黄土高原水蚀风蚀交错区不同类型生物土壤结皮光谱特征

黄土高原水蚀风蚀交错区生物土壤结皮光谱特征的研究,为基于遥感的区域尺度生物土壤结皮的识别提供了重要的科学价值,为进一步估算生物土壤结皮在区域水土流失防治中所起的作用提供了重要的技术支持。采用地物光谱测定技术,在黄土高原水蚀风蚀交错区六道沟小流域对不同覆盖度藻类和不同类型藓类生物土壤结皮以及不同高等植被进行了光谱测定,并进行定量分析。研究表明,黄土高原水蚀风蚀交错区藻类生物土壤结皮与土壤具有相似的光谱特征,光谱曲线没有明显的"峰-谷"。藻类生物土壤结皮光谱特征主要表现为光谱反射率随生物土壤结皮覆盖度增加而降低的变化规律;其中可见光区,覆盖度10%~20%,30%~40%及50%~60%藻类生物土壤结皮相比于裸地,反射率归一化均值分别下降了8.64%,15.80%和23.09%。随藻类结皮覆盖度增加,680nm处吸收特征(叶绿素)越来越明显,2 200nm处吸收谷(次生矿物)越来越小。藓类生物土壤结皮光谱曲线表现出与高等植物相似的特征,形成绿波段的反射峰和红光波段的吸收谷以及近红外波段的高反射。但在760~930nm区间,藓类生物土壤结皮的斜率明显大于高等植物,藓类生物土壤结皮的光谱斜率Slope(930/760)是高等植物的2.5~4.5倍。黄土高原生物土壤结皮光谱特征的研究可为生物土壤结皮的遥感识别提供一定的理论依据和技术支持。

晋陕蒙接壤地区1990-2020年生态环境及水土流失治理成效分析

基于土地利用、NDVI、水土流失等数据,定量分析晋陕蒙接壤地区1990-2020年生态环境及水土流失的变化,旨在为该地区生态保护与高质量发展提供参考。研究发现:晋陕蒙接壤地区在1990-2020年耕地面积减少了7.16%,建设用地面积增加了222.85%,其他用地面积减少了18.87%;30年来NDVI 5年均值增加了1.11倍,增幅最大的是神木市,最小的是托克托县;与1999年相比,2020年晋陕蒙接壤地区实现了水土流失面积、强度双下降,水土流失面积减幅达到47.22%;沙漠生态治理、退耕还林还草、各类水土保持措施的实施对晋陕蒙接壤地区生态环境治理有较大影响,城市发展、矿产资源开发、配套设施建设对该区域生态环境造成较大压力,但相关监管力度的不断提升使人为水土流失得到有效遏制。

高光谱研究不同施肥条件对冬小麦冠层光谱的影响

高光谱定量研究土壤养分含量和冬小麦冠层光谱特征之间的关系,可为冬小麦养分丰缺监测和科学合理指导施肥方案提供理论依据和技术支持。基于35年长期定位试验,研究黄土高原渭北旱塬土壤不同施肥处理对冬小麦冠层不同生育期光谱特征的影响,结果表明:在单一施肥条件下,与不施肥(CK)相比,冬小麦从拔节期到抽穗期,单施P的CR 500,CR 670和CR 550值均高于CK,而单施N和M的光谱反射率显著低于CK。拔节期单施P,N和M的CR 500值分别为CK的1.2倍、74.9%和70.5%;CR 670值分别为CK的1.2倍、66.8%和62.6%;CR 550值分别为CK的1.2倍、76.2%和76.9%。冬小麦抽穗期各处理反射特征峰谷比拔节期明显增强,单施P,N和M的CR 500值分别为CK的1.2倍、81.0%和53.5%;CR 670值分别为CK的1.3倍、76.8%和40.6%;CR 550值分别为CK的1.2倍、78.5%和63.4%。冬小麦至灌浆期,各处理反射特征峰谷均明显减弱;至成熟期,不同施肥处理下冬小麦光谱的“峰谷”差异不再明显。包络线去除后单一施肥条件下的红谷光谱特征表明,除成熟期外,单施P的冬小麦红谷面积(A)、红谷左面积(AL)和吸收峰对称度(S)均高于CK,单施N和M均低于CK。在组合施肥条件下,所有施氮组合NMP,NP和NM均表现出相似的规律,在可见光波段红、蓝光吸收谷深度和绿光反射峰值以及近红外波段的光谱反射率均显著低于CK;PM组合光谱反射特征值略低于CK。与CK相比,冬小麦从拔节期到抽穗期,PM组合处理光谱反射率特征值略低于CK;NM,NPM和NP处理光谱反射率特征值之间差异较小但显著低于CK。NM,NPM和NP处理的CR 500值分别为CK的25.85%,27.99%和26.07%;CR 670值分别为CK的12.56%,13.27%和13.98%;CR 550值分别为CK的33.39%,35.38%和37.04%。而PM处理CR 500,CR 670和CR 550值分别为CK的67.52%,55.69%和79.40%。冬小麦至灌浆期,各组合处理反射特征峰谷较抽穗期均明显减弱;冬小麦至成熟期,不同施肥组合处理之间的光谱反射吸收特征差异不明显,但均显著低于CK。连续统去除后组合施肥条件下的红谷光谱特征表明,各生长期冬小麦红谷面积(A)CK最大,PM处理次之,NM处理最小。

基于视场角原理的淤地坝技术指标测量方法

淤地坝是黄土高原治理水土流失的一项重要措施,研究淤地坝技术指标高效精准的测量方法,掌握其复杂运行环境下技术参数的变化情况,为淤地坝稳定性动态评估、运行管理提供技术数据。本文基于视场角原理,构建淤地坝长度、面积、高度和坡度4类数学几何模型,并设计特征图像采集与筛选、特征目标解译与数据提取方案,开展了淤地坝技术指标的实例测量研究。本文构建的测量方法最大误差为-3.48%,不同类型指标测量精度存在差异,坝顶长、坝顶宽、输水涵管和淤积高程测量误差相对最小,平均误差在1%以下;溢洪道、明渠等指标平均误差在2%以下;坝高、淤地面积及坝坡比等指标平均误差在3.5%以下。本文提出的淤地坝技术指标测量方法设计合理,测量误差较小,具备高效、精准的测量特点。

浅谈西部地区已建成并正在运行的校园网评价

西部地区学校经费普遍不足，所以，非常有必要找到一些普遍适用的评价依据，从学校工作对校园网的需求、管理和使用的角度予以评价。

1986—2021年黄河流域地表水体面积的时空变化特征

黄河流域水资源短缺,开展地表水体面积的动态监测,有助于明晰流域水资源的分布状况与变化趋势,对深入理解气候变化和人类活动对水资源的影响、保障流域生态安全具有重要的科学意义。本研究基于Google Earth Engine(GEE)云平台,利用混合指数算法,分析1986—2021年黄河流域地表水体面积的空间格局与变化特征,并揭示了流域地表水体面积变化的驱动因素。结果表明:基于混合指数的水体提取算法总体识别精度为97.5%;相比现有部分水体数据产品,本算法在一定程度上能保证水域整体的完整性。黄河流域上、中、下游地区的地表水体面积分别占流域地表水体总面积的71.7%、18.4%、9.9%。1986—2021年间,流域地表水体面积总体呈上升趋势,共增加3163.6 km^(2),上、中、下游地区流域地表水体面积分别增加72.0%、22.4%、5.6%。降水量的增多是流域水体面积增加的主要原因,其贡献率为55%;植被恢复、兴建水利工程等对流域水体面积起增加作用;人类取水活动的加剧对流域水体面积起减少作用。