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精准地理应用驱动的高分遥感协同计算研究 被引量:3
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作者 吴田军 骆剑承 +7 位作者 赵馨 李曼嘉 张新 董文 郜丽静 王玲玉 杨颖频 赵伟 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1220-1235,共16页
高分遥感智能解译是实现地理信息精细生成与快速更新的重要途径,从基于遥感开展精准地理应用的背景出发,解析了遥感信息产品生产与落地应用中的局限性,阐释了遥感回归地理应用问题的必要性以及其中“精(形态)”“准(内容)”图谱特征耦... 高分遥感智能解译是实现地理信息精细生成与快速更新的重要途径,从基于遥感开展精准地理应用的背景出发,解析了遥感信息产品生产与落地应用中的局限性,阐释了遥感回归地理应用问题的必要性以及其中“精(形态)”“准(内容)”图谱特征耦合的关键性。以地理学指导智能遥感研究为基本认识,提出了基于精细地理场景开展高分辨率遥感地学分析的发展方向和技术思路,以及时空/星地两个层面相协同的智能计算模式,并以中国贵州省关岭县石漠化耕地评价为应用案例,利用分区分层感知/时空协同反演/多粒度决策3个基础模型,在复杂山地区开展精准应用驱动的高分遥感协同计算。结合实验结果,通过对不规则网格空间表达、时序特征多模态重建、多源不确定性解析以及不确定性引导的迭代优化等关键科学问题的探讨分析,给出面向未来的探索方向和研究思路,为地理学指导下的智能遥感研究以及遥感支撑的精准地理应用提出发展路径。 展开更多
关键词 精准地理应用 高分遥感 协同计算 地理图斑 时空协同 星地协同
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贵州双河洞空气环境主要因子化特征及影响因素分析 被引量:4
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作者 薛冰清 张结 +3 位作者 汪炎林 周忠发 张昊天 汤云涛 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期81-88,共8页
洞穴主要空气环境因子是影响洞穴次生沉积物形成及洞穴气候环境变化的重要因素,为进一步揭示其内涵机理,通过2015-2017年对贵州绥阳双河洞系支洞——大风洞14个洞内监测点、2个上覆土壤点进行了为期2个水文年的监测,并运用数理统计等方... 洞穴主要空气环境因子是影响洞穴次生沉积物形成及洞穴气候环境变化的重要因素,为进一步揭示其内涵机理,通过2015-2017年对贵州绥阳双河洞系支洞——大风洞14个洞内监测点、2个上覆土壤点进行了为期2个水文年的监测,并运用数理统计等方法对监测数据进行分析,结果表明:双河洞空气环境主要因子(CO_2浓度、温度、相对湿度)均呈现出夏高冬低的季节性变化规律,并且由洞口向洞内,CO_2浓度年内变化幅度逐渐增大,温度、相对湿度则逐渐趋于恒定;受外部气候环境及上覆土壤的影响,洞内次生沉积物溶解沉积效应存在季节性差异;洞道形态及通风效应的差异增加了洞穴空气环境变化空间上的复杂性;旅游活动和呼吸作用在不同的程度上对洞穴空气环境的瞬时水平产生影响。 展开更多
关键词 洞穴空气环境 变化特征 洞道结构 通风效应 旅游活动
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短时间高强度旅游活动下洞穴空气环境变化特征及其影响因素分析——以绥阳大风洞为例 被引量:3
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作者 范宝祥 周忠发 +4 位作者 薛冰清 汤云涛 汪炎林 朱粲粲 安丹 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期46-57,共12页
文章通过对大风洞2017年、2018年十一"黄金周"洞内外温度、CO2浓度、相对湿度、游客量等为期7天的连续监测,并运用系统分析方法对各个监测指标进行综合分析。结果表明:(1)监测期间,受洞穴通风效应和游客量等的影响,大风洞空... 文章通过对大风洞2017年、2018年十一"黄金周"洞内外温度、CO2浓度、相对湿度、游客量等为期7天的连续监测,并运用系统分析方法对各个监测指标进行综合分析。结果表明:(1)监测期间,受洞穴通风效应和游客量等的影响,大风洞空气环境要素(温度、湿度、CO2浓度)呈现明显昼夜变化,表现为白昼>夜晚;(2)洞道结构对洞穴空气环境空间变化具有重要影响,表现为神泉玉露洞道结构较夜明珠更为复杂,在2017年、2018年的温度、湿度、CO2浓度等均要比夜明珠的高;(3)洞外空气环境变化对洞穴通风效应具有重要的影响,表现为降雨导致洞外温度、湿度降低,虚拟温差发生改变,促使气流方向由限制性通风模式向积极性通风模式转变;(4)受气候及游客因素影响,2017年洞内温度、CO2浓度的昼夜变化特征较2018年更明显,且当游客产生的CO2浓度大于洞穴空气环境的自净能力时,CO2会出现累积效应,进而影响洞穴旅游景观及洞穴环境的舒适性,建议景区在进行旅游活动时要充分考虑短时间尺度游客人数高峰期对CO2的影响及岩溶景观的合理保护。 展开更多
