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Underwater Terrain Image Stitching Based on Spatial Gradient Feature Block 被引量:1
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作者 Zhenzhou Wang Jiashuo Li +1 位作者 Xiang Wang Xuanhao Niu 《Computers, Materials & Continua》 SCIE EI 2022年第8期4157-4171,共15页
At present,underwater terrain images are all strip-shaped small fragment images preprocessed by the side-scan sonar imaging system.However,the processed underwater terrain images have inconspicuous and few feature poi... At present,underwater terrain images are all strip-shaped small fragment images preprocessed by the side-scan sonar imaging system.However,the processed underwater terrain images have inconspicuous and few feature points.In order to better realize the stitching of underwater terrain images and solve the problems of slow traditional image stitching speed,we proposed an improved algorithm for underwater terrain image stitching based on spatial gradient feature block.First,the spatial gradient fuzzy C-Means algorithm is used to divide the underwater terrain image into feature blocks with the fusion of spatial gradient information.The accelerated-KAZE(AKAZE)algorithm is used to combine the feature block information to match the reference image and the target image.Then,the random sample consensus(RANSAC)is applied to optimize the matching results.Finally,image fusion is performed with the global homography and the optimal seam-line method to improve the accuracy of image overlay fusion.The experimental results show that the proposed method in this paper effectively divides images into feature blocks by combining spatial information and gradient information,which not only solves the problem of stitching failure of underwater terrain images due to unobvious features,and further reduces the sensitivity to noise,but also effectively reduces the iterative calculation in the feature point matching process of the traditional method,and improves the stitching speed.Ghosting and shape warping are significantly eliminated by re-optimizing the overlap of the image. 展开更多
关键词 Underwater terrain images image stitching feature block fuzzy C-means spatial gradient information A-KAZE
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Inversion of gravity gradient data based on spatial gradient weighting
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作者 JIANG DanDan YU Ping +1 位作者 LIN Song GAO Xiuhe 《Global Geology》 2018年第4期245-251,共7页
