城市河岸带土地利用和景观格局变化的生态环境效应研究--以北京市典型再生水补水河流河岸带为例 被引量：29

1

作者 赵霏 郭逍宇 +1 位作者 赵文吉 刘克 《湿地科学》 CSCD 北大核心 2013年第1期100-107,共8页

以北京市典型再生水利用河流(清河、北小河、坝河和通惠河)及其流域为主要研究对象,利用1989年、2000年和2008年3期LandsatTM数据,借助于土地利用类型特征参数、景观聚集度、景观斑块密度等指标,在流域和河岸带尺度上,分析1989～2008年... 以北京市典型再生水利用河流(清河、北小河、坝河和通惠河)及其流域为主要研究对象,利用1989年、2000年和2008年3期LandsatTM数据,借助于土地利用类型特征参数、景观聚集度、景观斑块密度等指标,在流域和河岸带尺度上,分析1989～2008年研究区土地利用变化的多尺度时空分异特征及其变化轨迹。基于流域尺度的分析结果表明,土地利用类型面积的变化主要为城乡建设用地增加和林地减少;与1989～2000年间相比,2000～2008年的研究区土地利用变化率相对减小。基于河岸带尺度的分析结果表明,1989～2008年期间,因城市化发展导致沟渠、库塘等水域面积减小;耕地主要分布在100～500m河岸缓冲带范围内;城乡建设用地主要集中分布在500～800m河岸缓冲带范围内,城乡建设用地由1989～2000年间的分散扩张转变为2000～2008年间的有序优化整合,扩张范围趋向远离河道的河岸缓冲带区域;2000～2008年间,新增林地密集分布在100～200m和700～800m河岸缓冲带区域。内河流域生态廊道功能主要体现在沿河道200m的河岸缓冲带范围内,以再生水为补充水源的高度人工化的城市内河流域生态廊道效应在增强。 展开更多

关键词 城市河岸带 土地利用 景观聚集度 斑块密度

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基于T-RFLP和因子分析的香蒲根际细菌群落研究 被引量：7

2

作者 马栋山 熊薇 +3 位作者 张琼琼 郭羿宏 赵文吉 郭逍宇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2684-2691,共8页

以北京市永定河王平湿地为研究对象,应用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)对王平湿地再生水补水口及其远离补水口的香蒲根际细菌和氨氧化细菌(AOB)的群落结构及多样性变化进行分析,在此基础上结合MiCA3比对、典范对应分析(CCA)和多元... 以北京市永定河王平湿地为研究对象,应用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)对王平湿地再生水补水口及其远离补水口的香蒲根际细菌和氨氧化细菌(AOB)的群落结构及多样性变化进行分析,在此基础上结合MiCA3比对、典范对应分析(CCA)和多元统计中因子分析(FA),解析湿地不同空间细菌群落功能特性的变化.结果显示再生水补水口细菌群落各多样性指数均明显低于远离补水口细菌群落,而氨氧化细菌群落则呈现相反趋势.基于传统的T-RFLP片段MiCA3比对、CCA和FA相结合的分析表明:对细菌群落,占再生水补水口细菌群落总丰度55.6%的菌群与150bp代表的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)具相似净化功能,并与总有机碳生物化学循环过程具密切关系,其次占再生水补水口上游细菌群落总丰度75.5%的菌群与81bp为代表的假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和Geitlerinema sp.具相似净化功能,并与氮的生物化学循环过程具密切关系.占再生水补水口下游细菌群落总丰度68.7%的菌群与138bp代表的小单孢菌属(Micromonospora sp.)具相似净化功能,同时与重金属Cu、V、和Ti生物化学循环具密切关系.对氨氧化细菌,266bp受铵态氮影响较大,占再生水补水口氨氧化细菌群落总丰度65.5%的菌群与266bp代表的Nitrosomonas sp.具相似的生境特征,适合在高氨环境中生长;与58bp所代表的Nitrosospira sp.具相似功能特性菌群丰度在远离补水口样点中较前者呈现显著增加趋势,表征该类菌群适合在相对低氨环境中生长. 展开更多

关键词 因子分析(FA) 末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术 再生水 根际细菌

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基于地统计学的北京市可吸入颗粒物时空变异性及气象因素分析 被引量：41

3

作者 赵文慧 宫辉力 +2 位作者 赵文吉 唐涛 唐明 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2154-2163,共10页

