喀斯特地区地表温度空间降尺度方法初探     

尹枷愿  蔡宏  田鹏举  唐敏 《地理与地理信息科学》2021,37(2):38-46,99

喀斯特地区地形起伏大,常规的降尺度方法及所选择的因子对其不适用。该文根据喀斯特地区的特点,选取反射率、遥感指数及高程因子为尺度因子,通过随机森林模型建立MODIS第31、32波段辐射亮度数据和尺度因子之间的非线性关系,构建适合喀斯特地区的随机森林(Karst Random Forest,KRF)模型,成功将空间分辨率为1 km的热红外辐射亮度降至100 m,最后利用劈窗算法反演得到空间分辨率为100 m的地表温度。将KRF方法与仅考虑常规因子的多因子随机森林回归模型(MTVRF)和热锐化算法(TsHARP)对比,结果表明:1)在不同高差的喀斯特地区,KRF方法可较大程度提高地表温度降尺度精度,均方根误差(RMSE)在遵义市西北部和贵阳市以南地区分别为2.46 K和1.45 K,较MTVRF模型分别降低了0.1419 K和0.2928 K,较TsHARP算法分别降低了0.6204 K和0.6953 K,且在地形起伏度较低的喀斯特山区城市(贵阳市以南)表现更好;2)在喀斯特地区不同地类上,KRF方法效果也较好,其中植被区域最优,RMSE为1.41 K,破碎的裸土区域RMSE为1.84 K。研究显示,考虑特殊尺度因子的KRF方法可提高喀斯特地区地表温度的降尺度精度,为该地区以地表温度为基础的研究提供更精细可靠的地表温度产品。  相似文献   

基于脱钩模型的湖北省乡村人—耕—居变化关联模式分析     

陈翠芳  孔雪松  朱思阳  陈晓丽 《地理与地理信息科学》2021,37(1):59-65

乡村人口、耕地和居民点(人—耕—居)是农村社会经济发展的核心要素,其变化反映了农村特定时期的人地关系。该文综合运用热点分析和脱钩模型,探讨2009-2017年湖北省县域乡村人—耕—居动态演化特征和时空关联模式,揭示乡村人—耕—居发展的内在关系与规律。结果表明:1)湖北省乡村人—耕—居整体以“人减耕减居增”变化为主,空间上未呈现典型的高低值集聚特征,但武汉市及其周边区域是人口和居民点变化的冷热点集聚区。2)强复钩和衰退复钩分别是湖北省乡村人口与居民点变化及人口与耕地变化的最主要类型,农村居民点粗放利用趋势明显,城镇发展与耕地保护的矛盾依然突出。3)湖北省县域乡村人—耕—居变化共有7种时空关联模式,不同类型分布体现了城镇化和社会经济发展的地域分异性,人—居强复钩与人—耕衰退复钩组合是最主要类型,湖北省县域多数乡村发展尚处于快速城镇化的自然衰退期。研究成果有助于深入理解快速城镇化期乡村人地关系,能够为乡村振兴分类、分标准施策提供借鉴。  相似文献   

基于无人机遥感的黄河下游河南段河滩地植物群落多样性研究     

朱红雷  黄艳伟  李英臣  于飞  涂田双  王伟  张元培  李佳莉  罗懿哲 《湿地科学》2021,(1)

周期性的农业活动和水沙变化已经显著改变了黄河下游河滩地的植物群落结构,快速、准确地获取河滩地的植物群落多样性信息,可以为黄河流域生态保护和恢复提供参考依据。以位于河南省新乡市原阳县朱贵村南部的黄河下游河滩地的植物群落为研究对象,采用最大似然、人工神经网络、面向对象和随机森林分类方法,利用无人机多光谱遥感影像数据,对河滩地上的植物进行分类,计算出各种植物的相对盖度、相对频度、重要值和植物群落的Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数。研究结果表明,利用无人机多光谱遥感影像数据,可以较为准确地获取黄河下游河滩地上无遮盖植物的物种信息,优选的遥感分类方法是人工神经网络分类方法,其分类结果的总体分类精度和Kappa系数分别为61.42%和0.52;其对河滩地上植物物种的分类结果与实地调查结果基本一致。无人机多光谱遥感方法是研究湿地中植物群落多样性的有效方法。  相似文献   

