空间异质性定量研究方法   总被引：8，自引：2，他引：6  

岳天祥 《地球信息科学学报》1999,1(2):75-79

空间异质性是景观生态学定量化研究的核心,其定量研究方法包括景观综合图、数学模型和地学信息图谱.本文概括总结了景观综合图的内容和定量化指标,分析了这种定量化方法的优势和局限;对数学模型的复杂性、优点和与景观综合图的互补性作了简要分析,指出了数学模型研究需要进一步探讨和重视的问题;通过对地学信息图谱三个阶段(景观制图实验,图谱概念的提出和地学信息图谱理论的形成)的回顾和对其特点的分析,我们认为地学信息图谱综合了景观综合图和抽象的数学模型可以提供的互补信息,吸收了两者的优点,是空间异质性的综合定量研究方法.  相似文献   

顾及目标异质性的极化SAR图像非局部均值滤波     

行晓黎  陈启浩  徐乔  杨帅  刘修国 《遥感学报》2017,21(3):434-441

相干斑抑制是极化合成孔径雷达(Pol SAR)图像分析的重要预处理步骤。为了更好地抑制极化SAR图像中的相干斑,本文综合目标的异质性和结构信息,提出基于目标异质性的非局部均值滤波方法。首先利用K分布距离度量目标的异质性,并以异质性为基础,保留图像中的点、线等高异质性目标;然后计算图像块之间的异质性差异,最后将其作为度量非局部均值加权滤波像元相似性的权重系数,实现对Pol SAR图像的相干斑抑制。实验对比结果表明:本文方法能够有效地抑制相干斑,同时对细节信息和极化信息也具有良好的保持性,能够为后续的图像应用提供支持。  相似文献   

GWR模型在土壤重金属高光谱预测中的应用   总被引：5，自引：0，他引：5  

江振蓝  杨玉盛  沙晋明 《地理学报》2017,72(3):533-544

目前土壤重金属高光谱反演模型大多忽视了重金属与光谱变量间相关关系的空间异质性,这与实际情况不相吻合,而地理权重回归（GWR）模型能有效地揭示变量间关系的空间异质性。本文以福州市土壤重金属Cd、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni为对象,构建土壤重金属预测的GWR高光谱模型,并将预测结果与普通最小二乘法回归（OLS）结果进行比较分析,探讨GWR模型在土壤重金属高光谱预测中的适用性及局限性。结果表明：① GWR模型在土壤重金属高光谱预测中适用与否取决于重金属对光谱变量影响的空间异质性程度：对于Cr、Cu、Zn、Pb等对光谱变量影响空间异质性大的元素,其GWR预测精度较OLS提高明显,表现为GWR模型的调节R²较OLS模型有了明显提高,分别为OLS模型的2.69倍、2.01倍、1.87倍和1.53倍;而AIC值以及残差平方和较OLS模型却明显降低,AIC值减少量均大于3个单位,残差平方和则仅分别为OLS模型的25.33%、30.09%、47.22%和86.84%;对于Cd和Ni等对光谱变量影响空间异质性小的元素,相较于OLS模型,GWR模型的调节R²分别提高了0.015和0.007,残差平方和分别减少了5.97%和4.18%,但AIC值却分别增加了2.737和2.762,GWR预测效果改善不明显;② 光谱变换可以有效增强土壤重金属的光谱特征,其中以光谱的倒数变换效果最好,而且该变换及其微分形式可以很好地提高模型的预测效果;③ GWR模型的应用前提是变量间关系的空间非平稳性,适合在与土壤光谱变量间关系具有显著空间异质性的重金属高光谱预测中推广。  相似文献   

