国家自然科学基金(41301205)
- 作品数：11 被引量：72H指数：5
- 相关作者：王新军赵成义杨瑞红贾宏涛李君更多>>
- 相关机构：新疆农业大学中国科学院新疆生态与地理研究所新疆教育学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划博士研究生创新基金更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 古尔班通古特沙漠南缘荒漠化过程演变的景观格局特征分析被引量：17
- 2015年
- 荒漠化过程是荒漠化研究的核心问题。以1977年MSS,1990年、2010年TM和2001年ETM+四个时期为遥感影像数据源,研究了近40 a古尔班通古特沙漠南缘荒漠化过程演变的景观格局特征。结果表明:(1)近40 a古尔班通古特沙漠南缘荒漠化过程演变经历了微弱逆转-加剧-逆转变化,荒漠化处于正逆交替动态变化中,总体上呈逆转趋势。(2)不同时期荒漠化过程演变格局特征呈波动性变化,以2001年为分水岭。近40 a来轻度和中度始终为主导作用,且有增强趋势。(3)年降水量与归一化植被指数(NDVI)相关系数达0.805,有明显正相关关系。年降水量对荒漠化具有显著作用,且其影响明显大于年均气温。(4)荒漠化过程景观格局特征对年降水量有明显响应。不同时期荒漠化过程演变中斑块密度随着降水量的增加总体呈减小趋势,年降水量达到184.4 mm,斑块密度趋于稳定,景观破碎度和景观异质性趋于稳定。随着降水的增加,轻度荒漠化类型破碎度呈逐渐减小趋势;中度荒漠化土地破碎度呈波动式变化;重度荒漠化破碎度波动下降趋势。(5)近40 a来气候变化是古尔班通古特沙漠的荒漠化与景观格局演化主要因素,但人为因素不容忽视,预示着未来干旱区荒漠化处于继续逆转趋势中。
- 王新军赵成义杨瑞红李君
- 关键词：荒漠化降水古尔班通古特沙漠
- 基于Catboost的AMSR-2半经验地表温度降尺度被引量：3
- 2021年
- 以古尔班通古特沙漠为研究对象,采用2019年AMSR-2的4通道被动微波亮温及MODIS植被指数,探索Catboost算法对被动微波地表温度空间降尺度的可行性,填补古尔班通古特沙漠MYD11A1的缺失像元,为获取全天候日、夜间多层土壤温度提供数据参考。结果表明:(1)古尔班通古特沙漠日、夜间用于降尺度研究的特征向量(23.8 GHz V、36.5 GHz V、18.7 GHz H、89 GHz V、36.5-23.8 GHz V、36.5 V-18.7 GHz H、EVI、NDVI)与地表温度的相关性空间分异特征明显,显示沙漠相关性高,绿洲相关性低,且日间分异性更强;而盐矿覆盖会降低微波与地表温度相关性。(2)Catboost 4通道模型建立的被动微波亮温与地表温度间映射关系表现出鲁棒性。降尺度结果精度较高,日夜间R^(2)分别为0.977、0.980,RMSE分别为3.69 K、2.38 K,MAE分别为2.71 K、1.70 K。(3)单通道相关性统计结果与重要性分析结果存在差异,表明特征因子相关性统计结果不能直接作为Catboost被动微波反演地表温度特征选择依据。(4)降尺度结果与站点6层土壤温度均呈极显著正相关,并随着深度的增加相关系数r总体呈下降趋势,RMSE呈增加趋势。
- 李永康王新军马燕飞胡贵锋桂海月张冠宏
- 关键词：地表温度降尺度古尔班通古特沙漠
- 防护条件下梭梭幼苗生长及养分吸收特性被引量：5
- 2017年
- 以新疆古尔班通古特沙漠南缘管件防护与传统移栽2种方式移栽的梭梭幼苗为实验材料,通过野外监测与室内分析,探讨了管件防护条件下梭梭幼苗的生长及养分吸收特性。结果表明:整个生育期内,管件防护梭梭幼苗的各生长指标与传统移栽苗相比,增幅最大的为茎粗,其次为株高。年周期内管件防护梭梭幼苗的生物量呈递增趋势,单株生物量累积可达45.25 g·株^(-1);净增加27.10 g·株^(-1),是传统移栽苗的1.38倍(P<0.05)。管件防护梭梭幼苗体内的氮素、磷素、钾素含量呈先升高后降低趋势,在同化枝生长期达到峰值,分别为11.376 g·kg^(-1)、1.066 g·kg^(-1)和23.340 g·kg^(-1),较传统移栽苗高24%、15%和8%,差异显著;而其梭梭幼苗氮素、磷素、钾素的总积累量却呈递增趋势,年净增积累量分别为0.297 g·株^(-1)、0.027 g·株^(-1)和0.560 g·株^(-1),是传统移栽苗的2.23倍、1.72倍和1.65倍;各时期梭梭幼苗体内的氮素、磷素、钾素含量及总积累量均高于传统移栽苗。