大气颗粒物是造成城市空气污染的重要原因之一,并已经成为我国北京等大中城市空气污染中的首要污染物.为分析北京市采暖期大气中可吸入颗粒物的污染水平及其气象因素的影响作用,以大气可吸入颗粒物PM0.3,PM3.0,PM5.0为研究对象,于2007～... 大气颗粒物是造成城市空气污染的重要原因之一,并已经成为我国北京等大中城市空气污染中的首要污染物.为分析北京市采暖期大气中可吸入颗粒物的污染水平及其气象因素的影响作用,以大气可吸入颗粒物PM0.3,PM3.0,PM5.0为研究对象,于2007～2009年采暖期间在北京市城区设立了93个采样点进行定点采样监测,利用地统计分析工具和指示克里格方法,模拟分析了北京市城区2007～2009年采暖期PM0.3、PM3.0、PM5.0的时空变异性,并建立起可吸入颗粒物浓度与气象条件(风力、温度、湿度)的对应关系,由此分析气象因素对大气颗粒物污染水平的影响程度.结果表明:实验半变异函数符合具有块金值的球状模型;北京城区空气可吸入颗粒物的污染水平自2007年以来污染程度与污染面积均呈减小趋势,影响范围主要集中在西南部,西北次之,近郊区污染重于城区;气象条件是影响可吸入颗粒物污染程度的重要因素,在不同年份不同气象因子对颗粒物的影响是不同的.但另一方面,由于污染原因季节冷暖程度的不同,气象条件对颗粒物浓度的影响有不确定的一面,但仍可找到一些规律. 展开更多

关键词 地统计学 可吸入颗粒物 时空变异性 气象因素 北京

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北京市北运河水系河道水质变化及其对河岸带土地利用的响应 被引量：15

4

作者 赵霏 黄迪 +2 位作者 郭逍宇 刘克 赵文慧 《湿地科学》 CSCD 北大核心 2014年第3期380-387,共8页

以再生水为主要补充水源的高度人工化的城市河道已经成为城市水生态系统的主要载体。与自然河道相比,人工化河道水源较为复杂,河道与城市内部的水、热、污染物迁移转化及其响应更为敏感。以北京市再生水补水典型河段清河、北小河、坝河... 以再生水为主要补充水源的高度人工化的城市河道已经成为城市水生态系统的主要载体。与自然河道相比,人工化河道水源较为复杂,河道与城市内部的水、热、污染物迁移转化及其响应更为敏感。以北京市再生水补水典型河段清河、北小河、坝河、通惠河为研究对象,分别在2004年和2011年春季和夏季,对再生水补水河道水质进行监测;综合运用Pearson相关分析和DCCA排序分析方法,研究水质要素及其对河岸带不同尺度缓冲区土地利用结构变化的生态响应,通过因子分析,识别水质的污染源。结果表明,与2004年相比,2011年北京市北运河水系河道中,与氮、磷、酸和碱污染相关的水质要素含量的变异系数显著增大,水中有机污染物含量的变异系数明显减小;水体受非点源污染程度在减小,河岸带水域和交通用地对河道水质的影响的空间尺度在缩小,再生水对河道水质的人为调节作用大于生态廊道中其他土地类型的自然调节作用;河道各水质要素的空间分布格局各异。2004年,影响北京市北运河水系河道水污染以氮、磷、酸和碱等的无机污染为主,这不仅与河岸带林地的非点源磷贡献有关,还与有机物降解和硝化作用等影响;2011年,河道水污染偏重于化学需氧量和铵态氮等有机污染,而且还有氮、磷、酸和碱等无机污染。 展开更多

关键词 城市河道 水质变异 土地利用 DCCA 因子分析 北京

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典型再生水人工湿地净化系统水质时空变异研究——以北京市奥林匹克森林公园人工湿地为例 被引量：17

5

作者 黄迪 熊薇 +1 位作者 刘克 郭逍宇 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1738-1750,共13页

选取奥林匹克森林公园人工湿地作为典型再生水补水人工湿地净化系统进行水质数据检测,应用模糊综合评价法综合评估各净化单元的水体污染状况,采用综合判别分析和Spearman相关分析阐释影响各净化单元时空变异的水环境要素,并通过因子分... 选取奥林匹克森林公园人工湿地作为典型再生水补水人工湿地净化系统进行水质数据检测,应用模糊综合评价法综合评估各净化单元的水体污染状况,采用综合判别分析和Spearman相关分析阐释影响各净化单元时空变异的水环境要素,并通过因子分析识别不同时间段污染源的种类和组成.结果表明,奥林匹克森林公园人工湿地净化系统水质状况较好,符合人体非直接接触的景观用水国家标准.人工湿地各净化单元时空区间污染程度不同:季节尺度上,秋季污染更为严重;空间尺度上,主湖区、混合氧化塘区污染最为严重.CODMn、NO-3-N、ORP、TN 4项指标即可完全表征水质的季节差异(91.8%),应适当加大监测力度;Chl-a、CODMn、DO、pH 4项指标用于表征空间差异(55.1%),较低的判别正确率暗示了各功能区间类似的污染状况.不同时空区间污染源种类和组成存在差异性:水体的内源杂质是各季度影响水质的主要因子,春季有机污染最为严重,夏季则转为氮、磷等营养物质污染,秋季水体则更易受富营养化的威胁;再生水区水体污染的主要影响因子为氮、磷等营养盐类,其余功能区水体主要影响因子仍为内源杂质.增强水体流通力,缩短水力停留时间,能够有效减弱富营养盐类和有机污染物的影响. 展开更多