菲尔德斯半岛潮间带生态系统中的食物网          下载免费PDF全文

杨宗岱  吴宝铃  黄凤鹏 《极地研究》1992,4(4):68-73

菲尔德斯半岛潮间带食物链是较简单的 ,一般说来在不利环境条件下的生物群落只有很少的消费者和较少的营养级。食物链中主要的生产者是大型底栖藻类 ,主要消费者是腹足类和石鳖 ,棘皮动物中的海胆与海星 ,甲壳动物 ,鱼和海鸟 ,海鸟和鱼占营养级的上层 ,草食软体动物位于中间营养级 ,大量的固着藻类 -叶状藻类、皮壳状藻类构成营养级的底层。观测实验表明 :(1 )海鸟和鱼类减少了草食性软体动物和肉食性螺类的数量 ;(2 )肉食性腹足类减少了草食性软体动物和固着无脊椎动物的数量 ;(3 )草食性软体动物减少了叶状藻类的数量并影响到皮壳状藻类的数量 ,在不清除消费者的实验中 ,皮壳状藻类显示出与其它固着生物竞争空间的优势。作者观察了并在本文中描述了异性底质与消费者对固着生物多样性的影响。壳状藻类在低潮带岩石表面占优势 ,其它的固着生物 (叶状藻类与固着无脊椎动物 )占据洞穴和狭缝。同质岩石表面固着生物的种类与数量低于异质性的岩石表面。清除岩石表面的消费者后叶状藻类与其它固着无脊椎动物的种数就超过皮壳状藻类  相似文献   

太湖现代沉积物中磷的沉积通量及空间差异性   总被引：5，自引：0，他引：5  

朱广伟  秦伯强  高光 《海洋与湖沼》2007,38(4):329-335

在水文状况、水质状况、生态类型均显著不同的三个太湖典型湖区, 利用^210Pb定年测定了近百年来沉积物及磷的沉积通量.结果发现, 三个湖区磷的沉积通量及其变化规律相差很大.发生蓝藻水华暴发的梅梁湾近百年来沉积物和磷的沉积通量都比较小, 只是在近十几年来才有明显增加的趋势; 太湖上游的夹浦沉积物沉积速率近百年来持续增加, 只有表层有所下降, 但表层12cm沉积物中磷的沉积通量却显著下降; 处于太湖下游草型化的胥口湾湖区, 在20世纪60年代以前沉积物沉积通量呈增加趋势, 之后呈下降趋势, 磷的沉积通量则呈振荡下降趋势.研究表明, 太湖沉积物中磷的累积通量具有明显的空间异质性.  相似文献   

祁连山地区生态系统服务间权衡的社会-生态环境响应机制研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

吕荣芳  赵文鹏  田晓磊  张建明 《冰川冻土》2021,43(3):928-938

生态系统服务间权衡和协同关系存在显著的空间异质性,现有研究较少从社会-生态环境的角度进行分析,难以对将生态系统服务纳入实际政策制定过程中。以祁连山地区为研究区,利用InVEST模型和CASA模型对2019年五项调节服务（碳固定、碳储存、产水量、土壤保持和水质净化）和一项支持服务（生境质量）进行计算,结合多元回归树分析法,研究服务间关联的空间异质性及其对社会-生态环境的响应。结果显示,全区尺度上六项服务间呈协同关系,主要受到土地利用类型、降雨和植被覆盖度的影响。植被覆盖区的服务供给量整体高于无植被覆盖区。研究区可被分为5个聚类,不同聚类内服务间关联存在差异。无植被覆盖且年均降雨量低于440.2 mm的区域与植被覆盖度高于0.559的非耕地区内,服务间关联均呈显著协同,后者服务整体较高。降雨升高可促使无植被覆盖区内产水量和土壤保持与其他服务间呈权衡关系,植被覆盖度较低或耕地区内服务间关联变弱。研究成果可为生态管理和政策制定提供有效参考。  相似文献   

黄土高原地形破碎化探测及空间异质性分析     

董勇  周亮  高鸿  王宝 《地球信息科学学报》2023,(8):1625-1636

地形破碎化是导致多山地区空间连通性和可进入性差的重要因素，严重制约了区域交通可达性和城乡一体化发展。研究以沟谷密集、地形高度破碎的黄土高原为例，基于DEM数据从整体破碎、正负地形和地形过渡构建地形破碎化指标体系，分别采用空间聚类方法 AZP-SA(Automated Zoning Procedure-Simulated Annealing)和客观赋权方法 CRITIC(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation)生成县域地形破碎化空间分区和评价分级，探讨了黄土高原地形破碎化的空间异质性。研究结果表明：(1)地形破碎化指标在空间上普遍表现为连片集聚分布特征，其中高程标准差、地形起伏度等指标的高值单元主要位于陇中高原和秦岭附近区域，低、中值单元主要分布在六盘山-渭河以北区域；(2)黄土高原可划分为空间上连续的8个地形破碎化分区，面积最大的4个分区位于高原中部的陕北高原、吕梁山脉以及北部的鄂尔多斯高原等地区，占总面积比例为66.37%，呈倾斜“田”字型分布；其余分区位于高原西部和东南部边缘，面积较小、形状狭长，表明黄土高原地形破碎化...  相似文献   

