新疆大中小城市夏季对流层NO2垂直柱浓度变化特征 被引量：2

1

作者 马雯 李艳红 王盼盼 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2195-2199,共5页

利用地基多轴差分光谱仪(Mini MAX—DOAS),选择新疆乌鲁木齐、库尔勒、博乐市具有代表性的大中小城市,于2014年6—8月对其市区、工业区、农田区的对流层NO_2浓度进行观测。结果表明:(1)大中小城市夏季大气对流层NO_2垂直柱浓度的日变化... 利用地基多轴差分光谱仪(Mini MAX—DOAS),选择新疆乌鲁木齐、库尔勒、博乐市具有代表性的大中小城市,于2014年6—8月对其市区、工业区、农田区的对流层NO_2浓度进行观测。结果表明:(1)大中小城市夏季大气对流层NO_2垂直柱浓度的日变化有波峰和波谷的波动,其峰值在大中小城市中有所差异,表现为乌鲁木齐(7.590×10^(15)molec·cm^(-2))>库尔勒(7.559×10^(15)molec·cm^(-2))>博乐(3.578×10^(15)molec·cm^(-2));(2)大中小城市夏季大气对流层NO_2垂直柱浓度大小与城市地表条件差异有关,尤其与观测区的车流量有密切关系,表现为市区(4.643×10^(15)molec·cm^(-2))>工业区(4.469×10^(15)molec·cm^(-2))>农田区(2.425×10^(15)molec·cm^(-2));(3)不同天气条件下大中小城市大气对流层NO_2的垂直柱浓度特征为雨天(3.082×10^(15)molec·cm^(-2))时浓度最小,说明降水对NO_2的浓度具有重要的影响。 展开更多

关键词 对流层NO2垂直柱浓度 夏季 大中小城市 地基多轴差分吸收光谱仪

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Landsat8 OLI影像干旱区绿洲土壤含盐量反演 被引量：7

2

作者 黄晓宇 王雪梅 卡吾恰提·白山 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2023年第1期189-197,共9页

利用遥感技术进行土壤含盐量的快速检测可为土壤盐渍化治理和绿洲农业合理开发提供科学指导。基于渭干河—库车河三角洲绿洲采集的95个土壤样品,采用光谱指数、波段反射率与实测土壤含盐量,运用多元线性回归、偏最小二乘回归、支持向量... 利用遥感技术进行土壤含盐量的快速检测可为土壤盐渍化治理和绿洲农业合理开发提供科学指导。基于渭干河—库车河三角洲绿洲采集的95个土壤样品,采用光谱指数、波段反射率与实测土壤含盐量,运用多元线性回归、偏最小二乘回归、支持向量机回归和随机森林回归方法构建土壤含盐量估测模型,并利用最优估测结果对研究区土壤含盐量的空间分布格局进行遥感反演。结果表明:通过全子集回归法筛选出与土壤含盐量相关显著的9个光谱因子,相关系数均在0.5以上(P<0.01)。其中盐分指数中SI-T与土壤含盐量的相关系数最大为0.648;对比4种反演模型的估测精度,拟合的效果由高到低依次为随机森林回归>支持向量机回归>偏最小二乘回归>多元线性回归。其中随机森林模型拟合精度表现最佳,训练集和验证集的决定系数分别为0.870和0.766;相对分析误差分别为2.792和2.105,值均大于2,表明模型反演效果较好,有稳定的估测能力;由随机森林模型的反演结果来看,第Ⅰ等级和第Ⅱ等级占比达到41.62%,分布于绿洲内部的耕作区;第Ⅲ,Ⅳ和第Ⅴ等级区共占比56.41%,主要分布在绿洲外围与沙漠的交错带和荒漠区。采用随机森林机器学习建模方法对土壤含盐量进行反演,估测效果明显优于传统的统计模型,可为干旱区绿洲土壤盐渍化监测提供参考。 展开更多

关键词 光谱指数 机器学习模型 土壤含盐量 遥感反演 干旱区绿洲

在线阅读 下载PDF 职称材料

荒漠鼠类对新疆甘家湖湿地边缘带土壤性质的扰动效应研究

3

作者 张雷 李艳红 +1 位作者 楚新正 马晓飞 《农业灾害研究》 2014年第1期1-4,7,共5页

选择甘家湖梭梭林自然保护区湿地边缘地带作为研究区域．研究荒漠鼠类活动对土壤的扰动效应及对梭梭生长的影响。在甘家湖湿地边缘进行隔月分季定期采样，对样品进行测试和分析研究。结果表明，荒漠鼠类活动对土壤容重、含水量、总孔隙... 选择甘家湖梭梭林自然保护区湿地边缘地带作为研究区域．研究荒漠鼠类活动对土壤的扰动效应及对梭梭生长的影响。在甘家湖湿地边缘进行隔月分季定期采样，对样品进行测试和分析研究。结果表明，荒漠鼠类活动对土壤容重、含水量、总孔隙度以及pH均有明显影响；鼠类活动对土壤酶活性有影响，鼠害区脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性变化在整个观测期均较对照区低；鼠类活动对梭梭生长的影响显著．鼠害严重区植株高度、冠幅偏低，植株死亡数目相对较高。 展开更多

