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基于无人机可见光谱遥感的玉米长势监测 认领
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作者 王翔宇 杨菡 +3 位作者 李鑫星 郑永军 严海军 李娜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2021年第1期265-270,共6页
玉米是我国重要的粮食作物之一,在我国种植规模最大、发展最快。玉米的长势会直接影响到其产量和品质,因此通过对玉米的长势进行有效监测,可以为田间管理、早期产量估算提供宏观的参考信息,为国家和相关部门决策提供重要的参考依据。以... 玉米是我国重要的粮食作物之一,在我国种植规模最大、发展最快。玉米的长势会直接影响到其产量和品质,因此通过对玉米的长势进行有效监测,可以为田间管理、早期产量估算提供宏观的参考信息,为国家和相关部门决策提供重要的参考依据。以无人机为遥感平台,搭载影像传感器构建遥感系统,获取玉米可见光谱遥感影像。利用ENVI软件对获取的玉米冠层可见光谱彩色图像进行几何校正和辐射校正,然后对图像进行彩色图像灰度化和增强处理。利用对农田复杂背景适应能力较好以及具有较强光照适应性的AP-HI算法完成作物分割来提取玉米覆盖度信息。在计算玉米覆盖度时,首先利用AP-HI算法将图像进行分割,并转换为二值图,来去除图像中的土地、水管、道路、作物残渣等背景,以保留玉米的二值图像。图像中的农田存在道路区域,计算实际作物覆盖度时需将其排除。道路区域出现在图像的四个边界以及相对正中的位置处,对这些位置分别进行处理,统计其中黑色像素点的个数,根据像素点个数确定道路宽度,并将道路部分从二值图中去除。去除后的二值图中,白色像素为无作物区域,黑色像素为玉米种植区域,统计黑色像素占总像素的比例,以此确定作物的多少。选取80×80像素值作为单位面积,对处理图像进行分块标记,得到区块数为720,对单位面积的分块进行全区域扫描,每当扫描到一个黑色像素值就将总的统计面积加1,直至扫描到6400个像素点,计算其中含有的总的黑色像素值数目与6400的比值,直至将720个区块黑色像素点占总像素比例统计完全,即可计算图像中黑色像素数与总像素数之比,即为玉米覆盖度。在此基础上,根据实际情况计算玉米冠层孔隙率,并建立覆盖度与叶面积指数模型,完成玉米叶面积指数反演,为玉米长势监测提供理论依据。 展开更多
关键词 无人机 遥感 可见光谱 玉米 长势监测 叶面积指数
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1961-2015年雅鲁藏布江流域径流演变规律分析 认领
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作者 李浩 牛乾坤 +2 位作者 王宣宣 刘浏 徐宗学 《水土保持学报》 北大核心 2021年第1期110-115,共6页
基于雅鲁藏布江流域奴下水文站1961-2015年逐月径流量资料,采用启发式分割算法识别径流突变年份,继而采用Mann-Kendall非参数检验分析径流的长期变化趋势,应用集中度和集中期研究径流的年内变化规律。结果表明:(1)年径流量呈现先减少后... 基于雅鲁藏布江流域奴下水文站1961-2015年逐月径流量资料,采用启发式分割算法识别径流突变年份,继而采用Mann-Kendall非参数检验分析径流的长期变化趋势,应用集中度和集中期研究径流的年内变化规律。结果表明:(1)年径流量呈现先减少后增加的变化趋势,且转折点为1992年,即年径流量在转折点前以2.715 mm/a的速率呈现显著的下降趋势,但在转折点后呈现不显著的上升趋势;(2)湿润季径流量占全年径流量的71.6%±4.4%,主导着雅鲁藏布江流域的年径流量变化过程,而在转折点后干旱季径流的变化是年径流呈现增加趋势的另一个重要原因;(3)雅鲁藏布江流域的径流年内分配规律呈“坦化现象”,即径流量最大值出现时间推迟且年内分配更加均匀,这可能归因于该地区植被覆盖状况的恢复和改善。研究结果可以进一步识别气候变化和下垫面在径流变化过程中的作用奠定良好的基础,为区域生态环境可持续发展提供建议和指导。 展开更多
关键词 径流 年内分配 启发式分割算法 归因分析 雅鲁藏布江流域
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微纳米气泡水滴灌对设施甜瓜产量、品质及灌溉水利用效率的影响 认领
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作者 王逍遥 王天泽 +3 位作者 周云鹏 肖洋 刘雅新 李云开 《灌溉排水学报》 北大核心 2021年第1期38-46,共9页
