)四省传统村落存在较明显的城镇中心聚集现象,绝大多数村落分布在中心城镇30 km范围之内;而在交通方面,安徽省传统村落的交通通达性最高,云南省最差。(4)陕西、云南两省的部分城市,传统村落密度与经济发展指标存在正相关,其余城市两者多为负相关,说明社会经济的发展对传统村落的影响方式存在区域差异性。在分析不同区域传统村落特点的基础上,提出了差异化保护和开发对策。

关键词：传统村落空间分析地形地貌交通社会经济中心城镇差异化保护

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气候干旱对河流水环境变化的影响机制:以长江表观耗氧量为例

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环境科学学报 2023年第12期43卷 218-230,I0006页

作者：李生轶王芳余其彪田思雨晏维金周德民王东升中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 首都师范大学资源环境与旅游学院城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100084 厦门大学环境与生态学院福建省海陆界面生态环境重点实验室厦门361102 中国科学院大学北京100049 浙江大学环境与资源学院杭州310058

气候变化对河流水环境变化(如溶解氧等)具有重要影响.2022年夏季长江流域发生的极度干旱和径流量骤减,究竟对河流水环境耗氧量产生怎样的影响目前缺乏系统研究.本文提出了河流每日最大表观耗氧量(Max daily apparent oxygen utilization... 详细信息

气候变化对河流水环境变化(如溶解氧等)具有重要影响.2022年夏季长江流域发生的极度干旱和径流量骤减,究竟对河流水环境耗氧量产生怎样的影响目前缺乏系统研究.本文提出了河流每日最大表观耗氧量(Max daily apparent oxygen utilization—MDAOU)这一概念,基于长江水系2~4级河流24个站点的溶解氧小时观测数据,研究了长江干旱年(2022年)和正常水文年(2021年)河流MDAOU的差异,分析了气候变化对河流MDAOU变化的影响,预估了未来气候变化情景下河流MDAOU对极端降水变化的响应.研究显示,2021年和2022年河流MDAOU的变化范围分别为-1.89~5.11 mg·L^(-1)和-1.92~5.58 mg·L^(-1);河流MDAOU存在显著的空间变化,但无显著的季节变化;研究发现,干旱严重的2022年,92%河流站点的MDAOU在干旱期(6—10月)显著升高,水质状况变差;统计分析表明,河流MDAOU与径流量之间存在显著负相关关系(r=-0.314,p<0.001);应用随机森林模型阐明了河流MDAOU变化的驱动机制,揭示了气候变化对河流MDAOU变化影响的相对贡献达35%;进一步的情景分析表明:到21世纪中叶(2041—2060年),气候极端干旱将导致超过一半的站点MDAOU相较于现在水平增加20%以上.本研究尝试建立了气候变化与河流水环境变化的关系,研究结果将对河流水环境如何响应气候变化以及长江流域水质管控提供重要参考.

关键词：表观耗氧量水质干旱长江模型

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表碛型冰川的时序InSAR识别方法与形变监测研究

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测绘科学 2022年第1期47卷 102-111,120页

作者：黄淞波常占强谢酬田帮森杨箐首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 中国科学院空天信息创新研究院北京100094 浙江省微波目标特性测量与遥感重点实验室浙江湖州313200

为了对表碛覆盖型冰川边界进行识别并掌握其变化,以伦道夫(RGI6.0)冰川编目为基础,基于Sentinel-1数据运用时序InSAR技术对昆仑山东段表碛覆盖型冰川进行了形变监测。根据2014年10月至2020年9月表碛覆盖下冰川的时序形变情况,将InSAR形... 详细信息

为了对表碛覆盖型冰川边界进行识别并掌握其变化,以伦道夫(RGI6.0)冰川编目为基础,基于Sentinel-1数据运用时序InSAR技术对昆仑山东段表碛覆盖型冰川进行了形变监测。根据2014年10月至2020年9月表碛覆盖下冰川的时序形变情况,将InSAR形变与光学影像相结合验证冰川边界。结果表明:对昆仑山东段研究区域内280条冰川边界的研究中,探测到3处表碛覆盖型冰川,对边界进行调整后冰川面积分别增加0.19、0.1、0.18 km^(2)。根据时序形变,发现冰川表碛形变呈现明显的季节周期性,形变与温度、坡向显著相关。另外,表碛覆盖型冰川的变形幅度在(-5,5)cm范围内,暖季变形幅度最大,且地形对突变幅度造成影响。这表明时序InSAR技术可对表碛覆盖型冰川进行形变监测与识别研究。

关键词：时序InSAR 表碛覆盖型冰川识别形变监测

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典型黄土坡面土壤侵蚀特征及径流流速空间变化试验研究

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地理研究 2022年第5期41卷 1327-1337页

作者：和继军黎雪晴蔡强国孙莉英王硕首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点试验室培育基地北京资源环境与GIS重点试验室北京100048 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环与地表过程重点试验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

为了明确土壤性质对坡面侵蚀方式作用机制的影响,本研究采用室内模拟降雨试验,选取黄土高原典型暴雨强度,在不同坡度条件下,对两种黄土的坡面侵蚀方式、形态特征、产流产沙过程及其相应径流流速的变化规律进行了研究。结果表明,绥德土... 详细信息