关键词 人工湿地 多元统计分析 模糊综合评价 时空变异

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北京市再生水补水公园湿地水生植物群落调查 被引量：6

6

作者 卜梦娇 冯雪冰 +1 位作者 杨小静 郭逍宇 《湿地科学》 CSCD 北大核心 2012年第2期223-227,共5页

2011年8～10月,对北京市以再生水为补充水源的11座公园河、湖湿地进行了植物现状调查,共记录了水生植物42种,隶属于22科35属。42种植物中,有沉水植物5种,占被调查的植物物种总数的11.9%;浮水植物7种,占总数的16.7%;挺水植物30种,占总数... 2011年8～10月,对北京市以再生水为补充水源的11座公园河、湖湿地进行了植物现状调查,共记录了水生植物42种,隶属于22科35属。42种植物中,有沉水植物5种,占被调查的植物物种总数的11.9%;浮水植物7种,占总数的16.7%;挺水植物30种,占总数的71.4%。挺水植物是被调查植物资源中的优势生态型。采用二歧指示种分析(two-way indicators species analysis,TWINSPAN)方法,将调查的143个植物群落样方划分为9种植物群落类型,其中,荷花+香蒲-睡莲+萍蓬草-苦草+金鱼藻群落(Com.Nelumbo nucifera+Typha orientalis-Nymphaea tetragona+Nuphar pumilum-Vallisneria natans+Ceratophyllum demersum)、芦苇+千屈菜+野慈姑-金鱼藻+石龙尾群落(Com.Phragmites australis+Lythrum salicaria+Sagittaria trifolia-Ceratophyllum demer?sum+Limnophila sessiliflora)、荻-王莲+凤眼莲-轮叶狐尾藻群落(Com.Triarrhena sacchariflora-Victoria sp.+Eichhornia crassipes-Myriophyllum verticillatum)为北京市典型的3种湿地水生植物群落类型,且前二者为优势植物群落类型;其余6种为零星分布的湿地水生植物群落类型。 展开更多

关键词 湿地水生植物群落 公园 再生水 北京

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北京市白河湿地香蒲根际土壤细菌多样性 被引量：7

7

作者 刘炜 郭羿宏 +1 位作者 张瑞杰 郭逍宇 《湿地科学》 CSCD 北大核心 2016年第5期740-749,共10页

以北京市白河再生水补水口人工湿地香蒲(Typha angustata)根际土壤为研究对象,采用LB、R2A和YG培养基分离培养法,研究香蒲根际可培养细菌群落在不同培养基条件下的群落结构差异及优势菌属。结果表明,由R2A培养基分离培养的香蒲根际细菌... 以北京市白河再生水补水口人工湿地香蒲(Typha angustata)根际土壤为研究对象,采用LB、R2A和YG培养基分离培养法,研究香蒲根际可培养细菌群落在不同培养基条件下的群落结构差异及优势菌属。结果表明,由R2A培养基分离培养的香蒲根际细菌群落丰度(4门,20菌属,82株菌株)最高,其次为由LB培养基分离培养的细菌群落丰度(3门,16菌属,118株菌株),由YG培养基分离培养的细菌群落丰度(2门,8菌属,24株菌株)最低;从3种培养基优势类群组成结构看,香蒲根际细菌主要包括变形菌门γ亚群(87.66%)、变形菌门β亚群(6.17%)、厚壁菌门(5.29%)和拟杆菌门(0.88%),其中,不动杆菌属(Acinetobacter)为最优势属,其次为拉乌尔菌属(Raoultella)、假单胞菌属(Pseudomonas)和克雷伯氏菌属(Klebsiella);R2A培养基细菌群落的Shannon-Wiener指数和Margalef指数最高,分别为2.23和1.87,其次为LB培养基细菌群落的两种指标,分别为1.75和4.13,YG培养基细菌群落的两种指标最低,分别为3.14和1.52;YG培养基细菌群落的Pielou指数最高(83.44%);从不同培养基优势菌属功能分析结果来看,从LB培养基中获得参与氮循环和碳循环的优势菌属菌株(各为19株)最多;从R2A培养基中分离培养的降解有机污染物的优势菌属菌株(8株)最多;从YG培养基中分离获得的抑制病原菌菌株(8株)最多。 展开更多

关键词 根际微生物 分离培养法 多样性 香蒲

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野鸭湖典型湿地植物光谱特征 被引量：22

8

作者 刘克 赵文吉 +3 位作者 郭逍宇 胡德勇 宫兆宁 龙娟 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第21期5853-5861,共9页

