兰州市南北两山土壤水分遥感反演及植被需水量估算 被引量：1

1

作者 张华 押海廷 徐存刚 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期566-580,共15页

探究西北干旱区土壤水分和植被需水量动态变化特征,可为生态恢复不同阶段所需水资源量及水资源优化配置提供科学依据。以兰州市南北两山为研究区,基于Sentinel-2 L2A和Landsat 8 OLI遥感影像,结合实测土壤0~10 cm的111个数据,分别构建... 探究西北干旱区土壤水分和植被需水量动态变化特征,可为生态恢复不同阶段所需水资源量及水资源优化配置提供科学依据。以兰州市南北两山为研究区,基于Sentinel-2 L2A和Landsat 8 OLI遥感影像,结合实测土壤0~10 cm的111个数据,分别构建垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index,PDI)、改进型垂直干旱指数(Modified Perpendicular Drought Index,MPDI)和植被调整垂直干旱指数(Vegetation-adjusted Perpendicular Drought Index,VAPDI)土壤水分反演模型,并采用4种模型指标定量决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)、均方根误差(RMSE)对模型反演的效果进行精度评价,选出最优的土壤水分反演模型并结合土壤水分限制系数,与研究区2019年林地、草地和耕地植被面积的空间数据、各站点生长季内的参考作物蒸散量,构建植被生态需水量模型,厘清研究区内土壤水分、植被需水量时空变化特征。结果表明:(1)2种数据源下的PDI、MPDI、VAPDI和实测数据之间均有着不同程度的线性负相关性,其中R^(2)分别为0.37、0.64和0.59,从评价指标的结果来看,MPDI的土壤水分回归模型的拟合决定系数最高,2种遥感数据反演的土壤水分空间分布格局具有一致性。(2)分辨率高的Sentinel-2L2A土壤水分反演更加精细,土壤水分整体呈波动增长趋势,多时段土壤水分的平均值为23.27%,呈现出降低再增加然后下降,总体增幅为74.07%。(3)兰州市南北两山4—10月植被需水量月均值也呈现先增加后下降的趋势,与土壤水分含量变化具有一致性,4—10月中7月植被需水量最大,为3.98×10^(7)m^(3),10月植被生态需水量最小,为0.97×10^(7)m^(3)。随着环境绿化工程的实施,兰州市南北两山从只能生长耐旱草本和低矮灌木的植物,逐步形成以多种类结合的群落结构。本研究可为兰州市南北两山土壤水资源合理利用及植被恢复提供参考。 展开更多

关键词 土壤水分 遥感反演 植被需水量 兰州市南北两山

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基于神经网络的植被需水量模型 被引量：2

2

作者 邱林 宋建娜 +1 位作者 陈晓楠 贾珺琳 《华北水利水电学院学报》 2006年第2期4-6,31,共4页

分析了传统植被需水量计算方法的不足,建立了基于BP神经网络的植被需水量计算模型.该模型与传统模型相比,不但避免了建立具体数学表达式的不便和参数求解的繁琐,而且有较高的通用性和适用性.实例表明,该模型的计算结果精度高、通用性强... 分析了传统植被需水量计算方法的不足,建立了基于BP神经网络的植被需水量计算模型.该模型与传统模型相比,不但避免了建立具体数学表达式的不便和参数求解的繁琐,而且有较高的通用性和适用性.实例表明,该模型的计算结果精度高、通用性强,有推广应用的价值. 展开更多

关键词 植被需水量 神经网络 生态环境

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一个新的荒漠河岸林需水量估算方法及其在塔里木河下游的应用 被引量：1

3

作者 朱绪超 袁国富 +2 位作者 唐新斋 邵明安 罗毅 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2016年第2期368-377,共10页