- 王泽梁燕阿不都克玉木·米吉提王新军陈亭亭赵国梅
- 关键词：养分累积古尔班通古特沙漠
- 基于像元二分法的沙地植被景观格局特征变化分析被引量：22
- 2016年
- 景观格局与过程的关系研究是目前景观生态学的主要目标和研究热点,而沙漠化是一种典型的景观演化过程。基于景观生态学原理,运用遥感与地理信息系统技术,以古尔班通古特沙漠南缘为研究区,选择近40 a(1977-2010年)间不同年降水量梯度的代表年份(1977年、1990年、2001年和2010年),利用Landsat MSS/TM/ETM+遥感数据对沙地植被景观格局变化进行了分析。结果表明:1977-2010年间,古尔班通古特沙漠南缘沙地植被呈现恢复—退化—恢复交替变化趋势,总体处于恢复趋势中;景观水平上沙地植被破碎化程度处于增加趋势,景观异质性增强,斑块形状趋于复杂;类型水平上不同盖度沙地植被破碎化程度呈不同趋势波动,总体呈盖度相对高的植被破碎化程度增加,而盖度相对低的植被破碎化程度降低的趋势。1977-2010年间,沙地植被斑块重心在西南-东北方向交替呈现,重心轨迹形成"Z"形。总体来看,植被斑块由沙漠西南缘向沙漠腹地东北方向扩张。年降水量波动与沙地植被盖度演化方向、景观破碎化程度、不同盖度沙地植被比例、不同盖度沙地植被破碎化程度、不同盖度沙地植被斑块重心迁移方向均具有密切关系,即干旱区沙地植被景观格局演化特征与年降水波动具有很强的关联性。
- 王新军赵成义杨瑞红贾宏涛
- 关键词：沙地植被像元古尔班通古特沙漠
- 基于面向对象的无人机遥感影像荒漠植被分类被引量：5
- 2021年
- 荒漠植被分布稀疏且叶面普遍较小,导致影像中植被光谱特征较弱,分类难度较大。为提高荒漠植被分类精度,选取古尔班通古特沙漠为研究区,以无人机遥感影像和数字表面模型为数据源,采用面向对象的随机森林算法,在去相关拉伸光谱信息增强基础上对荒漠植被进行分类,分析去相关拉伸前后分类精度的变化。结果表明:基于去相关拉伸并结合面向对象和随机森林算法的轻、中、重度沙漠化区总体分类精度分别为91.01%、95.34%、93.18%,较原始影像分类精度分别提升19.94%、16.10%、17.61%,实现了对荒漠植被的高精度分类,从而为获取荒漠区植被分布状况以及荒漠化监测提供参考。
- 张冠宏王新军徐晓龙闫立男常梦迪李永康
- 关键词：无人机遥感面向对象
- 基于机器学习算法的AMSR-2地表温度降尺度研究被引量：3
- 2022年
- MODIS日尺度的地表温度受到天气影响,有效像元信息严重缺失,这对数据稀缺区域尤为重要。以古尔班通古特沙漠为研究区,探索了采用AMSR-2的垂直极化亮度温度与植被指数对地表温度空间降尺度的方法,并用此方法填补了2018年MODIS的缺失像元。①通过十折交叉验证,对4种机器学习算法(Cubist、DBN、SVM、RF)、10个波段组合、2个空间尺度(5 km、10 km)下的训练模型进行了分析,表明RF算法精度明显高于其他3种算法,C09波段组合的验证精度高于其他波段组合。②构建了2个鲁棒性的随机森林算法地表温度降尺度模型(5 km|RF|09、10 km|RF|09),将AMSR-2亮度温度降尺度到1km分辨率,表明5 km|RF|09模型反演结果更为合理,MODIS与站点验证的R2分别为0.971、0.930,RMSE分别为3.38 K、4.71 K,MAE分别为2.51 K、3.84 K。③降尺度结果填补MODIS地表温度缺失像元,将其应用到古尔班通古特沙漠长时间序列的陆表温度分析,可为数据稀缺区域数据获取提供科学参考。
- 李永康王新军马燕飞陈蓓闫立男张冠宏
- 关键词：降尺度古尔班通古特沙漠