遥感技术已成为湿地植被识别和分类的重要手段,而深入研究地面植物群落光谱特征对于利用遥感影像的湿地植被分类具有指导意义。以典型淡水湿地——野鸭湖湿地为实验区,测定其典型湿地植物群落的反射光谱,并重采样以模拟OMIS机载成像光... 遥感技术已成为湿地植被识别和分类的重要手段,而深入研究地面植物群落光谱特征对于利用遥感影像的湿地植被分类具有指导意义。以典型淡水湿地——野鸭湖湿地为实验区,测定其典型湿地植物群落的反射光谱,并重采样以模拟OMIS机载成像光谱仪红-近红外的50个波段。在此基础上应用二阶导数的方法得到湿地植物识别的9个最佳波段:515.3,553.1,626.5,687.5,733.9,810.6,821.1,833.0,966.8nm。这些波段可以很好的识别湿地植物类型:沉水植物在810.6,821.1,833.0nm存在独特的吸收/反射特征,与其他湿地植物类型相区别。浮水、挺水、湿生、中生植物相比,浮水植物在515.3nm的吸收特征和553.1nm的反射特征较为突出;浮水、湿生、中生植物在687.5nm的吸收特征与挺水植物相比更为显著,但挺水植物在733.9nm的反射特征尤为明显;湿生植物在626.5nm的吸收特征比浮水、挺水、中生植物更加显著;中生植物缺少在626.5nm的吸收特征,但在966.8nm的吸收特征最为明显。研究成果不仅可以为野鸭湖湿地植被的高光谱遥感数据处理及湿地植被制图提供一定的科学依据,而且可以为淡水湿地植被的遥感识别和分类提供一定的参考、借鉴。 展开更多

关键词 高光谱遥感 光谱 二阶导数 淡水湿地 最佳波段

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基于地面实测光谱的湿地植物全氮含量估算研究 被引量：16

9

作者 刘克 赵文吉 +3 位作者 郭逍宇 王翊虹 孙永华 苗茜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期465-471,共7页

随着再生水越来越多的应用于城市湿地,湿地植物生长状态的大面积监测对于利用再生水的湿地恢复与重建具有重要意义。目前遥感技术已成为植物生长状态大面积监测的重要手段。本研究以北京市典型再生水城市湿地奥林匹克公园南园湿地为研究... 随着再生水越来越多的应用于城市湿地,湿地植物生长状态的大面积监测对于利用再生水的湿地恢复与重建具有重要意义。目前遥感技术已成为植物生长状态大面积监测的重要手段。本研究以北京市典型再生水城市湿地奥林匹克公园南园湿地为研究区,以反映植物生长状态的重要指标全氮(TN)为研究对象,在测定研究区湿地植物芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)的叶片光谱及TN含量的基础上,对数据进行预处理并建立二者的关系模型,包括单变量模型(比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型),与多变量模型(逐步多元线性回归(SMLR)模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型),并利用交叉验证决定系数(R2CV)和均方根误差(RMSECV)对模型精度进行检验。结果表明,不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的各种预测模型的精度都高于香蒲;不同回归模型相比,多变量回归模型的精度较高;多变量回归模型中,PLSR模型的精度高于SMLR模型,其R2CV可达0.80,RMSECV仅为0.24,是建立湿地植物光谱与TN含量关系的最优模型。研究成果不仅为湿地植物生长状态遥感探测提供参考借鉴,而且可以为利用再生水的城市湿地监测与管理提供有力的科学依据。 展开更多

关键词 湿地植物 遥感 高光谱 全氮 再生水

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密云库区1991～2011年水质变化趋势研究 被引量：17

10

作者 李东青 梁籍 +2 位作者 张立燕 赵文吉 郭逍宇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1675-1685,共11页

运用多元统计方法分析密云库区1991～2011年17个指标3个监测点的水质时间变异特征.应用聚类分析划分年际尺度上的年际Ⅰ（1991～1993,1995年）,年际Ⅱ（1994,1996～2000,2002～2006年）,年际Ⅲ（2001,2007～2011年）和季节尺度上的非汛... 运用多元统计方法分析密云库区1991～2011年17个指标3个监测点的水质时间变异特征.应用聚类分析划分年际尺度上的年际Ⅰ（1991～1993,1995年）,年际Ⅱ（1994,1996～2000,2002～2006年）,年际Ⅲ（2001,2007～2011年）和季节尺度上的非汛期（11～12月、1～4月）,汛期（5-10月）.基于此,运用判别分析阐释影响年际及季节水质变异的环境因素,最后运用因子分析识别不同年际段的污染来源和组成.密云水库21年间TP均值（0.03mg/L）略高于地表水Ⅱ类标准,TN均值（0.98mg/L）超过国家Ⅱ类标准的0.96倍,NO3--N是TN均值超标的主要原因,氮磷污染问题仍需要重点监测和治理;库区植物生长状况和密度不均等及人为排放的不固定性使得TP变异系数较大;NO3--N的较大变异系数体现在年际及季节变异性,非点源污染的控制（水土保持、化肥使用量减少、生活污水减少）和网箱养鱼的取消改善了库区21年水质,NO3--N浓度降低,其季节变异发生在特定季节;另外,年际尺度上,气候变化引起了库区T增加;酸性点源减少使p H升高;工业活动、化肥使用等人为影响的SO42-显著上升促进了碳酸盐岩溶解,使EC、Ca2＋、Mg2＋、SO42-、T-Hard、T-Alk浓度增加;内源污染减少致使BOD5浓度下降;季节尺度上,季节性气温变动促使非汛期T低于汛期;非汛期碳酸盐岩溶解使Mg2＋浓度高于汛期.对比不同年际段的水体污染来源,点源-非点源复合污染转化为以非点源污染为主,21年间非汛期地下水补给过程中碳酸盐岩的溶解作用一直影响水体化学特性,汛期降水径流携带的污染物直接影响水质状况,氮素污染组成简化,以NO3--N为主.控制流域水土流失、畜禽养殖、化肥使用等非点源污染,增强水利流通性,及时清理底泥及沉积物,能够有效减少库区氮磷,有机物及离子污染. 展开更多