【目的】提出适合设施甜瓜栽培的微纳米气泡水(Micro-nano Bubble Water,MNBW)滴灌模式。【方法】以设施甜瓜为供试对象,采用地下滴灌系统进行MNBW灌溉,研究了MNBW和传统地下水(Conventional Groundwater,CGW)4种水源、2种施肥水平(100%... 【目的】提出适合设施甜瓜栽培的微纳米气泡水(Micro-nano Bubble Water,MNBW)滴灌模式。【方法】以设施甜瓜为供试对象,采用地下滴灌系统进行MNBW灌溉,研究了MNBW和传统地下水(Conventional Groundwater,CGW)4种水源、2种施肥水平(100%和80%滴灌施肥水平)、3种滴灌频率(1/3、1/7、1/15次/d)等因素耦合对甜瓜产量、品质和灌溉水利用效率(Irrigation Water Use Efficiency,IWUE)的影响。【结果】使用MNBW滴灌可以实现肥料减施,削减20%传统滴灌施肥量可以大幅提高甜瓜的产量(增幅最高可达56.4%)和IWUE(增幅最高可达67.7%),可溶性糖量、维生素C量、可溶性固形物量也提升显著;灌溉频率也会影响MNBW滴灌的应用效果1/3次/d的高频滴灌下甜瓜的品质提升最为显著,与滴灌频率为1/15次/d相比,甜瓜的可溶性固形物量提高21.5%~28.0%、维生素C量提高11.6%~14.8%、茎粗提高8.5%~14.2%。如果未恰当采用未腐熟牛粪作为底肥,MNBW滴灌反而会大幅降低甜瓜的产量、品质与IWUE。【结论】推荐滴灌频率为1/3次/d的MNBW滴灌结合80%滴灌施肥水平作为设施甜瓜微纳米气泡水滴灌模式。 展开更多
关键词 微纳米气泡水 地下滴灌 设施甜瓜 产量品质 灌溉水利用效率
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圆拱结构平面外稳定分析方法 认领
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作者 丁敏 王佳佳 +2 位作者 蒋秀根 曹琼琼 王宏志 《西南交通大学学报》 EI 北大核心 2021年第1期37-46,共10页
为研究圆拱结构的平面外稳定问题,根据其与圆曲梁变形的相关性,首先考虑二阶弯矩效应建立了圆曲梁平衡方程,结合圆曲梁几何方程和物理方程,推导了考虑大位移的自由扭转圆曲梁的挠度控制方程和扭转角控制方程,分别给出了圆曲梁的挠度和... 为研究圆拱结构的平面外稳定问题,根据其与圆曲梁变形的相关性,首先考虑二阶弯矩效应建立了圆曲梁平衡方程,结合圆曲梁几何方程和物理方程,推导了考虑大位移的自由扭转圆曲梁的挠度控制方程和扭转角控制方程,分别给出了圆曲梁的挠度和扭转角的解析解一般格式及相应简化格式,同时获得了圆曲梁变形和内力表达式;在此基础上,提出了圆拱结构平面外分岔失稳和极值点失稳的分析方法;计算了4种圆拱结构的平面外分岔失稳临界荷载系数及失稳模态,并与文献模型作对比分析;根据4种圆拱结构的荷载-位移曲线进行了极值点失稳分析.研究结果表明:采用本文模型计算的两端铰支圆拱平面外分岔失稳临界荷载系数与文献模型结果相差为0,而且可以得到工程中常用但鲜有人研究的跨中单铰拱及两端插支拱的平面外分岔失稳临界荷载;各类圆拱在面内均布径向荷载作用下的平面外分岔失稳模态均为单波对称;圆拱径向荷载的存在不改变圆拱面外荷载位移曲线的线性特征,却降低了面外抗弯刚度,当径向荷载达到某一值时,面外抗弯刚度为0,则发生面外失稳. 展开更多
关键词 圆拱 圆曲梁 平面外稳定 大位移 几何非线性
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自密实橡胶混凝土性能研究综述 认领
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作者 田雷 邱流潮 胡筱 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第1期146-162,共17页
自密实橡胶混凝土是将废弃轮胎加工成橡胶颗粒并掺加到自密实混凝土中制成的新型建筑材料,相比于常规混凝土,其在硬化后具有脆性低、变形能力强、节能环保的显著优点。为了全面了解自密实橡胶混凝土的最新研究现状,从自密实性能(流动性... 自密实橡胶混凝土是将废弃轮胎加工成橡胶颗粒并掺加到自密实混凝土中制成的新型建筑材料,相比于常规混凝土,其在硬化后具有脆性低、变形能力强、节能环保的显著优点。为了全面了解自密实橡胶混凝土的最新研究现状,从自密实性能(流动性、粘聚性、间隙通过性、抗离析性)、力学性能(抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、抗折强度、抗冲击性能、疲劳特性、阻尼比)、耐久性能(干收缩性能、吸水率、抗冻性、氯离子渗透性、电阻性)和内部微观结构等方面出发,对近十年间国内外针对自密实橡胶混凝土的研究进行了综合介绍。最后,归纳总结了研究结论,并为自密实橡胶混凝土的未来研究与推广提出若干建议。 展开更多
