为了提高无人机遥感对冬小麦叶面积指数(leaf area index,LAI)反演模型的精度与泛化能力,该研究利用无人机搭载多光谱相机获取不同氮素处理和不同复种方式的冬小麦生长实测数据,结合PROSAIL辐射传输模型生成包含机理信息的模拟数据,基...为了提高无人机遥感对冬小麦叶面积指数(leaf area index,LAI)反演模型的精度与泛化能力,该研究利用无人机搭载多光谱相机获取不同氮素处理和不同复种方式的冬小麦生长实测数据,结合PROSAIL辐射传输模型生成包含机理信息的模拟数据,基于不同组合方式建立了5种LAI反演混合数据集,结合多种机器学习方法,以期构建经验与机理相结合的LAI高精度反演模型。由于LAI反演受近红外波段(near infrared,NIR)反射率影响大,该研究筛选7种与NIR波段相关的植被指数提取冬小麦光谱特征,构建与混合数据集LAI的相关系数矩阵,进一步探究不同光谱特征对冬小麦LAI的影响程度。在此基础上,采用具有代表性和普适性的4种机器学习方法,即贝叶斯岭回归模型、线性回归模型、弹性网络模型和支持向量回归模型,构建不同冬小麦LAI反演模型,用以评估基于半经验半机理数据反演冬小麦LAI的可行性,进一步探索其对不同氮素水平和复种方式的冬小麦长势评估能力。结果表明:1)筛选的与NIR波段相关的植被指数与冬小麦LAI之间存在较强的相关性,其中归一化差异植被指数、增强植被指数、归一化差异红边指数、比值植被指数、红边叶绿素植被指数、土壤调节植被指数与LAI呈正相关,结构不敏感色素植被指数与LAI呈负相关;2)辐射传输模型中体现了冬小麦LAI影响太阳光线传播的机理,结果表明,与实测数据混合建立的模型,具有较强的鲁棒性和泛化能力。相比于其他3种模型,支持向量回归模型在各种数据组合下均取得了较好的LAI预测性能,在C1、C2、C3、C4这4种训练-测试组合的训练集中R^(2)依次为0.86、0.87、0.88、0.91,RMSE依次为0.47、0.45、0.45、0.41;在测试集的R^(2)依次为0.85、0.19、0.89、0.87,RMSE依次为0.45、1.31、0.49、0.50;3)使用支持向量机生成试验区LAI反演图,对4种氮素水平和2种复种方式的冬小麦长势评估,结果表明,适当的施加氮素处理能提高冬小麦LAI值,麦-豆复种方式下的冬小麦LAI值普遍高于麦-玉复种的LAI值。该研究为冬小麦LAI的反演提供了一种有效的方法,并为高效评估冬小麦长势研究提供了参考。展开更多
水分和氮肥是制约旱地农业生产的重要因素。基于2013—2022年内蒙古自治区突泉春玉米发育期、单产和田间管理数据,对农业生产系统模型(agricultural production system simulator,APSIM)调参验证;基于验证后的模型,结合1981—2022年突...水分和氮肥是制约旱地农业生产的重要因素。基于2013—2022年内蒙古自治区突泉春玉米发育期、单产和田间管理数据,对农业生产系统模型(agricultural production system simulator,APSIM)调参验证;基于验证后的模型,结合1981—2022年突泉气象数据,设计不同水分亏缺程度下水氮管理情景,以春玉米单产、水氮用量和效率为指标,提出春玉米最优水氮管理措施,并分析不同降水年型下春玉米适宜灌溉量和施氮量。结果表明:APSIM对春玉米出苗-开花日数、出苗-成熟日数和单产模拟值与实测值的归一化均方根误差分别为1.3%、1.2%和2.8%,APSIM可定量模拟春玉米发育期和单产。综合春玉米单产、灌溉量、施氮量、水分生产力和氮肥农学效率,最优管理措施为0~100 cm土壤剖面深度下水分亏缺程度为60%时补充灌溉,灌溉量为171.0 mm,施氮量为197.8 kg·hm^(-2)。当春玉米生长季降水量为200~400、401~600 mm和601~800 mm时,适宜的灌溉量分别为233.0~283.5、110.5~148.4 mm和125.0~155.0 mm,施氮量分别为176.9~219.3、218.3~241.5 kg·hm^(-2)和211.8~249.9 kg·hm^(-2)。展开更多
在碳中和、碳达峰的目标推动下,绿色低碳的生产和生活方式是我国碳减排的重要路径之一。家庭消费碳排放已成为家庭碳排放的重要来源,国内外学者对家庭消费碳排放的研究也不断深入。为了整体把握和深入了解家庭消费碳排放的研究热点及演...在碳中和、碳达峰的目标推动下,绿色低碳的生产和生活方式是我国碳减排的重要路径之一。家庭消费碳排放已成为家庭碳排放的重要来源,国内外学者对家庭消费碳排放的研究也不断深入。为了整体把握和深入了解家庭消费碳排放的研究热点及演进趋势,以Web of Science(WOS)和中国知网(CNKI)为数据库,使用CiteSpace软件来揭示国内外家庭消费碳排放的研究进展。结果显示:(1)发文时间和数量特征上,国外发文一直保持较高的发文量和增长趋势,但国内发文量较低,增长较为平缓。我国学者在国外发文较多,其次是美国和英国。各国之间的合作较多,多数作者的发文量较少,作者之间的合作比较频繁。(2)从研究热点来看,碳排放、能源消费和家庭碳足迹出现的频次较高。主要研究包括家庭消费碳排放的测算、影响因素分解及驱动机制等方面。(3)从研究趋势来看,家庭消费碳排放的研究逐渐向影响因素进行挖掘,并在异质性视角下进行探索。在研究对象、研究方法和研究视角方面的探索是未来的发展趋势,家庭消费碳排放的研究应加强国内外合作,为实现“双碳”目标提供理论和数据支撑。展开更多