Compared with traditional gravity measurement data,gravity gradient tensor data contain more high frequency information,which can be used to understand the earth's interior structure,mineral resources distribution... Compared with traditional gravity measurement data,gravity gradient tensor data contain more high frequency information,which can be used to understand the earth's interior structure,mineral resources distribution etc. In this study,the authors present an algorithm for inverting gravity gradiometer data to recover the three-dimensional( 3-D) distributions of density. Spatial gradient weighting was used to constrain the extent of the body horizontally and vertically. A more accurate inversion result can be obtained by combining the prior information into the weighting function and applying it in inversion. This method was tested on synthetic models and the inverted results showed that the resolution was significantly improved. Moreover,the algorithm was applied to the inversion of empirical data from a salt dome located in Texas,USA,which demonstrated the validity of the proposed method. 展开更多
关键词 GRAVITY gradient DATA spatial gradient weighting 3-D INVERSION
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Investigation of the electrical conductivity beneath China using geomagnetic spatial gradient method
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作者 范国华 姚同起 +1 位作者 顾左文 朱克佳 《Acta Seismologica Sinica(English Edition)》 CSCD 1997年第2期61-65,67-72,共11页
The data of the year 1992 from 25 geomagnetic observatories affiliated to the geomagnetic network of State Seismological Bureau of China were processed using the principle of geomagnetic spatial gradient method. Throu... The data of the year 1992 from 25 geomagnetic observatories affiliated to the geomagnetic network of State Seismological Bureau of China were processed using the principle of geomagnetic spatial gradient method. Through finding out the polynomial form of optimum fitting, comparatively good C values for four harmonic components of diurnal variations were obtained. By using the inverse method of non linear underdetermined problem, the electrical conductivity structures under the observatories were investgated. It is shown that there are differences of the C values and conductivity structures in the deep underground under the south western part and northern parts and other parts of China. We studied the possibility of improving the gradient method for investigation of the deep underground conductivity structure, and it is indicated that the gradient method is hopeful in the investigation of earth′s deep conductivity structure and the applied studies concerned. 展开更多
关键词 gradient method induction length OUTLIER horizontal spatial wavelength inverse method of underdetermined problem
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Flashover Probability of Wind Turbine Blade and Impact of Strong Electromagnetic Pulse from Lightning Strikes on Wind Turbine Safety