关键词 湿地 鼠害 土壤质地 土壤酶活性 梭梭 扰动效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

和田市生态环境质量时空演变分析 被引量：7

4

作者 卡吾恰提·白山 王雪梅 黄晓宇 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期453-462,共10页

【目的】定量评价城市生态环境质量的时空演变规律,可为城市生态环境治理和经济可持续发展提供科学依据。【方法】选取和田市2000、2005、2010、2015和2019年的Landsat系列影像数据,提取绿度、湿度、干度和热度4个评价指标,基于ENVI软... 【目的】定量评价城市生态环境质量的时空演变规律,可为城市生态环境治理和经济可持续发展提供科学依据。【方法】选取和田市2000、2005、2010、2015和2019年的Landsat系列影像数据,提取绿度、湿度、干度和热度4个评价指标,基于ENVI软件的主成分分析方法构建遥感生态指数(RSEI),分析该区域生态环境质量的时空动态变化特征。【结果】①2000—2019年,和田市的遥感生态指数均值由2000年的0.477下降至2019年的0.381,下降幅度达20.12%,下降区域主要是在中部人类聚居区域。②2010—2015年生态环境质量变好的区域面积达到299.57 km^(2),占研究区总面积的64.38%,生态质量变差的地区总面积大约为32.51 km^(2),占研究区总面积的6.99%。③2000—2019年和田市生态环境受自然因素和人为因素共同作用下,低生态环境质量等级的区域随城镇化发展的方向发生迁移,说明城镇化进程对生态环境具有负面影响。【结论】研究区生态环境质量总体呈下降趋势,生态环境问题亟待进一步解决。 展开更多

关键词 遥感生态指数 主成分分析 生态环境质量 时空变化特征 和田市

在线阅读 下载PDF 职称材料

人为干扰活动对玛纳斯河流域棉田土壤容重的影响 被引量：1

5

作者 陈图峥 李艳红 +1 位作者 李发东 何新林 《水土保持》 2021年第1期26-39,共14页

本文将玛纳斯河流域划分为山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带三个研究区,于2019年5、8和10月对绿洲区膜下滴灌棉田土壤容重进行采样,基于地统计学方法和ArcGis技术对棉田土壤容重进行空间异质性分析。结果表明:1) 玛纳斯河流域... 本文将玛纳斯河流域划分为山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带三个研究区,于2019年5、8和10月对绿洲区膜下滴灌棉田土壤容重进行采样,基于地统计学方法和ArcGis技术对棉田土壤容重进行空间异质性分析。结果表明:1) 玛纳斯河流域棉田土壤容重的季节变化规律为5月(出苗期) 】10月(吐絮期) 】8月(花铃期),其棉田土壤容重各季节变异程度均属于中等;在水平方向上,各季节的0~60 cm的土壤平均容重均呈现出人工平原绿洲 】绿洲与荒漠过渡带 】山前绿洲土壤的分布格局;在垂直剖面上,5月和八月土壤容重表现出由浅层至深层增加的趋势,但10月土壤容重表现出由浅层至深层下降的趋势;2) 经地统计学分析表明,人工绿洲土壤容重存在强空间自相关性,受结构因素影响大,山前绿洲和绿洲与荒漠过渡带土壤容重空间自相关性较弱,受随机因素影响大。研究表明土壤质地和有机质含量的空间分布差异是造成玛河流域棉田土壤容重呈现条带状和斑块状分布格局的主要因素,人为耕种制度和棉花生长导致土壤容重呈现季节变化。 展开更多

关键词 土壤容重 膜下滴灌 玛纳斯河流域 棉田

在线阅读 下载PDF 职称材料

水资源承载力约束下的乌鲁木齐市钓场资源现状研究

6

作者 杨可 刘洋 +1 位作者 马晓飞 冯惠 《湖北体育科技》 2017年第5期421-425,共5页

采用多目标线性规划模型,运用相关性分析法和主成分分析方法对近10年影响乌鲁木齐水资源承载力评价的14个指标因子进行对比分析。结果表明,乌鲁木齐地区未来10年水资源承载力下降,钓场资源紧缺将最终影响钓鱼运动的普及和推广,需从政策... 采用多目标线性规划模型,运用相关性分析法和主成分分析方法对近10年影响乌鲁木齐水资源承载力评价的14个指标因子进行对比分析。结果表明,乌鲁木齐地区未来10年水资源承载力下降,钓场资源紧缺将最终影响钓鱼运动的普及和推广,需从政策、法规和技术手段加以监管和保护。 展开更多

关键词 钓鱼运动 水资源承载力 钓场资源 多目标模型 绿色体育 全民健身

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于变量筛选与机器学习算法的渭-库绿洲土壤有机质含量估测研究 被引量：1

7

作者 李顿 王雪梅 +1 位作者 李坤玉 安柏耸 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期375-385,共11页

