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基于土地利用方式的巢湖流域氮排放情景模拟
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作者 陈西 代子帅 +5 位作者 江岭 叶春 王延华 黄骁力 杨灿灿 陈驷迪 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期149-164,共16页
土地利用方式及其转移对区域氮素迁移和水体氮负荷产生重要影响,但量化自然发展、耕地保护和生态保护等多情景下土地利用方式氮排放时空变化特征,揭示流域水体氮负荷对土地利用变化的响应机制仍面临挑战。本研究以巢湖流域为研究区,通... 土地利用方式及其转移对区域氮素迁移和水体氮负荷产生重要影响,但量化自然发展、耕地保护和生态保护等多情景下土地利用方式氮排放时空变化特征,揭示流域水体氮负荷对土地利用变化的响应机制仍面临挑战。本研究以巢湖流域为研究区,通过遥感解译多时相土地利用类型数据,借助PLUS和InVEST模型探索不同情景下氮排放对各土地利用类型变化的响应机制。结果表明:(1)2000-2020年期间,巢湖流域建设用地面积的增加(626.14 km^(2))主要占据的是耕地(减少了775.64 km^(2)),城市化建设成为土地利用方式变化的主要驱动力;(2)PLUS模型多情景预测结果显示:2020-2030年间土地利用变化特征与2000-2020年基本保持一致,但各用地间的转换频率降低;(3)经InVEST模拟,耕地面积缩减而导致氮排放的减少量(340.17 t)大于建设用地等面积增加带来的氮排放增加量(170.11 t),使2000-2020年间巢湖流域土地利用所排放的总氮量呈降低趋势,由2000年的4768.04 t降至2020年的4597.98 t;(4)不同情景下,2030年各土地利用方式的氮排放量较2020年均呈降低趋势。其中,生态保护情景既有效地保障了巢湖流域生态功能又展现出较好的氮减排效果(113.36 t);鉴于此,建议流域管理部门应通过合理规划各用地类型的发展,严格控制建设用地对林草地、水域等生态用地的侵占,以期削减流域水体氮负荷、缓解氮素治理压力。 展开更多
关键词 巢湖流域 氮排放 土地利用方式 PLUS模型 InVEST模型
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平原农区全域土地综合整治“三生”空间格局优化效果评价
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作者 江岭 张大鹏 +6 位作者 黄丹妮 黄骁力 陈西 李鹏 陈万里 汪永丰 王岽 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第11期145-151,共7页
本文从空间数量、质量和结构3个维度构建“三生”空间格局优化效果评价方法,以肥东县古城镇范店社区全域土地综合整治省级试点为研究区域,系统分析平原农区“三生”空间格局优化效果。结果表明:①全域土地综合整治通过空间组织重构、要... 本文从空间数量、质量和结构3个维度构建“三生”空间格局优化效果评价方法,以肥东县古城镇范店社区全域土地综合整治省级试点为研究区域,系统分析平原农区“三生”空间格局优化效果。结果表明:①全域土地综合整治通过空间组织重构、要素重组和结构重塑,在空间数量、空间质量和空间结构关系上实现“三生”空间格局优化;②“三生”空间格局优化效果受生产空间格局优化效果影响较大,全域土地综合整治考虑优化生产空间为重点;③全域土地综合整治聚焦“三生”空间格局的优化,可以实现生产空间低值低效、生活空间无序空废、生态空间无序污损等问题的整体解决。 展开更多
关键词 全域土地综合整治 “三生”空间 空间格局 平原农区 空间结构
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基于SPEI的安徽省干旱时空变化特征分析 被引量:2
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作者 郑香悦 周亮广 黄骁力 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2023年第2期14-21,共8页
安徽省降水时空分布不均,可利用水资源量较少,干旱灾害频发,为此,对安徽省近59年的干旱时空变化特征进行分析,降低干旱灾害对区域的影响。选用研究区内1960—2018年的降水与气温数据,利用标准化降水蒸散发指数(SPEI)结合干旱站次比、干... 安徽省降水时空分布不均,可利用水资源量较少,干旱灾害频发,为此,对安徽省近59年的干旱时空变化特征进行分析,降低干旱灾害对区域的影响。选用研究区内1960—2018年的降水与气温数据,利用标准化降水蒸散发指数(SPEI)结合干旱站次比、干旱频率等方法对全省59年干旱时空变化进行分析。研究发现:时间上,1960—2018年干旱整体呈小幅度下降趋势,春季、夏季与秋季季节性干旱无明显趋势性变化,冬季减弱趋势显著;空间上,安徽省境内的干旱发生以轻旱与中旱为主,淮河以北地区轻旱与特旱发生频率较高,淮河以南地区中旱与重旱发生频率较高,滁州市地区年际干旱减弱趋势显著,区域内季节性干旱趋势显著。SPEI指数在安徽省干旱分析研究中具有较好的适应性。 展开更多
关键词 标准化降水蒸散发指数 干旱趋势 时空特征 多尺度 安徽省
