重大线性工程建设下山区乡村聚落空间演变

区域重大线性工程建设对传统山区乡村聚落的发展带来深刻的影响，乡村聚落发展步伐被打断或加快，驱动乡村聚落发展演变与重构，对这一影响和演变过程研究，有助于进一步理解区域重大线性工程与社会经济对传统山区乡村发展产生的外部性，为山区乡村振兴政策制定与发展策略选择提供参考。该研究以河北省赤城县大海陀乡为研究对象，基于1999、2009、2019年3期遥感影像数据，结合空间分析、景观格局指数、Voronoi图及Logistic回归模型，科学识别重大线性工程驱动下乡村聚落空间格局演变规律。结果表明：1）大海陀乡的乡村聚落在高速公路建设前后两个阶段表现出散乱式的斑块数量增长型扩张、集聚式的斑块面积增大型扩张的空间格局演变特征，重大线性工程建设加快了乡村聚落的扩张速度，促进了村庄聚落的内部集聚。2）重大线性工程的建设为构建聚落环境提供社会经济支撑，具有瞬时性与外界强干扰性，驱使大海陀乡乡村聚落从自然资源依附到经济社会依附的演变，形成跨域式的影响效应。3）大海陀乡乡村聚落呈现出"要素-结构-功能"的循环演变机制，内外因素的作用下主体行为的多元模式、自然发展演变与外界力量冲击下三生系统的耦合关系是乡村聚落演变的主要驱动力。京津冀一体化背景下，重大线性工程建设是加强城乡要素流通与转变村民生产生活观念的基石，需统筹城乡资源，加强规划引导与整治措施，促进村镇体系重构。     

栽培因子对棉花烂铃影响的数学模型研究

试验采用二次正交旋转组合设计，对安徽沿江棉区棉花的移栽密度、施氮量、施磷钾肥量、去早蕾数及喷缩节安量与棉花烂铃的关系进行了定性定量的研究，建立了棉花烂铃率和烂铃指数对５项栽培因子反应的数学模型，并对模型进行检验和解析。结果表明，模型极显著，并与实际相吻合，５项栽培因子对棉花烂铃存在显著或极显著的影响，同时因子间存在着互作效应。此模型可作为近似气候年份棉花烂铃的预测模式。     

基于三维光谱特征空间的干旱区土壤盐渍化遥感定量研究

土壤盐渍化是干旱半干旱区农业发展的重要制约因素,同时也是干旱区所面临的最主要的生态环境问题之一,因而准确获取土壤的盐渍化信息对于实时掌握其分布范围以及合理地开展盐渍化治理工作具有重要意义。选取渭干河--库车河流域绿洲典型盐渍地作为研究区,以Landsat-TM多光谱遥感影像为基础数据源,首先对影像进行最小噪声分离处理（MNF变换）并计算其像元纯度指数（Pixel Purity Index, PPI）,选取能表征区域特征信息的前三个波段构建MNF三维光谱特征空间,然后在向量空间和单行体理论的指导下,结合实地调查,提出“植被亮点区”概念,并定义“盐渍化距离指数（Soil Salinization Distance Index, SDI）”为多维向量空间中包含于单行体中的盐渍化像元到“植被亮点区”的归一化距离。最后利用不同盐分环境下的实测数据对SDI进行精度验证。结果显示：在低植被覆盖区,即中度、重度盐渍化区,SDI与0~10cm内土壤盐分含量相关性要高于0~20cm,R²＞0.83。在相对高覆盖区,即农田和轻度盐渍化区,SDI与0~20cm内平均盐分含量相关性要高于0~10cm,R²＞0.81。0~10cm层二者总体精度R²=0.81,0~20cm层二者相关性总体精度R²=0.72。研究表明,SDI指数模型简单、易于构建,精度较高,具有一定的应用价值,有利于干旱区区域大尺度盐渍化的定量分析和监测工作。*     

应用基于红外热画像技术的CWSI简化算法判断作物水分状态

以不同水分处理下的冬小麦为研究对象,通过基于红外测温技术的Jackson理论模式和Jones简化模式分别计算作物水分胁迫指数（CWSI）,并以理论模式计算值为参考,对Jones模式反映华北地区冬小麦水分胁迫的表现进行初步分析.结果表明,两种计算模式得出的CWSI值与不同水分处理下的冬小麦根层土壤含水量均有较好的相关性,但Jones模式可更好地指示作物缺水状态,对叶片气孔导度的变化更敏感.根据研究结果初步确定了冬小麦高产条件下的CWSI阈值.本研究显示Jones简化模型能准确反映作物水分状态,并易于实现田间多点观测,可用于准确指导农田灌溉.     

农业旱灾系统恢复性评价思路与方法——以河北省邢台市为例

本文回顾了农业旱灾系统恢复性研究进展, 探讨了灌溉农区农业旱灾系统恢复性基本问题, 提出了其恢复性评价思路与框架, 建立了综合指数评价模型, 并以河北省邢台市为例进行了评估。结果表明, 在生长季或年际尺度上, 自然降水偏少对全市旱情有显著影响, 但并不决定最终灾情。旱灾严重程度和系统恢复能力还受到农业资源环境基础、旱灾应对能力及社会经济发展水平等多方面因素影响。持续超采浅层地下水进行灌溉的中部平原地带的县市, 农业旱灾系统恢复指数较高; 缺水、人均耕地资源不足且经济相对落后的西部山地丘陵地区各县市农业旱灾系统恢复指数较低; 在深层地下水超采、地下水漏斗扩展的东部地区, 取水能力强,经济承受力较高的县市, 农业旱灾系统恢复指数较高, 经济落后的县, 恢复指数最低。在生长季或年际尺度上,虽然以水资源持续超采进行灌溉, 全市旱灾总体恢复能力在提高, 但因其忽视了区域水平衡和生态稳定性,所以不具有可持续性。     