关键词 洞穴空气环境 短时间尺度 高强度旅游活动 影响因素 双河洞
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石漠化地区农户生计资本与生计策略的关系--以贵州省关岭贞丰花江石漠化综合示范区为例 被引量:19
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作者 马国璇 周忠发 +2 位作者 朱昌丽 吴跃 但雨生 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2020年第2期299-307,共9页
[目的]探究喀斯特石漠化地区农户生计资本与生计策略的关系,甄别农户生计策略影响因子,为促进该地区农户生计策略最优选择提供理论依据。[方法]基于可持续生计分析框架计算贵州省关岭贞丰花江石漠化综合示范区(简称花江示范区),农户生... [目的]探究喀斯特石漠化地区农户生计资本与生计策略的关系,甄别农户生计策略影响因子,为促进该地区农户生计策略最优选择提供理论依据。[方法]基于可持续生计分析框架计算贵州省关岭贞丰花江石漠化综合示范区(简称花江示范区),农户生计资本,运用多元Logistic回归模型对不同农户生计策略进行分析,探究该地区农户生计资本与生计策略的关系。[结果]①花江示范区农户人力资本指数最高,物质资本和自然资本指数较低。②示范区内农户以非农型生计策略为主,主要集中在查耳岩村和峡谷村。③人力资本是农户生计策略转化的最大影响因子,对于农兼型、兼农型和非农型农户的生计策略转换影响较大。④非农业收入和家庭劳动力人数的增多有助于促进农户选择更为多元的生计活动,耕地面积、退耕还林地面积及牲畜资本对于生计策略的转化为负向影响。[结论]花江示范区内各行政村受自然条件限制,生计资本存量和生计策略选择存在一定差异,提升人力资本可以有效促进示范区内农户生计策略转型。 展开更多
关键词 石漠化 生计资本 生计策略 多元Logistic模型 农户
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短时间高强度旅游活动下洞穴CO_2的变化特征及对滴水水文地球化学的响应 被引量:19
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作者 张结 周忠发 +4 位作者 汪炎林 潘艳喜 薛冰清 张昊天 田衷珲 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2018年第9期1687-1701,共15页
洞穴高强度旅游活动产生的CO_2对洞穴滴水水文地球化学及洞穴沉积物沉积具有重要影响。本文于2017年9月30日-10月9日对贵州绥阳大风洞洞穴CO_2、温度、相对湿度、游客数量及洞穴滴水水化学指标等进行连续监测,运用系统分析方法对各要素... 洞穴高强度旅游活动产生的CO_2对洞穴滴水水文地球化学及洞穴沉积物沉积具有重要影响。本文于2017年9月30日-10月9日对贵州绥阳大风洞洞穴CO_2、温度、相对湿度、游客数量及洞穴滴水水化学指标等进行连续监测,运用系统分析方法对各要素进行综合分析。结果发现:(1)受游客数量和洞穴通风效应等因素影响,洞穴空气CO_2分压(PCO_2(A))在时间序列上呈现明显的昼夜变化和日际变化,表现为白昼高、夜间低,游客多的天数高,游客少的天数低。在空间变化上,由于通风程度和洞腔体积不同,不同监测点PCO_2(A)存在明显差异,由洞内深处至洞口分别为3#(神泉玉露)>1#(时光隧道)>2#(夜明珠);(2)通过比较PCO_2(A)和滴水水温,前者对CO_2溶解度影响比后者更为显著,表明PCO_2(A)是洞穴沉积过程中最重要的驱动因素之一;(3)洞穴滴水水温、滴水PCO_2分压(PCO_2(W))与PCO_2(A)变化趋势大体一致,也呈现出明显的昼夜变化和日际变化。p H、SIc和HCO_3^-变化趋势大体上与PCO_2(A)相反,EC和Ca2+则无明显的昼夜变化,但存在一定的日际变化。随着旅游活动强度的增加,滴水水化学变化幅度逐渐增大。此外,不同滴水点所在洞腔结构、大小、封闭程度等不同,使PCO_2(A)的扩散和通风程度存在差异,进而影响洞穴滴水水化学组分和洞穴沉积物沉积状况。因此,本研究对于洞穴环境保护和管理及其岩溶洞穴碳循环的研究具有重要意义。 展开更多
关键词 人为二氧化碳 短时间尺度 高强度旅游活动 洞穴滴水 水文地球化学 大风洞