关键词 密云水库 多元统计分析 变异特征

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基于最佳波段判别的湿地植物叶片全氮反演研究 被引量：8

11

作者 郭超凡 段福洲 +2 位作者 郭逍宇 赵文吉 刘克 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第17期4839-4849,共11页

利用高光谱遥感技术定量估测湿地植被叶片全氮含量,对于监测和诊断湿地植被的生理状况及生长趋势具有重要意义。但叶片氮素遥感诊断研究多存在反演模型过拟合、入选波段与生化参量间因果关系不明确和入选变量间"多重共线性"... 利用高光谱遥感技术定量估测湿地植被叶片全氮含量,对于监测和诊断湿地植被的生理状况及生长趋势具有重要意义。但叶片氮素遥感诊断研究多存在反演模型过拟合、入选波段与生化参量间因果关系不明确和入选变量间"多重共线性"等局限。以芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)叶片全氮含量作为研究对象,通过谱带分区,分区最佳波段选取和偏最小二乘回归相结合的方法构建芦苇和香蒲叶片全氮含量反演模型,并利用交叉验证决定系数(R2cv)和均方根误差(RMSEcv)对模型精度进行检验,尝试克服传统反演方法中的不足。结果表明,不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的预测模型精度都高于香蒲。不同回归模型相比,一阶导数光谱-偏最小二乘回归模型(FDS-PLSR)精度远高于原始光谱-偏最小二乘回归模型(OS-PLSR)。芦苇最佳模型交叉验证决定系数(R2cv)达到了0.84,方根误差(RMSEcv)为0.10,香蒲最佳模型交叉验证的决定系数(R2cv)达到了0.66,方根误差(RMSEcv)为0.13,是构建湿地植物芦苇和香蒲光谱与叶片全氮含量关系的最佳模型。在不降低湿地植物叶片氮含量反演精度的基础上,有效地避免了传统地物高光谱模型反演中的局限性,是无损害遥感探测方面的有益尝试。 展开更多

关键词 湿地植物 高光谱 全氮 波段识别 偏最小二乘法

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基于湿地植物光谱的水体总氮估测 被引量：7

12

作者 刘克 赵文吉 +4 位作者 郭逍宇 王翊虹 孙永华 苗茜 王京萌 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2410-2419,共10页

利用再生水补充城市湿地是目前湿地恢复与重建的主要方向,然而再水中高浓度的氮、磷含量极易导致水体富营养化。遥感技术已成为富营养化监测的重要手段,但对于植被覆盖水域的富营养化直接探测存在一定的局限性。以北京市典型再生水补水... 利用再生水补充城市湿地是目前湿地恢复与重建的主要方向,然而再水中高浓度的氮、磷含量极易导致水体富营养化。遥感技术已成为富营养化监测的重要手段,但对于植被覆盖水域的富营养化直接探测存在一定的局限性。以北京市典型再生水补水湿地奥林匹克公园南园湿地为研究区,利用湿地植物光谱进行水体富营养化主控因子总氮的遥感探测。测定芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)的叶片光谱及水体总氮含量,在对数据进行预处理的基础上建立二者的关系模型,包括单变量模型(比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型),与多变量模型(逐步多元线性回归(SMLR)模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型),并利用交叉验证决定系数(R2cv)和均方根误差(RMSEcv)进行模型精度检验。结果表明,不同回归模型相比,多变量回归模型精度较高;多变量回归模型中,PLSR模型精度较高,R2cv可达0.72,RMSEcv仅为0.24,是建立湿地植物光谱与水体总氮含量关系的最优模型。不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的各种预测模型的精度都高于香蒲。其他环境因子(总磷)也是影响TN含量与湿地植物反射光谱关系的重要因素。研究成果可以弥补现有水体富营养化遥感探测的不足,并为再生水利用的城市湿地水质监测与管理提供有力的科学依据。 展开更多

关键词 湿地植物 遥感 反射光谱 富营养化 总氮 再生水

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面向大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法 被引量：5

13

作者 刘浩 曹巍 +2 位作者 赵文吉 宁方馨 潘李亮 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第06A期120-124,共5页