盐池不同保护及恢复措施对植物多样性的影响

该文以位于我国西北半干旱区的宁夏盐池县为研究对象,研究不同植被保护及恢复措施下植物群落结构及物种多样性。选取4类样地类型:分别为老封育区草地、新封育区草地、退耕地、天然草地。老封育区草地各项植物多样性指数均为4类样地类型中最低,可见,并不是封育年限越长,植被恢复生长效果就越好。退耕地的综合多样性指数及均匀性指数在4类样地类型中均较高,退耕还草是一种非常可取的植被恢复措施。     

武广客运专线建设工程的水土流失影响程度分析

铁路建设工程中的路基修筑、隧道开凿、取土弃渣均会导致大量的水土流失,对铁路沿线生态环境造成不利影响。本文以武广客运专线工程为例,通过水土流失影响指数评价模型来定量分析、评判该工程的水土流失影响程度。结果表明,该项目的水土流失影响指数值为0.21,仅为全国铁路建设项目水土流失影响平均水平的70%,这表明与传统铁路建设工程相比,武广客运专线建设工程的水土流失影响程度相对较低。其主要原因是工程单位长度占地面积(3.19 hm2/km)及影响面积(0.17 hm2/km)较小、工程单位长度总土石方量(7.00万m3/km)较少、工程单位长度水土流失总量(343.85 t/km)不大、水土流失治理面积比例较高(0.916)。     

山东省乡村旅游景点空间结构及影响因素研究

乡村旅游已成为农村实现产业融合的新型产业形态,为探求其开发和发展的空间结构,以山东省193个乡村旅游景点为研究样本,运用最近邻指数、多距离空间聚类分析和核密度分析等GIS空间分析和计量地理方法,对山东省乡村旅游景点的空间结构及影响因素进行定量研究,旨在为山东省乡村旅游的发展规划提出决策参考。结果显示:1)山东省乡村旅游景点的最近邻指数(R)为0.74,在空间分布上表现为典型的集聚型分布,主要分布于青岛、济南、临沂及枣庄4座城市周围。2)山东省乡村旅游景点热点区和冷点区空间差异明显,在省域尺度下表现出明显的"块状"分布特征。3)山东省乡村旅游景点受交通、区位、社会经济、资源禀赋、地形地貌等多种因素综合作用的影响。基于此,结合山东省乡村旅游发展现状提出两点建议:1)加强鲁东、鲁西、鲁北、鲁中4大片区合作,构建多个"核心—边缘"乡村旅游发展区。2)完善旅游交通网,实现景点之间的有机链接。     

南方农牧交错带降水变化及旱涝多时间尺度特征

[目的]分析南方农牧交错带降水变化及旱涝多时间尺度特征,为该区旱涝灾害防治决策、牧区生态重建及保护提供科学参考。[方法]基于南方农牧交错带1960—2017年20个气象站点逐月降水量资料,采用标准化降水指数(SPI)、反距离权重插值、M-K突变检验等方法对南方农牧交错带近58 a的降水特征及旱涝灾害时空格局进行研究。[结果]①近58 a以来南方农牧交错带年平均降水量以3.98 mm/10 a的速率在增加,降水主要集中在夏季,用M-K方法检测出该区域年平均降水量在1990年发生突变;②受气候、大气环流、地形、海拔高差、下垫面等因素的影响,降水量在空间分布上以维西—理塘—若尔盖为界,西北部降水量少,东南部降水量多,降水量呈现出由东南向西北递减的趋势;③研究区年降水量的增减变化以松潘—马尔康—新龙—理塘—稻城一线为界线,该线以东地区的年降水量均呈显著增长趋势发展,以西地区的年降水量呈显著减少趋势;[结论]研究区20世纪60—70年代旱灾发生的频率略高,80—90年代涝灾发生的频率较高,2000年以来旱涝灾害呈明显的减弱趋势发展。     

利用随机森林法协同SIF和反射率光谱监测小麦条锈病

小麦受到条锈病菌侵染后,作物的光合能力及色素含量等均会发生变化,日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)对作物光合生理的变化比较敏感,而反射率光谱则受作物生化参数的影响较大,为了提高小麦条锈病的遥感探测精度,该文利用随机森林(random forest,RF)等机器学习算法开展了协同冠层SIF和反射率微分光谱指数的小麦条锈病病情严重度的遥感探测研究。首先利用3FLD(three bands fraunhofer line discrimination)算法提取了冠层SIF数据,然后结合对小麦条锈病病情严重度敏感的11种反射率微分光谱指数分别基于RF和后向传播(back propagation,BP)神经网络算法构建了反射率微分光谱指数与冠层SIF协同的小麦条锈病病情严重度预测模型。研究结果表明:RF算法构建的小麦条锈病病情严重度预测模型优于BP神经网络算法,3个样本组中RF模型病情指数(disease index,DI)估测值与实测值间的决定系数R2平均为0.92,比BP神经网络模型(R2的平均值为0.83)提高了11%,均方根误差(root mean square error,RMSE)平均为0.08,比同组BP神经网络模型(RMSE的平均值为0.12)减少了33%,RF算法更适合于小麦条锈病病情严重度的遥感探测。在反射率微分光谱指数中加入冠层SIF数据后,RF模型和BP神经网络模型精度均有所改善,其中RF模型估测值与实测值间的平均R2提高了4%,平均RMSE减少了22%,BP神经网络模型估测值与实测值间的平均R2提高了14%,平均RMSE减少了28%,综合利用冠层SIF和反射率微分光谱指数能够改善小麦条锈病病情严重度的遥感探测精度。研究结果可为进一步实现作物健康状况大面积高精度遥感监测提供新的思路。