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基于GWRK的土壤有效磷空间预测及其超标风险评估 预览
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作者 王燕 瞿明凯 +3 位作者 陈剑 杨兰芳 黄标 赵永存 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期249-256,共8页
以江苏省金坛区土壤有效磷的空间预测为例,构建地理加权回归克里格(GWRK)模型,即采用地理加权回归(GWR)来量化土壤有效磷与主要土壤因子(即:土壤全磷、土壤pH值和土壤有机质)之间的局部空间关系,并结合局部回归残差的插值结果来预测土... 以江苏省金坛区土壤有效磷的空间预测为例,构建地理加权回归克里格(GWRK)模型,即采用地理加权回归(GWR)来量化土壤有效磷与主要土壤因子(即:土壤全磷、土壤pH值和土壤有机质)之间的局部空间关系,并结合局部回归残差的插值结果来预测土壤有效磷的空间分布状况.GWR结果显示主要土壤因子对土壤有效磷含量的影响程度随空间位置的变化而变化.同时,采用独立验证样本对比GWRK模型和普通克里格(OK)模型的空间预测精度.结果显示,GWRK预测结果具有更低的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和更高的Pearson相关系数(r),且较OK预测结果的相对提高指数(RI)为19.61%.此外,根据GWRK预测结果,对金坛区土壤有效磷含量的超标风险进行了评估.结果表明土壤有效磷含量超过其环境安全阈值(40mg/kg)的区域集中分布在金坛区北部,其面积为175.58km^2,约占金坛区总面积的18%.因此,GWRK模型能有效评估区域土壤元素有效量空间分布状况,且GWR局部空间回归系数能为区域土壤元素有效量的调控提供更精确空间决策支持. 展开更多
关键词 土壤有效磷 空间变异性 地理加权回归克里格 空间非平稳性 超标风险
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乌什县植棉田土壤养分空间分级特征分析 预览
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作者 木合塔尔·艾买提 迪里木拉提·玉苏甫 《湖北农业科学》 2019年第2期58-64,共7页
运用统计学和地统计学方法对乌什县植棉地表层土壤养分空间变异特征进行分析。研究表明,(1)土壤pH均值为7.8,显示偏碱性;除缓效钾含量平均值大于500 mg/kg,分级为极丰富之外,其余元素的含量以适宜或最适宜为主。(2)采样点之间pH的差异最... 运用统计学和地统计学方法对乌什县植棉地表层土壤养分空间变异特征进行分析。研究表明,(1)土壤pH均值为7.8,显示偏碱性;除缓效钾含量平均值大于500 mg/kg,分级为极丰富之外,其余元素的含量以适宜或最适宜为主。(2)采样点之间pH的差异最小,有效磷的含量差异较大;在各要素之间存在正相关及空间自相关,但关系不太密切。(3)在采样区内有机质含量均匀,含量级别为适宜;全碳含量在北部较低,其余大部分区含量在0.750~1.000 g/kg、含量级别为适宜;碱解氮含量在北部缺乏,在南部适宜;有效磷含量在10.000~20.000 mg/kg,含量级别为最适宜;缓效钾含量在东部较低,在北部丰富,在中部、西南部极丰富;采样区西南和东北部速效钾含量在74.441~100.000 mg/kg,是属于含量级别适宜区,在北部、南部、东南部和中部含量级别为最适宜。 展开更多
关键词 土壤养分 地统计学 空间自相关 空间分异
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Advanced reliability analysis of slopes in spatially variable soils using multivariate adaptive regression splines 预览
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作者 Leilei Liu Shaohe Zhang +1 位作者 Yung-Ming Cheng Li Liang 《地学前缘:英文版》 CAS CSCD 2019年第2期671-682,共12页
This study aims to extend the multivariate adaptive regression splines(MARS)-Monte Carlo simulation(MCS) method for reliability analysis of slopes in spatially variable soils. This approach is used to explore the infl... This study aims to extend the multivariate adaptive regression splines(MARS)-Monte Carlo simulation(MCS) method for reliability analysis of slopes in spatially variable soils. This approach is used to explore the influences of the multiscale spatial variability of soil properties on the probability of failure(P_f) of the slopes. In the proposed approach, the relationship between the factor of safety and the soil strength parameters characterized with spatial