关键词 自密实橡胶混凝土 再生轮胎橡胶 自密实性能 力学性能 耐久性能 微观结构
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基于“五链环”野外综合实训平台的“四融合”人才培养模式探索与实践 认领
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作者 康绍忠 杜太生 +7 位作者 李思恩 佟玲 丁日升 牛俊 毛晓敏 郝新梅 黄兴法 王凤新 《学位与研究生教育》 CSSCI 北大核心 2020年第10期1-6,共6页
介绍了中国农业大学密切联系生产实际培养应用学科研究生的做法,使研究生既能在野外艰苦条件下进行学习和研究,成果面向国际学科前沿,同时又具备较高的综合素质。团队扎根西北旱区二十余年,将野外实验站–示范基地–田间学校–科技农户... 介绍了中国农业大学密切联系生产实际培养应用学科研究生的做法,使研究生既能在野外艰苦条件下进行学习和研究,成果面向国际学科前沿,同时又具备较高的综合素质。团队扎根西北旱区二十余年,将野外实验站–示范基地–田间学校–科技农户–德育基地进行综合集成和链环式布局,以创建8项规则、实施8项举措、设计5个环节、开展8项活动为抓手,系统设计严谨治学态度养成、敏锐洞察力培养、综合视野拓展和高尚精神品德锤炼等素质培养工作,实现了研究生科技创新与自我管理能力、瞄准国际学术前沿与服务中国大地能力、掌握多学科知识与系统解决复杂问题能力、精湛专业技能与家国情怀“四融合”,显著提升了高层次人才培养质量。 展开更多
关键词 中国农业大学 野外综合实训平台 研究生国际化视野 综合素质培养 研究生教育
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Fluent两相模型高含沙模拟需要注意的几个问题 认领
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作者 杨晨 陈鑫 +1 位作者 薛亮 孙健 《海洋技术学报》 2020年第4期36-40,共5页
本文应用Fluent软件通用两相模型,结合水利工程与水力机械中泥沙运动的特殊性及一些最新研究成果,提出了实现高含沙流动数值模拟需要特别关注的几个问题。在两相流控制方程方面,本文讨论了其适用范围,并指出了高含沙运动需要模拟的应力... 本文应用Fluent软件通用两相模型,结合水利工程与水力机械中泥沙运动的特殊性及一些最新研究成果,提出了实现高含沙流动数值模拟需要特别关注的几个问题。在两相流控制方程方面,本文讨论了其适用范围,并指出了高含沙运动需要模拟的应力相关项,比较了泥沙应力项和通用模型固体应力项的一些差别。在紊流模型方面,本文介绍了高含沙浓度对水流紊动的抑制,以及一些偏向适用于泥沙运动的紊动理论。在边界条件方面,本文指出了高含沙与一般含沙流动边界的区别,重点介绍了传统壁函数受高含沙影响而存在的问题及可能改进的方向。Fluent软件通用两相模型可在水利工程及水力机械领域的高含沙等问题研究中得到更好的应用。 展开更多
关键词 Fluent软件 两相流 泥沙运动 水利工程
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无人机光谱成像技术在大田中的应用研究进展 认领 被引量:3
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作者 彭要奇 肖颖欣 +3 位作者 郑永军 严海军 董玉红 李鑫星 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1356-1361,共6页
传统大田农作物生长环境监测的方法,需要在环境恶劣的田间布设各种传感器,铺设复杂电路,通常会出现耗时费力、维护成本高、且或多或少的损坏到植株的问题。无人机光谱成像技术是一种融合了无人驾驶飞行器技术、空间遥感和图像实时传输... 传统大田农作物生长环境监测的方法,需要在环境恶劣的田间布设各种传感器,铺设复杂电路,通常会出现耗时费力、维护成本高、且或多或少的损坏到植株的问题。无人机光谱成像技术是一种融合了无人驾驶飞行器技术、空间遥感和图像实时传输等多种手段的快捷新型农田环境监测技术,能够快速获取农田作物的即时光谱图像,通过分析图像获取大田作物的生长信息,这一技术的应用弥补了上述问题。首先对无人机光谱成像技术进行了概述,介绍了无人机应用的优势。和传统卫星遥感监测平台相比,无人机可以工作在较低的高度,即80~400 m,能够抵消极端天气和云层影响,实现快速、准确地获取高精度图像。