额济纳绿洲景观格局变化研究

以1990年与2002年2个时像TM/ETM遥感数据为数据源,结合野外实地调查,在遥感和地理信息系统技术的支持下,通过转换矩阵和景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数、形状指数等景观指数,对比分析了额济纳绿洲12年来的景观格局变化.结果表明: 耕地、河岸林地、灌草林地和水域的面积分别减少66.68%、0.70%、21.70%和59.38%, 城镇用地、荒漠灌丛、荒漠草地和难利用土地分别增加了0.95%、36.34%、26.16%和31.03%;2002年额济纳绿洲景观缀块形状的破碎化和复杂性程度要高于1990年;额济纳绿洲具有从河岸林地和灌草林地向荒漠灌丛和荒漠草地演化的趋势.     

青海省那棱格勒河下游绿洲区生态环境现状评价

采用归一化植被指数、景观多样性指数、景观均匀度指数等技术指标,评价那棱格勒河下游绿洲的生态环境现状。结果表明:那棱格勒河下游绿洲区主要为中植被覆盖(覆盖度30%~60%)区域,占绿洲区总面积的42.83%;低植被覆盖类型(覆盖度10%~30%)和高植被覆盖类型(覆盖度60%)次之。极低植被覆盖(覆盖度10%)区域最少,占绿洲区总面积的3.96%。稀疏草地和荒漠为该区域的优势景观,自然生产力等级低,生态系统受外界干扰后难以恢复,极易发生退化与沙化,系统的恢复稳定性与阻抗稳定性都较弱。     

新疆库尔勒对流层NO2特征分析

利用地基多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS),选择新疆开孔河流域绿洲城市库尔勒为研究区,于2014—2016年对其市区及郊区的对流层NO_2垂直柱浓度(VCD)进行观测,结果表明:(1)从日变化来看,市区在不同季节的NO_2VCD日均值为冬季秋季春季夏季,郊区为冬季春季秋季夏季。(2)从季节变化来看,市区和郊区的NO_2VCD波峰均出现在冬季,波谷基本出现在夏季;NO_2VCD的年均值在2014年最高,2015年有所下降,2016年又开始回升。(3)NO_2VCD与同期NO_2地面浓度变化趋势基本一致,两者相关性良好(R=0.795)。(4)地形与风向影响使得库尔勒污染物不断向郊区扩散,造成郊区NO_2浓度的增加;冬季漫长的采暖期、风沙天气频发以及不利于污染物扩散的静稳天气条件导致污染物的聚集,难以及时扩散。     

新疆绿洲灌区农业生态环境问题及对策

以保护新疆绿洲灌区农业生态环境为出发点,综合分析了新疆绿洲灌区目前农业生态环境状况和存在的主要问题,从宏观层面提出了保护新疆绿洲灌区农业生态环境的对策措施。     

基于圈层结构的绿洲生态安全问题研究

干旱区生态圈层结构是在特定气候条件下水资源有效分配形成的,是生态系统稳定性和生态服务健康性的客观表达.荒漠化背景决定了各圈层类型发育的唯水(径流)性,水资源时空分布及其转化的竞争性决定了圈层结构的脆弱性,社会经济、生态环境耗水的满足程度及景观格局变化决定了圈层结构的生态安全状态.以流域水资源利用率不超过70%和生态耗水率不低于50%为标准,结合圈层结构变化所带来的生态问题分析,得出:干旱区内陆河流域生态系统组成、结构、功能存在重大缺陷,人类活动改变了水资源分配的有效性,生态耗水出现长期亏损,导致圈层结构完整性的基础--天然绿洲及过渡带趋于退化,生态安全问题难以有效遏制,已给干旱区生态经济发展带来了现实和潜在的威胁.     

伊犁河谷景观格局变化分析

景观生态学是宏观生态研究的一个新的领域.景观动态变化研究,是目前景观生态学中的一个研究热点.基于伊犁河谷2000年、2005年夏季有效时相Landsat TM/ETM 遥感影像资料,综合运用遥感与GIS技术,通过采用分维数,多样性指数,破碎度指数和边界密度等指数,分析了伊犁河谷景观动态变化.研究结果表明:①草地、水域和林地面积大幅度减少,耕地和城乡居民工矿交通用地猛增,城市化进程加快;②伊犁河谷斑块数目增多,景观边缘密度增加,景观破碎度增大,伊犁河谷景观异质性和景观形状的复杂性程度略微提升;③景观基质依然为草地,草地破碎度稍增,草地的多样性和异质性下降;④耕地的斑块数减少而斑块面积增大,破碎化程度降低,耕地的稳定性加强.     

基于CARS算法的湖滨绿洲土壤表层有机碳估算

文章以博斯腾湖西岸湖滨绿洲为研究区,将实测的土壤有机碳含量数据与土壤高光谱数据结合,对原始光谱R进行数学变换及微分变换,应用竞争自适应重加权采样（CARS）筛选特征波段,并采用其筛选的特征波段构建BP神经网络模型估算土壤表层有机碳含量。结果表明：（1）研究区土壤表层有机碳含量范围在0.80～63.15 g/kg,平均值为17.57 g/kg,变异系数为71.48%,呈中等变异性。（2）CARS算法将建模输入波段压缩至全波段数目的2.76%以下,R、R’、1/R、(1/R)’、log(1/R)、log(1/R)’、1/log R、(1/log R)’光谱形式下筛选的特征波段,较多集中于近红外长波1 500～2 500 nm与可见光波段380～760 nm;R’’、(1/R)’’、log(1/R)’’、(1/log R)’’光谱形式下筛选的特征波段,较多集中于近红外波段760～2 500 nm。（3）二阶微分变换构建的CARS-BP估算模型精度优于一阶微分,R’’-CARS-BP估算效果最好,训练集和验证集R2分别为0.81、0.83,RPD分别为2.30、2.45,RMSE分别为5.75...     

基于椭圆傅利叶描述子的故障诊断模型性能评价

针对基于特征聚类的故障诊断模型性能评价的需要,融合椭圆傅利叶描述子与图像相似度计算方法,提出基于椭圆傅利叶描述子的图像边缘检测方法,在数据样本及数据方法未知的情况下,仅根据故障分类结果的图形轮廓特征向量来评价模型故障诊断效果的稳定性。结果表明：与经典聚类评估算法Kmeans、Clara、Dbscan的评估结果一致,且计算简单。该评价适用于基于特征聚类的故障诊断模型稳定性评价,可为故障诊断结果的可信程度提供参考依据。     

城市群碳排放空间关联网络结构及其影响因素

基于社会网络分析(SNA)及二次分配(QAP)方法,利用珠江三角洲城市群2001~2019年地级市数据,探究珠江三角洲城市群碳排放空间关联性及其影响因素.结果表明,珠江三角洲城市群碳排放空间相关性呈现出复杂的网络结构形态,空间关联的紧密程度呈现周期性变化,表现出“依政策波动”特征.碳排放空间关联网络呈现显著的“核心-边缘”分布模式,广州和深圳等经济发达城市处于网络核心,发挥“中介”和“桥梁”作用,惠州,江门等发展较为落后的城市处于网络边缘,对网络的控制和影响能力较为微弱.碳排放空间关联网络划分为“净受益”,“净溢出”,“双向溢出”和“经纪人”4个板块,各板块之间的联动效应显著.经济发展水平,能源利用效率,技术水平和环保力度差异的扩大促进了碳排放空间关联关系的形成.研究结果将有助于决策者为珠江三角洲城市群各城市界定减排责任和减排目标,制定更公平,更有针对性的城市群协同减排方案提供借鉴.     

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。