variability is approximated by the MARS, with the aid of Karhunen-Loeve expansion. MCS is subsequently performed on the established MARS model to evaluate Pf.Finally, a nominally homogeneous cohesive-frictional slope and a heterogeneous cohesive slope, which are both characterized with different spatial variabilities, are utilized to illustrate the proposed approach.Results showed that the proposed approach can estimate the P_f of the slopes efficiently in spatially variable soils with sufficient accuracy. Moreover, the approach is relatively robust to the influence of different statistics of soil properties, thereby making it an effective and practical tool for addressing slope reliability problems concerning time-consuming deterministic stability models with low levels of P_f.Furthermore, disregarding the multiscale spatial variability of soil properties can overestimate or underestimate the P_f. Although the difference is small in general, the multiscale spatial variability of the soil properties must still be considered in the reliability analysis of heterogeneous slopes, especially for those highly related to cost effective and accurate designs. 展开更多
关键词 SLOPE stability Efficient reliability analysis Spatial VARIABILITY RANDOM field MULTIVARIATE adaptive regression splines Monte Carlo simulation
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基于SEBAL模型的土默特右旗腾发量研究
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作者 苏婷婷 魏占民 白燕英 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期70-75,共6页
【目的】评价SEBAL模型在估算内蒙古包头市土默特右旗腾发量时的适用性。【方法】基于2015年作物生育期内的Landsat8遥感影像,建立SEBAL模型,估算腾发量,利用FAOPenman-Monteith公式与水量平衡法估算得到腾发量进行了验证及评价,并采用... 【目的】评价SEBAL模型在估算内蒙古包头市土默特右旗腾发量时的适用性。【方法】基于2015年作物生育期内的Landsat8遥感影像,建立SEBAL模型,估算腾发量,利用FAOPenman-Monteith公式与水量平衡法估算得到腾发量进行了验证及评价,并采用多元逐步回归方法对其影响因素进行了分析。【结果】日腾发量的分布具有明显的空间差异性,呈现出“山峰型”变化趋势。SEBAL模型腾发量估算值与水量平衡法估算值相比,相对误差的平均值为6.053%;Penman-Monteith公式计算得到的日腾发量与水量平衡法估算值相差7.682%,都在10%以内,达到了精度要求,且SEBAL模型估算腾发量的精度高于Penman-Monteith公式。日腾发量与NDVI和地表温度相关性显著,由二者建立了最优的多元逐步回归方程。【结论】在缺乏数据的情况下,利用SEBAL模型可以较为准确地估算出土右旗的腾发量,且NDVI和地表温度对其的影响较大。 展开更多
关键词 遥感 SEBAL模型 腾发量 空间差异性 多元逐步回归
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豫中烟区烟叶烟碱含量与土壤颗粒组成的空间变异性 预览
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作者 陈海生 王可 刘国顺 《河南农业科学》 北大核心 2019年第1期44-49,共6页