目前,国内外小型无人机的应用主要集中在灾害监测、自然资源监测、城市规划和植被监测等领域。由于其低成本、近实时图像采集等特点,在精准农业的发展过程中,无人机光谱图像的应用也愈加广泛。分析了常见光谱图像的特点和应用场景。全色图像由于分辨率高,多用于数据融合;多光谱及高光谱影像由于丰富的光谱信息,与农作物的光谱特征结合,可用于农作物的生物理化指标的检测、农业灾害预警、产量预测和精细分类制图等;热红外图像可以获得农作物温度信息,可用于监测田间旱灾。总结了无人机光谱图像技术在大田中的主要应用途径。目前利用无人机光谱图像技术对农作物进行监测的方法主要有:利用光谱反射率构造植被指数或红边参数,研究植被的反射特点,构建农作物时间层面上与光谱特征对应的生长模型,利用新兴数学方法与农作物生化参数结合建立模型进行反演。探讨了无人机光谱图像技术在大田的应用中尚且存在着的一些技术空白及难点,以期为无人机光谱成像技术在大田中的衍生应用发展提供参考。 展开更多
关键词 无人机 光谱成像技术 大田 研究进展
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多光谱图像的玉米叶片含水量检测 认领
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作者 彭要奇 肖颖欣 +4 位作者 傅泽田 董玉红 李鑫星 严海军 郑永军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1257-1262,共6页
水是植物正常生长发育必不可缺的元素之一,能够快速检测并获取植物叶片水分,对田间作物灌溉生产管理和作物的生理需水特性研究等具有重要的意义。利用RedEdge-M型号多光谱相机,以不同生育期的55组玉米叶片作为试验对象,在光线充足且无... 水是植物正常生长发育必不可缺的元素之一,能够快速检测并获取植物叶片水分,对田间作物灌溉生产管理和作物的生理需水特性研究等具有重要的意义。利用RedEdge-M型号多光谱相机,以不同生育期的55组玉米叶片作为试验对象,在光线充足且无阴影遮挡的环境下对试验玉米叶片样本进行拍摄,拍摄过程中通过直连下行光传感器来消除太阳高度角对光谱反射的影响,每组玉米叶片样本经过拍摄可得到蓝、绿、红、近红外和红边等5个波段的TIFF图像。借助图像处理软件ENVI5.3构建玉米叶片样本兴趣区域(ROI),以ROI范围内玉米叶片样本的平均反射光谱作为该样本的反射光谱来减小镜头边缘减光现象带来的误差。参照标准白板出厂时提供的专属标定反射率、白板ROI范围内的平均反射光谱和玉米叶片样本白板ROI范围内的平均反射光谱,比值换算得到各组玉米叶片5个波段处的光谱反射率。同时利用YLS-D型号植物营养测定仪,采用五点取样法选择玉米叶片的5个区域测取玉米叶片样本的水厚度平均值作为叶片含水量的测量指标。随机选取43组玉米叶片样本得出的光谱反射率作为训练样本,采用BP神经网络建立基于多光谱图像的玉米叶片含水量反演模型,并融合莱文贝格-马夸特理论(Levenberg-Marquardt,L-M)进行经典神经网络现有缺点的改进。输入神经元数目为5个,即蓝、绿、红、近红外和红边等5个波段图像对应的反射率,输出神经元为1个,即玉米叶片含水量。剩余12组玉米叶片作为验证样本用于模型反演数据的相关性分析,结果表明,利用多光谱图像光谱信息并结合基于Levenberg-Marquardt方法改进后BP神经网络玉米叶片含水量反演模型,模型反演的拟合相关系数能达到0.896 37, 12组验证集中玉米叶片含水量参考值和反演值的相关系数r达到0.894 8,反演结果比较理想。可以实现对玉米� 展开更多
关键词 多光谱图像 玉米叶片 含水量 BP神经网络
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基于SWAP模型的春玉米咸水非充分灌溉模拟 认领 被引量:1
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作者 袁成福 冯绍元 +1 位作者 霍再林 王庆明 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期396-402,共7页