Objective To explore the influence of secular trends in body height and weight on the prevalence of overweight and obesity among Chinese children and adolescents. Methods The data were obtained from five cross-section...Objective To explore the influence of secular trends in body height and weight on the prevalence of overweight and obesity among Chinese children and adolescents. Methods The data were obtained from five cross-sectional Chinese National Surveys on Students' Constitution and Health. Overweight/obesity was defined as BMI-for-age Z-score of per the Wold Health Organization (WHO) reference values. Body height and weight for each sex and age were standardized to those reported in 1985 (standardized height" SHY, standardized weight: SWY) and for each sex and year at age 7 (standardized height: SHA; standardized weight: SWA) using the Z-score method. Results The prevalence of overweight/obesity in Chinese children was 20.2% among boys and 10.7% among girls in 2010 and increased continuously from 1985 to 2010. Among boys and girls of normal weight, SHY and SHA were significantly greater than SWY and SWA, respectively (P 〈 0.001). Among boys and girls with overweight/obesity, SHY was significantly lower than SWY (P 〈 0.001), and showed an obvious decreasing trend after age 12. SHA was lower than SWA among overweight boys aged 7-8 years and girls aged 7-9 years. SHY/SHW and SHA/SWA among normal-weight groups were greater than among overweight and obese groups (P 〈 0.001). Conclusion The continuous increase in the prevalence of overweight/obesity among Chinese children may be related to a rapid increase in body weight before age 9 and lack of secular increase in body height after age 12.展开更多
文摘为了提高无人机遥感对冬小麦叶面积指数(leaf area index,LAI)反演模型的精度与泛化能力,该研究利用无人机搭载多光谱相机获取不同氮素处理和不同复种方式的冬小麦生长实测数据,结合PROSAIL辐射传输模型生成包含机理信息的模拟数据,基于不同组合方式建立了5种LAI反演混合数据集,结合多种机器学习方法,以期构建经验与机理相结合的LAI高精度反演模型。由于LAI反演受近红外波段(near infrared,NIR)反射率影响大,该研究筛选7种与NIR波段相关的植被指数提取冬小麦光谱特征,构建与混合数据集LAI的相关系数矩阵,进一步探究不同光谱特征对冬小麦LAI的影响程度。在此基础上,采用具有代表性和普适性的4种机器学习方法,即贝叶斯岭回归模型、线性回归模型、弹性网络模型和支持向量回归模型,构建不同冬小麦LAI反演模型,用以评估基于半经验半机理数据反演冬小麦LAI的可行性,进一步探索其对不同氮素水平和复种方式的冬小麦长势评估能力。结果表明:1)筛选的与NIR波段相关的植被指数与冬小麦LAI之间存在较强的相关性,其中归一化差异植被指数、增强植被指数、归一化差异红边指数、比值植被指数、红边叶绿素植被指数、土壤调节植被指数与LAI呈正相关,结构不敏感色素植被指数与LAI呈负相关;2)辐射传输模型中体现了冬小麦LAI影响太阳光线传播的机理,结果表明,与实测数据混合建立的模型,具有较强的鲁棒性和泛化能力。相比于其他3种模型,支持向量回归模型在各种数据组合下均取得了较好的LAI预测性能,在C1、C2、C3、C4这4种训练-测试组合的训练集中R^(2)依次为0.86、0.87、0.88、0.91,RMSE依次为0.47、0.45、0.45、0.41;在测试集的R^(2)依次为0.85、0.19、0.89、0.87,RMSE依次为0.45、1.31、0.49、0.50;3)使用支持向量机生成试验区LAI反演图,对4种氮素水平和2种复种方式的冬小麦长势评估,结果表明,适当的施加氮素处理能提高冬小麦LAI值,麦-豆复种方式下的冬小麦LAI值普遍高于麦-玉复种的LAI值。该研究为冬小麦LAI的反演提供了一种有效的方法,并为高效评估冬小麦长势研究提供了参考。