以半方差函数为工具对豫中烟区烟叶烟碱含量和土壤颗粒组成的空间变异性特征进行地统计学分析,并对二者进行相关性分析,绘制研究区内具有区域性变量特征的烟叶烟碱含量和不同粒径土壤颗粒组成的空间分布图,以期为河南省烟草的合理布局... 以半方差函数为工具对豫中烟区烟叶烟碱含量和土壤颗粒组成的空间变异性特征进行地统计学分析,并对二者进行相关性分析,绘制研究区内具有区域性变量特征的烟叶烟碱含量和不同粒径土壤颗粒组成的空间分布图,以期为河南省烟草的合理布局提供依据。相关性分析表明,豫中烟区烟叶烟碱含量与粒径0.05~0.10mm和粒径<0.001mm的土壤颗粒含量呈极显著负相关,与粒径0.001~0.010mm的土壤颗粒含量呈极显著正相关。半方差模型分析结果表明,豫中烟区烟叶烟碱含量符合指数模型,块金值/基台值即C0/(C0+C)为0.31,为中等程度变异性。土壤颗粒组成中,粒径0.001~0.010mm和粒径<0.001mm的土壤颗粒含量的C0/(C0+C)分别为0.23和0.24,均小于0.25,属于强空间变异性;粒径>0.10mm、粒径0.05~0.10mm的土壤颗粒含量的C0/(C0+C)都在0.25~0.75,属于中等强度的空间变异性;粒径0.01~0.05mm的土壤颗粒含量的C0/(C0+C)为0.76,属于弱的空间变异性。因此,豫中烟区烟叶烟碱含量具有一定的空间变异性,与植烟田土壤颗粒组成关系密切。生产上为了保证获得适宜烟碱含量的优质烟叶,应在考虑土壤质地空间变异性影响的基础上进行合理布局。 展开更多
关键词 烤烟 烟碱 土壤颗粒组成 地统计学 空间变异性
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北川震后滑坡体表层土壤颗粒组成及团聚体空间变化特征 预览
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作者 麦积山 郑江坤 +2 位作者 赵廷宁 史常青 王文武 《山地学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期30-40,共11页
滑坡作为西南地区常见的地质灾害,对坡面土壤结构和植被扰动极大。本文以北川擂鼓镇凤凰山震后滑坡体表层土壤为研究对象,选取滑坡区(Ⅰ)、过渡区(Ⅱ)和未破坏区(Ⅲ)3个样地,结合网格取样和室内分析,运用地统计学和经典统计学方法对其... 滑坡作为西南地区常见的地质灾害,对坡面土壤结构和植被扰动极大。本文以北川擂鼓镇凤凰山震后滑坡体表层土壤为研究对象,选取滑坡区(Ⅰ)、过渡区(Ⅱ)和未破坏区(Ⅲ)3个样地,结合网格取样和室内分析,运用地统计学和经典统计学方法对其颗粒组成和土壤团聚体特征进行分析。结果表明:(1)3样地的土壤颗粒组成均以砂粒为主,显著大于黏粒和粉粒。土壤颗粒组成分形维数与砂粒含量呈极显著性负相关,与黏粒和粉粒含量均呈极显著性正相关。(2)Ⅰ样地中>5mm的风干性团聚体含量最低,Ⅲ最高。3样地的土壤水稳性团聚体均以>2mm的粒径为主,总体上呈现出团聚体数量随粒径的减小而减小的趋势。风干和水稳性土壤团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值均表现为Ⅰ样地<Ⅱ样地<Ⅲ样地,风干性团聚体分形维数表现为Ⅰ样地≈Ⅱ样地>Ⅲ样地,水稳性团聚体分形维数表现为Ⅰ样地>Ⅱ样地>Ⅲ样地。(3)风干和水稳性团聚体稳定性参数和土壤颗粒组成的半方差函数理论模型拟合程度均较好。除水稳性土壤团聚体MWD表现为中等强度空间自相关外,其他团聚体稳定性参数均表现为强烈空间自相关性;黏粒表现为中等空间自相关性,粉粒和砂粒表现为强烈的空间自相关。(4)风干和水稳性土壤团聚体MWD和GMD值从Ⅰ样地至Ⅲ样地大致呈逐渐增加趋势,而土壤团聚体分形维数则呈相反分布规律;土壤颗粒组成从Ⅰ样地至Ⅲ样地呈砂粒含量逐渐减少而黏粒含量逐渐增加的规律。综上,滑坡体表层黏粒土壤大量流失后,表层土壤沙砾化,土壤团聚体的稳定性降低,表现出较强的结构性空间自相关。 展开更多
关键词 “5.12”汶川地震 滑坡体 土壤团聚体 土壤颗粒组成 空间分布
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Spatial variability of soil water content and related factors across the Hexi Corridor of China
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作者 LI Xiangdong SHAO Ming’an +1 位作者 ZHAO Chunlei JIA Xiaoxu 《干旱区科学:英文版》 SCIE CSCD 2019年第1期123-134,共12页
Soil water content(SWC) is a key factor limiting ecosystem sustainability in arid and semi-arid areas of the Hexi Corridor of China, which is characterized by an ecological environment that is vulnerable to climate ch... Soil water content(SWC) is a key factor limiting ecosystem sustainability in arid and semi-arid areas of the Hexi Corridor of China, which is characterized by an ecological environment that is vulnerable to climate change. However, there is a knowledge gap regarding the large-scale spatial distribution of SWC in this region. The specific objectives of this study were to determine the spatial distribution patterns of SWC across the Hexi Corridor and identify the factors responsible for spatial variation of SWC at a regional scale. This study collected and analyzed SWC in the 0–100 cm soil profile from 109 field sampling sites(farmland, grassland