面向稀疏降水站点的套合各向异性贝叶斯地统计估计研究     

高歆  袁胜元  李京忠  赵会兵  许淑娜 《地球信息科学学报》2022,24(8):1445-1458

由于形成过程中各种影响因素在不同尺度上的运行和相互作用,降水的空间变异普遍是发生在多尺度上地理过程叠加后的结果。建立较好地反映该动力学过程的多尺度复杂空间模型对于区域降水变量估计和空间分析是很有必要的,尤其是面向稀疏监测区域。贝叶斯地统计模型具有多尺度结构化建模的能力,提供了一种可以融合观测值（含有误差的外在实现）、未知变量、先验信息和复杂数据模型（隐藏的真实过程）的统计推断框架。鉴于降水现象在尺度和各向异性上的叠加特征,本研究将基于贝叶斯和地统计的理论和方法探讨二维随机场中存在的套合各向异性分解估计的可行性,并在对每个独立组分贡献定量计算的基础上,进一步分析和挖掘套合各向异性模型在降水插值中的应用潜力。结果表明：通过贝叶斯方法,稀疏数据中叠置的多尺度性和多方向性通过地统计套合模型可以得到有效的分解;复杂套合模型估计具有向下兼容简单套合模型的能力;套合各向异性协方差结构的使用对于区域降水插值的精度提升具有明显作用。  相似文献   

基于街景图像的可解释性城市感知模型研究方法     

刘智谦  吕建军  姚尧  张嘉琪  寇世浩  关庆锋 《地球信息科学学报》2022,24(10):2045-2057

理解城市环境对人类感知的影响,对城市合理规划及布局具有重要的人文参考价值。城市环境是一个动态变化的复杂系统,具有空间异质性的特点。由于研究方法的限制,在复杂的城市环境中,以往基于街景图像的城市感知研究难以全面精细地分析环境关键要素对人类感知的影响。本研究以武汉市中心为研究区,首先利用全卷积神经网络将街景图像分割为城市地物类型,耦合感知打分数据和随机森林算法建立6类城市感知模型;然后基于沙普利值方法分解在随机森林模型中各类城市地物对人类感知的影响,并识别城市环境关键要素;最后结合分解结果,探究在非线性模型中沙普利值方法的适用性和优势。结果表明：沙普利值方法能够有效考虑环境异质性,精确地定量表示在不同场景中各类地物对人类感知的影响;城市高楼、天空、绿地空间是对人类感知影响最大的3类地物,且地物的体积和分布与其对人类感知的影响有关,图像占比大、分布连续的地物对人类感知的影响比图像占比小、分布离散的地物对人类感知的影响大;受城市环境空间异质性的影响,主要地物类型对各类感知的影响程度和形式有显著不同;高楼与人类感知为非线性关系,且具有明显的单调递增或递减的形式;绿地空间与积极感知呈非线性关系,与消极感知呈线性递减的关系。基于可解释性方法,本研究主要分析城市环境关键要素对人类感知的影响特点,探究了城市感知模型中的可解释性问题,能够为城市感知相关研究提供方法参考和理论依据,同时也可为城市规划和景观设计提供参考。  相似文献   

格尔木河流域水面蒸发特征及影响因素分析          下载免费PDF全文

黄金廷  李宗泽  王文科  宋歌  王嘉玮 《水文地质工程地质》2021,48(3):31-37

水面蒸发是水均衡的重要一项,阐明其变化特征对水资源评价具有重要的指导意义。格尔木河流域是我国西北旱区典型的内陆河流域,面临水资源开发利用与水害减灾双重挑战。前人对流域内水面蒸发相关研究未考虑主控因素及空间异质性,气候变化背景下水面蒸发特征也有待进一步研究。基于格尔木河流域气象观测资料,采用时间序列分析、相关分析和多元回归分析方法,研究了流域上游山区、中游戈壁砾石带及终端尾闾湖的水面蒸发特征及其主要影响因素。结果表明:（1）流域内水面蒸发呈波动下降趋势,但蒸发量空间差异明显,上游山区近60 年蒸发量减少了183.2 mm,中游近60 年减少了1135.1 mm,下游尾闾湖近30年减少了241.7 mm;（2）流域内水面蒸发主控因素不同,上游山区主控因素为气温,中游主控因素为风速,终端尾闾湖主控因素为水域面积;（3）流域内气候变化总体呈暖湿化,与全球气候变化一致,但水面蒸发未随气温升高和降水增加而增加,呈现出“蒸发悖论”特征。研究表明,水面蒸发的空间差异性及其主控因素对旱区流域蒸发和水资源评价具有重要影响。  相似文献   