文摘在碳中和、碳达峰的目标推动下,绿色低碳的生产和生活方式是我国碳减排的重要路径之一。家庭消费碳排放已成为家庭碳排放的重要来源,国内外学者对家庭消费碳排放的研究也不断深入。为了整体把握和深入了解家庭消费碳排放的研究热点及演进趋势,以Web of Science(WOS)和中国知网(CNKI)为数据库,使用CiteSpace软件来揭示国内外家庭消费碳排放的研究进展。结果显示:(1)发文时间和数量特征上,国外发文一直保持较高的发文量和增长趋势,但国内发文量较低,增长较为平缓。我国学者在国外发文较多,其次是美国和英国。各国之间的合作较多,多数作者的发文量较少,作者之间的合作比较频繁。(2)从研究热点来看,碳排放、能源消费和家庭碳足迹出现的频次较高。主要研究包括家庭消费碳排放的测算、影响因素分解及驱动机制等方面。(3)从研究趋势来看,家庭消费碳排放的研究逐渐向影响因素进行挖掘,并在异质性视角下进行探索。在研究对象、研究方法和研究视角方面的探索是未来的发展趋势,家庭消费碳排放的研究应加强国内外合作,为实现“双碳”目标提供理论和数据支撑。
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(81502823)
文摘Objective To explore the influence of secular trends in body height and weight on the prevalence of overweight and obesity among Chinese children and adolescents. Methods The data were obtained from five cross-sectional Chinese National Surveys on Students' Constitution and Health. Overweight/obesity was defined as BMI-for-age Z-score of per the Wold Health Organization (WHO) reference values. Body height and weight for each sex and age were standardized to those reported in 1985 (standardized height" SHY, standardized weight: SWY) and for each sex and year at age 7 (standardized height: SHA; standardized weight: SWA) using the Z-score method. Results The prevalence of overweight/obesity in Chinese children was 20.2% among boys and 10.7% among girls in 2010 and increased continuously from 1985 to 2010. Among boys and girls of normal weight, SHY and SHA were significantly greater than SWY and SWA, respectively (P 〈 0.001). Among boys and girls with overweight/obesity, SHY was significantly lower than SWY (P 〈 0.001), and showed an obvious decreasing trend after age 12. SHA was lower than SWA among overweight boys aged 7-8 years and girls aged 7-9 years. SHY/SHW and SHA/SWA among normal-weight groups were greater than among overweight and obese groups (P 〈 0.001). Conclusion The continuous increase in the prevalence of overweight/obesity among Chinese children may be related to a rapid increase in body weight before age 9 and lack of secular increase in body height after age 12.