and forestland) across the Hexi Corridor in 2017. We selected 17 factors, including land use, topography(latitude, longitude, elevation, slope gradient, and slope aspect), soil properties(soil clay content, soil silt content, soil bulk density, saturated hydraulic conductivity, field capacity, and soil organic carbon content), climate factors(mean annual precipitation, potential evaporation, and aridity index), plant characteristic(vegetation coverage) and planting pattern(irrigation or rain-fed), as possible environmental variables to analyze their effects on SWC. The results showed that SWC was 0.083(±0.067) g/g in the 0–100 cm soil profile and decreased in the order of farmland, grassland and forestland. The SWC in the upper soil layers(0–20, 20–40 and 40–60 cm) had obvious difference when the mean annual precipitation differed by 200 mm. The SWC decreased from southeast to northwest following the same pattern as precipitation, and had a moderate to strong spatial dependence in a large effective range(75–378 km). The SWC showed a similar distribution and had no significant difference between soil layers in the 0–100 cm soil profile. The principal component analysis showed that the mean annual precipitation, geographical position(longitude and latitude) and soil properties(soil bulk density and soil clay content) were the main factors dominating the varian 展开更多
关键词 SOIL water CONTENT spatial VARIABILITY geostatistical analysis SOIL CLAY CONTENT Hexi CORRIDOR
考虑参数非均匀性的深基坑悬挂式封闭止水体阻水效果分析 预览
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作者 徐光彬 翟伟 +2 位作者 桂志鹏 姜文 鞠洪涛 《土木工程与管理学报》 北大核心 2019年第1期78-82,共5页
采用悬挂式止水帷幕配合坑底被动区加固(封闭式止水体)措施不仅能有效解决长江I级阶地区域深基坑施工面临的地下水问题,而且与落底式止水帷幕相比表现出明显的价格优势。然而,封闭式止水体的渗透系数具有很强的空间变异性,会对止水体的... 采用悬挂式止水帷幕配合坑底被动区加固(封闭式止水体)措施不仅能有效解决长江I级阶地区域深基坑施工面临的地下水问题,而且与落底式止水帷幕相比表现出明显的价格优势。然而,封闭式止水体的渗透系数具有很强的空间变异性,会对止水体的阻水效果产生明显影响。鉴于此,本文首先基于确定性分析方法,探究了封闭式止水体设计参数对其阻水效果的影响,结果表明加固区存在一个临界厚度,当加固区厚度大于该值时,阻水效果不再提升。其次,基于随机场理论,研究了渗透系数空间变异性对深基坑悬挂式封闭止水体阻水效果的影响规律,结果表明渗透系数空间变异性对悬挂式封闭止水体阻水效果影响较为显著。 展开更多
关键词 深基坑 悬挂式止水帷幕 被动区加固 空间变异性 随机场 渗水量
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岔巴沟流域降雨不同时间尺度的空间变异特征 预览
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作者 杨丽虎 刘鑫 宋献方 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第3期1-5,共5页
基于黄土高原岔巴沟流域 13个雨量站 2004-2006年 5min降雨数据资料,分析了流域 2h、6h、24h、3d、7d、月和年(5-10月)等 7个时间尺度的降雨量空间变异特征。结果表明:①以曹坪雨量站为代表的单站 5-9月降雨量占全年的 90%以上,其中7-8... 基于黄土高原岔巴沟流域 13个雨量站 2004-2006年 5min降雨数据资料,分析了流域 2h、6h、24h、3d、7d、月和年(5-10月)等 7个时间尺度的降雨量空间变异特征。结果表明:①以曹坪雨量站为代表的单站 5-9月降雨量占全年的 90%以上,其中7-8月以中雨和大雨、暴雨为主,降雨量占年降雨量的 60%~80%。②不同时间尺度降雨量的空间变异程度不同,2、6、24h最大降雨量的变异系数CV分别为0.27~0.93、0.06~0.81、0.06~0.69,呈减小趋势;3d到7d尺度上CV值并非一直减小;月降雨的CV以6月最大,年(5-10月)降雨量的 CV为 0.05~0.11。③暴雨中心在 2004年、2005年分布在流域上游,2006年则移至下游。降雨量的空间变异性随着丰水年水汽运移强度增大及降雨量增大而减小,局地性降雨尤其是局地暴雨是引起空间不均匀性的主要原因。 展开更多