选择合适的变量筛选方法和模型可有效提升土壤有机质含量的估测精度。本研究以新疆渭干河-库车河绿洲为研究区,基于哨兵2号(Sentinel-2)卫星影像和实测土壤有机质,通过对土壤有机质与遥感影像波段及多种光谱指数进行相关分析,结合Borut... 选择合适的变量筛选方法和模型可有效提升土壤有机质含量的估测精度。本研究以新疆渭干河-库车河绿洲为研究区,基于哨兵2号(Sentinel-2)卫星影像和实测土壤有机质,通过对土壤有机质与遥感影像波段及多种光谱指数进行相关分析,结合Boruta算法和连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)进行变量筛选,构建随机森林(Random Forest,RF)模型和BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)模型进行表层土壤有机质含量的估测。结果表明:(1)波段B3、B4、B5、B7和B8A以及转换植被指数(Transformed Vegetation Index,TVI)、颜色指数(Color Index,CI)对土壤有机质含量的估测具有重要作用;(2)单独使用Boruta算法和SPA算法筛选的变量集建模效果要优于全变量集以及结合算法筛选的变量集,Boruta算法优于SPA算法;(3)RF模型的估测能力优于BPNN模型,最优估测模型训练集和验证集的决定系数(R^(2))均大于0.74,模型拟合效果较好,均方根误差(RMSE)小于2.0 g/kg,相对分析误差(RPD)大于1.6,能够较好地进行土壤有机质含量的估测。采用Boruta算法结合随机森林模型可较好地反演绿洲表层土壤有机质的空间分布,为该区域土壤养分评价提供参考。 展开更多

关键词 Boruta算法 连续投影算法 随机森林 BP神经网络 土壤有机质

在线阅读 下载PDF 职称材料

塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物群落土壤粒度分析 被引量：4

8

作者 王雪梅 曹丽君 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2019年第12期2848-2855,共8页

【目的】对塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物群落进行土壤粒度分析可为区域植被恢复以及水资源有效利用提供依据。【方法】通过野外调查和室内分析对渭干河-库车河三角洲绿洲-荒漠过渡地带典型植物群落的土壤粒度的空间分布特征... 【目的】对塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物群落进行土壤粒度分析可为区域植被恢复以及水资源有效利用提供依据。【方法】通过野外调查和室内分析对渭干河-库车河三角洲绿洲-荒漠过渡地带典型植物群落的土壤粒度的空间分布特征进行研究。【结果】①研究区土壤以粗砂粒、砂粒和粉砂粒为主,不同植物群落土壤粗砂粒和粉砂粒含量存在明显差异。②土壤分形维数只与黏粒含量存在显著正相关(P﹤0.01),相关系数为0.764。芦苇群落和芦苇+骆驼刺群落土壤分形维数较大,而柽柳群落和盐节木群落土壤则相反。③研究区土壤平均粒径较粗,分选性较差,粗偏程度较大,粒度较分散,土壤粒度特征在靠近绿洲的植物群落与靠近荒漠的植物群落间差异明显。④研究区土壤各粒径含量与分形维数和粒度特征值之间存在一定的显著相关性。【结论】造成不同植物群落土壤粒度差异的因素主要是土壤水分含量,其次植被覆盖度、风蚀因素、有机质含量以及人为因素等。 展开更多

关键词 土壤粒径 分形维数 粒度特征 典型植物群落 绿洲-荒漠过渡带

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于连续小波变换下的土壤有害元素砷含量估测

9

作者 王雪梅 玉米提·买明 +2 位作者 黄晓宇 李锐 刘东 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期206-212,共7页

与传统检测方法相比,利用高光谱技术进行土壤有害元素砷含量的估算,具有快速、准确,成本低的特点,可对干旱区绿洲土壤有害元素砷污染进行动态监测。基于新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤样品的采集,获取土壤光谱数据和有害元素砷含... 与传统检测方法相比,利用高光谱技术进行土壤有害元素砷含量的估算,具有快速、准确,成本低的特点,可对干旱区绿洲土壤有害元素砷污染进行动态监测。基于新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤样品的采集,获取土壤光谱数据和有害元素砷含量。通过bior1.3,db4,gaus4和mexh这4种小波基函数对土壤原始光谱反射率进行连续小波变换,并将变换后光谱数据与有害元素砷进行相关分析,以筛选出的敏感小波系数为自变量,采用偏最小二乘回归、支持向量机回归、BP神经网络和随机森林回归方法对有害元素砷含量进行高光谱反演。研究结果显示:(1)4种小波基函数在3~8尺度的光谱分解效果明显优于其他尺度,特别是4~6尺度的连续小波变换有效提升了光谱反射率与土壤有害元素砷之间的相关性,通过显著性检验的小波系数数量有了明显增多(p<0.01),在可见光的400~700 nm以及近红外的1100~1700和2200~2400 nm附近具有较强的相关性;(2)通过比较4种小波基函数对光谱数据中有效信息的辨识能力,认为小波基函数bior1.3和mexh要优于db4和gaus4,其中bior1.3的光谱分解效果最好,gaus4相对最弱;通过bior1.3第5尺度的光谱变换,与土壤有害元素砷显著相关的波段数量最多,为507个(p<0.01);(3)比较4种建模方法的反演结果发现,SVMR,BPNN和RFR模型相较于PLSR模型具有更强的估测能力,模型的估测精度更高。综合分析各模型的稳定性及估测精度后,认为bior1.3-25-RFR模型可作为研究区土壤有害元素砷的最佳估测模型。该模型的训练集和验证集的R 2分别为0.893和0.639,RMSE为1.075和1.651 mg·kg^(-1),RPD分别为2.89和1.64,表明模型估测效果较好,稳定性较强。采用合适的小波基函数进行连续小波变换可减少土壤高光谱数据中的白噪声,挖掘出土壤光谱数据中的有效信息,对土壤有害元素砷含量的准确估测提供有力的技术保障。 展开更多

