内蒙古自治区地热资源分布特征与潜力评价

立足内蒙古地热地质条件,分析了全区地热田分布规律、形成机理,进行全区地热资源量计算、地热资源开发利用模式研究。针对不同地热区和热储类型确定了隆起山地对流型和山前平原、沉积盆地型地热田两种类型的计算方法与参数进行潜力评估。结果表明:内蒙古地热资源总量为1.99×1016k J。实际开采热量4.60×1011KJ/a,可替代的常规能源量2.6×104t/a,可减少CO2气体排放量6.24×104t/a、可减少SO2气体的排放量443.89t/a,可减少氮氧化物(NOx)排放量156.67t/a,可减少悬浮质粉尘208.89t/a,可减少固体废弃物排放量(以每年多少吨煤渣计量)2.62×103t/a。     

1990—2019年阿拉尔垦区植被覆盖时空变化特征分析

监测植被覆盖变化对区域生态环境评价和可持续发展具有重要意义。本文基于Landsat遥感影像和相关统计数据,运用像元二分模型和重心转移模型等方法分析阿拉尔垦区1990—2019年近30年的植被覆盖时空变化特征。结果表明：1990—2019年,阿拉尔垦区平均植被覆盖面积呈增加趋势,高和极高植被覆盖区的面积呈增加趋势,差异显著,分别增加了674 km²和1 147 km²;阿拉尔垦区植被覆盖变化存在时段性和区域性差异,时段上,2005—2010年垦区西北部开始出现植被,以中覆盖类型为主,区域上,垦区西北部植被覆盖的增加趋势最显著;近30年,垦区植被覆盖重心整体向东北方向转移;气候对阿拉尔垦区植被覆盖变化有一定的影响,但人类活动影响最直接。在未来发展中应注重保护自然植被,有计划地开垦土地,合理调整垦区农业结构,科学分配水权,保证垦区生态用水,实现可持续发展。     

树木直径生长的时间序列分析及模型预测

以解析木的数据为基础,对甘肃省小陇山地区的解析木干曲线的分形特征进行了研究,从整体上对树干形状进行描述,采用R/S方法即时间序列分析法对直径的生长过程进行了分析,发现随着树木年龄的增加,其霍斯特指数值也呈现增加的趋势,并以此建立了分形生长的霍斯特(H)指数预测模型,可用于森林生长量的预测,R/S分析结果充分反映了直径动态生长过程随时间尺度变化的分形特征.结合样地及样本数据,以分形分析、线性及非线性回归为主要方法,进而为森林资源的动态监测奠定基础,具有非常重要的生态学意义.     

基于三维激光扫描成像系统的树木干曲线的分形特征

树木干曲线具有分形的结构,文章应用分形方法对甘肃小陇山地区86棵不同树种的单木以及解析木干曲线进行研究,通过计算得到干曲线的分形维数介于2-3之间,研究结果表明同一树种树木干曲线的生长趋势是一致的。经过对单木干曲线和标准解析木干曲线分形维数的测定以及比较分析,可以发现同一树种不同径阶的树木干曲线具有统计意义上的自仿射分形特征,表明分形方法在对树木及其组成部分的形态上的描述作用极大。文章针对立木的测量,采用三维激光扫描成像系统,不仅获得了丰富的测树因子信息,更以此为基础对森林计测学研究进行了扩展,是一项非常有意义的工作。     

农业机械虚拟试验交互控制系统

设计了农业机械虚拟试验系统,建立了田间工况模拟与虚拟交互控制试验平台.根据耕作区域的数字地图及农田作物图像信息,设计农业机械虚拟试验场,实现人和农业机械在虚拟环境内的漫游.建立四自由度模拟试验台,实现对拖拉机在田间行走时姿态的模拟仿真.从虚拟场景中提取作物行的位置信息,根据这些信息给出控制信号,进行拖拉机行驶速度、方向和平衡控制,使拖拉机沿作物行行驶.试验表明,横滚角最大偏差为0.34°,偏航角最大偏差为0.51°,高程最大偏差为2.5 mm,行走速度最大偏差为0.12 km/h.实体样机和虚拟样机有较好的一致性.     