关键词 空间变异 时间尺度 降雨 岔巴沟流域 黄土高原
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通过气温和降水极值追踪中亚地区的气候变化
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作者 张曼 陈亚宁 +1 位作者 沈彦俊 李宝富 《地理学报:英文版》 SCIE CSCD 2019年第1期3-28,共26页
Under the impacts of climate change and human activities, great uncertainties still exist in the response of climate extremes, especially in Central Asia(CA). In this study, we investigated spatial-temporal variation ... Under the impacts of climate change and human activities, great uncertainties still exist in the response of climate extremes, especially in Central Asia(CA). In this study, we investigated spatial-temporal variation trends and abrupt changes in 17 indices of climate extremes, based on daily climate observations from 55 meteorological stations in CA during 1957–2005. We also speculated as to which atmospheric circulation factors had the greatest impacts on climate extremes. Our results indicated that the annual mean temperature(Tav), mean maximum and minimum temperature significantly increased at a rate of 0.32℃/10 a, 0.24℃/10 a and 0.41℃/10 a, respectively, which was far higher than the increasing rates either globally or across the Northern Hemisphere. Other temperature extremes showed widespread significant warming trends, especially for those indices derived from daily minimum temperature. All temperature extremes exhibited spatially widespread rising trends. Compared to temperature changes, precipitation extremes showed higher spatial and temporal variabilities. The annual total precipitation significantly increased at a rate of 4.76 mm/10 a, and all precipitation extremes showed rising trends except for annual maximum consecutive dry days(CDD), which significantly decreased at a rate of –3.17 days/10 a. On the whole, precipitation extremes experienced slight wetter trends in the Tianshan Mountains, Kazakhskiy Melkosopochnik(Hill), the Kyzylkum Desert and most of Xinjiang. The results of Cumulative Deviation showed that Tav and Txav had a significant abrupt change around 1987, and all precipitation indices experienced abrupt changes in 1986. Spearman’s correlation analysis pointed to Siberian High and Tibetan Plateau Index_B as possibly being the most important atmospheric circulation factors affecting climate extremes in CA. A full quantitative understanding of these changes is crucial for the management and mitigation of natural hazards in this region. 展开更多