关键词 小波基函数 分解尺度 小波系数 机器学习算法模型 有害元素砷

在线阅读 下载PDF 职称材料

艾比湖湿地季节性冻融土壤温室气体排放规律研究 被引量：10

10

作者 朱文煜 李艳红 +1 位作者 李发东 王金龙 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期549-556,共8页

利用静态箱–气象色谱法对2015年11月—2016年3月艾比湖湿地季节性冻融期土壤温室气体进行观测.结果表明:季节性冻融期裸地土壤CO2表现为汇、芦苇和柽柳土壤CO2表现为源;芦苇、柽柳和裸地土壤CH4表现为汇,而N2O表现为源;芦苇、柽柳和裸... 利用静态箱–气象色谱法对2015年11月—2016年3月艾比湖湿地季节性冻融期土壤温室气体进行观测.结果表明:季节性冻融期裸地土壤CO2表现为汇、芦苇和柽柳土壤CO2表现为源;芦苇、柽柳和裸地土壤CH4表现为汇,而N2O表现为源;芦苇、柽柳和裸地土壤温室气体最低值均出现在冻结期(11月—次年2月)且为负通量;不同植被类型下土壤CO2在融化期(3月末)出现排放峰值,而土壤CH4和N2O在冻融交替期(3月初)出现排放峰值;在整个观测期,芦苇和柽柳土壤CO2、CH4和N2O排放峰值高于裸地;温度对季节性冻融期土壤CO2和N2O影响显著,均达到显著正相关(P<0.05),土壤温度能解释芦苇、柽柳和裸地土壤CO2通量的77%~88%;土壤质量含水量对土壤CH4和N2O影响均达到显著正相关关系(P<0.05),土壤质量含水量能解释芦苇、柽柳和裸地CH4和N2O通量的25%~46%和41%~69%.表明在干旱区季节性冻融期,温度变化对不同植被类型下土壤CO2影响较大,而在冻融交替期水分变化对CH4和N2O通量影响显著.芦苇、柽柳和裸地土壤呼吸Q10值分别为2.37,2.58和2.33,不同植被类型基于100 a尺度,土壤温室气体全球增温潜势由大到小依次为芦苇(569.67 kg·hm^-2)、柽柳(152.09 kg·hm^-2)、裸地(–861.50 kg·hm^-2). 展开更多

关键词 艾比湖湿地 季节性冻融 温室气体 不同植被类型 温度敏感性系数 GWP

在线阅读 下载PDF 职称材料

新疆典型淡水湖和咸水湖芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放研究 被引量：12

11

作者 王顺科 李艳红 +1 位作者 李发东 王金龙 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2020年第5期1183-1193,共11页

为研究新疆典型淡水湖和咸水湖芦苇湿地土壤温室气体排放差异,以中国第一大内陆淡水湖博斯腾湖和新疆第一大咸水湖艾比湖为研究对象,采用静态箱-气相色谱法,利用2016年12月至2017年11月所监测的数据进行对比分析。结果表明:(1)通过分析... 为研究新疆典型淡水湖和咸水湖芦苇湿地土壤温室气体排放差异,以中国第一大内陆淡水湖博斯腾湖和新疆第一大咸水湖艾比湖为研究对象,采用静态箱-气相色谱法,利用2016年12月至2017年11月所监测的数据进行对比分析。结果表明:(1)通过分析观测期内日排放均值发现,淡水湖CO2排放趋势呈单峰曲线、相邻时间点CH4排放趋势不明显,CO2、CH4排放均值曲线均高于咸水湖。淡水湖和咸水湖N2O分别在9:00—13:00,17:00—21:00排放差异不明显,排放峰值分别出现在17:00和13:00。(2)淡水湖和咸水湖芦苇湿地土壤CO2、CH4、N2O季节变化均呈单峰曲线趋势,温室气体排放峰值主要集中在夏季,咸水湖N2O排放峰值出现在秋季,淡水湖和咸水湖CO2、N2O排放量差异性不显著(P>0.05),两湖CH4排放量差异性显著(P<0.05)。(3)湖泊湿地在冬季储存大量温室气体,博斯腾湖CO2、CH4和N2O在春季融解的排放量占全年总累计排放量的22%、30%和12%,艾比湖占40%、0.8%和47%。(4)土壤温度、土壤含水量和土壤有机质对艾比湖CO2排放量的促进作用较弱。pH对博斯腾湖N2O排放起到抑制作用,土壤盐分对艾比湖CO2和博斯腾湖CH4排放的抑制作用较强。(5)干旱区湖泊芦苇湿地土壤全球增温潜势表现为:淡水湖>咸水湖,淡水湖和咸水湖芦苇湿地在百年尺度上对全球变暖均有促进作用。 展开更多