通过检验一个使用气象数据和植被参数实现逐日计算不同植物种需水量,并能反映其空间变化的荒漠河岸林需水量估算模型,并基于2013年的气象和遥感数据,分析了塔里木河下游荒漠河岸林需水量的时空动态特征。结果表明:在现有植被分布和盖度... 通过检验一个使用气象数据和植被参数实现逐日计算不同植物种需水量,并能反映其空间变化的荒漠河岸林需水量估算模型,并基于2013年的气象和遥感数据,分析了塔里木河下游荒漠河岸林需水量的时空动态特征。结果表明:在现有植被分布和盖度下,塔里木河下游河岸林年总需水量为1.035×10~8m^3,其中柽柳群落需水4.499×10~7m^3,胡杨群落需水5.855×10~7m^3;单位面积河岸林平均需水量为139.6 mm,胡杨群落需水量比柽柳群落多63.0 mm;河岸林展叶期和落叶期需水量较少,而生长盛期每天大约需水75×10~4m^3。模型强调植被空间分布对需水量的影响,能够动态描述需水量的时空变化,为内陆河水资源管理提供更丰富的信息和准确的结果。 展开更多

关键词 塔里木河下游 荒漠河岸林 胡杨 柽柳 植被需水量

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额济纳荒漠绿洲植被生态需水量研究 被引量：41

4

作者 赵文智 常学礼 +1 位作者 何志斌 张智慧 《中国科学（D辑）》 CSCD 北大核心 2006年第6期559-566,共8页

荒漠绿洲的生态需水量主要指维持荒漠绿洲植被正常生长所需要消耗的水量．采用3S技术与野外生产力测定相结合的方法,通过建立植被归一化指数(NDVI)、生产力、蒸腾系数之间的关系方程,计算了额济纳荒漠绿洲的植被生态需水量．结果表明,... 荒漠绿洲的生态需水量主要指维持荒漠绿洲植被正常生长所需要消耗的水量．采用3S技术与野外生产力测定相结合的方法,通过建立植被归一化指数(NDVI)、生产力、蒸腾系数之间的关系方程,计算了额济纳荒漠绿洲的植被生态需水量．结果表明,维持额济纳绿洲现状的需水量为1．53×10~8m^3,若使现有的植被恢复到目前最高生产力水平的生态需水量为3．49×10~8m^3．考虑到城镇居民生活用水、河道输水损失、绿洲植被耗水、绿洲内农田用水和降水补充等,额济纳旗绿洲维持现状需要黑河下泄水量(狼心山)为1．93～2．23×10~8m^3之间,若使现有的植被恢复到目前最高生产力水平,需要黑河下泄水量(狼心山)为4．28～5．17×10~8m^3之间． 展开更多

关键词 额济纳绿洲 NDVI 生产力格局 植被生态需水量

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艾比湖流域植被生态需水量 被引量：11

5

作者 范亚云 郭玉川 +4 位作者 卢刚 陈丽华 张晓玉 何学敏 杨建军 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2018年第4期865-871,共7页

基于遥感数据,通过SEBAL模型估算蒸散量,计算艾比湖流域不同植被类型下植被生长季(5—9月)的生态需水量。结果表明:研究区植被主要为牧草地、灌木林地、耕地、乔木林地,面积分别为13 944km^2(50%)、8 071km^2(29%)、5 022km^2(18%)、566... 基于遥感数据,通过SEBAL模型估算蒸散量,计算艾比湖流域不同植被类型下植被生长季(5—9月)的生态需水量。结果表明:研究区植被主要为牧草地、灌木林地、耕地、乔木林地,面积分别为13 944km^2(50%)、8 071km^2(29%)、5 022km^2(18%)、566km^2(2%)。SEBAL模型估算的日蒸散量7月最大,为4.36mm。5、6、8、9月日蒸散量分别为4.26、4.07、4.24、4.15 mm。SEBAL模型估算结果整体相对误差在10%以内,在允许范围内。2000—2015年生长季植被生态需水量整体上呈现出增加-减少-增加的变化趋势,2000、2005、2010、2015年分别为151.003×10~8、149.611×10~8、144.431×10~8、136.374×10~8 m^3。各植被类型下的生态需水量相比,牧草地>灌木林地>耕地>乔木林地,牧草地约占总生态需水量的53%~55%,而灌木林地、耕地的生态需水量分别占21%~25%、19%~20%,乔木林地的生态需水量所占比例最小,仅为2%~3%。 展开更多