关键词 ABRUPT CHANGE atmospheric circulation CLIMATE CHANGE CLIMATE EXTREMES spatial-temporal VARIABILITY Central Asia
巴音河下游河床渗透系数空间变异性研究 预览
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作者 陈宝辉 王文科 +3 位作者 段磊 顾小凡 刘超杰 宋润峰 《水利水电技术》 北大核心 2019年第1期52-57,共6页
河床垂向渗透系数是研究河流与地下水转化关系和转化强度的重要水文地质参数。选取柴达木盆地巴音河为研究对象,采用水头下降竖管试验法测定了巴音河下游细土平原带38组河床垂向渗透系数,利用传统统计学方法检验分析了其分布规律和空间... 河床垂向渗透系数是研究河流与地下水转化关系和转化强度的重要水文地质参数。选取柴达木盆地巴音河为研究对象,采用水头下降竖管试验法测定了巴音河下游细土平原带38组河床垂向渗透系数,利用传统统计学方法检验分析了其分布规律和空间变异性。结果表明,河床沉积物垂向渗透系数(Kv)在1.77~15.56m/d之间变化,总体呈现正态分布,且沿流程逐渐变小。河中心沉积物的Kv值明显大于河两岸,但其变异系数小于两岸。沉积物的颗粒大小与分布是导致河床沉积物垂向渗透系数变异的关键因素,河流形态与交互带水文过程对河床沉积物Kv的影响也不容忽视。 展开更多
关键词 河床沉积物 垂向渗透系数 空间变异性
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二维土质边坡稳定可靠性分析分层离散随机场矩方法
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作者 陈朝晖 李环禹 范文亮 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期424-432,共9页
针对边坡稳定可靠性涉及多参数相关且具有空间变异性、极限状态方程非显式等难题,建立土质边坡稳定可靠性分析的分层离散随机场矩法。基于局部平均理论,根据土性参数的竖向分层特性,将层内参数简化为随机变量,不同层的参数通过方差函数... 针对边坡稳定可靠性涉及多参数相关且具有空间变异性、极限状态方程非显式等难题,建立土质边坡稳定可靠性分析的分层离散随机场矩法。基于局部平均理论,根据土性参数的竖向分层特性,将层内参数简化为随机变量,不同层的参数通过方差函数体现其竖向空间变异性,提出高效的土性参数分层离散随机场模型,可有效模拟土性参数的竖向变异性以及多参数相关性。将边坡稳定可靠性功能函数简化为土性参数的降维近似函数,采用点估计的高阶矩法,建立土质边坡稳定可靠性分析的离散随机场矩法。算例分析结果与MCS以及多重随机响应面法结果高度一致,验证了本文方法的高效、简捷与合理。 展开更多
关键词 边坡工程 边坡稳定可靠性分析 空间变异性 随机场离散 局部平均过程 方差函数 矩法
逐时本站气压数据分阶段空间一致性检查方法研究 预览
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作者 闫荞荞 王海军 +1 位作者 严靖 党超琪 《气象与环境学报》 2018年第4期36-44,共9页
基于气压和海拔高度的相关关系,将本站气压订正到气压表海拔高度序列的中位数高度,本文设计了一种由粗粒度质控和细粒度质控组成的分阶段逐小时本站气压空间一致性检查方法。将海平面气压作为参考要素,通过分析气压空间变率,讨论了将中... 基于气压和海拔高度的相关关系,将本站气压订正到气压表海拔高度序列的中位数高度,本文设计了一种由粗粒度质控和细粒度质控组成的分阶段逐小时本站气压空间一致性检查方法。将海平面气压作为参考要素,通过分析气压空间变率,讨论了将中位数高度订正气压用于本站气压空间一致性检查的合理性和适用性,且引入人工植入误差法定量分析方法的疑误检测能力,并利用2015年中国2420个国家级自动气象站观测资料对设计的空间一致性检查方法进行检验。结果表明:中位数高度订正气压可以用于本站气压空间一致性检查,其空间变率变化稳定且小于海平面气压,高海拔地区尤为明显,对小偏差疑误较敏感;四季引入不相同植入误差时,中位数高度订正气压的疑误检出率均高于海平面气压,误差越小提升比率越大,植入误差为2.5 h Pa时不同季节疑误检出率均超过90.00%,夏季疑误检出率最高,达98.00%;逐时本站气压分阶段空间一致性检查方法可以有效降低算法的时间复杂度,运行时效可以满足实时业务需求,并可有效检出疑误数据,检出率约为0.01%。 展开更多
关键词 质量控制 空间一致性 空间变率 植入误差
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考虑空间变异性条件下的边坡稳定可靠度高效敏感性分析
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作者 郭重阳 李典庆 +2 位作者 曹子君 高国辉 唐小松 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第6期2203-2210,共8页
在有限数据条件下,可靠度敏感性分析是研究各种不确定性因素对边坡失稳概率影响规律的重要途径。基于直接蒙特卡洛模拟和概率密度加权分析方法提出了一种高效边坡稳定可靠度敏感性分析方法。所提出的方法通过随机场表征岩土体参数的空... 在有限数据条件下,可靠度敏感性分析是研究各种不确定性因素对边坡失稳概率影响规律的重要途径。基于直接蒙特卡洛模拟和概率密度加权分析方法提出了一种高效边坡稳定可靠度敏感性分析方法。所提出的方法通过随机场表征岩土体参数的空间变异性,并采用局部平均理论建立岩土体参数的缩维概率密度函数,用于概率密度加权分析中高效、准确地计算不同敏感性分析方案对应的边坡失稳概率。最后,通过一个工程案例——詹姆斯湾堤坝说明了所提出方法的有效性和准确性。结果表明:在敏感性分析过程中,所提出的方法只需要执行一次直接蒙特卡洛模拟,避免了针对不同敏感性分析方案重新产生随机样本和执行边坡稳定分析,节约了大量的计算时间和计算资源,显著提高了基于蒙特卡洛模拟的敏感性分析计算效率;在概率密度加权分析中采用岩土体参数的缩维概率密度函数能够准确地计算边坡失稳概率,避免了有偏估计,使概率密度加权分析方法适用于考虑空间变异性条件下的边坡稳定可靠度敏感性分析问题。 展开更多