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作者 Lixin YAO Bin XIAO +5 位作者 Jianwen ZHANG Weixiang FENG Renhong GUO Zengru YANG Chunliang ZHANG Hui YANG 《Meteorological and Environmental Research》 2024年第1期62-66,共5页
This paper systematically studies the flashover probability of wind turbine blade lightning arrester and the impact of strong electromagnetic pulses on the local and surrounding wind turbines during lightning strikes.... This paper systematically studies the flashover probability of wind turbine blade lightning arrester and the impact of strong electromagnetic pulses on the local and surrounding wind turbines during lightning strikes.The research results indicate that the flashover probability of direct lightning strikes by the wind turbine blade lightning arrester is almost negligible,and the strong electromagnetic pulse of wind turbine blade during lightning strikes has a serious impact on the electronic equipment of the machine,while the impact on the surrounding wind turbine is relatively small.At the same time,the calculation formula for the reflection of lightning current on the carbon brush between the wind turbine hub and the engine compartment during the flashing of the wind turbine blades is provided,and the calculation method for calculating the spatial gradient distribution of electromagnetic field intensity using Biot-Savart Law theorem is applied.The limitations of using wind turbine blades for lightning protection are pointed out,and a technical route for achieving wind turbine lightning safety is proposed,which can be used as a reference for wind turbine lightning protection technicians. 展开更多
关键词 Wind turbine Flashover probability of blade lightning arrester spatial gradient of electromagnetic field intensity Technical route
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土地利用与城市轨道交通客流的非线性关系
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作者 魏丽英 石晶晶 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期43-51,共9页
城市轨道交通站点影响范围内土地利用对客流影响具有时空分异特征且存在类型差异,为针对性探讨不同站点两者的复杂非线性关系,提出一种基于土地利用空间分布规律、对站点实际影响范围进行差异化识别的方法;并通过分时段多尺度地理加权回... 城市轨道交通站点影响范围内土地利用对客流影响具有时空分异特征且存在类型差异,为针对性探讨不同站点两者的复杂非线性关系,提出一种基于土地利用空间分布规律、对站点实际影响范围进行差异化识别的方法;并通过分时段多尺度地理加权回归,获取能够表征土地利用对客流影响时空变化特征的站点聚类指标,采用K-means++算法将研究区域内的站点划分为4类;进而基于改进的梯度提升决策树模型分类定量探讨不同类别下土地利用与轨道交通客流的复杂非线性关系。研究表明:通过捕捉不同站点土地利用与客流的时空分异特征对站点进行分类识别,可有效提升两者非线性关系模型的解释度。根据模型输出结果,发现不同类别站点影响轨道交通客流的关键土地利用要素不同,第1类中关键变量为相对重要性分别为61.35%和30.08%的公交站点数量和慢行密度;第4类的情况类似但相对数值有所变化,公交站点数量的相对重要性由61.35%下降至30.31%;建筑密度在第2类中以66.57%的相对重要度占据最大比例;但在第3类中仅占5.59%。此外,不同类别站点影响范围内土地利用与轨道交通客流的关系存在较为显著且各异的阈值效应。研究表明,对于不同类别站点的用地开发应各有侧重,且应结合实际将土地利用设计指标控制在相应的合理范围内。研究为差异化的站点周边土地利用开发策略的制定提供了理论支持和量化指导。 展开更多