为了探究甘肃省石羊河流域适宜春玉米生长的咸水非充分灌溉模式,应用SWAP模型模拟不同灌溉模式下的土壤水盐平衡、春玉米相对产量和相对水分利用效率,并预测了较长时期土壤水盐动态变化规律.研究结果表明:灌溉水矿化度为0.71 g/L和3.00 ... 为了探究甘肃省石羊河流域适宜春玉米生长的咸水非充分灌溉模式,应用SWAP模型模拟不同灌溉模式下的土壤水盐平衡、春玉米相对产量和相对水分利用效率,并预测了较长时期土壤水盐动态变化规律.研究结果表明:灌溉水矿化度为0.71 g/L和3.00 g/L的春玉米最优灌溉模式为生育期内灌4次水,灌溉定额均为408 mm,2种灌溉模式均能达到节约灌溉用水、提高作物产量和水分利用效率以及减少土体盐分累积量的目的.较长时期土壤水盐动态变化规律模拟结果表明:在冬灌条件下,春玉米最优灌溉模式下的土壤水分和盐分能够在模拟期内保持相对平稳的状态;在不同年份,相同土层土壤含水率随着土层深度的增加而增大,0.71 g/L的淡水灌溉土壤盐分主要累积在40~80 cm土层,3.00 g/L的微咸水灌溉土壤盐分主要累积在10~40 cm土层;5 a的模拟结果表明0.71 g/L和3.00 g/L的水持续灌溉5 a,不会引起土壤次生盐渍化. 展开更多
关键词 春玉米 咸水 非充分灌溉 SWAP模型 土壤水盐动态
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PAM对寒区粉壤土堤防护坡产流产沙特征的影响 认领
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作者 刘鸿涛 李起龙 +3 位作者 韩宇 蔡碟 励其其 龙昱帆 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期14-20,共7页
为研究解决寒区粉壤土堤防背水坡面的水土流失问题,基于室外模拟降雨试验,研究第二松花江流域粉壤土堤防坡面施加聚丙烯酰胺(PAM)后在不同坡度和下垫面条件下对坡面侵蚀特征的影响。试验包括4个坡度(10°,15°,20°,25... 为研究解决寒区粉壤土堤防背水坡面的水土流失问题,基于室外模拟降雨试验,研究第二松花江流域粉壤土堤防坡面施加聚丙烯酰胺(PAM)后在不同坡度和下垫面条件下对坡面侵蚀特征的影响。试验包括4个坡度(10°,15°,20°,25°)和5种PAM浓度(0,2,3,4,5 g/m 2)。结果表明:降雨强度和下垫面条件相同时,坡度从10°增大至25°,坡面平均产流率先增大后减小,产沙率随坡度增大而增大。降雨强度和坡度相同时,聚丙烯酰胺浓度2 g/m 2增大至5 g/m 2,平均产流率相较于0 g/m 2降低了10.6%~20%;平均产沙率随浓度的增大而减小。将坡度和浓度的平均产沙率进行拟合,得出产沙率与坡度呈现正相关性,与浓度呈现负相关性。0 g/m 2坡面的侵蚀形态主要表现为溅蚀和面蚀特征,施加PAM使得坡面侵蚀严重区域面积相较于0 g/m 2减小54.57%,起到了一定控制侵蚀的效果。可见,在坡面上施加一定量的聚丙烯酰胺可以使土壤水分入渗能力增强,减少侵蚀产沙,在实际工程中具有运用的价值。 展开更多
关键词 坡面侵蚀 聚丙烯酰胺 坡度 产流产沙
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基于降雨时间结构分析的黄河源区声波增雨外场试验效果评价 认领
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作者 裘钧 路后亮 +12 位作者 赵智丰 李琼 潘佩翀 王金钊 任燕 曹寿凯 乔禛 曹炯玮 赵康 李候君 王光谦 李芳芳 魏加华 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期691-702,共12页
强声波技术是一种潜在的成本低廉、环境友好、操作简便、易于推广的增雨雪手段.自然条件下声波增雨技术外场试验效果缺乏评估.本文分析了用于评估青海省果洛州达日县窝赛乡历时20d共26场的声波增雨地面雨量数据,提出了外场增雨效果的雨... 强声波技术是一种潜在的成本低廉、环境友好、操作简便、易于推广的增雨雪手段.自然条件下声波增雨技术外场试验效果缺乏评估.本文分析了用于评估青海省果洛州达日县窝赛乡历时20d共26场的声波增雨地面雨量数据,提出了外场增雨效果的雨量数据结构化方法和降雨时间序列两段式分解、四段式分解和最小时间分辨率分解等时间结构分析方法.完成了声波增雨效果的场次评估,并深入研究基于不同雨强等级降雨频次的统计特征,得到了一系列声波增雨效果的证据和声波增雨的延迟特性.本研究通过设置结构化的声波增雨方案,试图从降雨的时间结构上对降雨效果进行评估,在评估方法上取得了重要的进展,在声波增雨效果论证上从多个角度获得了增雨有效的证据,对形成科学客观的外场声波增雨效果评价具有重要的意义. 展开更多
关键词 声波增雨 黄河源区 降雨时间结构 频次统计 雨强等级 增雨效果评估 延迟响应
雅鲁藏布江流域干湿转换特征及植被动态响应 认领
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作者 刘浏 牛乾坤 +2 位作者 衡静霞 李浩 徐宗学 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期175-184,F0004共11页