关键词 边坡稳定 可靠度敏感性分析 空间变异性 随机场 局部平均
基于GIS的吉林市区地下水埋深空间异质性分析 预览
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作者 张经泾 魏传江 +2 位作者 申晓晶 姚懿真 贾凤 《水资源与水工程学报》 CSCD 2018年第2期97-103,共7页
运用地统计学方法,根据降水丰枯特性,选取吉林市区67眼监测井1984-2014年地下水埋深资料,研究分析了该地区地下水埋深的空间变异性和变化规律。结果表明,市区地下水埋深的空间相关性逐年增强,1984-1999年具有中等空间相关性,2000-... 运用地统计学方法,根据降水丰枯特性,选取吉林市区67眼监测井1984-2014年地下水埋深资料,研究分析了该地区地下水埋深的空间变异性和变化规律。结果表明,市区地下水埋深的空间相关性逐年增强,1984-1999年具有中等空间相关性,2000-2014年具有强烈的空间相关性,1984年和1999年空间最大相关距离较小,空间自相关距离小,连续性较差,其余各年份相关距离较大。各向异性比总体呈减小趋势,说明地下水埋深空间分布各向异性逐渐增大。克里金插值结果显示,研究区地下水埋深除了随地形高程和水源地分布空间变化,还受开采强度的影响,呈现出动态的变化过程。开采漏斗区地下水埋深近几年趋于稳定。 展开更多
关键词 地下水埋深 地统计学 空间变化 空间相关性 吉林市
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中国粮食生产效率空间分异特征及驱动机理
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作者 张凡凡 张启楠 +2 位作者 李福夺 陈学军 杨兴洪 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2018年第4期317-323,共7页
[目的]在耕地面积有限、城镇化高速发展的背景下,合理评价粮食生产效率,认清粮食生产现状,探索提高粮食生产效率的有效途径。[方法]基于数据包络法(DEA)分别测算了2006—2015年中国31个省(市、自治区)的粮食生产效率,同时借助探索性空... [目的]在耕地面积有限、城镇化高速发展的背景下,合理评价粮食生产效率,认清粮食生产现状,探索提高粮食生产效率的有效途径。[方法]基于数据包络法(DEA)分别测算了2006—2015年中国31个省(市、自治区)的粮食生产效率,同时借助探索性空间数据分析(ESDA)对其时空格局演变特征进行解析,并通过空间计量模型揭示其驱动机理。[结果]中国粮食生产效率整体偏低,东部沿海地区和西部地区粮食生产效率出现大面积、大幅度下降趋势;粮食生产效率空间集聚效应显著且具有跃迁性,但主要以类型Ⅳ为主,其空间结构具有一定的路径依赖特征;经济增长与粮食生产效率存在正N形的Kuznets曲线,目前大部分地区经济增长的产粮效率呈现边际收益递减特征,未来的粮食生产势必强调其他政策手段的重要性。[结论]中国粮食生产效率空间异质特征显著,应充分发挥有利的“被扩散”的区位优势,制定具有区域联动特点的粮食生产策略。 展开更多
关键词 粮食生产效率 数据包络分析 探索性空间数据分析 空间变异 驱动机理
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甘南州高寒草地土壤氮磷空间分布特征 预览
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作者 张瑶瑶 冷若琳 +2 位作者 崔霞 宋清洁 胥刚 《草业学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期12-21,共10页
近年来,由草地资源不合理利用造成的草地退化、草地生态系统结构失调现象屡见不鲜。研究土壤的理化性质,对遏制草地退化、维护草地生态系统平衡、促进草地畜牧业的可持续发展具有重要的意义。土壤氮磷是草地土壤养分的重要组成部分,为... 近年来,由草地资源不合理利用造成的草地退化、草地生态系统结构失调现象屡见不鲜。研究土壤的理化性质,对遏制草地退化、维护草地生态系统平衡、促进草地畜牧业的可持续发展具有重要的意义。土壤氮磷是草地土壤养分的重要组成部分,为揭示甘南州高寒草地全氮、全磷的空间分布状况,基于地面实测数据,采用经典统计与地统计相结合的方法,重点研究该地区全氮、全磷样地间及垂直分布的含量变化,并将其与N/P、C/N、土壤有机质及土壤含水量做相关性分析,最后分析不同海拔梯度、不同土层深度下土壤全氮、全磷的变化特征。结果表明:1)甘南草地表层全氮含量由西南向东北、由西向东逐渐降低。表层全磷的分布格局与全氮相似,呈西南向东北、从西向东南降低的趋势。全氮、全磷在0~40cm的土层中均具有中等变异性。土壤全氮在0~20cm土层变异程度降低,在20~40cm土层变异程度增加。土壤全磷的变异程度随土层深度的增加而增加。同一土层深度,土壤全氮的水平变异性都较全磷显著。随着土层深度的增加,全氮、全磷含量呈递减趋势,表层全氮、全磷含量显著高于深层土壤,普遍存在表面聚集现象。2)甘南草地土壤全磷在0~10cm、10~20cm、20~30cm土层与全氮呈极显著正相关(P<0.01),随深度增加全氮与全磷的相关系数逐渐降低,至30~40cm土层不具有显著的相关性。N/P值与土壤全氮呈极显著正相关关系,与土壤全磷含量相关性不显著;表层土壤有机质含量与全氮、全磷和N/P皆呈显著正相关关系(P<0.05),且相关程度分别为:全氮>N/P>全磷。在各土层深度,有机质含量皆与土壤含水量呈极显著正相关。3)甘南草地土壤全氮、全磷含量均随海拔升高而降低。同一海拔,全氮、全磷含量随土层深度的增加变异系数呈增加的趋势。 展开更多