随着图形硬件性能的提升,大规模地形绘制的主要瓶颈已从绘制能力不足转变为大数据的传输,针对这一问题提出一种支持大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法。将超大地形数据以瓦片金字塔形式存储于硬盘,绘制每一帧时只调度当前场景所需的... 随着图形硬件性能的提升,大规模地形绘制的主要瓶颈已从绘制能力不足转变为大数据的传输,针对这一问题提出一种支持大规模地形的瓦片调度与实时绘制算法。将超大地形数据以瓦片金字塔形式存储于硬盘,绘制每一帧时只调度当前场景所需的少量瓦片进入显存。首先利用GPU实时计算地形网格点的地理坐标并传回CPU分析可见范围,然后采取瓦片四叉剖分、规则化处理和瓦片合并等一系列操作在所有LOD层中拣选最优瓦片集合并调入内存,在内存中利用一块固定大小的缓存进行管理与更新,并最终以单张纹理的形式传入显存进行采样和绘制。实验表明,该算法节约了大量的显存带宽,有效提升了系统在数据传输方面的执行效率,在大规模地形调度与绘制中取得了较好的效果。 展开更多

关键词 大规模地形绘制 动态调度 VIRTUAL TEXTURE 瓦片选取 瓦片管理 GPU

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湿地芦苇根结合好气细菌群落时空分布及其与水质因子的关系 被引量：6

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作者 熊薇 郭逍宇 赵霏 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1443-1455,共13页

再生水作为河湖补充水已经成为再生水应用及城市水生态环境改善的重要方面,但是再生水富含营养元素极易导致水体富营养化。湿地微生物作为再生水净化的主要参与者在再生水净化及再生水补水湿地水生态恢复方面发挥重要作用。以北京奥林... 再生水作为河湖补充水已经成为再生水应用及城市水生态环境改善的重要方面,但是再生水富含营养元素极易导致水体富营养化。湿地微生物作为再生水净化的主要参与者在再生水净化及再生水补水湿地水生态恢复方面发挥重要作用。以北京奥林匹克公园再生水人工湿地净化系统为例,利用ARDRA技术分析湿地净化系统中芦苇根结合好气细菌群落结构的时空分布特征,并借助CCA排序的方法揭示根结合好气芦苇细菌群落结构与水环境因子的关系。结果表明:人工湿地净化系统芦苇根结合好气细菌群落结构季节差异明显,夏季较秋季细菌群落密度增加,群落多样性增高,均匀度增大;与秋季相比,夏季净化系统各处理区细菌群落结构差异较大即各处理区好气细菌优势类群变异较大,偶见类群频度较高,而秋季净化系统中各处理区优势类群趋同,偶见类群频度较低。无论夏季还是秋季空间变异规律均表现为潜流湿地较氧化塘更有利于微生物群落密度增高及细菌群落多样性增加,其季节变异较氧化塘更为显著;与循环水处理湿地相比,再生水处理湿地受进水水质的特有属性影响,具有最高群落密度与群落多样性。环境解释结果表明:芦苇根结合好气细菌类群OTU1、OTU28在净化系统中具较稳定的丰度,是一些生态幅度比较广泛的种属,受水质变量影响较小,在细菌群落的物质和能量代谢中起重要作用,对人工湿地净化系统稳定性具重要贡献。水质变量NH4+、TN、ORP、TP是芦苇根结合好气细菌群落结构季节差异的驱动因子,水质变量NO3-、TDS、pH、Sal则是导致夏季细菌群落结构空间差异的关键因子。 展开更多

关键词 再生水 人工湿地 ARDRA 细菌群落结构 细菌多样性 CCA排序

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一种推帚式高光谱相机非线性相对辐射校正方法

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作者 孟宪刚 张爱武 +2 位作者 胡少兴 王书民 王京萌 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2014年第7期1676-1680,共5页

针对推帚式高光谱相机CCD探测元对辐射强度的响应差异而导致采集的光谱影像出现纵向条纹现象,设计一种在轨定标实验方案,提出了直方图匹配结合分段拟合进行相对辐射精校正的方法.将高光谱相机置于可360度旋转的转台上进行多光照条件下... 针对推帚式高光谱相机CCD探测元对辐射强度的响应差异而导致采集的光谱影像出现纵向条纹现象,设计一种在轨定标实验方案,提出了直方图匹配结合分段拟合进行相对辐射精校正的方法.将高光谱相机置于可360度旋转的转台上进行多光照条件下、多周期的定标数据采集,并始终保持相机入射狭缝方向与转台运动方向切向平行;依次统计每个谱段单个像元多次采集的灰度直方图和该谱段所有像元的灰度直方图并将二者进行精确匹配;对于可以满足精确匹配条件的灰度级,使用匹配的方法进行相对辐射纠正,对于不能精确匹配的灰度级则通过分段拟合的方法进行精确映射.最后通过实验验证了本算法可以有效地消除光谱影像的纵向条纹,实现光谱影像的相对辐射精确校正. 展开更多

