Monitoring desertification processes in Mongolian Plateau using MODIS tasseled cap transformation and TGSI time series

Most remote sensing studies assess the desertification using vegetation monitoring method. But it has the insufficient precision of vegetation monitoring for the limited vegetation cover of the desertification region. Therefore, it offers an alternative approach for the desertification research to assess sand dune and sandy land change using remote sensing in the desertification region. In this study, the indices derived from the well-known tasseled cap transformation(TCT), tasseled cap angle(TCA),disturbance index(DI), process indicator(PI), and topsoil grain size index(TGSI) were integrated to monitor and assess the desertification at the thirteen study sites including sand dunes and sandy lands distributed in the Mongolian Plateau(MP) from 2000 to 2015. A decision tree was used to classify the desertification on a regional scale. The average overall accuracy of 2000, 2005, 2010 and 2015 desertification classification was higher than 90%. Results from this study indicated that integration of the advantages of TCA, DI and TGSI could better assess the desertification. During the last 16 years, Badain Jaran Desert, Tengger Desert, and Ulan Buh Desert showed a relative stabilization. Otindag Sandy Land and the deserts of Khar Nuur, Ereen Nuur, Tsagan Nuur, Khongoryn Els, Hobq, and Mu Us showed a slow increasing of desertification, whereas Bayan Gobi, Horqin and Hulun Buir sandy lands showed a slow decreasing of desertification. Compared with the other 11 sites, the fine sand dunes occupied the majority of the Tengger Desert, and the coarse sandy land occupied the majority of the Horqin Sandy Land. Our findings on a three or four years' periodical fluctuated changes in the desertification may possibly reflect changing precipitation and soil moisture in the MP. Further work to link the TCA, DI,TGSI, and PI values with the desertification characteristics is recommended to set the thresholds and improve the assessment accuracy with field investigation.     

Variation in soil bulk density and hydraulic conductivity within a quasi-circular vegetation patch and bare soil area

Journal of Soils and Sediments - Soil bulk density and hydraulic conductivity are two of many key factors for vegetation establishment and the other way around. Variations in them may cause patchy...     

步行式插秧机等径凸轮强制推秧装置反求设计与试验

为解决共轭凸轮推秧装置结构尺寸过大的问题,提出了等径凸轮推秧装置。该推秧装置由等径凸轮控制推秧杆运动。根据推秧杆农艺要求及椭圆齿轮行星系驱动机构构造了推秧杆的理想运动学曲线,建立了该推秧装置的反求模型。基于VB 6.0编写了其反求设计及仿真软件,得到一组满足农艺要求的参数,包括机构参数和等径凸轮廓线。根据这组参数研制了该推秧装置并进行高速录像试验。理论分析及试验结果表明,该推秧装置能够满足推秧杆的农艺要求,且具有比共轭凸轮推秧装置更小巧的结构尺寸。     

现代黄河三角洲潮土水盐与野外光谱特征浅析

土壤水分、盐分时空变异强,是影响土壤光谱特征的两个重要因素。土壤水分、土壤盐分之间关系、土壤水分、盐分与土壤光谱特征之间关系如何直接关系到利用遥感光谱信息监测土壤盐渍化的精度。通过对在2007年10月利用Hydra土壤水分/盐分/温度三参数测试仪获得的现代黄河三角洲潮土水分、盐分数据和同点利用ASD FieldSpecRProFR便携式分光辐射光谱仪获得的潮土野外光谱同步测量数据进行了分析,探讨了现代黄河三角洲潮土10cm（包括潮土和盐化潮土两个亚类）水盐特征和土壤表面野外光谱特征之间的关系,结果表明：潮土土壤水分与土壤电导率之间的关系可用二次方程曲线拟和,盐化潮土拟和度更高,当WFV〉0.275和WFV〉0.209时,盐化潮土和潮土分别随着土壤水分的增加土壤电导率不断增加。与原始野外光谱相比,包络线消除法后光谱波段与土壤水分和土壤电导率之间的Pearson相关性都有不同程度的提高,并利用包络线消除法后的波段分别建立了潮土和盐化潮土土壤水分、土壤电导率逐步回归预测方程,为动态水盐条件下盐渍化土遥感监测提供了理论依据。     