为准确识别气候变化条件下高寒流域干湿特征及植被动态响应,该研究以青藏高原东南部的雅鲁藏布江流域为例,基于全球陆面数据同化系统(global land data assimilation system,GLDAS)数据集,计算标准化降水蒸散指数(standardized precipit... 为准确识别气候变化条件下高寒流域干湿特征及植被动态响应,该研究以青藏高原东南部的雅鲁藏布江流域为例,基于全球陆面数据同化系统(global land data assimilation system,GLDAS)数据集,计算标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI),结合归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)探讨了雅鲁藏布江流域干湿转换特征及其对植被的影响。结果表明:GLDAS的降水与气温数据与实测数据一致性较好,可以用于分析雅鲁藏布江流域干湿转换特征;1982-2015年间雅鲁藏布江流域总体呈现湿润化趋势,但2000年前后流域干湿时空特征发生反转现象,即时间上,2000年以前流域呈现湿润化趋势,2000年以后呈现干旱化趋势,空间上,流域内干旱地区逐渐变湿,湿润地区逐渐变干;流域内约71.83%的区域SPEI与NDVI呈正相关,流域植被受流域干湿条件影响较大,降水和气温是植被动态变化的主要驱动因素;流域内92.17%以上的区域SPEI与土壤含水量呈极显著正相关,表明土壤含水量亦是影响流域干湿特性不可忽视的因素。该研究结果可为辨识高原及高寒区水循环变化过程及其驱动机制提供科学依据。 展开更多
关键词 遥感 气候变化 植被 干湿特征 GLDAS GIMMS 青藏高原
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基于多源遥感数据的河套灌区干旱时空演变特征 认领
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作者 牛乾坤 刘浏 +1 位作者 程湫雅 李浩 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第4期266-277,共12页
利用中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)验证了2015—2016年土壤水分主动-被动微波数据集(SMAP)在河套灌区的适用性,基于土壤水分亏缺指数(SWDI)和干旱周百分比(PDW)分析了作物生育期内灌区农业干旱时空演变规律,通过两个参考指标检验了... 利用中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)验证了2015—2016年土壤水分主动-被动微波数据集(SMAP)在河套灌区的适用性,基于土壤水分亏缺指数(SWDI)和干旱周百分比(PDW)分析了作物生育期内灌区农业干旱时空演变规律,通过两个参考指标检验了SWDI在河套灌区的精度。结果表明:(1)SMAP在河套灌区的适用性较好;区域尺度上,SMAP和CLDAS的相关系数为0.65;栅格尺度上,约有69%的栅格表现良好(R>0.5),且多集中在灌区西南部和东北部。(2)严重干旱主要发生在4月下旬到5月中旬、7月下旬到8月下旬以及9月中旬到10月中旬,主要集中在灌区的西南部、中部和东部;2015—2016年PDW值略有增大,干旱事件的持续时间有所延长。(3)大气水分亏缺量(AWD)表征的气象干旱在时间上显示2 a内灌区干旱月份为5—8月;空间上,除去地形原因,SWDI和AWD的相关性较为显著,且有一半格点通过了显著性水平为0.01的显著检验,表明基于SWDI对河套灌区进行干旱状况分析具有较高的可信度。 展开更多
关键词 农业干旱 土壤水分亏缺指数 遥感 干旱时空分布 河套灌区
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湖北省2008~2017年人类活动净氮输入状况 认领
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作者 徐浩林 杨培岭 +2 位作者 邢伟民 敖畅 任树梅 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期4017-4028,共12页