关键词 博斯腾湖 艾比湖 温室气体 冻融 全球增温潜势

原文传递

玛纳斯河流域不同绿洲生态系统棉田土壤水分-盐分-养分空间变异特征 被引量：4

12

作者 陈图峥 李艳红 +1 位作者 李发东 何新林 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1133-1144,共12页

为探讨干旱区山盆体系下不同绿洲生态系统农田的土壤水盐与养分的季节变化和空间变异规律,于2019年5、8、10月在玛纳斯河流域山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带采集膜下滴灌棉田土壤,对土壤水分、盐分、铵态氮和硝态氮进行分析... 为探讨干旱区山盆体系下不同绿洲生态系统农田的土壤水盐与养分的季节变化和空间变异规律,于2019年5、8、10月在玛纳斯河流域山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带采集膜下滴灌棉田土壤,对土壤水分、盐分、铵态氮和硝态氮进行分析。结果表明:不同区域的棉田土壤水盐与养分具有季节性变化特征,变异强度属于中等或强变异;各区域的土壤水分和盐分在垂直剖面上呈现随土层加深而增加的趋势,土壤铵态氮和硝态氮在各土层无明显规律性。不同区域的土壤性质差异较大,土壤含水量表现为绿洲与荒漠过渡带(12.89%)>人工平原绿洲(12.80%)>山前绿洲(12.55%),土壤盐分表现为人工平原绿洲(3.44 g·kg^(-1))>绿洲与荒漠过渡带(2.69 g·kg^(-1))>山前绿洲;1.93 g·kg^(-1)),人工平原绿洲和山前绿洲土壤盐分存在显著差异,人工平原绿洲土壤属于轻度盐渍化。土壤铵态氮表现为绿洲与荒漠过渡带(3.77 mg·kg^(-1))>人工平原绿洲(3.53 mg·kg^(-1))>山前绿洲(3.46 mg·kg^(-1)),土壤硝态氮表现为山前绿洲(2.02 mg·kg^(-1))>人工平原绿洲;1.90 mg·kg^(-1))>绿洲与荒漠过渡带(0.77 mg·kg^(-1))。半方差函数分析结果表明,山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带的棉田土壤水盐与养分的块金值小于0.25或等于1,表明不同区域的土壤性质空间自相关性强,但受采样和农业耕种的影响,存在恒定的变异。山前绿洲和绿洲与荒漠过渡带的土壤盐分、铵态氮和硝态氮的理论模型拟合度较高,人工平原绿洲土壤水盐与养分拟合效果欠佳。研究表明,山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带土壤水盐与养分变异的主导因素是土壤类型、气候和地下水位,滴灌和施肥是影响土壤水盐与养分分布的重要人为因素。 展开更多

关键词 玛纳斯河流域 绿洲生态系统 盐分 养分 空间异质性

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同土地利用/土地覆盖方式下渭-库绿洲土壤养分评价研究 被引量：4

13

作者 唐梦迎 王雪梅 +2 位作者 丁建丽 刘玉贞 董淼 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期1183-1188,共6页

为了解区域土地生态系统的演变规律和区域土地资源的合理利用、恢复治理以及生态环境的改善,以渭干河-库车河三角洲绿洲2013年Landsat 8 ETM+遥感影像和野外采样数据为数据源,在ENVI软件下进行土地利用/土地覆盖分类。并运用SPSS和DPS... 为了解区域土地生态系统的演变规律和区域土地资源的合理利用、恢复治理以及生态环境的改善,以渭干河-库车河三角洲绿洲2013年Landsat 8 ETM+遥感影像和野外采样数据为数据源,在ENVI软件下进行土地利用/土地覆盖分类。并运用SPSS和DPS统计软件进行主成分分析和聚类分析,对研究区不同土地利用/土地覆盖方式下的土壤养分进行综合评价。结果表明,研究区耕地和林地的土壤养分综合水平显著高于草地和盐渍地,其中有机质、全氮、碱解氮和速效钾对综合评价土壤养分起到主要作用。通过了解研究区不同土地利用/覆盖方式下的土壤养分差异,可为区域土地资源的合理开发利用提供依据。 展开更多