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基于遥感计算云平台高原山区植被覆盖时空演变研究--以贵州省为例 被引量:19
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作者 吴跃 周忠发 +2 位作者 赵馨 但雨生 黄登红 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期196-205,共10页
为揭示喀斯特山区植被时空变化规律,选取2000-2018年间1748景30 m分辨率Landsat-NDVI影像,结合35个气象站点数据,辅以像元二分模型、线性趋势分析及地理探测器等方法,对贵州省19年间年植被覆盖度进行定量估算,分析其植被覆盖度时空变化... 为揭示喀斯特山区植被时空变化规律,选取2000-2018年间1748景30 m分辨率Landsat-NDVI影像,结合35个气象站点数据,辅以像元二分模型、线性趋势分析及地理探测器等方法,对贵州省19年间年植被覆盖度进行定量估算,分析其植被覆盖度时空变化特征及驱动因素。结果表明:(1)贵州省中、高植被覆盖度以上的区域面积占比约63%,其中高植被覆盖度区域面积占21.16%,主要集中分布于碎屑岩地区。(2)近19年来,贵州省植被覆盖度总体缓慢趋好,年均增长速率为0.4%,严重石漠化样区多年最大植被覆盖度均值始终低于整体植被覆盖度均值。(3)研究期间贵州省植被覆盖度以轻微改善、基本不变两个等级为主,两者面积比重之和约为95.4%,退化区域主要分布在城镇周边,面积比重约为3.8%。(4)气象因素、地理区位各因子间交互作用对植被覆盖度空间格局影响大于单因子作用。综上所述,城镇面积扩展、石漠化治理工程、地理区位及气象因素等是影响植被恢复与生态环境重建的关键要素,研究植被覆盖度多年动态特征力求为相关部门的水土保持、生态环境保护及石漠化治理提供重要的基础数据及科学参考。 展开更多
关键词 喀斯特山区 植被覆盖度 时空变化 Landsat-NDVI 地理探测器
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基于无人机可见光影像对喀斯特地区植被信息提取与覆盖度研究 被引量:17
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作者 尹林江 周忠发 +1 位作者 李韶慧 黄登红 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1664-1672,共9页
为准确快速获取喀斯特石漠化地区植被和植被覆盖度信息,本研究利用四旋翼无人机采集喀斯特石漠化区域的可见光影像,选择过绿指数(EXG,excess green)、可见光波段差异植被指数(VDVI,visible-band difference vegetation indx)、红绿蓝植... 为准确快速获取喀斯特石漠化地区植被和植被覆盖度信息,本研究利用四旋翼无人机采集喀斯特石漠化区域的可见光影像,选择过绿指数(EXG,excess green)、可见光波段差异植被指数(VDVI,visible-band difference vegetation indx)、红绿蓝植被指数(RGBRI,red green and blue vegetation index)、过绿减过红指数(ExG-ExR,excess green-excess red),利用植被指数时序图交点法和样本统计法思想,运用阈值分割法进行植被和植被覆盖度的信息提取,并以监督分类得到的植被和植被覆盖度信息为真实值,进行精度验证。结果表明,在贵州省关岭贞丰花江喀斯特石漠化地区,对于植被信息提取,ExG-ExR的精度最高,总体精度为95.56%,Kappa系数为0.919;ExG-ExR得到的植被覆盖度精度最好,为99.174%,均方根误差RMSE为0.097,R2为0.977。由此可见,在喀斯特地区利用植被指数时序图交点法和样本统计法思想,适合该地区的植被信息提取和植被覆盖度的提取,具有较高的精度。 展开更多
关键词 无人机影像 喀斯特石漠化 植被信息 植被覆盖度 阈值提取
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筑坝河流不同尺度土地利用结构对库区水质的影响——以平寨水库为例 被引量:15
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作者 张勇荣 周忠发 +1 位作者 蒋翼 尚梦佳 《水利水电技术》 北大核心 2019年第4期138-145,共8页