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地理信息科学《空间分析原理与方法》课程改革实践
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作者 黄骁力 江岭 +1 位作者 赵明伟 杨灿灿 《地理信息世界》 2022年第3期49-52,共4页
本文针对应用型本科院校地理信息科学专业《空间分析原理与方法》课程建设中存在的课程学习和思政育人脱离、课程知识和工程应用脱节、课堂教学和课外拓展脱钩等现象进行分析,在此基础上探讨课程改革内容及相应措施,阐述课程改革执行情... 本文针对应用型本科院校地理信息科学专业《空间分析原理与方法》课程建设中存在的课程学习和思政育人脱离、课程知识和工程应用脱节、课堂教学和课外拓展脱钩等现象进行分析,在此基础上探讨课程改革内容及相应措施,阐述课程改革执行情况和效果。实践证明:课程改革在很大程度上提高了学生的学习积极性及教师的教学质量,学生专业技能和综合素质有较大的提升,契合了知识、技能、素质三位一体应用型人才培养目标,有望为地理信息科学应用型人才培养和专业发展提供支撑。 展开更多
关键词 地理信息科学 应用型人才 空间分析 课程改革
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基于深度学习与融合地形特征的黄土陷穴面向对象提取方法 被引量:3
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作者 苏旭 黄骁力 +2 位作者 王春 吴复柱 江岭 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期102-110,共9页
黄土陷穴作为黄土高原地区一种特殊的地貌类型及地质灾害,其研究对指导黄土地区水土保持与工程建设工作具有重要意义。现阶段对陷穴的研究多基于传统野外调查,该方式成本高、效率低。为此,该研究开展面向对象与卷积神经网络(Convolution... 黄土陷穴作为黄土高原地区一种特殊的地貌类型及地质灾害,其研究对指导黄土地区水土保持与工程建设工作具有重要意义。现阶段对陷穴的研究多基于传统野外调查,该方式成本高、效率低。为此,该研究开展面向对象与卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)相结合的黄土陷穴自动化提取方法研究,并讨论融合地形特征对CNN模型提取精度的影响。研究选取黄土陷穴发育的典型区域,基于WorldView3遥感数据与ALOS高程数据,通过莫兰指数与灰度共生矩阵熵值确定影像的分割尺度,以面向对象的方式提取黄土陷穴的光谱、形状、纹理以及地形特征,制作融合地形特征与未融合地形特征的两类训练样本,进而训练两种CNN模型对同一区域内黄土陷穴进行提取,根据精确率、召回率以及F1分数评价模型的提取精度、分析对比两种CNN模型的提取结果,并建立支持向量机(SupportVector Machine,SVM)模型与CNN模型进行比较。研究结果表明,融合地形特征进行训练的CNN模型精确率达94.62%,召回率达86.27%、F1分数达90.26%,综合提取性能最好,相较于未融合地形特征训练的CNN模型,黄土陷穴的错分量大大减少,精确率提升18.10个百分点,F1分数提升9.15个百分点;两种CNN模型F1分数均达80%以上,比SVM模型分别高出6.94个百分点,16.09个百分点,提取结果均优于SVM模型;综上,融合地形特征的CNN模型可快速、精确地提取黄土陷穴,从而为黄土地区陷穴防治工作提供支持。 展开更多
关键词 遥感 提取 卷积神经网络 面向对象 黄土陷穴 地形特征 影像分割
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面向地形特征的DEM与影像纹理差异分析 被引量:14
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作者 刘凯 汤国安 +1 位作者 黄骁力 蒋圣 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期386-395,共10页
纹理分析方法在宏观地形特征分析方面具有较大的优势与潜力,但当前缺少对DEM与影像数据纹理特征差异的系统分析研究。本文采用灰度共生矩阵为纹理量化模型,选取了8个不同地貌单元的样本数据,对DEM和遥感影像2类数据的纹理进行了特征值... 纹理分析方法在宏观地形特征分析方面具有较大的优势与潜力,但当前缺少对DEM与影像数据纹理特征差异的系统分析研究。本文采用灰度共生矩阵为纹理量化模型,选取了8个不同地貌单元的样本数据,对DEM和遥感影像2类数据的纹理进行了特征值对比分析、纹理特征稳定性分析、纹理特征组间差异性分析。实验结果表明,在所测试的二阶角矩、对比度、方差、熵4个纹理指标中,DEM和影像的对比度特征值间具有显著的相关性;通过不同地貌样区纹理特征值对比分析发现,DEM数据在地形起伏较大区域纹理特征更为明显,遥感影像数据则受地表覆盖物影响较大;从地形特征的稳定性角度分析,DEM数据在丘陵和山地分析有优势,影像数据则在平原和台地分析表现更好;从地形特征差异性角度分析,DEM数据要优于影像数据。进一步采用光照模拟和坡度数据以增加DEM纹理信息,研究结果表明,DEM派生的2类数据在地形量化差异性方面改进明显,并大大优于影像数据。 展开更多