关键词 土壤养分评价 不同土地利用/土地覆盖方式 渭—库绿洲

在线阅读 下载PDF 职称材料

连续小波变换的土壤有机质含量高光谱估测 被引量：21

14

作者 玉米提·买明 王雪梅 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1278-1284,共7页

土壤有机质含量的高光谱估测可快速、准确监测土壤肥力,对现代化农业生产进行精准施肥提供科学依据。以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤为研究对象,对采集的98个土壤样品的原始光谱反射率R分别进行传统倒数对数lg(1/R)、一阶微分R... 土壤有机质含量的高光谱估测可快速、准确监测土壤肥力,对现代化农业生产进行精准施肥提供科学依据。以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤为研究对象,对采集的98个土壤样品的原始光谱反射率R分别进行传统倒数对数lg(1/R)、一阶微分R′和倒数对数一阶微分[lg(1/R)]′数学变换,以及基于小波母函数Bior1.3不同尺度分解的连续小波变换(CWT),并与实测土壤有机质含量进行相关分析,从而筛选出各类变换下与土壤有机质含量密切相关的特征波段和小波系数(p<0.01)。分别以原始光谱反射率(R)以及不同变换处理下的特征波段反射率和敏感小波系数作为自变量,土壤有机质含量作为因变量,采用偏最小二乘回归和支持向量机回归方法构建土壤有机质含量的估测模型。结果表明:(1)各类光谱变换方法有效提升光谱与土壤有机质含量之间的敏感性,其中经CWT变换后的土壤光谱反射率与有机质含量的相关性得到显著提高,相关系数由0.39提高到0.54(p<0.01)。(2)传统的[lg(1/R)]′变换构建的支持向量机回归模型,其决定系数(R^(2))高于lg(1/R)和R′变换构建的模型,说明倒数对数一阶微分变换可有助于提高估测模型的精度,且支持向量机回归模型的精度和稳定性高于偏最小二乘回归模型。(3)经过CWT分解后,以原始光谱反射率在不同尺度上的敏感小波系数作为自变量建立的模型,估测精度和稳定性均有明显的提高,构建的R-CWT-2^(3)-SVMR模型的决定系数(R^(2))为0.84,均方根误差(RMSE)为1.48,相对分析误差(RPD)等于2.11,模型精度达到最高并拥有极好的预测能力。高光谱数据经多种变换处理后可有效去除白噪声,而连续小波变换处理比传统的数学变换方法更适合于挖掘土壤有效信息,实现光谱信号的近似特征和细节特征的有效分离,建立的反演模型可更加精准估测土壤有机质含量。 展开更多

关键词 连续小波变换 分解尺度 高光谱估测 土壤有机质 渭干河-库车河三角洲绿洲

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于连续小波变换的土壤重金属镉含量的高光谱估测 被引量：8

15

作者 安柏耸 王雪梅 +1 位作者 黄晓宇 卡吾恰提·白山 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期246-253,共8页

选择合理的处理方法可增强土壤光谱中有效信息特征,提高模型估测精度。以新疆渭-库绿洲土壤为研究对象,基于连续小波变换(continuous wavelet transformation,CWT)与传统数学变换相结合的方法进行光谱数据处理并提取特征波段,采用偏最... 选择合理的处理方法可增强土壤光谱中有效信息特征,提高模型估测精度。以新疆渭-库绿洲土壤为研究对象,基于连续小波变换(continuous wavelet transformation,CWT)与传统数学变换相结合的方法进行光谱数据处理并提取特征波段,采用偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络(BPNN)、随机森林回归(RFR)和支持向量机回归(SVMR)方法构建土壤重金属镉含量估测模型。结果表明:(1)土壤原始光谱曲线趋势基本一致,在600~2450 nm范围内,随着重金属镉含量增加,其光谱反射率降低,二者呈负相关。(2)CWT与原始光谱一阶微分(R′)相结合的处理效果最佳,|r|值可达到0.586,为极显著负相关(P<0.001),表明数学变换与连续小波变换相结合的处理方法可有效反应光谱细节特征。(3)对比各模型的反演结果,发现CWT-R′-SVMR模型的训练集和验证集的决定系数(R^(2))大于0.86,均方根误差(RMSE)小于0.02 mg/kg,相对分析误差(RPD)大于2,建模效果较好,可作为最优模型对研究区土壤重金属镉含量进行估测。结合数学变换的连续小波分解技术可有效提取土壤中的潜在信息,为土壤重金属镉含量的准确估算提供参考。 展开更多

关键词 连续小波变换 偏最小二乘回归 BP神经网络 随机森林回归 支持向量机回归 重金属镉

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多光谱影像的干旱区绿洲耕层土壤盐分估算 被引量：7

16

作者 边慧芹 王雪梅 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第5期110-118,共9页

土壤盐分的遥感反演对干旱区绿洲土壤盐渍化动态监测具有重要意义。基于2007和2019年的Landsat ETM/OLI影像与实地调查数据,采用特征空间、多元逐步回归与偏最小二乘回归对新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤盐分进行空间反演。结果表... 土壤盐分的遥感反演对干旱区绿洲土壤盐渍化动态监测具有重要意义。基于2007和2019年的Landsat ETM/OLI影像与实地调查数据,采用特征空间、多元逐步回归与偏最小二乘回归对新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤盐分进行空间反演。结果表明:光谱指数的非线性数学变换将有助于提高反演模型的估测精度,对土壤盐分具有表征作用;与特征空间和多元逐步回归模型相比,综合植被指数与盐分指数优化的偏最小二乘回归模型对土壤盐分具有更高的估测精度和较强的稳定性;2007-2019年间,非盐渍地以年均1.346%的增长速率沿绿洲边缘向外围扩张,受自然因素与人类活动的影响,中度及重度盐渍地下降速率较快,面积占比分别由19.774%和12.991%降低至16.811%和11.231%。研究区土壤盐渍化现象虽有好转,但仍是威胁当地农业可持续发展的重要生态环境问题。 展开更多