为了分析筑坝河流域人类活动与库区水质的响应关系,以平寨水库为例,选取子流域、河流缓冲区及监测点圆形缓冲区三种尺度,基于2017年Landsat8 OLI遥感影像解译结果所反映的土地利用结构特征,结合实测监测点水质指标数据,运用GIS空间分析... 为了分析筑坝河流域人类活动与库区水质的响应关系,以平寨水库为例,选取子流域、河流缓冲区及监测点圆形缓冲区三种尺度,基于2017年Landsat8 OLI遥感影像解译结果所反映的土地利用结构特征,结合实测监测点水质指标数据,运用GIS空间分析及统计分析的方法,探讨筑坝河流流域土地利用结构对库区水质的影响。结果表明:(1)在三种尺度上,土地利用结构与库区水质都有显著相关性,河流缓冲区和子流域尺度相关规律基本一致,但与圆形缓冲区尺度相关规律差异较大;(2)不同土地利用类型面积比例对水质的影响存在尺度效应,不同尺度上表现出不同的"源"与"汇";(3)土地利用相对合理指数R与水质指标呈显著负相关,说明土地利用结构越合理,越有利于减少土壤侵蚀,水体中污染物浓度就越低。 展开更多
关键词 土地利用结构 库区水质 不同尺度 GIS技术 筑坝河流
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2001-2018年贵州省NDVI时空演变及其对气候变化和人类活动的响应 被引量:14
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作者 刘阳 周忠发 闫利会 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2021年第1期327-336,共10页
[目的]研究贵州省植被覆盖对气候变化和人类活动的响应程度,为区域生态环境建设提供理论依据。[方法]选取2001-2018年MODIS13 A1影像,结合气象数据,利用线性趋势分析、偏相关分析和残差分析等方法,分析了贵州省18年间NDVI的时空变化特征... [目的]研究贵州省植被覆盖对气候变化和人类活动的响应程度,为区域生态环境建设提供理论依据。[方法]选取2001-2018年MODIS13 A1影像,结合气象数据,利用线性趋势分析、偏相关分析和残差分析等方法,分析了贵州省18年间NDVI的时空变化特征,探究了NDVI对气候变化的响应规律以及人类活动对NDVI的影响。[结果]①2001-2018年贵州省NDVI呈现显著上升趋势,增长速率为0.0053/a,空间上极显著增加和显著增加区域面积分别占研究区域的52.80%和16.80%。②2001-2018年贵州省气候向暖湿方向发展,NDVI与气温和降水呈正相关关系,且NDVI对气温的敏感性高于降水。③月尺度上NDVI对气温的响应不存在滞后性,对降水响应存在一个月滞后性;NDVI与气候月尺度相关性高于年尺度。④人类活动对贵州省植被覆盖作用日益增强,对NDVI贡献度为72.30%。[结论]人类活动对NDVI的影响大于气候变化,贵州省植被变化是气候变化和人类活动共同作用的结果。 展开更多
关键词 NDVI 气候变化 滞后性 人类活动 贵州省
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基于Sentinel-2的平寨水库叶绿素a浓度反演 被引量:14
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作者 但雨生 周忠发 +2 位作者 李韶慧 张昊天 蒋翼 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期180-185,127,共7页
为实现对平寨水库叶绿素a的遥感监测,选取平寨水库2017年11月17—18日的实测叶绿素a浓度数据和准同步的Sentinel-2数据,通过选取最佳波段组合建立BP神经网络模型,对平寨水库叶绿素a进行反演,并分析其空间分布特征。结果表明:Sentinel-2... 为实现对平寨水库叶绿素a的遥感监测,选取平寨水库2017年11月17—18日的实测叶绿素a浓度数据和准同步的Sentinel-2数据,通过选取最佳波段组合建立BP神经网络模型,对平寨水库叶绿素a进行反演,并分析其空间分布特征。结果表明:Sentinel-2红边波段对叶绿素a的敏感性优于可见光波段,在叶绿素a浓度反演方面具有较大潜力。相关系数最大的波段组合方式是:B5/B4、[1/B4-1/B5]*B6、[1/B4-1/B5]*B7和[1/B4-1/B5]*B8;BP神经网络模型可决系数R^2为0.9160,平均相对误差为29.87%,反演精度优于三波段模型;平寨水库叶绿素a浓度空间分布差异明显,水面开阔的中心库区浓度较高,各支流上游河段浓度较低。Sentinel-2数据可较好地应用于喀斯特高原湖泊叶绿素a浓度反演,BP神经网络模型估测结果合理、可靠;研究结果可为平寨水库水环境治理提供科学依据。 展开更多
关键词 Sentinel-2 叶绿素A浓度 BP神经网络 三波段模型 平寨水库
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基于组合赋权贝叶斯模型的平寨水库水质评价 被引量:13
11
作者 李韶慧 周忠发 +1 位作者 但雨生 尹林江 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2020年第2期211-217,共7页