关键词 地形特征 纹理分析 DEM 遥感影像 数字地形分析
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DEM分辨率对地形纹理特征提取的影响 被引量:14
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作者 黄骁力 汤国安 刘凯 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2015年第7期822-829,共8页
地形纹理是区分不同地貌形态的重要依据,DEM是地形纹理分析的重要数据。然而,DEM分辨率使地形纹理特征提取存在着不确定性问题。本文以具有显著地貌多样性与差异性的陕西省为例,选择6个不同地貌类型区为研究区,以25 m分辨率DEM数据作为... 地形纹理是区分不同地貌形态的重要依据,DEM是地形纹理分析的重要数据。然而,DEM分辨率使地形纹理特征提取存在着不确定性问题。本文以具有显著地貌多样性与差异性的陕西省为例,选择6个不同地貌类型区为研究区,以25 m分辨率DEM数据作为信息源,构建了多尺度的地面坡度、光照模拟和粗糙度数据序列。在此基础上,引入空间灰度共生矩阵(GLCM)对地形表面纹理特征进行量化分析,以揭示数据分辨率对地形纹理特征提取的影响。研究表明:对于单一样区,在DEM及其3个派生数据中,原始高程数据和粗糙度数据的纹理参数特征值,对分辨率的变化较为敏感。对于不同的地貌类型区,二阶角矩和对比度这2个纹理参数具有最大的变异系数,表明它们对于区分不同地貌类型的能力最强;二阶角矩具有较大的尺度依赖性,随着分辨率的降低,其区分能力急剧降低,而对比度对于地貌的区分能力,则随着分辨率的降低而增强,并保持在一个较大的范围内。DEM数据的对比度对于不同地貌的区分能力,在所选4个参数中最为稳定,而粗糙度数据的二阶角矩区分不同地貌的能力,随着数据分辨率的变化而最不稳定。以上结果对于根据不同的研究对象选择适宜的DEM分辨率及地形纹理参数具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 灰度共生矩阵 DEM 地形纹理 数据分辨率 尺度效应
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黄土高原勺状沟壑特征及发育过程 被引量:3
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作者 杨昕 汤国安 +3 位作者 袁宝印 刘海龙 黄骁力 李晨瑞 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第7期1870-1886,共17页
沟谷是黄土高原物质交换最频繁,形态变化最剧烈的区域。在内外营力的共同作用下,不同发育阶段的各类沟谷塑造了黄土高原"千沟万壑"的独特地貌景观。在黄土高原沟壑系统中,广泛分布着一类特殊的黄土勺状沟壑,目前对其成因、发... 沟谷是黄土高原物质交换最频繁,形态变化最剧烈的区域。在内外营力的共同作用下,不同发育阶段的各类沟谷塑造了黄土高原"千沟万壑"的独特地貌景观。在黄土高原沟壑系统中,广泛分布着一类特殊的黄土勺状沟壑,目前对其成因、发育过程与机理以及空间分布特征等的认知明显不足。本文以高分辨率遥感影像和DEM数据作为数据源,在大量野外调查和专家知识的基础上,首先提出了黄土勺状沟壑的概念,指出黄土勺状沟壑是独立发育于黄土坡面上的永久性沟谷。其次,从沟壑形态、汇流关系、侵蚀过程、分布特征等方面分析了黄土勺状沟壑区别于其他已有沟壑的特点。进而,从发育形态、发育规模、发育部位等角度对黄土勺状沟壑进行了分类,深化了对勺状沟壑的认识。再次,基于空代时理论,定量分析了黄土勺状沟壑发育过程的形态演变特征,进一步探讨了黄土勺状沟壑发育过程,论证了黄土勺状沟壑是黄土切沟的初期阶段。最后,在系统梳理总结勺状沟壑的特征及分类的基础上,提出了黄土勺状沟壑的发育过程设想,指出勺状沟壑的形成离不开黄土陷穴和暗穴的生成和发育,勺状沟壑的进一步发育伴随着水力侵蚀和重力侵蚀过程。勺沟尾部变细甚至消失,不能发育成更大规模的切沟,与地下暗穴、黄土渗透率、降雨条件以及地表覆盖有关。本文成果期望为进一步完善黄土沟谷地貌发育和侵蚀过程与机理等认识做出贡献,同时对黄土高原水土保持工作提供参考。 展开更多
关键词 黄土勺状沟壑 发育模式 空代时 黄土高原
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地貌发育演化研究的空代时理论与方法 被引量:15
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作者 黄骁力 丁浒 +1 位作者 那嘉明 汤国安 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2017年第1期94-104,共11页
地貌的发育在特定的条件下往往呈现空间分布上由"新"至"老"的过渡,据此,对地貌类型与特征在空间上的序列采样,即可为研究某种地貌的个体发育提供基本依据。该方法即为地貌学研究中的空代时。本文首先介绍了空代时... 地貌的发育在特定的条件下往往呈现空间分布上由"新"至"老"的过渡,据此,对地貌类型与特征在空间上的序列采样,即可为研究某种地貌的个体发育提供基本依据。该方法即为地貌学研究中的空代时。本文首先介绍了空代时方法产生的背景与基本概念。分析了近年来空代时方法应用于河流地貌、构造地貌、河口海岸地貌等不同地貌类型演化过程的研究进展。在此基础上,明确了空代时方法在地貌学研究中的适用条件、影响因素及分类体系,并提出了地貌学空代时的研究范式。本文认为今后的研究工作一方面应充分利用海量的地理空间数据,运用空代时方法研究多种空间尺度下的地貌演化的问题;另一方面,应结合现有的物理机制和统计规律,构建集形、数、理一体化的地貌演化模型。 展开更多