关键词 土壤盐分反演 特征空间 多元逐步回归 偏最小二乘回归 渭干河-库车河三角洲绿洲

原文传递

塔里木盆地北缘荒漠土壤有机质含量的高光谱估测 被引量：8

17

作者 玉米提·买明 王雪梅 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期318-326,共9页

土壤有机质含量的多少是衡量土壤肥力的重要指标,了解土壤有机质的状况及动态变化,为指导干旱区绿洲农业生产及生态环境保护提供科学依据。基于在塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带采集的80个土壤样品,测定有机质含量和光谱反射率。在原始... 土壤有机质含量的多少是衡量土壤肥力的重要指标,了解土壤有机质的状况及动态变化,为指导干旱区绿洲农业生产及生态环境保护提供科学依据。基于在塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带采集的80个土壤样品,测定有机质含量和光谱反射率。在原始反射率R的基础上,进行光谱反射率的一阶微分R′、倒数对数lg(1/R)、倒数对数的一阶微分[lg(1/R)]′以及去除包络线C(R)处理,并将处理后的光谱数据与土壤有机质进行相关性分析,从而选取568、578、803、806、845、955 nm等敏感波段构建土壤有机质含量的估测模型。结果表明:(1)土壤有机质与土壤反射率呈负相关,有机质含量越高反射率越低。(2)光谱变换处理可有效提升光谱对土壤有机质含量的敏感性,其相关系数最高可达0.654(P<0.001)。(3)比较多元线性逐步回归、偏最小二乘回归和反向传播神经网络(BPNN)3种建模方法发现,反向传播神经网络模型精度较高,稳定性更好,且以倒数对数的一阶微分[lg(1/R)]′为自变量的模型最优,决定系数为0.864,均方根误差为1.86,这表明[lg(1/R)]′-BPNN模型相较于其它模型可以更为准确地预测荒漠区土壤有机质含量。 展开更多

关键词 光谱变换 高光谱估测模型 土壤有机质 塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于随机蛙跳波段选择算法的土壤铅含量高光谱估测 被引量：3

18

作者 安柏耸 王雪梅 +1 位作者 黄晓宇 卡吾恰提·白山 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3302-3309,共8页

高光谱数据中存在的大量冗余信息对高光谱估测精度产生较大影响。旨在寻求特征波段筛选的最佳算法,以实现土壤重金属铅含量的准确监测,为土壤污染防治提供参考。以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲土壤重金属铅含量与光谱数据为数据源,利用... 高光谱数据中存在的大量冗余信息对高光谱估测精度产生较大影响。旨在寻求特征波段筛选的最佳算法,以实现土壤重金属铅含量的准确监测,为土壤污染防治提供参考。以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲土壤重金属铅含量与光谱数据为数据源,利用蒙特卡洛交叉验证(MCCV)算法确定92个有效土壤样品,通过相关分析选取倒数对数一阶微分变换处理的光谱数据,采用随机蛙跳(RF)算法,并结合竞争性自适应重加权(CARS)算法、迭代保留有效信息变量(IRIV)算法及连续投影算法(SPA),构建RF-CARS、RF-IRIV及RF-SPA三种算法对波段进行筛选。以倒数对数一阶微分变换处理下的特征波段反射率为自变量,土壤重金属铅含量为因变量,采用极端梯度提升(XGBoost)和地理加权回归(GWR)方法构建土壤重金属铅含量估测模型。结果表明:(1)光谱变换处理可有效增强光谱与土壤铅含量的敏感性,其中倒数对数一阶微分变换后的土壤光谱特征更为明显,相关系数可达到0.620(p<0.001)。(2)RF-CARS、RF-IRIV及RF-SPA算法分别从高光谱数据中筛选出6、9和7个特征波段,全部位于近红外光谱区域,3种算法具有较强的特征提取能力,极大减少光谱数据中的冗余信息。(3)基于RF-IRIV算法构建的土壤铅含量估测模型的精度和稳定性高于RF-CARS和RF-SPA算法构建的模型,说明RF-IRIV算法能更为准确的保留与土壤铅含量相关的波段。此外,GWR模型的性能优于XGBoost模型,构建的RF-IRIV-GWR模型具有较好的预测能力,可作为研究区土壤铅含量的最优估测模型,其验证集的决定系数(R^(2))为0.892,均方根误差(RMSE)为0.825 mg·kg^(-1),相对分析误差(RPD)为3.09。基于随机蛙跳(RF)与迭代保留有效信息变量(IRIV)算法,结合地理加权回归(GWR)建模方法在快速准确估测土壤铅含量方面具有一定优势,可进行土壤重金属污染的动态监测。 展开更多

