国家自然科学基金(41171420)
- 作品数：32 被引量：332H指数：11
- 相关作者：王飞穆兴民蒋冲李锐侯群群更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学中国科学院北京师范大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室开放基金中国科学院国际合作局对外合作重点项目更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球生物学水利工程更多>>
- “蒸发悖论”在秦岭南北地区的探讨被引量：23
- 2013年
- 潜在蒸散量(ET0)是大气蒸发的估计值,已经广泛应用于灌溉管理和无实测蒸发资料地区的估算。分析ET0的时空变化是研究水资源对气候变化响应的基础工作,同时对于农业水资源的优化利用也具有重要意义。根据秦岭南北47个气象站1960—2011年逐日数据,利用FAO Penman-Monteith公式计算出各站的潜在蒸散量(ET0),研究了气温、降水与ET0之间的长期变化趋势关系,对导致ET0下降的主要原因进行了讨论,着重对秦岭南北地区是否存在"蒸发悖论"进行验证。结果表明:(1)秦岭南北整体气温经历了先降后升的变化过程,1993年为突变年份,1960—1993年的降温速率和1994—2011年的升温速率均表现出由南向北递减的规律,1960—2011年整体升温速率由北向南递减。(2)1979年和1993年是ET0变化的转折点,以1979和1993为界ET0经历了"升—降—降"的变化阶段。1960—1979年仅汉水流域和巴巫谷地存在"蒸发悖论"现象,1980—1993、1994—2011和1960—2011年3个时段区域整体和各子区均发现了"蒸发悖论"现象。秋季后18a和52a整体以及冬季前34a和52a整体均存在"蒸发悖论"现象,冬季最为明显。(3)近52年整体降水表现出不显著的下降趋势,相较于年尺度,夏季降水与ET0逆向变化趋势更为明显。(4)年尺度上,太阳辐射(日照时数)下降引起的潜热通量减少是造成ET0下降即"蒸发悖论"现象的主要原因。季节尺度,春季ET0下降的主导因素为风速,其它季节均为太阳辐射(日照时数)。
- 蒋冲王飞刘思洁穆兴民李锐刘焱序
- 关键词：秦岭南北潜在蒸散量气温降水
- 基于灰度共生矩阵的彩色遥感图像纹理特征提取被引量：64
- 2013年
- 纹理在图像检索和分类中起着非常重要的作用。目前已有的纹理特征提取算法大多只能提取灰度图像的纹理特征,用于彩色图像的纹理特征提取算法则很少。参照对灰度共生矩阵(gray level co-occurrence matrix,GLCM)的分析方法,实验和分析了方向、距离、灰度级和窗口大小等参数对彩色图像GLCM纹理特征的影响,实现了基于GLCM的彩色图像纹理特征提取方法(color GLCM,CGLCM);通过分析上述参数对角二阶矩、熵、对比度和相关性等4个纹理特征的影响规律,给出了合理的参数取值范围,优化了CGLCM方法。将CGLCM方法和GLCM方法进行对比的结果表明,用CGLCM方法计算的角二阶矩、熵、对比度和相关性等4个纹理特征的稳健性更好、鉴别能力更强。上述研究结果可为基于纹理信息的图像检索和分类提供参考。
- 侯群群王飞严丽
- 关键词：纹理
- ERS卫星反演数据在黄土高原近地表土壤水分中的应用研究被引量：15
- 2014年
- 将黄土高原地区1992—2000年欧洲遥感卫星（European Remote Sensing Satellites，ERS）风散射计获取的土壤水分指数（Soil Water Index，SWI）与农田实测土壤水分数据进行对比，并分析降雨、植被、土地利用和人工灌溉对反演数据的影响；探讨其在近地表土壤水分时空变化中的应用情况。结果表明，遥感反演的土壤水分数据SWI较好地反映了黄土高原地区土壤水分的时空变化规律，总体上表现出南多北少、东高西低的空间特点和夏秋偏高、春季较低的季节变化趋势；其次，根据SWI转换得到的土壤体积含水量数据Wswi与0~10 cm农田实测土壤水分呈极显著相关，表明该ERS反演土壤水分数据接近表层土壤水分实际情况，可用于估测研究区表层土壤水分含量；在农业集中的平原地区，Wswi与农田表层实测土壤水分相关性较高；而在农业、林业、牧业用地复合交叉地区其相关性较差。研究结果还发现，在相对干旱季节农田实测水分普遍较卫星反演结果高，主要是由于灌溉增加了农田水分含量。这说明在应用卫星遥感数据估算土壤水分时，除了考虑气候、地貌、土壤、植被等自然因素，同时也应充分考虑人为因素的影响。