[目的]对黔中水利枢纽的一期工程的核心水源工程--平寨水库的水环境质量进行评价,为该水库水环境质量评价及科学管理提供科学参考。[方法]于2018年1,5,8月选取了平寨水库7个断面进行水样采集,选择溶解氧(DO),化学需氧量(COD),总氮(TN),... [目的]对黔中水利枢纽的一期工程的核心水源工程--平寨水库的水环境质量进行评价,为该水库水环境质量评价及科学管理提供科学参考。[方法]于2018年1,5,8月选取了平寨水库7个断面进行水样采集,选择溶解氧(DO),化学需氧量(COD),总氮(TN),氨氮(NH3-N)这4个因子作为水质评价指标。在层次分析法和熵权法组合确定各评价指标权重的基础上,结合贝叶斯模型对平寨水库进行水质评价。[结果]①从组合权重来看,TN和COD对平寨水库水质影响较大,DO和NH3-N影响较小。②平寨水库丰水期水质最好,其次为枯水期,最次为平水期;各断面中库区中心1(KQ1)、库区中心2(KQ2)以及纳雍河断面(NY)水质最差。③TN和COD是平寨水库的主要污染因子。[结论]基于组合赋权贝叶斯模型的水质评价方法不仅区分了各评价因子对水质贡献的差异性,同时对水质进行了较为精确的评价。整体而言,平寨水库水质状况达到了贵州省水功能区划的相应要求。 展开更多
关键词 组合赋权 贝叶斯模型 水质评价 平寨水库
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喀斯特地区碳储量对土地利用模式的响应——以南北盘江流域为例 被引量:8
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作者 罗丹 周忠发 +3 位作者 陈全 张露 吴岚 伍堂银 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3500-3516,共17页
喀斯特地区生态系统脆弱,对气候变化响应敏感,空间异质性强,碳汇潜力大。喀斯特生态治理对土地利用格局的改变,会导致生态系统碳储量的显著变化,对陆地生态系统碳循环和区域生态安全具有深远影响。以喀斯特典型区南北盘江流域为例,运用I... 喀斯特地区生态系统脆弱,对气候变化响应敏感,空间异质性强,碳汇潜力大。喀斯特生态治理对土地利用格局的改变,会导致生态系统碳储量的显著变化,对陆地生态系统碳循环和区域生态安全具有深远影响。以喀斯特典型区南北盘江流域为例,运用InVEST模型和热点分析评估流域2000—2020年土地利用变化对碳储量时空分布的影响,根据碳储量集聚特征使用FLUS-Markov模型分区预测生态系统碳储量对不同土地利用模式的响应。结果表明:(1)2000—2020年,研究区土地利用类型由高碳密度的地类转为较低碳密度的地类,致使生态系统碳储量呈减少趋势,累计损失90.36×10^(5)t C。(2)2000—2020年碳储量在空间上呈现“西低东高”的格局。热点区集中分布在东部和东南部,冷点区主要分布在西部和西南部,弱显著区大多在北部。(3)各热点分区在不同模式下固碳能力差异显著。热点区在不同模式下的平均碳密度均大于155.40t/hm^(2),显著高于2020年南北盘江流域的平均碳密度143.59t/hm^(2),整体固碳功能突出;弱显著区的碳汇能力与研究区平均水平相近,自然发展模式(NDP)和经济建设模式(ECP)下碳储量损失较少;冷点区在NDP、ECP下碳储量损失剧烈,但在生态保护模式(EPP)下碳汇增加速率为1.38×10^(5)t/a,明显高于弱显著区(0.30×10^(5)t/a),碳汇潜力较大。总体上,EPP影响下的土地利用格局固碳能力优于NDP和ECP。该研究可为喀斯特地区土地利用格局优化和生态系统管理提供科学依据。 展开更多
关键词 土地利用变化 生态系统碳储量 InVEST模型 FLUS-Markov模型 南北盘江流域
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农户生计资本与生计稳定性耦合协调分析--以花江示范区峡谷村为例 被引量:12
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作者 马国璇 周忠发 +2 位作者 朱昌丽 但雨生 吴跃 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第3期230-237,共8页