关键词 多尺度地理加权回归 土地利用 空间差异性 阈值效应 梯度提升决策树 轨道交通客流
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基于北斗GEO卫星观测的桂林地区TEC空间梯度研究
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作者 袁干 尹凡 +2 位作者 熊超 高顺祖 闫旭 《导航定位与授时》 CSCD 2024年第4期107-115,共9页
小尺度的总电子含量(TEC)梯度异常会显著影响区域电离层模型以及地基增强系统(GBAS)的精度。因此,为了提高区域电离层模型的准确性和GBAS导航定位的精度,深入研究小尺度的TEC空间梯度显得尤为重要。为了研究中小尺度的空间梯度,利用2019... 小尺度的总电子含量(TEC)梯度异常会显著影响区域电离层模型以及地基增强系统(GBAS)的精度。因此,为了提高区域电离层模型的准确性和GBAS导航定位的精度,深入研究小尺度的TEC空间梯度显得尤为重要。为了研究中小尺度的空间梯度,利用2019—2022年间桂林地区全球卫星导航系统(GNSS)接收机的北斗地球静止轨道(GEO)卫星数据,对中国低纬地区(23°N 107.9°~113.1°E)电离层的TEC空间梯度进行研究分析。根据3颗北斗GEO卫星对地形成的3个相邻穿刺点(从西至东,依次编号为C02,C03,C01)的TEC观测值,构成C02-C03与C03-C01两个约为300 km尺度区域(107.9°~110.3°E,110.3°~113.1°E)的TEC梯度观测。统计结果显示,C02-C03区域的空间梯度基本为西向;而C03-C01区域的空间梯度在1~4月与9~12月为东向,5~8月为西向。这表明2个相邻区域的空间梯度在季节变化上存在差异,揭示了中小尺度空间梯度具有显著的局地效应。此外,地方时差并非空间梯度事件的主要原因。在太阳活动高年,背景TEC较高,空间梯度事件更易发生。梯度事件发生率的半年变化是TEC半年异常的体现。空间梯度事件在不同地磁条件下的发生率相似。 展开更多
关键词 局地效应 载波相位平滑伪距 总电子含量 空间梯度
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长白山园池湖岸湿地生态系统碳氮储量沿环境梯度空间分异规律
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作者 孙梓淇 牟长城 +2 位作者 王婷 李美霖 王文婧 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期34-46,共13页
【目的】探究湖泊沿岸湿地生态系统碳氮储量沿湖岸至高地的空间分异规律及形成机制,将有助于减少湿地碳储量估算的不确定性。【方法】采用相对生长方程、碳/氮分析仪,同步测定长白山园池沿湖岸至高地环境梯度依次分布的6种沼泽类型(芦... 【目的】探究湖泊沿岸湿地生态系统碳氮储量沿湖岸至高地的空间分异规律及形成机制,将有助于减少湿地碳储量估算的不确定性。【方法】采用相对生长方程、碳/氮分析仪,同步测定长白山园池沿湖岸至高地环境梯度依次分布的6种沼泽类型(芦苇沼泽L、草丛沼泽C、杜香沼泽D、落叶松泥炭藓沼泽LN、落叶松藓类沼泽LX、落叶松苔草沼泽LT)的生态系统碳、氮储量(植被和土壤)及其相关环境因子(水位、水位波动幅度、土壤有机质、全氮和全磷等),揭示其空间分异规律及其形成机制。【结果】(1)植被碳、氮储量(2.17~69.98 t/hm^(2)和0.058~0.940 t/hm^(2))沿湖岸至高地环境梯度均呈递增规律(LT≈LX>LN>D>C>L),且均以优势植被层占主体地位(73.72%~93.37%和71.57%~85.24%);(2)土壤碳、氮储量(67.45~243.21 t/hm^(2)和2.44~13.53 t/hm^(2))沿该环境梯度呈阶梯式递减规律(L>C>D≈LN>LX≈LT)且其碳储量垂直空间分异存在先恒定后递减(L)、先增后降(C、D和LN)和递减(LX和LT)3种类型,其氮储量垂直空间分异与碳储量基本一致(仅C和LX略有不同);(3)生态系统碳、氮储量(122.20~245.38 t/hm^(2)和3.31~13.58 t/hm^(2))沿该环境梯度分别呈先降低后恒定型或阶梯式递减型变化规律,且其土壤碳、氮储量占比呈递减趋势(50.27%~99.11%和73.48%~99.57%),而植被碳、氮储量占比却呈递增趋势(0.89%~49.73%和0.43%~26.52%);(4)生态系统碳储量在湖岸至高地水分环境梯度的下、中、上部生境地段依次受水位促进、水位抑制和水位波动幅度抑制,而氮储量在相应生境地段上依次受水位促进、水位波动幅度抑制和土壤全氮促进。【结论】园池沿岸湿地生态系统碳氮储量沿湖岸至高地水分环境梯度存在明显的空间分异规律,且其形成机制为微地形引起的水位梯度和植被类型分布决定着各沼泽类型的碳氮储存能力,故准确测定湖岸带各沼泽类型碳氮储量将有助于减少集水区尺度上碳氮储量估算的不确定性。 展开更多
关键词 生态系统 湖泊湿地 碳氮储量 环境梯度 空间分异规律
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多尺度耦合经验正交分解法反演海洋次表层温盐结构
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作者 张明琪 徐永生 杨树国 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-12,共12页