自由节曲线非圆齿轮驱动差速泵设计与性能试验

为进一步改善差速泵性能,提出一种自由节曲线非圆齿轮驱动的四叶片差速泵,建立自由节曲线非圆齿轮驱动差速泵性能计算模型,编写差速泵性能计算软件,分析不同控制点下的差速泵排量、流量和脉动率等性能指标。结果表明,相比最优傅里叶节曲线,自由节曲线具有更好的局部优化能力,可有效提升非圆齿轮不根切最大模数和差速泵排量,降低差速泵脉动率,更有利于提高差速泵综合性能。试验表明,在相同泵尺寸及管路环境下,相比最优傅里叶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵,自由节曲线非圆齿轮驱动的差速泵排量增加6.6%,不根切最大模数增加18.7%,有效提升了非圆齿轮承载能力,差速泵单泵脉动率降低8.3%,说明自由节曲线非圆齿轮更有利于提升差速泵性能。     

辽河三角洲土壤盐渍化现状及特征分析

土壤盐渍化是辽河三角洲可持续发展面临的主要环境问题之一。本研究在野外考察、GPS定点和土壤采样分析的基础上 ,给出了土壤盐渍化的程度和分布范围 ,并对不同土地利用方式下盐渍化特征进行了分析。最后利用对应分析方法 ,选择了两组不同的特征变量对土壤盐渍化状况进行探讨     

现代黄河三角洲30cm土壤电导率与土壤水吸力关系特征初探

对在2005年4月7日—11月23日期间获得的布设于现代黄河三角洲的18个长期野外水盐观测井的30cm土层的土壤电导率和土壤水吸力数据进行研究,结果表明:整个观测期内30cm土层的土壤电导率与土壤水吸力相关性不显著;2005年4月7日—6月6日期间(即植物生长初期、农作物播种期),仅DZ05、DZ16和DZ17号观测井土壤电导率与土壤水吸力呈显著正线性相关关系,DZ08、DZ13和DZ15号观测井土壤电导率与土壤水吸力可用曲线方程拟合;2005年9月30日—11月23日期间(植物生长末期),DZ01、DZ02、DZ04、DZ06、DZ10、DZ12、DZ14、DZ15和DZ18号观测井土壤电导率与土壤水吸力可用曲线方程拟合,DZ07和DZ16号观测井土壤电导率与土壤水吸力呈显著负相关,DZ03号观测井土壤电导率与土壤水吸力呈显著正相关。由此可见植物生长末期是现代黄河三角洲研究野外实测土壤电导率与土壤水吸力的最佳时期。     

现代黄河三角洲30cm土壤电导率与土壤水吸力关系特征初探

对在2005年4月7日—11月23日期间获得的布设于现代黄河三角洲的18个长期野外水盐观测井的30cm土层的土壤电导率和土壤水吸力数据进行研究,结果表明：整个观测期内30cm土层的土壤电导率与土壤水吸力相关性不显著;2005年4月7日—6月6日期间（即植物生长初期、农作物播种期）,仅DZ05、DZ16和DZ17号观测井土壤电导率与土壤水吸力呈显著正线性相关关系,DZ08、DZ13和DZ15号观测井土壤电导率与土壤水吸力可用曲线方程拟合;2005年9月30日—11月23日期间（植物生长末期）,DZ01、DZ02、DZ04、DZ06、DZ10、DZ12、DZ14、DZ15和DZ18号观测井土壤电导率与土壤水吸力可用曲线方程拟合,DZ07和DZ16号观测井土壤电导率与土壤水吸力呈显著负相关,DZ03号观测井土壤电导率与土壤水吸力呈显著正相关。由此可见植物生长末期是现代黄河三角洲研究野外实测土壤电导率与土壤水吸力的最佳时期。     

气候变化与人类活动对鄂尔多斯地区西柳沟流域入黄水沙过程的影响

为合理评价鄂尔多斯地区径流泥沙变化趋势及影响因素,以位于该地区的西柳沟流域为研究对象,利用1964-2012年该流域主要气象站和水文站的实测资料,采用线性趋势法、Mann-Kendall和Pettitt等多种非参数检验方法,对近半个世纪以来该流域典型洪水、年径流泥沙、年最大流量及最大含沙量变化过程进行系统分析。结果表明,西柳沟流域高含沙洪水发生的频率为74%;1980年之前,年最大流量及最大含沙量关系斜率为1.578 7,2000年之后,这一斜率值降为0.331 9,说明在相同流量的条件下,该流域发生洪水的含沙量减少为上世纪80年代的1/5;年径流与输沙量均呈减少趋势,其中1997年为突变点,突变年前后降雨变化不显著。90年代以来,水土保持、退耕还林(草)等政策相继实施,坝系工程、重点小流域治理成效突出,土地利用变化显著,说明人类活动,特别是水土保持和退耕还林(草)是影响该流域径流泥沙过程变化的主要因素。