南昌市厚田沙地蔓荆灌丛沙堆的形态与沉积特征     

李向洁  李志文  杜建会  张慧娟  詹江振  杜兰  孙丽  侯楚 《地理科学》2021,41(11):2042-2051

为探究亚热带湿润地区河湖周边发育的灌丛沙堆形态与沉积特征,以南昌市厚田沙地为研究区,对其优势种蔓荆（Vitex trifolia）所形成的灌丛沙堆开展野外调查,通过对不同部位的沉积物进行采样与分析,研究沙堆形态、沉积特征及其与植被特性之间的关系。结果表明：蔓荆灌丛沙堆形态大多为盾形,水平尺度大,高度矮,坡度缓。沙堆沉积物以中沙为主,分选性较差,呈正偏和窄峰态分布,沙源来自附近平沙地和丘间地,为近源沉积。平均粒径从迎风坡底部至背风坡底部呈现为先变细后变粗的趋势,体现了灌丛沙堆的防风滞沙功能和对沙粒的重新分选作用。灌丛与沙堆的各形态参数（灌丛高度除外）均存在高度的正相关性（P＜0.01）,说明各形态参数在沙堆发育过程中得以协调发展。受植被类型和区域环境的影响,与干旱-半干旱地区直立生长且分支少的灌丛形成的椭球形或圆锥形沙堆形态不同,蔓荆匍匐生长且高度较矮的形态常形成低矮且范围较大的灌丛沙堆。亚热带湿润地区风力资源不丰富及厚田沙地沙源不足使沉积物主要来源于附近平沙地与丘间地,但不同坡位沉积规律与干旱-半干旱地区相同。  相似文献   

黄河流域NDVI/土地利用对蒸散发时空变化的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

谷佳贺  薛华柱  董国涛  周利娟  李静茹  党素珍  李尚志 《干旱区地理》2021,(1):158-167

基于蒸散发(ET)、归一化植被指数(NDVI)及土地利用数据利用M-K检验、Sen趋势分析等方法,研究2001-2015年黄河流域ET时空分布及不同植被覆盖/土地利用下的ET变化规律。结果表明:(1)黄河流域年均ET呈东南高西北低的空间分布格局,与植被覆盖和土地利用的关系具有较好的一致性;(2)黄河流域ET、NDVI均呈现波动式增长状态,土地利用除草地外其他类型面积均有增加,上中下游的变化具有明显差异;(3)流域大部分地区ET与植被呈正相关关系,植被变化是影响ET的主要因素之一;(4)黄河流域土地利用类型对ET的响应时空差异比较明显。  相似文献   

土地整治与乡村振兴——土地利用多功能性视角   总被引：5，自引：2，他引：3  

姜棪峰  龙花楼  唐郁婷 《地理科学进展》2021,40(3):487-497

长期以来乡村土地利用功能的供需不平衡是造成乡村问题的主要原因之一。论文基于土地利用多功能性视角,以“供给—需求”“要素—结构—功能”为主线,阐释了农村土地整治与乡村振兴的互馈关系,探讨了如何通过农村土地整治实现乡村土地利用功能的供需平衡,进而促进乡村振兴。研究结果如下：① 综合土地整治是一种多功能的土地利用方式,是当前解决乡村问题、促进乡村振兴的重要手段,其本质是从以经济效益为主的生产主义向兼顾社会、经济、环境等的非生产主义的转变。② 乡村土地利用具有生产、生活、生态、文化等4种主要功能,满足乡村振兴在经济、社会、环境、文化等方面的需求,其中生产功能分为农业、商业、工业生产功能,生活功能分为居住、就业和公共服务功能。③ 农村土地整治沿整合土地利用要素、重组土地利用结构、优化土地利用功能的路径,从供给侧因地制宜地平衡乡村发展对土地利用多功能的需求。④ 今后,农村土地整治与乡村振兴的研究应该考虑不同空间尺度下土地整治对于乡村振兴的作用机制与模式,定量分析土地整治影响下土地利用的多功能供给以及不同类型乡村发展对土地利用功能的需求,从而为土地利用和乡村振兴规划的制定和实施提供科学依据。  相似文献   

基于大数据的城市地质环境智能监管思路与方法     

吴冲龙  刘刚  王力哲  张志庭 《地质科技通报》2020,39(1):157-163

随着城市化进程加速,城市范围迅猛扩大,人口急剧膨胀,高层建筑林立,地下空间开发规模化,面临着水资源贫化、地质环境恶化和地质灾害频发等巨大挑战.为了有效地应对挑战,迫切需要在城市多要素地质环境调查并建立完善的信息系统的基础上,开展面向“智慧城市”的精细、全息三维地质建模,即建立新型的城市“玻璃国土”,实现城市地质环境时空透视,然后利用传感器、物联网和云技术,建立城市地质资源、地质环境和地质灾害动态监测数据链,最后基于地质科学大数据的同化、融合和挖掘技术,进行智能预警和管控.  相似文献   