- 焦俏王飞李锐张文帅
- 关键词：黄土高原
- 土壤湿度指数在黄土高原的适宜性评价被引量：7
- 2012年
- 利用1992—2000年间黄土高原地区逐月降雨量、实测土壤湿度数据,结合GIS遥感技术、相关分析等方法,对基于TU-Wien变化检测算法,从ERS散射计数据反演获取的土壤湿度指数(SWI)或表层土壤湿度(SSM),从点和面2个尺度进行了验证。结果表明,在不同的土地利用、土壤质地和地形条件下,SWI或SSM与降水呈正相关(P<0.01)。时间序列方面,降雨、实测值和SWI或SSM基本上呈现出相同的变化趋势;空间分布上,降水和SWI具有相似的分布特征。在点尺度上,选取的7个站点的SWI与降水呈正相关(P<0.01),SWI和实测值的相关性随土层深度加深而下降,仅在10cm处达到显著水平(P<0.01)。对表层10cm的实测数据而言,降水和SWI的相关性要好于其与实测值的相关性。在黄土高原区域尺度上,SWI或SSM能够较为准确地揭示该地区表层土壤湿度的演变和空间分布特征。有长达20年(1992—2011年)之久的数据积累,并且可以免费及时获取的SWI或SSM,对于大范围实测土壤湿度数据匮乏的黄土高原地区而言,是一种具有较高利用价值的土壤湿度监测数据产品。
- 蒋冲王飞穆兴民李锐
- 关键词：黄土高原土壤湿度SWISSM
- 人类活动对黄河河源区水沙变化影响评价被引量：10
- 2015年
- 河流水沙变化同时受到气候变化和人类活动的影响,在相同的气候条件下,水沙变化的影响主要是人类活动引起的。采用1961-2010年唐乃亥水文站以上河源区的气象数据,通过反距离加权平均法对潜在蒸发量和降雨量进行空间插值,选择气候相似年组,计算了组内唐乃亥站的年径流量和年输沙量的变化,并结合土地利用和NDVI变化分析了原因。结果表明:研究区共有12个相似年组,在时间上涉及到研究时段的所有年代和降雨量特征;分别有11组和9组的年径流量和年输沙量减小,反映出河流水沙整体减少的整体特征;不同相似年组人类活动对河流水沙的影响幅度差异较大。该方法可以明确判定人类活动的影响程度,并显示出人类活动对水沙影响的复杂性,可以帮助我们区分气候变化和人类活动的不同影响。
- 燕慧婷王飞何毅穆兴民
- 关键词：黄河源区水沙变化
- 渭河流域相对湿度与植被覆盖变化及其响应关系被引量：2
- 2012年
- 借助GIS、遥感技术和数理统计等方法,对渭河流域相对湿度和植被覆盖变化进行了研究,定量分析植被恢复对该地区空气相对湿度的影响。结果表明:(1)近60a相对湿度分布具有一定的纬度地带性,存在由北向南递增的特点。相对湿度总体上呈下降趋势,退耕10a间呈微弱上升趋势。(2)退耕10a间植被覆盖呈整体改善,局部恶化的趋势,近1/3的地区植被覆盖基本不变。植被覆盖状况改善较为明显的几个县(市)主要集中在渭河干流及泾河上游、马莲河上游、北洛河中游一带,植被退化的县(市)大多位于渭河中下游、泾河中上游地区。(3)退耕前的50a对于相对湿度影响较大的因子依次为降水、日照和气温。退耕后的10a相对湿度随着植被覆盖状况的改善(退化)而相应上升(下降)。(4)吴旗县冬季和年的相对湿度与NDVI呈负相关,春季和夏季的相对湿度与NDVI呈极显著的正相关。1982—2006年夏季湿润则植被状况较好,夏季干燥则植被状况较差。
- 蒋冲王飞穆兴民
- 关键词：渭河流域相对湿度植被恢复
- 华北地区均一化地面气温序列中的城市化影响检测被引量：4
- 2015年