中国县域城投债的时空分布及成因分析     

王鑫静  姜炎鹏  武力超  马仁锋 《地理学报》2024,(4):949-970

地方政府债务快速扩张与急剧积累已成为影响地区经济社会健康可持续发展的重点与难点问题之一。基于县域城投债与公共预算收支等经济社会属性数据,运用空间自相关、Tobit模型等方法探究了中国县域政府债务的时空演变特征及异质性成因。结果表明：(1) 2007—2020年中国县域城投债发行规模趋于扩张,城投债发行呈现明显的“政策债”特征,且具有明显的地区差异及行业集聚特征;研究期内县域城投债分布范围趋于扩大且具有明显的空间集聚特征,冷点区及热点区均集中分布于“胡焕庸线”以东县域;(2)现行地方财税体制下中国县域基层财政运行困难,财政压力与发展压力是驱动县域城投债扩张的关键因素;(3)县域城投债扩张机制呈现明显的区域差异及行业差异。财政压力对非市辖区、非省会县域等欠发达县域的城投债扩张具有显著促进作用,发展压力对东部县域、城市群县域等竞争发展相对激烈县域发债的刺激作用较为突出;财政压力对房地产业与基础设施行业发债具有负向影响,发展压力对房地产业和建筑业发债具有促进作用。本文为理解县域政府债务扩张提供了新的视角,也为控制县域政府债务规模无序扩张及防范地方政府债务风险提供了参考借鉴。  相似文献   

小降雨事件对土壤水分及植物水势空间差异性的影响     

李建鸿  蒲俊兵  张陶  王赛男  熊小锋  霍伟杰 《中国岩溶》2019,38(2):233-242

本文以云南省蒙自市断陷盆地高原面上典型封闭式岩溶洼地小流域为研究对象,研究小降雨事件对土壤水分及植物水势的影响。结果表明:（1）在研究区内小降雨事件一般只能补给10 cm以上的土壤,因此在旱季（强降雨事件发生前）,土壤水分随着深度的增加整体呈变小的趋势;受洼地地形影响,整个土壤剖面（0 ~ 80 cm）的土壤水分存在从坡顶到洼地底部逐渐增加,苹果树叶水势逐渐升高的现象;受地质背景的影响,土石质坡地平均土壤水分比石质坡地土壤水分高2.67%,相对应的土石质坡地苹果树受干旱胁迫的程度要低于石质坡地。（2）通过观测对比发现,8天内12次的小降雨事件可以使0~10 cm土壤水分整体上略有升高,但并未能完全改变0~10 cm土壤水分洼地底部大于两侧坡地,而土石质坡地高于石质坡地的特征。（3）小降雨事件虽然只能补给0~10 cm的土壤水分,但由于坡地地区苹果树根系分布较浅（5~30 cm）,部分浅层分布的苹果树根系已能吸收到水分,另一方面小降雨事件具有降温、增湿,减少太阳辐射的作用,可以减小苹果树蒸腾作用,从而降低苹果树叶水势,因此推测小雨事件可以明显减轻苹果树受干旱胁迫的程度   相似文献   

黄土高原典型流域LCM模型集总、半分布和分布式构建对比分析     

张亦弛  刘昌明  杨胜天  刘晓燕  蔡明勇  董国涛  罗娅 《地理学报》2014,69(1):90-99

暴雨中心的空间分布是影响小流域暴雨洪水过程模拟精度的关键要素。不同模型构建方式对降雨空间异质性的响应差异很大,选择恰当的水文模型构建方式对提高模型计算效率,减少降雨空间异质性对模型的影响从而提高预测精度具有重要意义。为此,本文基于刘昌明提出的适用于黄土高原超渗产流机制的LCM （Liu Changming Model）模型,分别构建了集总式、半分布式和全分布式的暴雨—径流模型,旨在比较分析不同模型构建方式对于降雨空间异质性的响应及其对模拟精度和计算效率的影响。结果表明：分布式构建模拟精度最高,纳什效率系数达到0.81,相关系数达到0.82;集总式构建计算时间最短;相比较而言,半分布式构建方法纳什效率系数达到0.78,主峰值模拟精度分别达到76.1%和65.8%。总体上,全分布式构建方法模拟精度最高,集总式计算耗时最短效率最高,半分布式在保持较高模拟精度的同时也具有较高的计算效率。  相似文献   