生计资本和生计稳定性对农户生计可持续发展具有重要影响,基于农户生计资本与生计稳定性视角,对贵州省关岭县峡谷村农户生计的可持续性及该地区农户生计资本对生计稳定性的影响进行了分析。结果表明:(1)峡谷村各村民组社会资本值在生计... 生计资本和生计稳定性对农户生计可持续发展具有重要影响,基于农户生计资本与生计稳定性视角,对贵州省关岭县峡谷村农户生计的可持续性及该地区农户生计资本对生计稳定性的影响进行了分析。结果表明:(1)峡谷村各村民组社会资本值在生计资本中占比最大,中部及东北部地区生计资本值较高,西北部及东南部地区生计资本值较低。(2)峡谷村各村民组农户收入来源多样,东北部村民组生计多样性较为显著;各村民组务工收入与自然资源依赖性差异明显,西南部及东南部地区收入依赖性较高,中部及中东部地区自然资源依赖性较高。(3)峡谷村的生计资本与生计稳定性的耦合协调度为中级耦合,马家湾组和三家寨组位于峡谷村中部为高级耦合。分析石漠化地区农户生计资本与生计稳定性耦合协调度,对区域农户生计可持续发展具有重要的理论价值和现实意义。 展开更多
关键词 石漠化 生计资本 生计稳定性 耦合协调模型 农户 关岭县峡谷村
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基于无人机可见光影像的高原丘陵盆地区山药植株识别 被引量:12
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作者 黄登红 周忠发 +3 位作者 吴跃 朱孟 尹林江 崔亮 《热带地理》 CSCD 北大核心 2019年第4期571-582,共12页
采用四旋翼无人机采集特色作物山药种植区影像,针对山药种植时间和管护水平差异导致的植株生长差异化特征,通过筛选红绿比值指数(RGRI )、过绿指数(ExG)和过绿减过红指数(ExG-ExR)等颜色指数获取山药植株最优颜色指数计算方法;以高斯高... 采用四旋翼无人机采集特色作物山药种植区影像,针对山药种植时间和管护水平差异导致的植株生长差异化特征,通过筛选红绿比值指数(RGRI )、过绿指数(ExG)和过绿减过红指数(ExG-ExR)等颜色指数获取山药植株最优颜色指数计算方法;以高斯高通滤波(GHPF)增强和保留山药植株高频信息,抑制杂草、玉米植株的噪声;结合田间测量山药植株数据,通过人机交互解译方法对图像滤波增强后的影像进行灰度分割和提取山药植株信息。结果表明:1)样区总体提取精度为91.14%,样区A、B、C的提取精度分别为90.94%、91.96%、90.81%,精度验证完整性为93.16%;2)随着山药植株多株连体生长复杂程度的增强,过绿指数具有的土壤与植被的分离性仍优于红绿比值指数和过绿减过红指数;3)使用高斯高通滤波能够有效消除杂草、玉米植株的影响,减小山药植株多株连接生长所产生的干扰;4)高斯高通滤波卷积核大小79x79适用于不同时相和不同生长情况的山药植株影像处理,针对不同的山药植株生长情况和不同时相的可见光影像,需调整灰度分割的阈值参数r,单株山药植株面积S由田间测量确定。该方法以快速灵活、低成本的方式识别和计算不同生长状态的山药植株数目,适用于喀斯特山区的精准农业监测研究和现代农业生产活动。 展开更多
关键词 喀斯特山区 作物识别 无人机遥感 颜色指数 图像滤波 灰度分割
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基于贵州高原地貌分区的降水时空异质性特征 被引量:11
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作者 朱孟 周忠发 +1 位作者 蒋翼 黄登红 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第3期181-189,共9页
为探究贵州省高原山区不同地貌类型单元的降水时空异质性特征及其规律,利用贵州省19个气象站点1951-2018年共68 a的降水量、气温、湿度等数据,充分考虑不同海拔、经度与纬度对降水的影响,采用Mann-Kendall非参数突变检测、滑动平均与距... 为探究贵州省高原山区不同地貌类型单元的降水时空异质性特征及其规律,利用贵州省19个气象站点1951-2018年共68 a的降水量、气温、湿度等数据,充分考虑不同海拔、经度与纬度对降水的影响,采用Mann-Kendall非参数突变检测、滑动平均与距平累积、反距离权重插值法等方法分析不同地貌类型区的降水及各影响因子的时空分布特征。结果表明:(1)贵州省降水总体呈下降态势,长时间序列下气温升温趋势较明显,相对湿度下降速率大于降水下降速率,降水与气温呈正相关;(2)非喀斯特地区降水呈微弱的上升趋势,其他5种地貌区降水均呈下降趋势,下降速率大小为:岩溶断陷盆地>岩溶高原>岩溶峡谷>岩溶槽谷>峰丛洼地;(3)岩溶峡谷区多年间降水量整体处于平均值以上,降水较丰沛,没有明显的枯水期;其余5种地貌总体上有1967-1980年与1993-2000年两个丰水期,1951-1960年、1985-1992年和2005-2018年3个枯水期;(4)除峰丛洼地无明显突变点外,非喀斯特(2013年)、岩溶槽谷(1984年)、岩溶断陷盆地(1986年)、岩溶高原(1980年)、岩溶峡谷(1986年)发生显著突变;(5)降水在空间特征上与经度呈正相关,与纬度和海拔呈负相关,不同地貌单元上降水空间分布特征为:岩溶高原<岩溶峡谷<岩溶槽谷<非喀<峰丛洼地<岩溶断陷盆地。掌握不同地貌区降水时空特征及其变化规律,可为降水引起的自然灾害预警提供科学依据。 展开更多