关键词 植被生态需水量 蒸散 SEBAL模型 艾比湖流域

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旱区植被生态需水量间接法计算参数的研究 被引量：7

6

作者 姜田亮 张恒嘉 +2 位作者 马国军 石媛媛 王雅云 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第1期254-260,共7页

植被生态需水问题是水资源优化配置和生态环境研究的热点,间接计算法是量化干旱地区天然植被生态需水量的主要方法。为了使计算结果更加准确,结合0. 618法与去极值法对间接法计算公式中潜水蒸发量E的计算做出改进,建立植被系数K的二阶Ga... 植被生态需水问题是水资源优化配置和生态环境研究的热点,间接计算法是量化干旱地区天然植被生态需水量的主要方法。为了使计算结果更加准确,结合0. 618法与去极值法对间接法计算公式中潜水蒸发量E的计算做出改进,建立植被系数K的二阶Gaussian模型,最后运用灰色模型GM(1,1)对植被面积S的发展趋势进行预测。结果表明:优化所得潜水蒸发量——埋深曲线对实测数据拟合度更好,植被系数取值更加精确,以甘肃省民勤县为例,计算出该地2015年各类植被面积与资料记载差异较小,所得生态需水量结果与FOA推荐使用的Penman-Monteith模型相比无显著差异。在此基础上预测出2020年民勤县天然植被生态需水总量为4060. 8×10~4m^3,其中天然林地生态需水量预测为3100. 1×10~4m^3,天然草地生态需水量为960. 7×10~4m^3。研究使间接计算法对植被生态需水量的量化更加准确,为干旱地区水资源的分配及生态恢复政策的制定奠定了一定的研究基础。 展开更多

关键词 植被生态需水量 潜水蒸发量 植被影响系数 植被面积 灰色模型GM(1 1) 干旱区

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马拉河流域植被生态需水特征及估算 被引量：5

7

作者 朱婉怡 张振克 +3 位作者 郭新亚 冯首铭 蒋大亮 江飞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第18期7523-7535,共13页

生态需水是生态用水控制和区域生态环境恢复建设的基本依据。马拉河流域拥有世界著名的生态系统,植被生态需水占流域总需水量的很大一部分。基于1980—2020年ERA5气象数据、叶面积指数(LAI)与世界土壤数据库数据,采用Penman-Monteith法... 生态需水是生态用水控制和区域生态环境恢复建设的基本依据。马拉河流域拥有世界著名的生态系统,植被生态需水占流域总需水量的很大一部分。基于1980—2020年ERA5气象数据、叶面积指数(LAI)与世界土壤数据库数据,采用Penman-Monteith法计算了马拉河流域四个季节(短旱季、长雨季、长旱季、短雨季)植被生态需水量的时空变化特征。在此基础上,使用支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和卷积神经网络(CNN)3种机器学习方法与7个环境因子(气温、降水、10 m风速、LAI、太阳辐射、相对湿度、地形)建立了回归模型,分别估算了2011—2020年逐年不同季节的植被生态需水量,并与Penman-Monteith法计算结果进行时间序列拟合度和空间相似性的比较。结果表明:马拉河流域植被生态需水量在过去40年所有季节都呈现为波动变化,植被生态需水量长雨季>长旱季>短雨季>短旱季,长雨季的植被生态需水量约为短旱季的1.5倍。不同季节均呈现出上下游高、中游低的植被生态需水量空间分布格局。LAI为最大的正影响因子,风速为最大的负影响因子。就不同方法估算的植被生态需水量准确性而言,RF表现最为优异,主要体现在最值估算误差最小,时间变化序列的拟合度最高,空间分布最为相似,相对误差最小,而SVM的预测结果相对最差。RF是相对最适用于马拉河流域植被生态需水量估算的算法。使用3种不同的机器学习方法估算马拉河流域不同季节植被生态需水量,并对结果进行比较,可为生态需水的估算提供技术参考。 展开更多

关键词 马拉河流域 植被生态需水量 支持向量机(SVM) 随机森林(RF) 卷积神经网络(CNN) 估算

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河西地区2000—2020年植被生态需水量估算

8

作者 王同红 王旭峰 +2 位作者 杨彦鹏 李宗省 车涛 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第4期12-25,共14页