基于地统计学烟区土壤养分及pH值空间异质性分析——以重庆市酉阳县岩溶区为例   总被引：2，自引：2，他引：0  

刘月娇  张洋  倪九派  周川 《中国岩溶》2014,33(3):319-325

调查了解土壤养分及pH值空间异质性特征是制定烟区土壤养分管理与施肥决策的前提。本研究基于经典统计学和地统计学方法,分析了酉阳烟区土壤表层pH值及土壤养分要素的空间异质性特征。结果表明:酉阳烟区土壤有机质含量丰富,有效磷较缺乏;土壤养分指标的变异系数在13.11%～71.46%之间,有效磷的变异系数最大,而有机质、全氮、碱解氮在土壤中比较稳定;土壤有机质和全氮、全磷、碱解氮和有效磷呈极显著的正相关,pH值和有效磷和速效钾呈极显著的负相关;有机质、全氮、全磷及速效钾的变异函数曲线理论模型符合指数模型,而pH值和碱解氮则与球状模型拟合较好;全氮、碱解氮、全磷及有效磷表现出中等空间相关性,而有机质、全钾及速效钾的空间相关性表现较弱;分维数大小表现为:全钾的分维数最大,pH值、速效钾、有机质其次,全氮、碱解氮最少;土壤养分及pH值空间分布在东西和南北方向具有显著性差异,且在东西方向上的变异要高于南北方向。酉阳烟区土壤养分空间相关性不强,说明地形、施肥及耕作等随机性因素能够显著影响烟区土壤养分空间异质性。   相似文献   

Spatio-temporal variation of landscape heterogeneity under influence of human activities in Xiamen City of China in recent decade   总被引：1，自引：0，他引：1  

HUANG Yixiong  YIN Xiuqin  YE Gongfu  LIN Jiemin  HUANG Ru  WANG Na  WANG Liang  SUN Yue 《中国地理科学(英文版)》2013,23(2):227-236

Xiamen is an economically competitive and highly urbanized city along the coastal area of Fujian Province, China. The research on spatio-temporal variation of landscape heterogeneity under the influence of human activities is of great importance to the further study on the relationship of landscape pattern and ecological process. It is also crucial to the discovery of spatial variation and intensity distribution of human activities. The research analyzed the intensity of human impacts and the spatial variation features and dynamics of landscape patterns by introducing statistical theories and approaches. We analyzed spatio-temporal variation of landscape heterogeneity using the geostatistical techniques, such as semivariogram and Kriging interpolation.Results show that there is a higher correlation between landscape heterogeneity indexes and human impact index. Both the indexes show a moderate spatial autocorrelation as well as an obvious characteristic of anisotropy. From 1998 to 2008, the spatial differentiation of the changes in the intensity of human activities and the changes in landscape heterogeneity shows that the landscape patterns in Xiamen are closely related with the urban land utilization methods, the condition of traffic and geographical location and the physical geographical condition such as the terrain and the ecological environment. The process of urbanization has a significant impact on the urban landscape pattern.  相似文献   

古尔班通古特沙漠南缘干季土壤水分含量空间异质性     

李军  王新军  贾宏涛  赵成义 《中国沙漠》2016,36(6):1628-1636

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0~100 cm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。  相似文献   

黄河三角洲柽柳林场湿地土壤养分的空间异质性及其与植物群落分布的耦合关系   总被引：6，自引：1，他引：5  

凌敏  刘汝海  王艳  罗先香  周凤琴 《湿地科学》2010,8(1):92-97

于2007年7月,在黄河三角洲柽柳林场湿地,采集了不同植物群落表层土壤,分析了土壤可溶性盐、有机质、全氮和全磷含量等的空间分异及其与湿地植被分布的关系。土壤可溶性盐、有机质、全氮和全磷的含量分别为0.11%～4.31%、0.18%～1.55%、128～1268mg/kg和521～770mg/kg,可溶性盐、有机质、全氮的空间分异显著。随土壤可溶性盐含量的增大植物种类逐渐减少,不同群落下土壤有机质、全氮含量分布规律相似:随着土壤可溶性盐含量的降低、水分条件的改善,土壤有机质及全氮含量升高。土壤可溶性盐含量是该区植被分布的主要限制因素,同时植被的分布改善了土壤的营养状况。  相似文献