关键词 降水 地貌分区 时空异质性 贵州省
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喀斯特山区地形起伏度及其对水土流失敏感性的影响——以贵州省荔波县为例 被引量:10
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作者 谭玮颐 周忠发 +1 位作者 朱昌丽 马国璇 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2019年第6期77-83,共7页
[目的]探究喀斯特高原山区水土流失的特征与空间变化规律,为制定符合喀斯特山地环境的水土流失防治对策提供科学依据。[方法]以典型喀斯特山区重点生态功能区贵州省荔波县为研究区,综合运用地理空间分析方法,确定提取地形起伏度最佳的... [目的]探究喀斯特高原山区水土流失的特征与空间变化规律,为制定符合喀斯特山地环境的水土流失防治对策提供科学依据。[方法]以典型喀斯特山区重点生态功能区贵州省荔波县为研究区,综合运用地理空间分析方法,确定提取地形起伏度最佳的分析单元,结合水土流失敏感性评价,分析地形起伏度与水土流失敏感性的空间分布规律及其相互关系。[结果]基于10 m空间分辨率DEM数据,提取地形起伏度的最佳网格大小为54×54,地形起伏度(RDLS)在0.32~2.12之间;荔波县水土流失敏感主要为微度侵蚀,占县域总面积达88.40%;水土流失敏感性区域主要集中在RDLS为0.7~1.7的分级范围内,RDLS在1~1.5区间对水土流失的响应最敏感,为水土流失敏感性的优势因子区间。[结论]研究区内RDLS与不同敏感度的水土流失分布具有一定的一致性,总体上水土流失受地形起伏度变化的影响显著。 展开更多
关键词 喀斯特山区 地形起伏度 最佳分析窗口 水土流失敏感性 荔波县
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基于景观格局的西南山区耕地生态风险研究 被引量:10
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作者 赵馨 周忠发 +2 位作者 朱孟 王玲玉 吴跃 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期362-369,376,共9页
为探究西南山区复杂地形地貌下不同类型耕地景观生态风险差异性,探索不同石漠化环境下耕地的发展情况。选取2013—2017年息烽县遥感影像,利用深度学习进行耕地提取,并根据石漠化程度对耕地进行分类。综合考虑外部胁迫、土壤污染胁迫、... 为探究西南山区复杂地形地貌下不同类型耕地景观生态风险差异性,探索不同石漠化环境下耕地的发展情况。选取2013—2017年息烽县遥感影像,利用深度学习进行耕地提取,并根据石漠化程度对耕地进行分类。综合考虑外部胁迫、土壤污染胁迫、农户干扰等不同风险源,计算了不同类型耕地景观生态风险。结果表明:(1)5年间息烽县耕地共减少8149 hm 2,其中,2015年喀斯特旱地减少占比29%,2017年喀斯特旱地减少占比96%,通过计算各类耕地景观指数看出,息烽县各类耕地景观破碎度、分离度与面积变化呈反比,景观优势度与面积变化呈正比。(2)各类耕地景观自然损失度和生态风险概率的空间及时间变化,导致息烽县耕地景观生态风险程度主要表现为西南处于低风险,南北中部地区处于高风险。时间尺度上耕地景观生态风险平均值表现为2015年>2013年>2017年,分别为0.186,0.118,0.112。(3)通过灰色关联矩阵分析得出,息烽县各类耕地景观风险受到城镇发展和农村现代化影响明显,且2015年关联度低于其余年份。研究发现,不同程度石漠化下的耕地生态风险存在差异性。 展开更多
关键词 石漠化耕地 生态风险 分层分级 景观格局 西南地区
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喀斯特石漠化及土地利用变化的地貌分异特征--以贵州省关岭贞丰花江石漠化综合示范区为例 被引量:9
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作者 尹林江 周忠发 +1 位作者 朱昌丽 尚梦佳 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2020年第2期37-46,共10页