关键词 相对辐射校正 直方图匹配 推帚式高光谱相机 分段拟合

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再生水补水对河流湿地香蒲根际细菌群落结构影响研究 被引量：8

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作者 黄兴如 张琼琼 +1 位作者 张瑞杰 郭逍宇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期569-580,共12页

以典型的再生水补水河流湿地为例,采用末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)分析河道不同空间香蒲根际细菌群落结构差异,并借助单因素方差分析(one-way ANOVA)、Spearman等级相关分析和典范对应分析(CCA)方法解析麻峪湿地香蒲根际细菌... 以典型的再生水补水河流湿地为例,采用末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)分析河道不同空间香蒲根际细菌群落结构差异,并借助单因素方差分析(one-way ANOVA)、Spearman等级相关分析和典范对应分析(CCA)方法解析麻峪湿地香蒲根际细菌群落结构空间差异特征的形成原因,以揭示再生水补水过程对河道湿地香蒲根际细菌群落的影响,并尝试找出空间差异形成的驱动因子.结果表明:随再生水干扰强度的增加,各类群细菌群落的丰富度、均匀度及多样性均呈现不同程度的降低趋势;其中γ-变形菌门(Gammaproteobacteria)、δ-变形菌门(Deltaproteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)、ε-变形菌门(Epsilonproteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)在再生水影响下均显著降低(p<0.05).Spearman等级相关分析显示pH值、DO(溶解氧)、TDS(总溶解固体)、ORP(氧化还原电位)、Sal(盐度)和NH_4^+-N(氨氮)与植物根际细菌群落多样性空间演替紧密相关.CCA分析结果进一步表明再生水补水口的上游细菌群落与TN(总氮)、TOC(总有机碳)及重金属Cr、Ni、Cu具有密切关系,这可能与这些污染物累积效应有关;补水口附近植物根际细菌群落则因补水口再生水水质不同而具显著差异,其中第Ⅱa类群主要受到水质变量pH值影响较大,而第Ⅱb类群与T(温度)、ORP和NH4+-N,具有较高的相关性;补水口的下游细菌群落则因水体内源杂质及人为活动影响而同样与TOC及持久性痕量重金属生物循环密切相关. 展开更多

关键词 再生水 T-RFLP 细菌群落多样性 多元统计分析

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再生水补水对河道底泥细菌群落结构的影响 被引量：10

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作者 马栋山 郭羿宏 +1 位作者 张琼琼 郭逍宇 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第20期6742-6749,共8页

以北京市永定河麻峪湿地再生水补水口附近河道底泥为研究对象,应用末端限制性片段长度多态性(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T-RFLP)技术探究再生水补水口附近底泥细菌群落结构的空间差异特征以及环境因子所产生... 以北京市永定河麻峪湿地再生水补水口附近河道底泥为研究对象,应用末端限制性片段长度多态性(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T-RFLP)技术探究再生水补水口附近底泥细菌群落结构的空间差异特征以及环境因子所产生的影响,并借助典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)方法分析麻峪湿地底泥细菌群落结构空间差异特征的形成原因。分析结果表明:河道底泥微生物群落对再生水的净化主要发生在距补水口1200m的范围内,随着再生水与上游来水径向混合净化渐变过程,在补水口2000m处河道底泥微生物群落结构与河道再生水补水口上游趋于相似。基于样点聚类结果的群落结构多样性分析表明随着再生水净化过程的实现微生物综合多样性指数呈现下降的趋势,从均匀度指数的变化趋势看,再生水补水口具有最高均匀度指数,补水口下游1200米处由于非优势菌群所占相对丰度最低以及偶见菌群缺失,导致群落结构比较单一、群落多样性和均匀度指数都最低。CCA方面分析结果表明再生水补水口上游细菌群落与因累积效应形成的重金属有密切关系,补水口出口底泥细菌群落则主要受到总磷和总有机碳的影响较大,而再生水补水与上游来水汇水径向渐变过程可能与氨氮净化具密切关系。研究区的主要优势菌种为假单胞菌属、贪食菌属和芽孢杆菌属,是与再生水中有机碳、氮降解具有密切关系的菌属。 展开更多

关键词 再生水 细菌群落多样性 末端限制性片段长度多态性分析 典范对应分析!

