渭河流域生态功能区划

以渭河流域为研究对象,根据流域生态环境现状,建立合理的指标体系,结合GIS与RS技术对研究区进行区划,并针对各功能区的主导生态功能或主要生态问题制定相应生态环境保护与建设重点。结果表明:渭河流域可被划分为7个生态功能区:①防旱抗旱区;②农业种植区;③牧业发展区;④水源涵养区;⑤防风固沙区;⑥植被保护区;⑦土壤侵蚀控制区。本研究为区域有效开发利用资源,合理制定生态环境保护措施提供科学依据。     

渭河流域生态功能区划

本文以渭河流域为研究对象,根据流域生态环境现状,建立合理的指标体系,结合GIS与RS技术对研究区进行区划,并针对各功能区的主导生态功能或主要生态问题制定相应生态环境保护与建设重点。结果表明：渭河流域可被划分为7个生态功能区：① 防旱抗旱区;② 农业种植区;③ 牧业发展区;④ 水源涵养区;⑤ 防风固沙区;⑥ 植被保护区;⑦ 土壤侵蚀控制区。本研究为区域有效开发利用资源,合理制定生态环境保护措施提供科学依据。     

基于RSEI的延河流域生态环境质量监测与预估

利用延河流域1998年、2004年、2010年和2016年4期的Landsat遥感影像,计算遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index,RSEI）,对流域生态环境质量的时空变化进行分析和评价,利用CA-Markov模型对2022年和2028年的生态环境进行模拟和预测。结果表明：（1）RSEI评价指数在延河流域具有较好的适用性,可用于监测和评价流域生态环境的时空变化特征。（2）时间尺度上,RSEI均值从1998年的0.392变化为2016年的0.530,呈逐年上升趋势,空间尺度上,RSEI从东南向西北逐渐增大。以0.2为间隔划分RSEI等级,发现流域生态环境质量等级以较差和中等为主,占总面积的62.4%,主要分布于流域的山谷地带,优良等级的面积占比最小,约为8.1%,主要分布于流域南部的山区地带。（3）自然和人为因素对流域生态环境质量变化的影响存在较大空间差异性。其中海拔在1200～1800 m的区域,生态环境质量变化主要受自然因素影响;而海拔低于1200 m的区域,则主要受人类活动影响。（4）预测到2028年,流域生态环境质量会持续提升,良好和优良等级...     

NDVI相似性分区下天山地区草地总产草量遥感估算

山区草地总产草量遥感估算是定量评价区域牧业生产力的有效手段。常规总产草量地面观测数据准确性较高,但无法覆盖整个天山山区,且耗时耗力。针对此问题,以新疆天山山区为研究区,选取MODIS/MOD13Q1 250m植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)产品数据,以县(市)为单元,基于巴氏距离定量评价研究区植被指数分布区域相似性以得到有效遥感建模分区,在此分区基础上,结合草地总产草量实测数据,建立研究区植被指数-草地总产草量遥感估算模型。结果显示,1)基于各县(市)2009-2015年7月底至8月初植被生长期多年NDVI均值直方图计算巴氏距离,以巴氏距离d0.5为阈值,研究区被划分为7个遥感建模区;2)各分区内NDVI-草地总产草量数据拟合方程形式不同,有线性、指数、幂指数和多项式回归方程几种形式。总体来看,各分区NDVI-草地总产草量拟合相关系数在0.784~0.836。交叉检验除天山北坡西段-伊犁河谷草原畜牧业区RMSE值在2 951kg·hm-2外,其他分区RMSE值均在266~928kg·hm-2,原因在于伊犁河谷草原畜牧业区实测草地总产量在10 000~30 000kg·hm-2的样点居多,区域草地总产量较其他区域多。     

分层变端元混合像元分解的新疆北部积雪分量制图研究

新疆北部冬季常多云天气,受地形和植被等因素影响,积雪分布不均,这导致了积雪分量遥感制图精度不高的难题。针对这一问题,本文利用MODIS影像,提出了分层变端元混合像元分解的积雪定量反演方法。该方法首先建立研究区影像和参考端元库,再对区域影像地类进行从粗到细的逐级划分,对每级包含的地类进行2 端元或3 端元混合像元分解。通过对上一级解混后与积雪相关的子类再实施上述变端元混合像元分解方法,得到下一级更细的地类划分。综合各级地类解混结果实现了高精度积雪分量制图。以HJ CCD影像分类数据、植被分布数据和实测数据为数据源,验证了变端元解混时模型包含端元数较少时(如2 端元或3端元)研究区域积雪分类精度最高,为87%。反之,包含端元数越多,分类精度会降低。     

基于CMADS气象数据集的延河流域径流量变化模拟及分析

文中对中国大气同化驱动数据集(CMADS)和传统气象站数据的降水空间分布、变化趋势和相关性进行了分析,并基于以上两种数据分别驱动SWAT水文模型,模拟延河流域的多年径流量.同时,利用甘谷驿水文站的实测径流数据进行模型参数的率定和验证,构建适合研究区域特征的分布式水文模型.结果 表明:1) CMADS和传统气象站数据的年...     