为了明确土壤性质对坡面侵蚀方式作用机制的影响,本研究采用室内模拟降雨试验,选取黄土高原典型暴雨强度,在不同坡度条件下,对两种黄土的坡面侵蚀方式、形态特征、产流产沙过程及其相应径流流速的变化规律进行了研究。结果表明,绥德土径流量明显高于安塞土,10°、15°和20°时前者的平均径流量分别比后者高出51.1%、55.5%和63.0%,且前者更易形成细沟,使得其平均含沙量和平均产沙率分别是后者的1.14~3.59倍和2.50~8.48倍。在片蚀阶段,与绥德土相比,安塞土的含沙量较高,后者的平均含沙量是前者的1.24~1.73倍,但两种土壤的含沙量和产沙规律相同,均表现为先快速增加到最大值,然后逐渐降低到相对稳定状态,该现象证明片蚀的初期阶段主要受控于径流输沙能力,后期受径流的剥蚀能力控制。在细沟侵蚀阶段,绥德土细沟发育以沟头溯源侵蚀为主,崩塌作用频繁,该侵蚀形式不仅控制着细沟形态的总体特征,也导致含沙量和产沙率均急剧增加,该阶段平均含沙量是相应片蚀阶段的3.25~4.34倍。细沟沟口下方坡面存在明显的泥沙沉积带,表明细沟集中水流的搬运能力远高于坡面漫流,细沟侵蚀主要受径流输沙能力控制。两种土壤的径流流速均表现为坡面下部高于坡面上部,径流稳定后高于径流稳定前,总体来看,绥德土和安塞土上坡和径流稳定后的平均流速分别是下坡和径流稳定前的1.4倍、1.25倍和1.75倍、1.29倍,此外细沟侵蚀或侵蚀强度与微地貌形态之间的互馈作用对径流流速也有较大影响。

关键词：片蚀跌坎细沟侵蚀泥沙沉积径流流速

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北京潮白河冲洪积扇地面沉降时空异质性特征及驱动因素分析

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吉林大学学报（地球科学版） 2021年第4期51卷 1182-1192页

作者：程蕊朱琳周佳慧郭高轩郭琳李蕙君陈蓓蓓首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 地面沉降机理与防控教育部重点实验室(首都师范大学) 北京100048 首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 北京市水文地质工程地质大队北京100037

为了研究地面沉降的时空分布模式、机理机制,选择北京典型沉降区——潮白河冲洪积扇为研究区,采用PS-InSAR技术、莫兰指数及地理探测器,分析了研究区地面沉降的空间异质性特征,探测了不同特征下的地面沉降的主要驱动因素。结果表明:2017... 详细信息

为了研究地面沉降的时空分布模式、机理机制,选择北京典型沉降区——潮白河冲洪积扇为研究区,采用PS-InSAR技术、莫兰指数及地理探测器,分析了研究区地面沉降的空间异质性特征,探测了不同特征下的地面沉降的主要驱动因素。结果表明:2017-01—2019-01研究区内地面沉降时空分布特征以一般沉降为主,沉降速率为[-133,3] mm/a,最大累积沉降量为261 mm,呈北部轻微、中部较严重、南部较轻的分布状态,其中,严重、极严重等级地面沉降主要分布在中游顺义后沙峪东部等地区及中下游交界地带的潞城镇;不同地区地面沉降呈现不同的空间异质性特征,即不均匀地面沉降分布特征明显,中游、下游均表现为低—低集聚;不同分布特征下地面沉降主要驱动因素不同,中游地区主要驱动因素为第二承压水水位变化和可压缩层厚度,下游主要驱动因素为浅层地下水水位变化和第一承压水水位变化。莫兰指数能够有效分析地面沉降空间异质性,识别集聚特征;地理探测器可以探明沉降空间异质性成因,获得其主要驱动因素。

关键词：地面沉降空间异质性莫兰指数地理探测器驱动因素潮白河

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基于可持续发展目标的环京津贫困县特征测度及时空演变

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地理信息世界 2022年第2期29卷 22-29页

作者：万圆王艳慧华婧齐文平首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室北京100048 首都师范大学北京城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 中国资源卫星应用中心北京100094

贫困地区特征及致贫原因的探究是当前解决深层次贫困,完成乡村振兴三步走阶段性任务的关键。本文选取环京津贫困带的16个贫困县作为研究对象,利用2012、2014、2016年数据,从人地协同的自然-社会-经济视角出发,构建县级多维贫困测度模型... 详细信息

贫困地区特征及致贫原因的探究是当前解决深层次贫困,完成乡村振兴三步走阶段性任务的关键。本文选取环京津贫困带的16个贫困县作为研究对象,利用2012、2014、2016年数据,从人地协同的自然-社会-经济视角出发,构建县级多维贫困测度模型,定量分析各贫困县综合贫困程度;利用最小方差模型(LSE)、指标贡献度和线性回归模型等方法划分各贫困县类型分析致贫因素,同时结合GIS空间自相关等方法探究贫困县空间分布及时空演变特征。结果表明:2012年整个贫困带贫困程度较深、差异较大,贫困类型主要为社会-经济协作型和自然-社会-经济综合型,经济发展潜力差、扶贫绩效收益低、区位条件较差是环京津贫困带的主要致贫因素;4年来环京津贫困县大部分已经脱离高度贫困,呈现中度贫困和较低贫困,贫困程度差异减小,自然-社会-经济综合型占主体,但区位条件、地形条件、扶贫绩效等致贫贡献度上升,自然禀赋恶劣逐渐成为主要致贫因素。

关键词：多维贫困测度贫困类型致贫因素时空演变

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