基于相关分析和自适应遗传算法的盐渍化建模变量和参数优选   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐红涛  陈春波  郑宏伟  罗格平  杨辽  王伟胜  吴世新 《地球信息科学学报》2020,22(7):1497-1509

机器学习结合遥感等其他数据反演土壤盐分含量（Soil Salt Content, SSC）较少关注对模型精度影响较大的建模特征变量和模型参数的优选。本文基于自适应遗传算法（Adaptive Genetic Algorithm, AGA）同步优选建模特征变量和模型参数的支持向量回归（Support Vector Regression, SVR）算法反演三工河流域2016年SSC,并分析其在不同土地利用类型的分布特征。建模特征变量和模型参数的同步优选及实验设计如下：首先基于Landsat 8 OLI和SRTM高程数据提取7类共40个盐渍化相关因子,经相关分析初步筛选出候选特征变量,分别代入AGA、遗传算法（Genetic Algorithm, GA）和格网搜索算法（Grid Search, GS）同步优选SVR的建模特征变量和模型参数,并建立盐渍化监测模型（AGA-SVR、GA-SVR、GS-SVR）。结果表明：① AGA-SVR精度最优,GA-SVR次之,GS-SVR最差,相较于GS-SVR,AGA-SVR的R²/RMSE提高了44.65%;② 三工河流域非、轻度、中度、重度盐渍地和盐土的面积占比分别为42.83%、11.02%、15.88%、9.22%、21.05%;③ 草地和未利用地主要以非盐渍地和盐土为主,耕地和林地中非盐渍地分布比例均为最大;不同土地利用类型的SSC均值和标准差均呈现未利用地>草地>耕地>林地的规律。本研究的建模特征变量和模型参数的优选方法可在一定程度上提高盐渍化监测的精度。关键词：盐渍化;遗传算法;机器学习;特征优选;参数优化;土壤盐分含量;土地利用;相关分析  相似文献   

城镇-农业-生态空间划定的多情景模拟     

柯新利  肖邦勇  郑伟伟  马艳春  李红艳 《地球信息科学学报》2020,22(3):580-591

城镇-农业-生态空间划定(简称"三区"划定)是国土空间规划的核心内容,对于科学合理地规划、利用有限的国土资源具有重要的意义。已有研究主要根据区域内土地利用与社会经济发展现状构建指标体系进行"三区"划定,较少将未来土地利用变化纳入"三区"划定过程中,使得划定结果在指导实践过程中缺乏前瞻性。针对这一问题,本文提出一种基于土地利用情景模拟,结合指标体系评价与决策树特征挖掘的"三区"划定方法,并以武汉市2015年土地利用现状为基础,在土地利用变化情景模拟的基础上进行"三区"划定。通过对比,验证了本文提出方法的合理性。研究发现:①不同情景下的"三区"空间在规模、空间分布上具有明显差异,将未来土地利用变化纳入"三区"划定过程中确有必要;②不同土地利用情景下"三区"空间的差异主要出现在三类空间的交界区域,这些区域是国土空间规划应该关注的重点区域。  相似文献   

基于FLUS-UGB的县域土地利用模拟及城镇开发边界划定研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

张世伟  魏璐瑶  金星星  陆玉麒 《地球信息科学学报》2020,22(9):1848-1859

当前城镇开发边界的制定与已有基本农田和生态保护红线存在较大的龃龉,在新的国土空间规划体系下,需要科学划定县域合理的城镇开发边界以实现国土空间的可持续开发利用。对此,本文提出了基于三线协调和FLUS-UGB的城镇增长边界划定方法,以江苏省丰县为研究案例,在对其2011—2017年土地利用进行模拟和验证的基础上预测了至2035年的多情景土地利用变化,结合耕地保护与生态控制背景,最终确定城镇增长边界。结果表明：① 2017年丰县土地利用模拟的总体精度达到94.7%,Kappa系数为0.895,模拟精度较高。② 基准情景下,城镇用地呈现“摊大饼”的空间扩张趋势。在耕地保护与生态控制背景下,城镇呈“放射式”向外有序扩张。③ 预测2035年丰县城镇用地开发边界面积为80.29 km²,2017—2035年共17年增长幅度达到69.07%。明确划分城镇开发边界能够有效避免城镇用地对永久基本农田和重要生态用地的侵占,从而实现城镇扩张、永久基本农田和重要生态用地保护三者之间的良好空间协调。  相似文献