基于遥感时序物候特征的耕地非粮化多模式监测方法

耕地非粮化对粮食生产和农业可持续发展构成潜在威胁，精准监测不同的耕地非粮化类型对制定针对性的农业管理政策至关重要。该研究以河北省石家庄市藁城区为研究区，首先采用最大类间方差算法（OTSU）提取果园和耕地范围，然后利用Google Earth Engine（GEE）云计算平台构建了基于Sentinel-2遥感数据的特征集，包括光谱特征、物候特征和NDVI（normalized difference vegetation index）时序特征。结合面向对象分割和随机森林（radom forest, RF）、时间加权的动态时间规整（time-weighted dynamic time warping, TW-DTW）算法，构建了4种不同的分类模式用于提取粮食作物和露天蔬菜、大棚种植等非粮食作物。通过选择最优模式，提取了研究区2019-2022年间不同非粮化类型的空间分布信息，并探讨了不同模式的优点和局限性。结果表明：1） 采用面向对象的机器学习模式进行耕地内作物分类的精度最佳，两个生长季内总体精度分别达到93.23%和90.10%，Kappa系数分别达到0.91和0.88；2） 基于时间序列匹配的模式在区分粮食作物和其他地类方面表现出较高的准确性，冬小麦、玉米和大豆的用户精度分别高于95.60%、74.70%、82.70%，制图精度分别高于97.70%、86.40%、93.10%；3） 利用面向对象的机器学习模式进行耕地非粮化信息提取，在两个作物生长季的总体精度为87.00%和81.00%。分析耕地非粮化结果发现，藁城区2019-2022年的年际性非粮化面积为2753.09 hm2，其中果园占比最高；而季节性非粮化结果显示，秋粮非粮化面积（3174.86 hm2）明显高于夏粮非粮化面积（1060.27 hm2）。该研究利用Sentinel-2时序遥感数据，为一年两熟区耕地非粮化监测提供一种新的思路，可以为制定差异化农业管理政策提供依据。     

渭河流域NDVI与气候因子时空变化及相关性研究

NDVI的时空变化可以反映区域生态环境的演变,基于像元尺度的趋势分析法能模拟研究区栅格单元的变化趋势,从而反映NDVI时空分布的变化细节。基于2000—2015年MODIS NDVI月时序数据,结合同期气象资料,利用趋势分析和相关分析的方法研究了渭河流域NDVI、气温和降水的时空变化特征及其相关性。结果表明:(1)近16年来,渭河流域平均NDVI呈增大的趋势,变化率约为0.088/10 a,植被覆盖度有所增加;NDVI增大的区域占流域总面积的97.77%,主要分布在流域西部和北部。(2)时间尺度上,NDVI与气温的相关系数为0.865,偏相关系数为0.664;NDVI与降水的相关系数为0.776,偏相关系数为0.346,表明气温和降水的季节变化对植被生长都具有重要影响,且气温的影响更为显著。(3)空间尺度上,NDVI与气温呈正相关的像元数占像元总数的51.21%,NDVI与降水呈正相关的像元数占像元总数的96.67%,表明就渭河流域而言,气温的变化对植被生长的影响具有空间差异性和不确定性,而降水的增加会促进植被的生长。     

玛纳斯河出山口径流EEMD-ARIMA预测

定量估算暖湿化背景下干旱内陆河径流变化尤其是非线性变化和未来发展趋势对区域水资源配置具有指导意义。以干旱区典型流域——玛纳斯河流域流量最大的玛纳斯河为例,运用曼—肯德尔(Mann-Kendal1),集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)和自回归积分滑动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model,ARIMA)多种方法对出山口水文控制站肯斯瓦特1957—2012年年均径流进行了分析,得到年均径流非线性和多年代趋势定量特征。结果表明:1957—2012年年均径流显著增加;经EEMD分解后获取年均径流时间序列4个模态IMF分量和一个趋势项,各模态中心频率不一样,表明年均径流存在多种周期规律。将表征多年代际震荡的IMF分量引入ARIMA预测年均径流,预测精度明显高于直接应用年均径流的ARIMA预测精度,这表明EEMD-ARIMA组合径流预测法对短期径流预测具有一定参考价值。     

不同脐橙生理病害对叶片矿质元素含量及营养物质代谢的影响

比较分析了赣南纽荷尔脐橙几种生理病害叶片的矿质元素含量,并研究了缺素对脐橙叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和可溶性氨基酸含量的影响。结果表明:1号生理病害叶片内钾元素的含量,2号叶片镁和锰元素的含量,3号叶片锌和镁元素的含量,4号叶片锰元素的含量都明显低于正常叶片。4种生理病害叶片中可溶性糖的含量,可溶性蛋白质的含量,以及可溶性氨基酸的含量都明显低于正常叶片。因此,矿质元素缺乏能影响脐橙叶片中营养物质的代谢。其中,缺钾对叶片可溶性糖含量的代谢影响最显著,缺锌对叶片可溶性蛋白质和氨基酸含量的代谢影响最显著。