基于IA_UNet模型的陇西黄土高原土地覆被分类

将Landsat 8 OLI中的2~7波段与缨帽变换得到的亮度、绿度、湿度分量结合作为输入数据组合,在注意力U-Net模型基础上引入位置注意力模块与通道注意力模块,得到改进的注意力U-Net(IA_UNet)模型.结果表明, IA_UNet可以有效地优化U-Net语义分割模型的土地覆被分类效能,加权交并比和总精度比注意力U-Net、 FCN、 ResNet-FCN、 U-Net、 Deeplab V3+模型分别提高了0.44%~3.23%和0.25%~2.09%;缨帽变换特征分量的引入有利于分类精度的提高,其分类结果中加权交并比、总精度比仅使用Landsat 8 OLI中2~7波段分别提高了1.17%、 0.73%,比缨帽变换三分量组合分别提高了1.92%、 1.31%.

陇西黄土高原陆面蒸散的遥感研究

该文以陆面能量平衡过程为基础 ,基于定量遥感的理论 ,提出了适合半干旱区 (陇西黄土高原 )的陆面蒸散估算遥感模型 (SEBS)。结合该区域的NOAA AVHRR数据、气象观测数据、土地利用数据和地形高程 (DEM )数据 ,依据定量遥感的理论和技术 ,计算反照率、陆面温度、植被指数和地表比辐射率四个重要地表特征参数。应用SEBS模型 ,估算了该区域的陆面蒸散量。结果表明 :该研究具有较好的理论和实践意义 ,为陆面过程、植被生产、生态环境保护与生态重建等研究提供科学依据。

SWAT模型辅助下的生态恢复水文响应--以陇西黄土高原华家岭南河流域为例

生态环境问题受到了日益广泛的关注,生态恢复也在各地蓬勃开展,但生态恢复工程的开展迫切需要相关理论研究的指导。采用假定生态恢复情景的方法,在遥感和地理信息系统的支持下,利用分布式水文模型SWAT(Soil and Water Assessment Tool)对陇西黄土高原的典型流域——华家岭南河流域进行了多种生态恢复情景模型的设计,并模拟了不同生态恢复情景下径流和蒸散发的响应情况。得出:在南河流域草地比森林植被涵养水源的作用更强,模拟年均径流深比林地低9.1%,而蒸散发却高2.2%,所以南河流域生态恢复过程中种草是十分必要的。结果同时表明,应用SWAT模型进行流域尺度的生态恢复水文响应研究是可行高效的。

基于CART模型陇西黄土高原潜在NDVI模拟

根据研究区30a的气象观测数据,使用栅格化技术,建成陇西黄土高原分布式气候模型(降水量、气温、蒸散发量);然后以人类活动影响较少的森林、灌木林和干草原作为该处的本底NDVI数据,使用分类与回归树模型建立潜在NDVI与栅格化的气候要素的关系,模拟了陇西黄土高原的潜在NDVI;在此基础上分析了外界压力对潜在NDVI的影响。结果表明:1)陇西黄土高原的多年平均降水量有从东南到西北的递减趋势,气温随海拔高度变化明显,多年平均生长季蒸散发量可达300 mm;2)使用CART模型模拟潜在NDVI精度较高,其总体精度达到了82.6%,可满足潜在NDVI的模拟;3)外界压力下的NDVI与潜在NDVI在空间分布上呈现很大的不一致。

陇西黄土沉积记录反映的末次间冰期以来青藏高原东北部季风的演化过程

对黄土高原西部的陇西盆地中断岘黄土剖面地层中的磁化率、粒度、CaCO3含量和有机碳含量等气候代用指标进行了综合分析。研究表明,青藏高原东北部地区在末次间冰期以来,其冬、夏季风的变化分别经历了多次相对增强的时期;其演化阶段基本可与深海氧同位素曲线(SPEC-MAP)对比,并且与同期的印度洋季风强度变化存在着较高的一致性。由此可以认为,全球冰量变化可能不是控制青藏高原季风演变的决定因素,而其它因素如太阳辐射变化及高原下垫面状况对高原季风演化可能具有更为重要的意义。

SWAT模型在陇西黄土高原地区的适用性研究

近年来SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型在国内外得到了广泛的应用,但应用研究主要集中在湿润地区,通过对探索了在中国西北干旱半干旱地区使用SWAT模型的可能性,对SWAT模型在陇西黄土高原地区的适用性进行了评价,得出:降水特征的特殊性,使得SWAT模型并不能很好地适用于该地区所有年份的径流模拟过程中,但对于降水特征变化幅度较小的时段,SWAT模型具有较高的径流模拟精度,可以应用于与流域径流相关的各种模拟分析。

黄土高原生态脆弱区循环经济发展模式研究——以甘肃省陇西县为例

甘肃省陇西县是黄土高原生态脆弱贫困区的典型代表,她的发展面临两对基本矛盾和两难选择。一是农业社会发展阶段与全面建设小康社会目标的矛盾,二是社会经济贫困与生态环境脆弱的矛盾,与之相对应必然存在两难选择(既要发展经济,同时又要保护环境)。以生态经济为核心的循环经济是解决这两大矛盾,实现区域经济与生态环境良性循环和可持续发展的必由之路。本文从分析陇西县经济发展面临的突出问题入手,研究了切合黄土高原生态脆弱典型区———陇西县实际的循环经济发展模式,提出了发展循环经济的对策建议。

大气降水对黄土滑坡的影响和控制——以甘肃省陇西黄土高原为例

以野外实际调查资料为依据,总结分析甘肃陇西黄土高原滑坡类型及特征的基础上,从降水(主要指强降雨)改变地形地貌、改变滑坡土的成分构成、改变滑坡的土体结构、改变滑坡的力学强度4个方面阐述了大气降水对黄土滑坡形成的机理。大气降水对黄土滑坡的时空分布存在着较大影响和控制,年际上,同一区域滑坡发生的频次与多年降水的强弱过程呈现良好的相关性,存在丰水年滑坡次数多、规模大而枯水年滑坡次数少、规模小的规律;年内滑坡集中出现于3月份和6～9月份,前者是季节性冻结—融化作用所致,后者是降水在时间上的集中决定了滑坡发生时间的集中性;不同区域,在地形地貌、地层岩性基本相同和植被覆盖率相差不大的条件下,降水量越大,滑坡发生频率越高,反之,亦然。

陇西黄土高原石质山区地下水勘查与开发利用探讨

陇西黄土高原位于甘肃省中部,是我国最干旱缺水的地区之一。近年来,在黄土高原区周边及高原内相对隆起的石质山区先后找到了可供利用的地下水,较好地缓解了部分地段的人畜用水。但在开采利用过程中均不同程度出现了水位下降、水量衰减的现象,且幅度较大,制约着该类水的进一步开发利用。本文在对其原因进行分析的基础上,对该类地下水的勘查与开发利用进行了分析和探讨。

饱和黄土边坡蠕滑变形分析

在陇西黄土高原,因多种成因的黄土先后沉积,地层一般呈现多层状。而不同成因、不同时期堆积的黄土,土体结构和渗透性存在较大差异,当下部存在相对隔水土层时,在隔水土层上部容易形成饱水土带。通过介绍蠕滑体所处黄土边坡的土层结构和水文地质条件,分析边坡失稳的原因、变形破坏形式。根据蠕滑体当前稳定状态,结合室内试验资料,对滑动面土体力学参数进行反演,按照边坡等级和不同工况稳定安全系数,计算不同截面处的剩余下滑力,为边坡防治设计提供依据。