针对提升利用卫星观测海面信息重构三维温盐场精度的问题,本文提出了一种基于多尺度耦合正交分解的三维温盐场重构方法。该方法利用多尺度耦合正交分解对历史温盐剖面进行从大尺度到小尺度的迭代分解,以分层提取不同尺度三维温盐场的特... 针对提升利用卫星观测海面信息重构三维温盐场精度的问题,本文提出了一种基于多尺度耦合正交分解的三维温盐场重构方法。该方法利用多尺度耦合正交分解对历史温盐剖面进行从大尺度到小尺度的迭代分解,以分层提取不同尺度三维温盐场的特征信息,然后分别建立海洋表面卫星观测与不同尺度的三维温盐场特征信息的重构模型,从而达到三维温盐场重构的目的。本文分别利用多尺度耦合正交分解法与单层正交分解法进行三维温盐场重构,结果显示,多尺度耦合正交分解优于单层正交分解法,且随着分解的层次不断细化,重构温盐场的精度及其垂直梯度精度均呈现明显的提升,其中组合4精度提升程度最高,分别提升了25.57%和27.58%;同时,对比HYCOM模式数据,多尺度耦合正交分解重构方法能有效地捕捉次表层海洋的空间特征信息。总体上,本文耦合经验正交分解法反演的温盐场与Argo温盐场偏差较小,反演精度较好,在空间分布上趋于一致。 展开更多
关键词 卫星观测 多尺度耦合正交分解 温盐梯度 异常矩阵
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山地城市景观生态风险与人类活动强度的空间关系分析 被引量:2
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作者 韩会庆 黄娅 +4 位作者 张英佳 刘悦 汪俊雯 罗婷 张沿婷 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第5期38-47,68,共11页
在复杂人类活动干扰下,山地城市景观格局变化强烈,影响生态风险水平。为揭示山地城市景观生态风险与人类活动强度之间的空间关系,选择贵阳市作为典型山地城市代表,基于2000年、2010年和2020年的遥感影像和社会经济数据,通过构建景观生... 在复杂人类活动干扰下,山地城市景观格局变化强烈,影响生态风险水平。为揭示山地城市景观生态风险与人类活动强度之间的空间关系,选择贵阳市作为典型山地城市代表,基于2000年、2010年和2020年的遥感影像和社会经济数据,通过构建景观生态风险模型和人类活动强度指数,对贵阳市景观生态风险和人类活动强度的空间关系进行研究。结果表明:2000—2020年间,贵阳市景观生态风险呈下降趋势,人类活动强度呈增加趋势,低坡度带的景观生态风险水平变化量明显高于其他坡度带的,但各坡度带的人类活动强度变化差异相对较小;中南部地区的景观生态风险和人类活动强度的变化特征明显有别于北部、西部和东部地区的;景观生态风险与人类活动强度整体上表现出负相关关系,在不同坡度带存在明显异质性;控制坡地人类活动强度、加大生态治理工程实施力度、提高土地节约集约利用水平是今后山地城市景观管理和人类活动调控的主要方向。该研究成果可为山地城市景观管理、人类活动调控提供参考。 展开更多
关键词 景观生态风险 人类活动 变化 空间关系 地形梯度
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基于空间偏振混叠特性的红外偏振视频目标跟踪
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作者 乔新博 赵永强 张景程 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3274-3287,共14页
基于分焦平面的红外偏振摄像仪体积小、实时性好、精确度高,并能有效应对复杂天候与红外伪装等干扰,但输出的偏振马赛克视频需要去马赛克并计算偏振参数,这种耗时较长且存在误差的处理方式限制了该设备在实时目标跟踪领域的应用。为解... 基于分焦平面的红外偏振摄像仪体积小、实时性好、精确度高,并能有效应对复杂天候与红外伪装等干扰,但输出的偏振马赛克视频需要去马赛克并计算偏振参数,这种耗时较长且存在误差的处理方式限制了该设备在实时目标跟踪领域的应用。为解决这一问题,分析了红外偏振马赛克图像中空间信息与偏振信息的混叠特性,提出基于空间偏振混叠梯度的马赛克图像空间偏振梯度方向直方图特征。特征利用偏振通道之间的空间相关性,设计空间梯度算子获取图像的空间信息,并利用偏振伪全色图像与偏振通道之间的关联性设计偏振梯度算子,结合图像空间信息与偏振信息构建目标特征。将该特征应用于AutoTrack目标跟踪方法,实现了基于空间-偏振混叠信息的实时红外偏振视频目标跟踪。在实拍的红外偏振马赛克视频数据上的实验结果表明,该特征提取方法可提高红外偏振图像的目标跟踪实时性和准确性,并有效利用马赛克图像的偏振信息。 展开更多
关键词 偏振图像 特征提取 目标跟踪 空间偏振混叠梯度
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Dynamics of Spiral Wave Tip in Excitable Media with Gradient Parameter 被引量:1
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作者 DENG Bin-Wen ZHANG Guo-Yong CHEN Yong 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2009年第7期173-179,共7页
Using a Barkley model as an example, we study spirM waves and spiral tips in a gradient excitable medium. The gradient distribution of parameters is introduced to depict the inhomogeneous medium. It is found that the ... Using a Barkley model as an example, we study spirM waves and spiral tips in a gradient excitable medium. The gradient distribution of parameters is introduced to depict the inhomogeneous medium. It is found that the parameter fluctuations play an important role in the morphology of spiral pattern and the movements of spiral tips. For varied gradient parameters, it is observed that there exist three kinds of spiral behaviors, stable rotation, rebound of spiral tip from the boundary, and spiral breakup. 展开更多