为探究湖北省人类净氮输入状况,本文基于湖北省14个地级市(省直辖县)行政单元统计数据,利用人类活动净氮输入(NANI)模型,核算湖北省2008~2017年的人类活动净氮输入量.结果表明,湖北省10a平均NANI值为15929.43kg/(km^2·a).湖北总NAN... 为探究湖北省人类净氮输入状况,本文基于湖北省14个地级市(省直辖县)行政单元统计数据,利用人类活动净氮输入(NANI)模型,核算湖北省2008~2017年的人类活动净氮输入量.结果表明,湖北省10a平均NANI值为15929.43kg/(km^2·a).湖北总NANI值随时间呈现出先增长后下降的趋势,其中2013年达到16959.93kg/(km^2·a).在空间分布上,湖北省中东部地区(襄阳、荆门、荆州、随州、孝感、武汉、鄂州、黄冈、省直辖县)的NANI值显著高于西部地区(十堰、宜昌、恩施自治州);氮源结构上,氮肥输入(年均贡献比例60.58%)是最大输入项,其次分别为食品/饲料净氮输入(24.85%)、生物固氮(8.16%)、大气氮沉降(6.25%)和种子氮输入(0.18%).因此,减少化肥投入,提高农业产出投入比,同时合理控制人口密度,是减少区域内净氮负荷量,降低氮素污染的有效措施. 展开更多
关键词 人类活动净氮输入 氮肥 湖北省 社会经济 时空分布
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考虑自然变异的漳河流域未来气候变化情景预估 认领
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作者 伦玉蕊 王若彤 刘浏 《水利与建筑工程学报》 2020年第5期1-9,共9页
为探究自然变异对未来气候变化预估的影响,首先采用秩评分和多准则决策排序法在漳河流域进行GCMs适应性评估,进而构建考虑自然变异与否的统计降尺度模型MOS进行对比分析,最后采用典型浓度路径RCP下的多种排放情景(RCP2.6,RCP4.5与RCP8.... 为探究自然变异对未来气候变化预估的影响,首先采用秩评分和多准则决策排序法在漳河流域进行GCMs适应性评估,进而构建考虑自然变异与否的统计降尺度模型MOS进行对比分析,最后采用典型浓度路径RCP下的多种排放情景(RCP2.6,RCP4.5与RCP8.5),对流域未来2021年—2050年的气候变化进行集合预估。研究结果表明:在统计降尺度模型中考虑自然变异可有效提升结果可靠度,尤其是模型验证期的模拟精度提升显著。多模式多情景下漳河流域未来年降水量较基准期的变化在-29%~10%之间;未来年最高、最低气温分别呈0.5℃~2.0℃和0.3℃~1.3℃的增加趋势,且随着温室气体排放浓度的增加而增幅变大(RCP8.5>RCP4.5>RCP2.6)。 展开更多
关键词 气候变化 统计降尺度 自然变异 大气环流模式 漳河流域
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坚持人与自然和谐共生,推动生态文明建设——“美丽秦巴”专家笔谈 认领 被引量:1
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作者 洪增林 张洪涛 +8 位作者 张国伟 康绍忠 成升魁 谷树忠 李景源 沈镭 王艳芬 黄锡生 杨霜林 《自然资源学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2020年第2期493-500,共8页
建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。为维护全球生态安全,建设美丽中国,为人民创造良好生产生活环境,达到坚持人与自然和谐共生的目标,就必须正确认识自然规律、尊重地球、敬畏地球、规范人类行为;必须树立和践行绿水青山就是... 建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。为维护全球生态安全,建设美丽中国,为人民创造良好生产生活环境,达到坚持人与自然和谐共生的目标,就必须正确认识自然规律、尊重地球、敬畏地球、规范人类行为;必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持节约资源和保护环境的基本国策,像对待生命一样对待生态环境;必须坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式和生活方式,还自然以宁静、和谐与美丽。 展开更多
关键词 生态文明 秦巴地区 人与自然 和谐共生
基于回溯搜索算法的灌区优化配水模型 认领 被引量:1
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作者 韩宇 孙志鹏 +3 位作者 黄睿 郭珊珊 易康 陈建 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期29-37,共9页