[目的]探讨石漠化地区土地利用变化的地貌分异特征,揭示不同地貌条件下的土地利用时空变化的特征和规律,为石漠化地区土地的合理利用提供科学参照。[方法]以贵州省关岭贞丰花江石漠化综合示范区为例,运用GIS和RS技术,基于2005,2010和201... [目的]探讨石漠化地区土地利用变化的地貌分异特征,揭示不同地貌条件下的土地利用时空变化的特征和规律,为石漠化地区土地的合理利用提供科学参照。[方法]以贵州省关岭贞丰花江石漠化综合示范区为例,运用GIS和RS技术,基于2005,2010和2013年3个时期的土地利用数据、石漠化数据和地貌数据,运用地形分布指数、土地利用程度综合指数,对研究区土地利用变化的地貌分异进行研究。[结果]①在2005-2013年间,喀斯特地区草地、建设用地、林地、未利用地和水域的面积有所增加,耕地、园地的面积在减少;石漠化的面积有所减少,石漠化程度正在逐渐减轻。②不同地貌条件下,每一个土地利用类型都有其存在的优势分布区;各土地利用类型的地貌分异基本稳定。③土地利用程度的地貌分异特征趋于稳定;2005-2013年,土地利用程度大小表现为:侵蚀台地>峰丛洼地>丘峰台地>Ⅴ型峡谷>溶蚀-侵蚀陡坡。④不同地貌条件下不同石漠化等级在各土地类型中的分布方面,由侵蚀台地、峰丛洼地、丘峰台地、Ⅴ型峡谷、溶蚀-侵蚀陡坡地貌的石漠化土地类型分布来看,石漠化主要发生在耕地、林地、园地和未利用地4种土地利用上,水域不存在石漠化现象;2005-2013年,石漠化在不同地貌条件的地类中总体呈较好转变。[结论]每一土地利用类型都有其分布的优势地貌区;不同地貌条件下,石漠化在不同土地利用类型上的分布存在差异,主要发生在耕地、林地、园地和未利用地4种土地利用类型区域。 展开更多
关键词 土地利用 石漠化 地貌 贵州省
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基于可见光波段无人机遥感的火龙果精准识别方法 被引量:9
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作者 朱孟 周忠发 +1 位作者 蒋翼 黄登红 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第14期351-360,共10页
快速、高效地区分并剔除火龙果地块间的杂草是提高火龙果单株提取精度的关键所在。通过四旋翼无人机平台获取高空间分辨率可见光波段的影像,分析火龙果植株和杂草R、G、B通道的光谱特征,根据其影像像元亮度值(DN值)构建相近颜色差异植... 快速、高效地区分并剔除火龙果地块间的杂草是提高火龙果单株提取精度的关键所在。通过四旋翼无人机平台获取高空间分辨率可见光波段的影像,分析火龙果植株和杂草R、G、B通道的光谱特征,根据其影像像元亮度值(DN值)构建相近颜色差异植被指数(CCVI),通过最大类方差(OTSU)阈值分割、Majority/Minority分析和聚类空洞填补,并与VDVI、EXG、NGRDI等可见光波段指数作对比研究。结果表明:1)对于杂草覆盖度较高甚至杂草全覆盖火龙果的地块,CCVI提取效果较好,而其余3种指数在杂草与植株共生的地块中分类精度较低;2)3个研究感兴趣区域(ROI)内样本的提取总体精度为94.60%,Kappa系数为0.9417,测试样本的提取总体精度和Kappa系数分别为94.33%、0.9328,经验证,对于不同区域内生活环境相似的植株的提取精度趋近一致。结果证实:CCVI能从杂草中辨别火龙果植株并提取单株,提取效果较好,该方法可与VDVI、EXG、NGRDI等指数互补应用。 展开更多
关键词 遥感 无人机可见光影像 CCVI 火龙果识别 杂草辨别 阈值分割 聚类分析
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基于GIS的红枫湖流域平坝区境内农业非点源污染估算 被引量:9
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作者 张昊天 周忠发 +3 位作者 刘贤梅 但雨生 蒋翼 尚梦佳 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期174-179,共6页
为了探求喀斯特地区非点源污染源,通过地理信息技术对红枫湖流域平坝区境内进行水系提取及流域划分,调查农村居民生活污水、畜禽散养、农村生活污水3大非点源污染源,并运用等标污染负荷法,计算各乡镇TP、TN、COD、NH_3-N 4种污染物的总... 为了探求喀斯特地区非点源污染源,通过地理信息技术对红枫湖流域平坝区境内进行水系提取及流域划分,调查农村居民生活污水、畜禽散养、农村生活污水3大非点源污染源,并运用等标污染负荷法,计算各乡镇TP、TN、COD、NH_3-N 4种污染物的总等标污染负荷比,并利用GIS空间技术分析了各乡镇污染贡献度。结果表明:高峰镇总等标污染负荷比最高,为39. 8%,高峰、马场、乐平三镇的总等标污染负荷之和超过80%。研究区化肥流失、禽畜散养的总等标污染负荷比分别为47%和39%,是红枫湖流域平坝区境内非点源污染的主要来源,并提出了针对性的污染防治对策。 展开更多
关键词 喀斯特地区 非点源污染 空间分析 等标污染负荷 红枫湖
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