关键词 spiral wave spatial gradient Barkley model
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长江流域城镇化对生境质量的影响梯度差异研究 被引量:1
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作者 杨立言 陈万旭 +2 位作者 曾杰 王官政 原晋涛 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4038-4050,共13页
作为我国最大的流域,长江流域城镇化对生境质量的影响呈现出明显的沿江梯度差异。揭示城镇化对生境质量影响的梯度差异对长江大保护以及生境修复差异化管控措施的制定具有重要意义。然而,城镇化对生境质量影响的沿江梯度差异规律仍然不... 作为我国最大的流域,长江流域城镇化对生境质量的影响呈现出明显的沿江梯度差异。揭示城镇化对生境质量影响的梯度差异对长江大保护以及生境修复差异化管控措施的制定具有重要意义。然而,城镇化对生境质量影响的沿江梯度差异规律仍然不清楚。基于此,沿长江建立了三个缓冲梯度,并基于多源数据,借助一系列动态分布和空间回归分析方法分析了2000年、2010年和2020年城镇化对生境质量影响的梯度差异规律。结果表明:(1)长江流域的生境质量沿缓冲梯度先减少后增加,且在不同梯度区间内均随时间发生恶化,而城镇化水平沿缓冲梯度不断降低,但在不同梯度区间随时间发生了剧烈增长;(2)不同梯度区间生境质量的区域内差异以及区域间差异均不断增加,超变密度是区域差异的主要来源,且不同梯度区间生境质量的转移趋势也具有较大差异;(3)城镇化水平与生境质量以负相关为主,且城镇化对生境质量的负向影响沿着缓冲梯度不断增强,但随时间均有所减弱。针对长江流域地区的生境治理,应当充分考虑生境质量及其影响因素的梯度差异,以支持差异化生境保护政策与措施的制定与实施。 展开更多
关键词 生境质量 城镇化 梯度差异 空间分析 动态分布 长江流域
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电离层层析辅助等离子体泡的TEC空间梯度研究
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作者 尹萍 纵瑞龙 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期119-127,共9页
在严重的电离层活动时,发生的极端电离层扰动会对GNSS地基增强系统(Ground-based Augmentation Systems, GBAS)的用户构成完好性威胁,例如中国低纬地区出现的等离子体泡现象。本文针对等离子体泡造成的TEC空间梯度展开研究,提出了一种... 在严重的电离层活动时,发生的极端电离层扰动会对GNSS地基增强系统(Ground-based Augmentation Systems, GBAS)的用户构成完好性威胁,例如中国低纬地区出现的等离子体泡现象。本文针对等离子体泡造成的TEC空间梯度展开研究,提出了一种电离层层析辅助研究等离子体泡造成的TEC空间梯度的方法。首先,通过多分辨率电离层层析成像技术重构中国及周边中低纬地区在2017-09-08T12:00—17:00UT扰动最强烈时段的电离层层析图像,发现该时段内中国低纬地区出现电子密度耗竭的等离子体泡现象;其次,利用短基线双站法和时间步长法两种方法计算等离子体泡附近区域TEC空间梯度;最后,结合两者进行比较研究,验证了较大的TEC空间梯度往往存在于等离子体泡的侧壁周围,如本文在14:06UT出现在香港空域附近的最大TEC空间梯度为133.16 mm/km。同时还可以看出:层析反演的电离层图像不仅能直观地分析等离子体泡的三维电子密度分布,还可以帮助发现TEC空间大梯度产生的原因。 展开更多
关键词 电离层层析 等离子体泡 TEC空间梯度 短基线双站法 时间步长法
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基于地形梯度的典型绿洲城市土地利用时空演变及其驱动因素
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作者 周建伟 吴华 +3 位作者 赵鑫永 许童 郭齐韵 李佳潼 《西北师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第4期58-66,共9页
基于高精度土地利用数据,依托地形因子、地理探测器和PLUS模型分析土地利用的地形梯度变化,并揭示其空间分异和变化的驱动因素.结果显示:1990—2020年乌鲁木齐土地利用以草地和未利用地为主,二者占83.49%以上,土地利用呈草地和耕地减少... 基于高精度土地利用数据,依托地形因子、地理探测器和PLUS模型分析土地利用的地形梯度变化,并揭示其空间分异和变化的驱动因素.结果显示:1990—2020年乌鲁木齐土地利用以草地和未利用地为主,二者占83.49%以上,土地利用呈草地和耕地减少,其余类型扩张的趋势;耕地、水域、建设用地和未利用地高度集中于海拔<1563m、坡度<9.61°及地形起伏度<181m的低平地区;林地集中在海拔1928~2721 m、坡度15.70~47.42°和地形起伏度297~940m的起伏山地;草地广泛分布于海拔<3176m、坡度<39.41°及地形起伏度<647m山麓地带.各类土地利用的面积变化均主要分布于其集中地带,NDVI为土地利用空间分异的主导因子. 展开更多
关键词 土地利用 地形梯度 空间分异 驱动因素 乌鲁木齐
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江西和福建省植被覆盖时空特征及其地形梯度效应
