新疆天山天池景区道路土壤磁学特征及其环境意义

为验证利用环境磁学方法监测旅游景区道路土壤污染的可行性,以新疆天山天池景区为研究区,采集不同道路土壤样品72件,并对其进行系统的磁学特征分析.结果表明:景区道路土壤样品磁性矿物含量适中,以亚铁磁性矿物(磁铁矿)为主,同时伴有少量不完全反铁磁性矿物;土壤磁性颗粒以多畴(MD)和稳定单畴(SSD)粗颗粒为主,且含有少量超顺磁性细颗粒(SP);从双因素方差分析结果看,不同位置道路土壤样品的磁性参数(χ_(LF)、SIRM、SOFT、χ_(FD)、SIRM/χ_(LF))和距离道路不同距离土壤样品的磁性参数(χ_(LF)、SIRM、SOFT、S_(-ratio))之间均存在显著性差异;景区旅游交通流量和距离道路远近、自然成土过程等人为和自然因素是影响景区道路土壤磁性特征变化的关键因素.     

天山天池景区旅游气候舒适度研究

气候变化与旅游有着不可分割的关系,利用天山天池(1981~2015)共35年气象资料,从影响人体舒适度的气候要素(温度、相对湿度、风速)入手,采用舒适度指数、寒冷指数,并结合气候特征对天山天池景区各月旅游气候舒适度进行计算分析.结果显示:天池旅游舒适期短,最适宜旅游的时期是5~9月,4、10、11月体感冷,大部分人会感到不舒适,其他月份体感很冷,有冻伤的危险.     

鹅掌柴对室内空气的净化作用研究

为探讨鹅掌柴对室内空气的净化作用,对鹅掌柴在不同CO2浓度下的光响应曲线进行测定与分析.结果表明:(1)在光合有效辐射为0～1 200 μmol·m-2·s-1范围内,当CO2浓度为1 200 μmol·mol-1时,鹅掌柴的Pn值最大,CO2浓度800 μmol·mol-1时,Pn值最低, 在光强1 200～2 000 μmol·m-2·s-1范围内,CO2浓度为1 200 μmol·mol-1时,鹅掌柴的Pn值最大,在CO2浓度400 μmol·mol-1时,Pn值最低;(2)当光强为0～1 200 μmol·m-2·s-1,CO2浓度为400 μmol·mol-1时,鹅掌柴的Tr最大,在CO2浓度为800 μmol·mol-1时,Tr值最小值,当光强为1 200～2 000 μmol·m-2·s-1时,鹅掌柴的Tr在CO2浓度1 200 μmol·mol-1时达到最大值,在CO2浓度400 μmol·mol-1时达到最小值.鹅掌柴的Gs和Ci出现与此类似的趋势.这表明在不同光合有效辐射范围内,鹅掌柴的净光合速率和蒸腾速率相对环境CO2的改变会有不同的适应能力.     

1960年-2014年天山北麓气温和降水变化趋势及预测研究

利用天山北麓17个气象站点1960年-2014年的气温和降水资料,采用Morlet小波分析、R/S分析等,研究了天山北麓气温和降水的时间变化.结果表明,(1)天山北麓年平均气温和年降水量分别以0.035℃/a和0.881 mm/a的倾向率呈上升趋势;季节变化明显;(2)年平均气温和年降水量有明显的周期性,年平均气温在55 a尺度内存在13 a的强显著周期,年降水量在55 a尺度内存在8 a的强显著周期.(3)未来一段时间内,天山北麓气温和降水均呈上升趋势,且与过去的变化趋势持续性较强.     