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再生水补给湿地香蒲根际细菌群落多样性分析 被引量：4

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作者 王广煊 王鹏程 +1 位作者 张琼琼 郭逍宇 《天津师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第4期46-53,共8页

为了研究再生水补给湿地中水生植物根际细菌群落的多样性特征,进而分析根际细菌对水体污染的修复和净化机制,采用细菌培养构建的16S rRNA克隆文库与非培养的16S rRNA高通量测序相结合的方法,对生长于北京白河再生水补给湿地的香蒲根际... 为了研究再生水补给湿地中水生植物根际细菌群落的多样性特征,进而分析根际细菌对水体污染的修复和净化机制,采用细菌培养构建的16S rRNA克隆文库与非培养的16S rRNA高通量测序相结合的方法,对生长于北京白河再生水补给湿地的香蒲根际细菌群落进行多样性分析.16S rRNA克隆文库结果表明:香蒲根际细菌主要有3个类群,最优势类群为变形菌门(74.51%);其次为拟杆菌门和芽单胞菌门,分别占总数的6.54%和5.88%.变形菌门中数量最多的是β-变形菌纲(59.80%).高通量测序结果表明:在门的分类水平上,香蒲根际细菌可分为13个类群,主要类群为变形菌门(34.71%)、拟杆菌门(16.20%)、放线菌门(15.20%)、芽单胞菌门(9.49%)和酸杆菌门(6.78%);在纲的分类水平上,香蒲根际细菌可分为26个类群,主要类群为4个变形菌纲(34.57%)和放线菌纲(11.15%).由此可见,构建克隆文库和高通量测序分析香蒲根际细菌群落的多样性结论基本一致,即变形菌门、放线菌门和拟杆菌门是香蒲根际细菌群落中的主要类群. 展开更多

关键词 香蒲 再生水 根际细菌 生物多样性 16S rRNA文库 高通量测序

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磷亏缺芦苇对氮梯度变化的生理响应

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作者 魏亚利 王艳雪 +2 位作者 郭逍宇 赵文吉 苗茜 《环境与发展》 2011年第11期153-154,191,共3页

研究了磷亏缺芦苇在不同氮浓度梯度下(0mg/L、2 mg/L、5 mg/L、15 mg/L)干重、鲜重、叶面积等形态学指标和叶片叶绿素、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等生理学指标的变化,研究结果表明:芦苇形态... 研究了磷亏缺芦苇在不同氮浓度梯度下(0mg/L、2 mg/L、5 mg/L、15 mg/L)干重、鲜重、叶面积等形态学指标和叶片叶绿素、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等生理学指标的变化,研究结果表明:芦苇形态学指标和叶片叶绿素含量均随氮浓度的增加呈现先增加(低浓度范围:0～5mg/L)后减小(高浓度范围:5-15 mg/L)的趋势。MDA及活性氧清除系统指标则呈现先降低(低浓度范围:0～5mg/L)后升高(高浓度范围:5-15 mg/L)的趋势。表明在低浓度范围内,氮浓度增加可以缓解芦苇磷亏缺胁迫症状,而当氮浓度超过了芦苇的耐受阈值之后(5 mg/L),芦苇在磷亏缺和氮过量的双重胁迫下,体内活性氧清除系统被破坏。与正常磷供给相比(10 mg/L),磷亏缺芦苇对氮的耐受阈值下降了96.8%—90.6%。研究结果可为富营养化水体水生态环境的改善提供科学依据。 展开更多

关键词 缺亏缺 芦苇 氮梯度 生长发育 生理特性

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密云水库水质空间变异的多元统计分析 被引量：9

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作者 李东青 郭逍宇 +2 位作者 梁籍 赵文吉 张立燕 《湿地科学》 CSCD 北大核心 2015年第1期27-34,共8页

运用聚类分析、判别分析和主成分分析方法,处理2003--2011年密云水库水体17个水质指标数据,了解其水质空间变异特征。密云水库水体中的平均总氮质量浓度（0.93 mg/L）超过了国家Ⅱ类标准总氮含量的86%。水平空间尺度上,层次一的内湖的... 运用聚类分析、判别分析和主成分分析方法,处理2003--2011年密云水库水体17个水质指标数据,了解其水质空间变异特征。密云水库水体中的平均总氮质量浓度（0.93 mg/L）超过了国家Ⅱ类标准总氮含量的86%。水平空间尺度上,层次一的内湖的高水温,促使藻类生长和沉积物的释放,使得高锰酸钾指数较高;流域污染使得层次一其他空间点的硝态氮和电导率高于内湖;层次二的潮河流域水土流失、点源污染和碳酸盐岩的溶解,使得金沟围堰的总磷含量、氨氮含量和电导率高于其他点,主库区水质表现为距潮河流域入库口越近水质越差的特征。垂直空间尺度上,密云水库水体存在热分层现象;浮游植物数量和光照强度随水深增大而降低,使得底层光合作用减弱,溶解氧降低;底层沉积物释放、浮游植物的分解产物和表层、中层高密度植物吸收作用、热分层,使得底层总磷含量相对高于表层和中层;水土流失携带的磷,使得水体表层总磷含量高于中层;吸附于岩石上的离子的缓慢释放,使得水体下层的总碱度高于表层。内湖污染主要是沉积物释放等内源污染所致;金沟和库中的污染主要来自工业废水和生活污水污染、枯水期大气沉降造成的碳酸盐岩溶解和丰水期流域非点源污染以及植物生长等内源污染。 展开更多

关键词 密云水库 水质多元统计分析 水平空间变异 垂直空间变异

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