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作者 林莹冰 王小军 +3 位作者 全明英 林杜锐 卢毅 刘光旭 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期290-300,共11页
[目的]探讨华南地区植被覆盖时空特征,为生态系统调查与保护提供参考。[方法]以江西和福建省为例,将1998年、2005年、2010年、2015年、2019年5年的植被覆盖由低到极高划分为6个等级,使用土地利用研究中的动态度、转移等思路分析植被覆... [目的]探讨华南地区植被覆盖时空特征,为生态系统调查与保护提供参考。[方法]以江西和福建省为例,将1998年、2005年、2010年、2015年、2019年5年的植被覆盖由低到极高划分为6个等级,使用土地利用研究中的动态度、转移等思路分析植被覆盖时空特征,并探讨其地形梯度效应。[结果](1)江西和福建植被覆盖以高和极高覆盖为主(78.47%~89.8%),尤其是在内陆山地丘陵区,而沿江、沿海等人口密集的城市区相对较低、面积较小;1998—2019年该区植被覆盖较好且变化的整体趋势仍是增加;最显著变化发生在2010—2015年由高覆盖转移为极高覆盖。(2)地形梯度指数显示,中等植被覆盖及以下主要分布在海拔低于200 m、坡度小于6°、地形位小于0.48的1~2级地形梯度区;较高覆盖及以上较为分散的分布在各地形梯度内,且随着覆盖度增加有向海拔高于200 m、坡度大于6°、地形位大于0.48的3~5级地形梯度区分布趋势。(3)在植被覆盖不变或改善类中,低覆盖转移主要发生在1级地形梯度,较低覆盖和中等覆盖转移主要发生在1~3级地形梯度区,较高覆盖及以上的转移在5类地形梯度均有发生且相对分散;在植被覆盖恶化类中,中等覆盖及以下的转移多发生在1~3级地形梯度区,较高覆盖及以上的转移在5类地形梯度区多有发生且相对分散;转移等级跨度较大的情况多发生在较低等级的地形梯度区。[结论]研究区植被覆盖率较高,植被覆盖变化存在时空差异,生态系统调查与保护需要考虑不同地形梯度下的影响因素。 展开更多
关键词 植被覆盖 时空特征 地形梯度 动态度 弦图 华南
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2013-2022年G市土地利用/覆被变化分析
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作者 欧阳建婷 许铭宇 陈平 《安徽农学通报》 2024年第21期66-70,共5页
为研究G市近十年的土地利用情况,选取2013和2022年的地表覆盖数据作为数据源,借助ArcGIS10.8软件进行镶嵌、裁剪和融合等处理,通过分析土地利用的变化幅度、动态度以及转移情况,了解其土地利用/覆被变化情况。结果显示,与2013年相比,202... 为研究G市近十年的土地利用情况,选取2013和2022年的地表覆盖数据作为数据源,借助ArcGIS10.8软件进行镶嵌、裁剪和融合等处理,通过分析土地利用的变化幅度、动态度以及转移情况,了解其土地利用/覆被变化情况。结果显示,与2013年相比,2022年研究区的耕地、裸地、灌木地和人造地表面积均有所增加,而林地、草地和水体面积呈减少趋势。耕地、灌木地、裸地和人造地表的土地利用动态度指数分别为0.95%、1.46%、6.80%和1.63%,其中裸地的变幅最为明显;林地、草地和水体的土地利用动态度指数分别为-0.73%、-7.28%和-3.10%。总体而言,土地利用转移变化主要体现在林地、人造地表和水体方面,其中部分林地和水体主要向耕地等转变。本研究为土地可持续利用发展提供参考。 展开更多
关键词 土地利用/覆被 空间分析 土地利用渐变 土地利用转换 生态环境
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秦巴山区国土空间格局演变特征及驱动力分析 被引量:1
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作者 尹力 魏伟 +2 位作者 薄立明 张轲 夏俊楠 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期278-293,共16页
[目的]科学认知秦巴山区城镇空间、农业空间和生态空间的时空演化过程与形成机理,是助力全国空间发展格局统筹协调和推动中西部崛起的关键,更是地区高质量转型发展的迫切需求。[方法]基于空间转移矩阵、地形位分析和随机森林回归等方法... [目的]科学认知秦巴山区城镇空间、农业空间和生态空间的时空演化过程与形成机理,是助力全国空间发展格局统筹协调和推动中西部崛起的关键,更是地区高质量转型发展的迫切需求。[方法]基于空间转移矩阵、地形位分析和随机森林回归等方法,从“格局规模―地形位置”2个维度切入,研究2000-2020年间秦巴山区国土空间时空演化特征与驱动机制。[结果](1)近20年秦巴山区城镇剧烈扩张、农业和生态空间持续缩减,占比58.33%的县区人口减少的同时城镇用地依然呈扩张态势,“人口总量―城镇规模”出现严重两极分化;(2)城镇、农业空间“上山爬坡”、生态空间“下谷”现象明显,新增城镇和农业空间平均上移1~2个地形位,下游丹江口水库坝体加高工程对山区整体国土空间分布梯度产生显著影响;(3)“农业空间―生态空间”动态调整置换是秦巴山区主导转换类型,财政支出的影响作用最为显著;农业空间是新增城镇的主要来源,同时秦巴山区城镇退化为农业、生态空间的规模显著;(4)国土开发政策、山地地形属性、交通区位条件和社会经济因素共同制约影响秦巴山区国土空间演化结果,各类型因素在不同转换方向上的作用强度和显著因子数量有明显差异。[结论]推动新增城镇向重点开发区集中,科学引导农业和生态空间顺应地形梯度布局,慎重进行水利工程建设,整体谋划区域“三区三线”布局,将对秦巴山区国土空间格局优化起到积极影响。 展开更多
关键词 国土空间 三区空间 时空格局 地形梯度 驱动机制 秦巴山区
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高寒草甸植物生态化学计量特征的空间格局及其影响因素 被引量:3