关键词 草地 全氮 全磷 有机质 空间分布 空间变异性
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考虑参数空间变异性的边坡稳定可靠性有限元极限分析 被引量:2
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作者 陈朝晖 雷坚 +2 位作者 黄景华 程晓辉 张志超 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期985-993,共9页
当土性参数空间变异性较大时,极限平衡法得到的滑移面不尽合理。阐述了基于广义变分原理的有限元极限分析方法,采用混合有限元方法,构筑了线性应力三角形单元与线性速度三角形单元,结合强度折减法与线性规划算法,建立了边坡稳定安全系... 当土性参数空间变异性较大时,极限平衡法得到的滑移面不尽合理。阐述了基于广义变分原理的有限元极限分析方法,采用混合有限元方法,构筑了线性应力三角形单元与线性速度三角形单元,结合强度折减法与线性规划算法,建立了边坡稳定安全系数上下限分析方法,分析了土的抗剪强度参数空间变异性对边坡稳定性的影响,并与3种典型极限平衡法进行了对比。结果表明,FELA方法可有效搜索边坡临界滑移面,并给出安全系数的严格上下限。对于简单均质边坡,有限元极限分析与极限平衡法结果接近,极限平衡法结果大多位于极限分析的上下限内;对于空间变异性较大的边坡,有限元极限分析法可以有效搜索可能的多种临界滑移面,而极限平衡法则存在显著偏差,且往往高估滑坡风险。强度参数的空间变异性还导致边坡安全系数分布形式变化显著,仅采用安全系数无法反应这一变化。根据安全系数的分布形式,给出了土性参数设计值建议。 展开更多
关键词 有限元极限分析 极限平衡法 空间变异性 边坡稳定 安全系数
蒲河水质空间异质性特征及其对流域土地利用方式的响应
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作者 范志平 刘建治 +4 位作者 赵悦 冯凯斌 王琼 李法云 涂志华 《生态学杂志》 CSCD 北大核心 2018年第4期1144-1151,共8页
河流水质空间变化特征是流域生态系统健康评价的关键指标,是地形、地貌、气候、水文等自然环境因素及综合反映人类活动强度的土地利用方式对流域生态环境的复合作用,研究河流水质空间异质性特征及其对流域土地利用方式的响应关系对流... 河流水质空间变化特征是流域生态系统健康评价的关键指标,是地形、地貌、气候、水文等自然环境因素及综合反映人类活动强度的土地利用方式对流域生态环境的复合作用,研究河流水质空间异质性特征及其对流域土地利用方式的响应关系对流域生态管理具有十分重要的指导意义,然而水质空间异质性特征及其对土地利用方式的响应机制研究仍不清楚。本文以辽河流域支流蒲河子流域为研究对象,利用GIS技术和地统计学方法,分析蒲河流域水质指标TN、TP、NH4+-N、CODcr、pH、DO和TDS空间变异特征,探讨流域不同土地利用方式对水质空间变化的影响。结果表明:蒲河流域水质指标NH4+-N、DO和TDS受结构性因素影响显著,表现出较强空间变异性;TP、CODcr和pH的空间异质性较弱,主要由随机性因素引起;TN受到结构性因素和随机性因素共同作用,表现出较弱空间变异特征;TN和NH4+-N含量与林地所占比例呈显著负相关,与耕地和建设用地所占比例呈显著正相关;pH和DO与水域面积和未利用地所占比例呈负相关;表明蒲河流域TN和NH4+-N空间异质性的主导因素为林地、耕地和建设用地等土地利用类型,pH和DO空间异质性的主导因素为水域和未利用地土地利用类型,该研究可为流域水环境管理提供数据支持。 展开更多
关键词 水质 蒲河流域 土地利用 空间异质性 半方差函数
基于ArcGIS韶关市香芋土壤养分空间变异特征研究 预览
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作者 高琳 陈晓远 +2 位作者 林昌华 王卫 张宇鹏 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1025-1031,共7页
【目的】本文对韶关香芋主产区土壤苇分的空间变异特征进行研究,以期为韶关市香芋种植区划、科学施肥和产量提升提供依据。【方法】运用传统统计学SPSS软件、地统计学Gs+软件的半方差函数和GIS中克里金插值的研究香芋土壤苇分含量、... 【目的】本文对韶关香芋主产区土壤苇分的空间变异特征进行研究,以期为韶关市香芋种植区划、科学施肥和产量提升提供依据。【方法】运用传统统计学SPSS软件、地统计学Gs+软件的半方差函数和GIS中克里金插值的研究香芋土壤苇分含量、空间变异特征和空间分市。【结果】①土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均值分别为2.98%,109.79mg/kg,40.30mg/kg,81.60mg/kg,范围分别为0.89%~6.65%,27.79~257.25mg/kg,5.79~108.44mg/kg,15.03~270.18mg/kg,变异系数为35.2%,46%,64.7%,62.4%,且不同乡镇区域土壤苇分含量存在差异。雪香芋主产区的土壤养分的空间自相关程度依次为速效钾(49.98%)〉有机质(47.8%)〉碱解氮(37.6%)〉有效磷(32.5%),块金系数主要在30%~50%之间,均属于中等空间自相关程度,结构性变异为主,随机性变异次之。【结论】总体来看,香芋主产区土壤有效磷含量处于丰富水平,有机质和碱解氮含量处于中等水平,速效钾含量处于缺乏水平,土壤苇分总体上呈现北低南高的趋势。 展开更多
关键词 ARCGIS 香芋 土壤养分 空间变异
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