关键词 特征波段 随机蛙跳算法 竞争性自适应重加权算法 迭代保留有效信息变量算法 连续投影算法 极端梯度提升 地理加权回归 土壤铅

在线阅读 下载PDF 职称材料

天山北坡绿洲城市车流量与对流层NO_(2)垂直柱浓度关系研究 被引量：4

19

作者 赵晓蓉 李艳红 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期345-353,共9页

为探讨天山北坡河谷绿洲城市车流量与对流层NO_(2)垂直柱浓度(VCD)的关系,基于各城市车流量状况,利用地基多轴差分光谱仪(Mini MAX-DOAS)在2018年—2019年天山北坡经济带上的综合性大城市乌鲁木齐、工业型中等城市石河子和工业型小城市... 为探讨天山北坡河谷绿洲城市车流量与对流层NO_(2)垂直柱浓度(VCD)的关系,基于各城市车流量状况,利用地基多轴差分光谱仪(Mini MAX-DOAS)在2018年—2019年天山北坡经济带上的综合性大城市乌鲁木齐、工业型中等城市石河子和工业型小城市阜康市中心区连续固定监测,并沿城市交通主干道进行车载移动监测,研究车流量对NO2VCD的影响,对比分析山盆体系河谷绿洲城市与中东部发达城市污染严重原因的差异。结果表明:(1)天山北坡大中小城市的车流量日均值大城市乌鲁木齐(1406辆/5 min)远大于中小城市,中等城市石河子(203辆/5 min)和小城市阜康(185辆/5 min)差异并不显著(p>0.05),而各类城市NO 2VCD整体差异显著(p<0.05),其日变化峰值有所差异,表现为乌鲁木齐(22.613×10^(15) molec·cm^(-2))>阜康(17.758×10^(15) molec·cm^(-2))>石河子(15.272×10^(15) molec·cm^(-2)),三类城市的车流量和NO 2VCD的日变化趋势一致,都呈现出“早晚高,中午低”的变化趋势;季节变化中三类城市的车流量和NO 2VCD均为:冬春季>秋夏季;(2)虽然早晚各监测点的车流量有所差异,但三类城市的车流都集中在市中心附近;移动监测数据表明,NO2VCD高值出现在车流较高的市区,并且在各城市风向稳定时,下风向浓度大于上风向;由于居住空间差异,人们在城市各功能区间的活动,车辆流向和NO2VCD都集中于人流密集的商业区,说明车辆对NO2VCD具有较大贡献;(3)2009年—2019年10年间天山北坡大中小城市经济生产总值增长率在200%以上,乌鲁木齐、石河子机动车增长率超过北京、上海等发达城市,城市快速发展,并处于河谷绿洲地带,地势南高北低,冬季逆温层深厚,静风天数较多,采暖期长达6个月,造成冬季污染严重。天山北坡城市除人为污染排放外,自然因素对污染物形成聚集作用。 展开更多

关键词 天山北坡 车流量 对流层NO_(2)垂直柱浓度 地基多轴差分光谱仪

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于NDVI的塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带时空演变分析 被引量：4

20

作者 边慧芹 王雪梅 《生态科学》 CSCD 2020年第3期80-87,共8页

基于2001、2007、2013和2017年的ETM/OLI遥感影像,使用复合植被指数构建的植被覆盖度模型与目视解译相结合提取塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带,并对其时空演变过程进行分析,为推动干旱区绿洲经济的可持续发展,土地荒漠化防治以及区域生... 基于2001、2007、2013和2017年的ETM/OLI遥感影像,使用复合植被指数构建的植被覆盖度模型与目视解译相结合提取塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带,并对其时空演变过程进行分析,为推动干旱区绿洲经济的可持续发展,土地荒漠化防治以及区域生态环境改善提供依据。结果表明:(1)2001—2017年间研究区绿洲面积呈扩增趋势,荒漠面积呈下降趋势;过渡带面积先减少后趋于稳定,年均扩增速率为-0.264%。(2)近16年来绿洲面积沿其边缘向外有不同程度的扩增,过渡带扩张面积主要由荒漠变化而来,缩小面积主要变化为绿洲,未变化面积趋于稳定,年均变化面积为-0.058×10^4 hm^2;(3)研究时段内受人为因素影响,绿洲面积迅速扩张,过渡带内侧的荒漠植被被开垦为耕地;位于区域东部和南部的地带,由于受地形和水文等自然因素的影响,过渡带面积扩增,荒漠面积缩减。近16年来塔里木盆地北缘加快了绿洲化进程,较为有效的控制了荒漠化;但过渡带空间变动较大,绿洲扩张过快且普遍存在环境恶化现象,该区域的生态环境还需进一步改善。 展开更多

关键词 植被覆盖度模型 叠加分析 绿洲-荒漠过渡带 塔里木盆地北缘

在线阅读 下载PDF 职称材料