随着西北大型灌区水资源供需矛盾日益加剧,粮食生产安全逐渐存在重大威胁,传统优化渠系配水模型主要基于目标函数对作物需水量进行优化配置,而目标函数参数及约束条件较为复杂,难以实现全局优化配水。本文以黑河流域西浚灌区西洞渠系为... 随着西北大型灌区水资源供需矛盾日益加剧,粮食生产安全逐渐存在重大威胁,传统优化渠系配水模型主要基于目标函数对作物需水量进行优化配置,而目标函数参数及约束条件较为复杂,难以实现全局优化配水。本文以黑河流域西浚灌区西洞渠系为例,采用“定流量,控开启”原则,在干渠设计流量恒定条件下,以剩余流量最小原则建立回溯搜索算法优化配水方程,通过回溯搜索算法求解下级渠道阀门开启及关闭配水时间图,并进一步求得阀门控制时间点偏态系数,同时将所得结果与向量评估遗传算法、粒子群算法的配水时间、阀门时间控制偏离程度进行比较,在此基础上结合小河站渠系弃水情况评估模型适应性。结果显示:回溯搜索算法、向量评估遗传算法、粒子群算法配水时间分别为12.70、14.38和15.50 d,阀门开启时间点偏态系数分别为0.093、0.328、0.217,相比回溯搜索算法配水模型具有明显的时间优越性及稳定性;回溯搜索算法在渠系水利用率较低的西洞渠系弃水为零,而在渠系水利用率较高的小河站渠系弃水现象严重,该算法普遍适用于渠系水利用率较低地区。利用回溯搜索算法对灌区进行优化配水,在合理适用条件下,不仅能够保证灌溉时间较优,满足渠系灌溉制度要求,而且能够维持流体输送相对稳定性,达到渠系优化配水目的。 展开更多
关键词 渠系配水 回溯搜索算法 向量评估遗传算法 粒子群算法
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基于高速摄像技术的推移质床面沙条带结构试验研究 认领
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作者 王浩 范洁铃 +3 位作者 钟强 陈槐 陈铭 彭国平 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期987-996,共10页
本文开展推移质平衡输沙试验,基于图像处理、PTV方法和卡尔曼滤波算法,分析床面推移质泥沙颗粒运动规律。在此基础上使用SFM方法重构床面三维地形并与颗粒运动对比,以研究推移质运动与紊流相干结构相互作用机理。结果表明:(1)通过本文方... 本文开展推移质平衡输沙试验,基于图像处理、PTV方法和卡尔曼滤波算法,分析床面推移质泥沙颗粒运动规律。在此基础上使用SFM方法重构床面三维地形并与颗粒运动对比,以研究推移质运动与紊流相干结构相互作用机理。结果表明:(1)通过本文方法,可从颗粒尺度较好识别推移质运动轨迹,为推移质运动机理研究提供新思路。(2)一定水流强度条件下(Θ=0.048,0.06),推移质运动强度在床面沿横向方向存在高低间隔的带状结构,水槽中间区域明显,至水槽两侧结构逐渐消失。(3)床面形成交替间隔的沙脊和沙垄结构时,沙垄区域推移质运动强度大,沙脊区域推移质运动强度小。(4)流向涡模型能够很好地解释推移质运动强度及床面沙脊沙垄结构沿横向间隔分布的特征。推移质床面沙条带结构和大尺度流向涡结构相互耦合,形成稳定的时间平均尺度床面结构。 展开更多
关键词 推移质运动 图像处理 条带结构 流向涡 床面地形
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基于多目标粒子群算法的渠系优化配水研究 认领
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作者 李彤姝 黄睿 +4 位作者 孙志鹏 郭珊珊 易康 韩宇 陈建 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期95-100,125,共7页
【目的】发展节水高效农业,实现对农田渠系配水的优化。【方法】以水流过渡平稳和输水损失最小作为优化目标,采用多目标粒子群算法建立渠系优化模型,以西北地区西浚灌区干、支两级渠系作为研究对象进行了模型求解,并与回溯搜索法和向量... 【目的】发展节水高效农业,实现对农田渠系配水的优化。【方法】以水流过渡平稳和输水损失最小作为优化目标,采用多目标粒子群算法建立渠系优化模型,以西北地区西浚灌区干、支两级渠系作为研究对象进行了模型求解,并与回溯搜索法和向量评估遗传算法求解结果进行了比较。【结果】采用多目标粒子群算法得到的渠系配水时间缩短至约11 d,配水总量为205.07万m^3,较回溯搜索法和向量评估遗传算法求解得到的渠系配水时间短2~4 d。【结论】多目标粒子群算法在满足双优化目标的基础上,能够贴近实际配水情况并合理地调整流量的时空配置。 展开更多
关键词 渠系 优化配水 多目标约束 粒子群算法
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