乌鲁木齐市煤炭消费的CO2排放时空分析

通过计算乌鲁木齐市2001-2009年煤炭燃烧CO2排放量,对CO2排放现状及主要城区重点工业污染源企业煤炭消费的CO2排放进行时空分析。结果表明:(1)2001年以来,乌市煤炭在能源消费总量中所占的比重变化不大,占较高比例。(2)煤炭燃烧的CO2排放量逐年增加,年均增长率为10.84%;主要城区CO2的分布变化明显,天山区和头屯河区一直是CO2排放量高值区,乌鲁木齐县最低。结合乌市CO2排放现状及面临问题,提出减排对策,从而为健全乌市温室气体减排机制提供有力支撑。     

基于机器学习算法的干旱区绿洲地上生物量估算

植被地上生物量是反映陆地生态系统固碳能力的重要指标,利用遥感技术开展干旱区植被地上生物量估算与空间反演,可为荒漠绿洲生态系统的健康评价与碳储量估算提供重要依据。以野外调查和实地采样数据为基础,利用Landsat 8 OLI多光谱影像提取的7个植被指数和13个波段变量构成4种建模变量组合,采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)、极端梯度提升(e Xtreme Gradient Boosting,XGBoost)和随机森林(Random Forest,RF)这4种机器学习算法对新疆渭干河-库车河三角洲绿洲地上生物量进行遥感估算和空间反演。结果表明,(1)由波段变量和随机蛙跳算法优选变量构建的植被地上生物量反演模型,其估测精度明显优于全变量和指数变量,预测能力更为稳定。与SVM和BPNN算法相比,XGBoost和RF算法构建的模型具有更好的估测效果,能更准确地估算研究区植被地上生物量。(2)在构建的估测模型中,波段变量结合RF算法模型的精度最高,稳定性最强,其建模集和...     

基于连续小波变换的土壤重金属含量反演模型

文章以博斯腾湖西岸湖滨绿洲土壤重金属Cr、Ni、Zn为研究对象，采用偏最小二乘回归、支持向量机和人工神经网络模型，通过连续小波变换，优选高光谱数据与土壤重金属含量的特征波段，构建研究区土壤重金属含量的高光谱反演模型。研究结果表明：（1）连续小波变换后，土壤重金属Cr含量相关性由0.24提高到0.45；土壤重金属Ni含量相关性由0.31提高到0.45；土壤重金属Zn含量相关性由0.31提高到0.51;(2）土壤重金属Cr、Ni、Zn含量的高光谱特征波段主要位于400～900、1 400～1 600、2 000～2 200 nm。（3）连续小波变换与人工神经网络相结合的模型精度最优，其土壤金属Cr含量的建模集和验证集的R²分别为0.91和0.84，均方根误差(RMSE)为2.40和3.91；土壤金属Ni含量的建模集和验证集的R2分别为0.91和0.84，均方根误差(RMSE)为2.40和3.91；土壤金属Ni含量的建模集和验证集的R²分别为0.88和0.82,RMSE为1.64和2.43；土壤重金属Zn含量的建模集和验证集的R2分别为0.88和0.82,RMSE为1.64和2.43；土壤重金属Zn含量的建模集和验证集的R²别为0.90和0.81,RMSE为5.20和5.93；连续小波变换结合人工神经网络模型比最小二乘和支持向量机2种模型，适合研究区土壤重金属Cr、Ni、Zn含量的反演。     

乌鲁木齐冬季气溶胶散射吸收特性

采用积分式浑浊度仪于2012年1月在乌鲁木齐市中区和市北区对气溶胶的散射系数和吸收系数进行连续观测,分析了市中区与市北区气溶胶散射系数和吸收系数的变化特征,结合同期的相关气象资料对变化特征进行了讨论。结果表明,市中区和市北区气溶胶的散射系数、吸收系数具有相同的变化趋势。总体上呈"W"型;峰值分别出现在0:00和12:00前后,谷值则出现在5:00和17:00前后。散射系数远大于吸收系数,说明大气气溶胶的消光作用主要由散射作用完成。相对湿度与散射系数、吸收系数不具有显著相关性,而风速对散射系数、吸收系数影响较大,且对市北区的影响大于市中区。