基于高光谱数据的农田土壤养分含量估测模型研究

【目的】快速、实时、准确、无损地获取农田土壤主要养分(全氮TN、全磷TP、全钾TK)含量的信息。【方法】运用各种土壤反射率的光谱特征分析技术,提取其最具代表性的敏感波段位置,建立土壤养分含量反演模型。【结果】建立估算模型中,预测TN含量以指数函数模型(Y_TN =0.000 5e^{4.700 3xNDI})为最佳;预测TP含量以一元三次函数模型(Y_TP =802.27 x_NDI³-412.32 x_NDI²+72.357 x_NDI-3.318 9)为最佳;预测TK含量以一元三次函数模型(Y_TK =80 189 x_NDI³-11 471 x_NDI²+490.57 x_NDI+13.879)为最佳模型。【结论】通过模型精度评价和田间反复验证,基于归一化光谱指数NDI建立的高光谱遥感定量模型,能较好的反演土壤TN、TP、TK含量,达到良好的预测效果。     

基于归一化光谱指数的土壤有机质含量空间分布状况研究

【目的】研究土壤主要养分含量特征信息的光谱预测值,使其更具直观性、空间性及科学性,为大尺度对农田的土壤养分空间分布状况获取、评价与科学管理提供依据。【方法】利用ArcGIS 9.3的普通克里格(Ordinary Kriging)插值方法,对小面积及大尺度试验区的土壤样本点进行有机质反演插值填图,并将实验室化学测定土壤有机质含量的实测值与其高光谱模型预测值进行Kriging插值填图比较,分析土壤有机质含量的实测值与预测值的空间分布状况差异。【结果】从小面积试验区到大尺度条田地块插值后的空间分布情况来看,土壤有机质含量的光谱预测值(基于归一化光谱指数NDI[495,485]预测)与实测值之间具有较好的相似性,预测效果较好。【结论】通过土壤有机质含量信息状况的空间分布填图来确定农田分区基本管理单元的适宜尺度,为实施大区域农田养分分区精量管理的划分,提出科学的平衡施肥方案,为适合新疆及兵团特色的精准农业管理、土壤养分快速探测、精量施肥等技术提供技术理论支持。     

北疆棉花精准种植施肥指标量试验研究

建立在试验地土壤背景数据库的基础之上,将不同空间单元(时间空间和地理空间)的产量数据与其他多层数据叠合分析,以棉花生长模型、棉花营养平衡施肥专家系统为支持,提出了北疆棉花精准施肥的指标。采用精准施肥指标的试验结果表明:(1)与全部化肥一次足量深施比,667m2平均节约化肥费用22.5元,667m2增产10%左右;(2)与化肥和有机肥全部作基肥深施相比,前者比后者667m2平均节约化肥成本36元,籽棉增产10%-15%;(3)用滴灌专用肥进行的灌溉施肥,氮的利用率在70%左右,磷的利用率在31%-34%左右。这一结果基本接近国际水平(75%和35%)。     

基于1990—2019年多时相影像的干旱区绿洲景观格局分析

利用1990—2019年间阿拉尔垦区共226景的Landsat影像数据,对比不同分类方法,从中选出精度最高的分类方法,分别从斑块类型水平、景观水平、突变情况、空间分布方面分析阿拉尔垦区连续30 a间的景观格局变化特征.结果表明:多时相面向对象的分类结果最佳,总体精度为96.57％,Kappa系数为0.95.在斑块类型水...     

基于3种空间预测方法的黄土区土壤颗粒组成空间分布研究—以宁夏海原县为例

【目的】探索适合地形复杂的黄土母质地区土壤颗粒组成的空间预测方法。【方法】以宁夏自治区海原县为研究区域,结合地形因子、土壤类型、归一化植被指数变量,采用基于对称对数比转换的经验贝叶斯克里格法（SLR-EBK）、回归克里格法（SLR-RK）、随机森林（SLR-RF）3种方法对训练集100个样点表层土壤颗粒组成的空间分布进行预测,并通过验证集24个样点比较了3种方法的预测精度。【结果】（1）最终进入土壤颗粒组成线性回归预测模型的辅助变量包括高程（Ele）和土壤类型;进入RF模型的辅助变量包括高程（Ele）、土壤类型、坡度（Slo）和风力作用指数（WEI）,其中,高程（Ele）是最重要的辅助变量,其次是土壤类型,坡度（Slo）和风力作用指数（WEI）重要性相对较低。（2）3种方法预测的海原县土壤各粒级含量空间分布的趋势基本一致,表现为砂粒含量西南部低,东北部高,粉粒、黏粒则相反。与SLR-EBK相比,SLR-RK和SLR-RF能够更好地反映局部变异并减小平滑效应。（3）SLR-RF法对验证集3个粒级含量预测的平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）均低于其他两种方法,且从平均Aitchison距离（MAD）来看,SLR-RF（0.208）相似文献