植被生态需水量的准确估算不仅关乎水资源的合理开发与管理,而且为科学制定生态环境保护与修复政策提供基础支持.本研究探讨应用不同方法估算河西地区植被生态需水量的精度与适用性.通过收集河西地区11个通量观测站的植被耗水观测数据,... 植被生态需水量的准确估算不仅关乎水资源的合理开发与管理,而且为科学制定生态环境保护与修复政策提供基础支持.本研究探讨应用不同方法估算河西地区植被生态需水量的精度与适用性.通过收集河西地区11个通量观测站的植被耗水观测数据,对植被生态需水模型进行验证和标定,选取适合该地区的估算模型——植被覆盖度修正蒸散发法,结合野外观测数据和卫星遥感数据,对2000—2020年河西地区的植被生态需水量进行估算.结果显示,河西地区2000—2020年植被生态需水量为(173.86±6.10)×10^(8)m^(3),在空间上呈现出东南高、西北低的分布格局.随着植被覆盖度以每年0.002的速率显著增加,植被生态需水量呈现出以每年0.70×10^(8)m^(3)的速率显著增加的趋势.本研究为河西地区植被生态需水量的准确估算和深入分析提供科学依据,同时也为未来相关研究提供参考和借鉴. 展开更多

关键词 干旱区 河西地区 植被生态需水量 水资源 植被覆盖度修正蒸散发法

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六盘山海子流域植被生态需水量研究 被引量：4

9

作者 胡婉婷 张维江 +1 位作者 李金燕 李娟 《农业科学研究》 2015年第1期40-44,共5页

依据六盘山海子流域的气象资料,运用Penman法和桑斯维特法综合得出了植被潜在蒸散量,并考虑土壤水分含量和植被种类,计算植被在生长期内最小生态需水量和适宜生态需水量.结果表明:六盘山海子流域植被最小生态需水量为326.11×104m3... 依据六盘山海子流域的气象资料,运用Penman法和桑斯维特法综合得出了植被潜在蒸散量,并考虑土壤水分含量和植被种类,计算植被在生长期内最小生态需水量和适宜生态需水量.结果表明:六盘山海子流域植被最小生态需水量为326.11×104m3,最小生态需水量富裕量为3.17×106m3;适宜生态需水量为573.54×104m3,适宜生态需水量富裕量为1.49×106m3.降雨能够很好地满足现有植被的基本生长;总体上能满足植被适宜生态需水,较好地满足草地的生态需水量,草地长势良好,基本满足灌木、苗圃、其他林地的正常生长需水,不能满足乔木正常生长需水.宜于大面积种植植被,优化种植结构. 展开更多

关键词 植被潜在蒸散量 植被生态需水量 生长期

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高风险生态敏感区隧道排水量控制标准研究 被引量：4

10

作者 马成 《公路交通科技（应用技术版）》 CSCD 北大核心 2016年第5期33-34,共2页

高风险生态敏感区容易受隧道修建扰动而产生环境负效应,对地下水环境的影响尤为明显。本文以地下水动态平衡理念为核心,将植被生态需水量引入水环境恢复平衡公式中,考虑维持生态敏感区隧道植被正常生长发育的生态前提,提出了高风险生态... 高风险生态敏感区容易受隧道修建扰动而产生环境负效应,对地下水环境的影响尤为明显。本文以地下水动态平衡理念为核心,将植被生态需水量引入水环境恢复平衡公式中,考虑维持生态敏感区隧道植被正常生长发育的生态前提,提出了高风险生态敏感区隧道控制排水量计算方法和流程,为隧道"限量排放"的量值提供了计算标准和科学依据。 展开更多

关键词 高风险生态敏感区 公路隧道 排水量控制 植被生态需水量

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浑河流域沈抚段区域植被生态需水量研究

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作者 刘强 周霄 陈琳 《河南水利与南水北调》 2016年第2期41-42,共2页