草原农垦区土地沙质荒漠化过程的生物学机制   总被引：11，自引：1，他引：10  

赵文智  何志斌  李志刚 《地球科学进展》2003,18(2):257-262

以沙质荒漠化正处在发展过程的河北坝上地区和沙质荒漠化严重的科尔沁沙地流沙治理区为例,结合国内外已有的研究成果,探讨草原沙质荒漠化的主要生物学机制。指出在草原农垦区开垦和过度放牧引起的土壤细颗粒物质、养分损失,促进了灌木侵入。灌木侵入又加剧了土壤养分、水分空间格局的改变,在灌丛周围形成一个包括微生物在内的土壤肥力富集区,即灌丛"土壤肥岛",而在丛间发生土壤风蚀和水蚀,导致斑块状流沙甚至大面积流沙的出现。诱发荒漠化的不合理耕作、灌溉、盐渍化、过度放牧等过程同样影响菌根菌的密度和接种成功率,从而降低草地生产力。在草原地区的流沙上建立各种固沙植被不仅使流沙地土壤养分、水分异质性加强,而且使沙地景观异质性增加。还提出用土壤颗粒分形维数来表征土地沙质荒漠化的程度,以空间上不同样点土壤属性变异系数（方差与平均值之比）作为沙质荒漠化土壤属性异质性的测度。  相似文献   

干旱沙区土壤空间异质性变化对植被恢复的影响   总被引：26，自引：0，他引：26  

李新荣 《中国科学D辑》2005,35(4):361-370

许多涉及草地荒漠化或退化过程的假说及概念模型认为, 干旱、半干旱地区的草地植被灌丛化是草地发生退化或荒漠化的显著特征, 即原来以草本植物为优势的群落被灌丛群落所替代, 该过程增加了草地原生植被土壤资源的时空分布异质性, 使土壤-植被系统的生物过程愈来愈多的集中在灌丛植冠下的沃岛范围内. 大量的研究支持了这一针对荒漠化或草地退化过程的生物生态学解释. 从另一个方面来看, 缀块状分布的灌木植被也是草地恢复或荒漠化逆转的基础, 并且在我国沙漠治理的实践中得到了证明. 沙坡头地区人工固沙植被近50年的演变与区域生境的恢复就是荒漠化逆转的理论范式和成功的实践例证. 该地区人工植被的建立是以设置防风固沙沙障和种植旱生灌木而开始的. 在降水不足200 mm的无灌溉条件下, 由于灌木植被的作用, 使原来质地相对均一的流沙发生了资源分布的空间异质性变化, 促进了土壤成土过程, 为沙土表层隐花植物(藻类、苔藓和地衣)结皮的形成和一年生及多年生草本植物的入侵与定居创造了条件. 而这一过程却减少降水向土壤深层的入渗量, 使固沙植被区灌木主要根系分布层(100 ~ 300 cm)的土壤含水量减少, 导致了灌木种在群落中的优势和盖度降低, 土壤资源分布的空间异质性程度也相应地减弱. 固沙植被趋于以草本植物为优势的、与邻近草原化荒漠和荒漠化草原类似的原生植被类型演变和恢复. 通过对沙坡头地区近50年固沙植被演变监测数据的分析, 提出了干旱区植被恢复或草地荒漠化逆转的概念模型.  相似文献   

沙粒粒径组成的空间异质性及其与灌丛大小和土壤风蚀相关性分析   总被引：8，自引：2，他引：8  

王利兵  胡小龙  余伟莅  李钢铁  郭建英 《干旱区地理》2006,29(5):688-693

空间异质性是土壤的重要属性之一。采用地统计学的理论和方法,研究了浑善达克沙地沙粒粒径组成的空间异质性。分析结果表明,各粒径的比例具有明显的空间异质性。在于107.30 m范围内,粉沙约有59.3%的空间异质性由随机因素引起的,而由空间自相关部分引起的空间异质性占40.7%;其余的空间异质性很少由随机因素引起的,其空间自相关部分引起的空间异质性占绝大部分。相关性分析表明:灌丛的冠幅越大,越有利于细沙、极细沙和粉沙的截留;各月的风蚀值与沙粒粒径的百分含量的相关性均和各月的平均风速有关。  相似文献