关键词 地貌学 地貌发育 空代时 研究范式
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地貌发育演化研究的空代时理论与方法(英文) 被引量:1
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作者 黄骁力 汤国安 +2 位作者 朱同新 丁浒 那嘉明 《Journal of Geographical Sciences》 SCIE CSCD 2019年第10期1670-1680,共11页
Geomorphic evolution often presents a spatial pattern of a "young to old" distribution under certain natural environmental conditions, whereby sampling the geomorphic types and characteristics in spatial seq... Geomorphic evolution often presents a spatial pattern of a "young to old" distribution under certain natural environmental conditions, whereby sampling the geomorphic types and characteristics in spatial sequence can provide evidence for the individual landform evolution and change. This so-called space-for-time substitution has been a methodology in geomorphologic research. This paper firstly introduced the basic concepts and background of the space-for-time substitution, then a full review has been conducted of recent research progress in geomorphic evolution based on the space-for-time substitution, such as fluvial landform, structural landform, estuarine landform and coastal landform. Finally, the basic principle of space-for-time substitution in geomorphology is developed. This review is intended to introduce the achievements of geomorphic evolution research using space-for-time substitution method and to point out the critical research needs to better understand and predict the geomorphic evolution in the future. 展开更多
关键词 GEOMORPHOLOGY geomorphic EVOLUTION space-for-time SUBSTITUTION
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应用型本科院校GIS专业人才生态环境素养培育探索
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作者 陈西 江岭 +1 位作者 王春 黄骁力 《创新创业理论研究与实践》 2022年第17期66-69,共4页
该文针对本科院校GIS专业应用型人才生态环境素养培育现状及该专业在“理论-实践-应用”培养过程的难点问题,进行教学探索与实践,围绕GIS环境素养“基础理论、实施方式和培育成效”设计三个模块,构建“课堂理论教学、课下技能实践和课... 该文针对本科院校GIS专业应用型人才生态环境素养培育现状及该专业在“理论-实践-应用”培养过程的难点问题,进行教学探索与实践,围绕GIS环境素养“基础理论、实施方式和培育成效”设计三个模块,构建“课堂理论教学、课下技能实践和课外创新竞赛”多维一体的GIS环境素养培育实施体系。结果表明,通过培育,能较好地提升GIS专业人才的生态环境素养,激发学生的学习兴趣,改善课程教学效果,提高学生综合素养,提升学生社会服务能力,更好地满足GIS专业应用型人才的培育需求。 展开更多
关键词 地理信息系统(GIS) 应用型人才 生态环境素养 教学探索 环境科学
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