植被生态需水量是生态需水研究中的主要内容,对维持河流可持续发展具有重要意义。根据2014年遥感图像资料,首先使用Hargreaves算法计算浑河流域沈抚段区域不同月份的陆地植被蒸发量。其次散点描绘,使用origin软件进行曲线拟合,导出拟合... 植被生态需水量是生态需水研究中的主要内容,对维持河流可持续发展具有重要意义。根据2014年遥感图像资料,首先使用Hargreaves算法计算浑河流域沈抚段区域不同月份的陆地植被蒸发量。其次散点描绘,使用origin软件进行曲线拟合,导出拟合曲线公式。最后植被蒸发量乘以不同类型植被面积,得到植被生态需水量。提出依据拟合曲线规律及公式对区域内植被蒸发量作出预测,从而得到未来植被生态需水量。 展开更多

关键词 植被生态需水量 Hargreaves算法 陆面植被蒸发量 植被生态需水量预测

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蒲河流域沈北新区段生态需水计算 被引量：1

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作者 赵津霆 《农业科技与装备》 2016年第5期41-44,共4页

根据生态水文季节将生态需水分为枯水期、丰水期,分别计算这2个时期的最佳生态需水、适宜生态需水、最小生态需水。计算结果表明:蒲河流域沈北新区段枯水期的最佳生态需水量为3 905.03万~6 508.38万m^3,适宜生态需水量为1 952.52万m^3,... 根据生态水文季节将生态需水分为枯水期、丰水期,分别计算这2个时期的最佳生态需水、适宜生态需水、最小生态需水。计算结果表明:蒲河流域沈北新区段枯水期的最佳生态需水量为3 905.03万~6 508.38万m^3,适宜生态需水量为1 952.52万m^3,最小生态需水量为650.84万m^3。 展开更多

关键词 蒲河流域 生态需水 TENNANT法 植被生态需水量

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沈阳市城市生态需水量计算与预测 被引量：4

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作者 杨柳 傅金祥 +2 位作者 潘海宾 张璐 王春阳 《给水排水》 CSCD 北大核心 2009年第11期168-171,共4页

采用Tennant法等计算方法,将沈阳城市生态环境需水量分为城市河道生态需水量,城市河湖生态需水量,城市绿地、植被生态需水量三部分分别计算。介绍了详细的计算情况和结果,对生态需水量预测的应用可以有效缓解沈阳市生态用水匮乏的现状。

关键词 河道生态需水量河湖生态需水量绿地 植被生态需水量Tennant法沈阳市

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矿山高陡岩质边坡复绿中节水灌溉技术现状与发展趋势 被引量：2

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作者 杨阳 赵金召 +1 位作者 张兆长 李克强 《资源环境与工程》 2022年第2期239-243,共5页

矿山高陡岩质边坡的生境条件极差,且后期的浇灌养护工作困难,水肥营养物质不能与植物正常生长所需相匹配,难以保证复绿植物的长期存活。针对高陡岩质边坡复绿中的节水灌溉这一技术难题,从复绿植被生态需水量、传统节水灌溉技术措施、拦... 矿山高陡岩质边坡的生境条件极差,且后期的浇灌养护工作困难,水肥营养物质不能与植物正常生长所需相匹配,难以保证复绿植物的长期存活。针对高陡岩质边坡复绿中的节水灌溉这一技术难题,从复绿植被生态需水量、传统节水灌溉技术措施、拦排蓄灌节水技术措施和智能化毛细渗灌节水技术措施4个方面综述目前国内外高陡岩质边坡中常用的节水灌溉技术,同时指出这些技术在实际应用中的优缺点,探索未来节水灌溉技术的发展趋势,为高陡岩质边坡复绿植被的节水灌溉技术指明发展方向。 展开更多

关键词 高陡岩质边坡 复绿植被生态需水量 传统节水灌溉技术 拦排蓄灌节水技术 智能化毛细渗灌节水技术

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近期国内中文报刊重要科技文章篇目辑览

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作者 王士泉 《科技导报》 CAS CSCD 2007年第11期76-76,共1页

关键词 次反对称矩阵 非对称框架结构 电动机软起动器 生态水文过程 植被生态需水量 大学学报

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