- 固沙植物群落稳定性研究被引量：9
- 2015年
- 固沙植物群落是风沙区生态系统的阴阳表,其稳定性的研究,对于风沙区植物多样性保护和生态恢复至关重要。综述了国内外有关固沙植被稳定性研究进展,阐明了植被稳定性机制研究的现状和稳定性研究的方法,运用生态学和系统学理论分析,建立干旱区固沙植被稳定性评价指标体系,体系共分为3层30个指标,较全面地涵盖了植被、生境、干扰不同范畴。
- 杨瑞红赵成义王新军唐毅
- 关键词：荒漠生态系统固沙植被指标体系群落稳定性
- 古尔班通古特沙漠南缘干季土壤水分含量空间异质性被引量：6
- 2016年
- 土壤水分含量是荒漠植被发育的主要制约因子。对古尔班通古特沙漠南缘个体、群落、丘间地0-100cm干季土壤水分含量的空间异质性进行分析。结果表明：（1）同尺度下,土壤水分含量随土层深度增加呈显著升高趋势,且表层土壤水分含量的变异系数高于其他土层。（2）个体尺度,梭梭树干基部周围土壤水分含量在垂直和水平方向存在格局分异。垂直方向,土壤水分含量随土层深度增加呈升高趋势。水平方向,随距树干基部距离增加,坡顶土壤水分含量呈升高趋势,坡中和坡底土壤水分含量呈降低趋势,但没有显著差异。（3）梭梭群落尺度上土壤水分含量异质性较强,且呈斑块状分布。（4）地形是影响丘间地尺度土壤水分含量空间分异的主要因素,形成坡底土壤水分含量最高、坡中次之、坡顶最低的空间分布格局。
- 李军王新军贾宏涛赵成义
- 关键词：土壤水分含量空间异质性古尔班通古特沙漠
- 古尔班通古特沙漠SMAP土壤水分产品降尺度分析被引量：1
- 2023年
- SMAP(Soil Moisture Active Passive,SMAP)产品空间分辨率低的特征限制了在地表高异质性的干旱区沙漠稀疏植被区的适用性。考虑到干旱区沙漠植被区特殊的环境特征,在地表温度(Land Surface Temperature,LST)、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)等传统降尺度因子的基础上,增加了与荒漠地表土壤水分关联性更强的增强型修改土壤植被指数(Enhanced Modified Soil-Adjusted Vegetation Index,EMSAVI)与比值沙地亮度指数(Ratio Sand Brightness Index,RSBI)分别作为反映研究区植被盖度和裸沙分布状况的降尺度因子,利用随机森林算法(Random Forest,RF),构建了干旱区土壤水分降尺度模型。结果表明:(1)由相关性分析可知,EMSAVI(r_(干)=-0.37,r_(湿)=-0.34)、RSBI(r_(干)=-0.42,r_(湿)=-0.25)对荒漠土壤水分均有较好的指示作用且效果优于NDVI(r_(干)=-0.21,r_(湿)=0.08);(2)EMSAVI和NDVI重要性分别为18.7%、13.2%,EMSAVI在构建降尺度模型时贡献度更高。(3)构建的干、湿季干旱区土壤水分降尺度模型得到的结果与SMAP产品的R^(2)分别达到了0.916,0.910,RMSE分别达到了0.0075 cm^(3)·cm^(-3)、0.0063 cm^(3)·cm^(-3),较传统模型的RMSE均降低了0.0013 cm^(3)·cm^(-3)。(4)通过计算LBP(Local Binary Patterns)的差值(LBP_(C))对空间一致性评价,新构建降尺度模型的结果(0.0585)优于传统降尺度(0.0645)。研究结果将短波红外波段引入到植被指数建立的EMSAVI,可较好地应用于干旱区沙漠稀疏植被区土壤水分降尺度研究。
- 薛智暄张丽王新军李永康张冠宏李沛尧
- 关键词：土壤水分降尺度古尔班通古特沙漠
- 古尔班通古特沙漠固沙植被格局与水文过程的关系研究
- 古尔班通古特沙漠是典型的气候变化敏感区，其固沙植被格局演变及其对气候变化的响应与适应机理已成为现代生态学和水文学的研究热点。论文基于景观格局-过程理论，采用样带调查、遥感反演与模型模拟等方法，研究了古尔班通古特沙区固沙植...
- 王新军
- 关键词：沙漠地区固沙植被水文过程
- 文献传递