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作者 毛军 其曼古丽·帕拉提 +3 位作者 乔福生 胡雷 刘丹 王长庭 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3660-3675,共16页
植物碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量比反映了植物对环境变化的适应。然而,目前关于不同植物功能群如何调节C、N、P含量及其生态化学计量比以适应海拔梯度的变化还不清楚。在青藏高原东南缘高寒草甸选取了60个样点,对不同功能... 植物碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量比反映了植物对环境变化的适应。然而,目前关于不同植物功能群如何调节C、N、P含量及其生态化学计量比以适应海拔梯度的变化还不清楚。在青藏高原东南缘高寒草甸选取了60个样点,对不同功能群(禾本科、莎草科、豆科和杂类草)C、N、P含量及其生态化学计量比(质量比)沿着海拔梯度(3300—3500 m、3500—3700 m、3700—3900 m、3900—4100 m和4100—4300 m)的变化规律及其关键驱动因子进行研究。结果表明:1)不同植物功能群具有一定的生态化学计量学内稳性,各功能群C含量,莎草科和豆科N含量,禾本科、莎草科和杂类草P含量,以及除莎草科C∶P之外的不同功能群C∶P和N∶P随海拔升高变化不显著(P>0.05)。2)禾本科和杂类草植物通过增加N含量适应高海拔环境,即海拔3900—4100和4100—4300 m它们的N含量显著高于其他海拔。4100—4300 m豆科植物P含量显著低于3700—3900 m(P<0.05)是由年平均降水量下降引起的。3)4个功能群C∶N整体上随着海拔增加而下降,表明海拔升高引起植物N素利用效率下降;同时,各植物功能群N∶P均大于16,植物生长受P限制。4)与非豆科植物相比,豆科植物N含量和N∶P高,而C含量和C∶N低。5)冗余分析(RDA)和结构方程模型(SEM)表明,海拔和纬度共同驱动的年平均气温和降水量变化是调控不同植物功能群C、N、P含量及其生态化学计量比的关键因子。综上,海拔梯度上,植物具有增加、降低或保持自身C、N、P含量及其生态化学计量比稳定的生态适应性策略,这种差异因植物功能群的不同而异,因此在构建植物C、N、P生物地球化学模型中应考虑海拔梯度上植物生态适应性策略的差异。 展开更多
关键词 不同海拔梯度 生态化学计量 植物功能群 高寒草甸 空间格局
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巢湖流域景观格局和生态风险的时空分异特征
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作者 王诗琪 周振宏 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第9期70-78,共9页
基于地形位梯度深入探究巢湖流域景观生态风险的分布特征,对于制定小流域生态风险规避措施和未来发展策略具有重要意义。采用景观格局指数和生态风险指数来展示研究区内景观格局和生态风险的演变机理,利用地形位指数和分布指数强化地貌... 基于地形位梯度深入探究巢湖流域景观生态风险的分布特征,对于制定小流域生态风险规避措施和未来发展策略具有重要意义。采用景观格局指数和生态风险指数来展示研究区内景观格局和生态风险的演变机理,利用地形位指数和分布指数强化地貌描述,开展巢湖流域景观格局和生态风险的时空分异研究。结果表明:巢湖流域以低等级地形为主;在低、中低等级地形区内,人类活动干扰逐步增强,景观不规则程度加深;较低风险等级区对于高等级梯度空间具有更强的适应性,而高风险区域更多地分布于低等级地形位;景观生态风险等级变化中,以稳定型为绝对主导分布。巢湖流域在未来规划中要因地施策,注重水生态环境改善,严守生态红线,并防止过度扩张破坏生态。 展开更多
关键词 景观格局 景观生态风险 地形梯度效应 地学信息图谱 时空分异特征 巢湖流域
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立体空间视角下景观生态风险时空演化及影响因素分析
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作者 魏鹏 余敦 +1 位作者 胡海洋 雷凯星 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期250-261,共12页
综合探究修河流域景观生态风险时空演化特征及其影响因素对构筑区域国土空间生态屏障,优化生态风险管理机制具有重要意义。该研究以平原山地混合分布典型区修河流域为例,以2002、2007、2012、2017、2022年为研究时点,在测度景观生态风... 综合探究修河流域景观生态风险时空演化特征及其影响因素对构筑区域国土空间生态屏障,优化生态风险管理机制具有重要意义。该研究以平原山地混合分布典型区修河流域为例,以2002、2007、2012、2017、2022年为研究时点,在测度景观生态风险指数的基础上,借助空间自相关、地形梯度分级等模型综合探究区域景观生态风险时空演化特征,并采用最优参数地理探测器识别其影响因素。结果表明:1)2002—2022年,修河流域景观生态风险指数呈下降趋势,低风险与中-低风险区域共增加491.89 km^(2),高风险与中-高风险区域共减少926.17km^(2),生态风险基本由高风险向低风险等级转移。2)修河流域景观生态风险在水平尺度上呈空间正相关性,局部集聚特征主要以“高-高”“低-低”为主;垂直空间上,景观生态风险呈明显地形梯度效应,高风险区在低地形梯度范围内呈优势分布,低风险区在中高地形梯度范围内呈优势分布。3)景观生态风险易受多维因素的影响,各时期地形因子、人类干扰指数、年均温等因素的影响效应始终较强;因子间的交互作用后对景观生态风险的解释力显著增强。研究结果可为流域生态风险管控及生态空间布局优化提供有益参考。 展开更多
关键词 土地利用 景观 生态风险 时空演化 影响因素 修河流域 梯度效应 最优参数地理探测器
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