- 应用华北地区30座大城市及其附近31个气象站的城市统计资料、DMSP/OLS夜间灯光数据和均一化历史气温数据,分析了城市热岛(UHI)对气象站地面气温序列的影响。结果表明:(1)1955—2004年和1975一2004年华北地区31个气象站的年平均气温分别升高了1.40℃和1.38℃,平均增温速率分别为0.28℃·10a^(-1)和0.46℃·10a^(-1),但不同台站间的增温速率相差很大;(2)各气象站间气温变化的差异与城市化进程关系密切,尤其是城市规模的扩大和台站与城市距离的缩小;(3)城市化对城市附近区域气温的影响在1975年之前整体较弱,之后则迅速增强,1975—2004年各气象站的城市影响指数(Uii)平均增加7.5%;(4)近50 a和近30 a来,城市化增温贡献率分别达19%和23%,城市热岛已严重影响了城市附近区域的气温变化。本研究建议在应用均一化历史气温数据之前,应对城市化影响偏差给予考虑。
- 金凯王飞夏磊穆兴民
- 关键词：城市热岛城市化气温变化
- 黄土丘陵沟壑区人工草地减沙水代价分析
- 2015年
- 以裸坡农地为对照,根据黄土丘陵沟壑区三大副区人工草地径流小区多年的观测资料,系统分析了黄土丘陵沟壑区人工草地减沙水代价(Rrs)特征及其与各影响因素之间的关系。结果表明:人工草地在不同地区其平均Rrs存在差异,且变化幅度较大,整体上丘陵沟壑第二副区大于第一副区和第三副区;不同牧草轮作下条播草木樨的Rrs最大,较自然草坡高25%,其Rrs表现为:条播草木樨>撒播苜蓿>草木樨>苜蓿>自然草坡;草田带状间轮作的Rrs表现为:草木樨/农作物>苜蓿/农作物,且草田带状间轮作的Rrs明显高于牧草轮作;人工草地Rrs与汛期降水量、侵蚀模数呈较好的指数反比关系,与最大30min降雨强度(I30)呈线性反比关系。
- 严丽蒋碧庄需印王飞
- 关键词：黄土丘陵沟壑区人工草地径流泥沙
- 秦岭南北风速时空变化及突变特征分析被引量：31
- 2013年
- 根据秦岭南北47个气象站1960-2011年逐月风速和气温资料,采用样条曲线插值法（Spline）、Pettitt突变点检验、气候倾向率和相关分析等方法对该区风速的空间分布、时空演变特征及其可能影响因素进行了分析。结果表明：①秦岭南北风速空间分布呈东高西低、北高南低格局,按其大小排序为秦岭以北〉秦岭南坡〉汉水流域〉巴巫谷地。四季风速排序为春季〉冬季〉夏季〉秋季,均以秦岭以北最大。②近52 a来,秦岭南北整体和各子区年平均风速呈现一致的显著下降趋势,下降最快的为秦岭南坡,最慢的为汉水流域。四季风速下降速率排序为冬季〉春季〉秋季〉夏季。③年和季节尺度风速的突变集中出现在1969-1974、1978-1981和1990-1994年间,秦岭南北整体于1981年突变。④气象台站周边的城市化发展和风速测量仪器的更换都对风速的变化产生了一定影响,但都不是风速显著下降的主要原因,大气环流变化和气候变暖才是造成风速减小的可能原因。
- 蒋冲王飞刘焱序穆兴民李锐
- 关键词：秦岭南北风速影响因素
- 近52年渭河流域气候变化及极端干湿事件演变特征分析被引量：3
- 2012年
- 利用渭河流域及其周边区域23个站点1959—2010年的逐日气象数据,通过Penman-Monteith公式计算潜在蒸散量(ET0)和湿润指数。采用气候倾向率、标准化指数、相关分析等方法就该地区气候变化和极端干湿事件的变化特征及其影响因素进行了分析。结果表明,①渭河流域气温分布呈东南向西北递减格局,近52年呈升温趋势(0.2℃/10a,P<0.001),升温较快的区域位于子午岭林区、陇东和丘陵沟壑区一带。降水分布东南高西北少,52年来呈减少趋势(-2.2mm/10a,P>0.1),减幅较大的区域位于关中和陇东一带。②湿润指数整体呈下降趋势,由南向北干旱化加剧,黄土高原丘陵沟壑区最干,秦岭和关中地区最湿。③极端干旱事件频率在波动中增加,频率5次及以上的年份占48%,极大值出现在20世纪90年代中期;极端湿润事件频率在波动中减少,20世纪60年代至今气候干湿演替规律依次为湿—干—湿—干—干。
- 蒋冲王飞穆兴民李锐
- 关键词：渭河流域气候变化湿润指数
