朱磊
- 作品数：40 被引量：167H指数：8
- 供职机构：宁夏大学土木与水利工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金宁夏回族自治区自然科学基金水利部公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球自动化与计算机技术水利工程更多>>
- 作物根系影响下的农田干缩裂隙网络多重分形分析被引量：5
- 2019年
- 【目的】分析农田中作物根系对土壤裂隙网络的影响。【方法】通过室外农田土壤裂隙试验,获得土壤裂隙数字图像,利用数字图像处理技术与编程计算,对比分析作物根系影响产生的裂隙网络与无根系影响的裂隙网络的广义分形维数Dq,多重分形奇异指数α以及分形谱函数f(α)。【结果】无作物的裂隙图像的面积密度大于含有作物的裂隙图像的面积密度,表明无作物的土壤裂隙宽度较大;无作物的土壤裂隙图像的长度密度与欧拉数均大于有作物根系的土壤裂隙图像,表明无作物根系的土壤裂隙较长且形成封闭的裂隙网络较多;广义分形维数的整体变化幅度为无作物裂隙大于有作物影响的裂隙;有作物根系影响的裂隙的谱宽小于无作物根系的土壤裂隙的谱宽;作物根系影响下的裂隙D0值大于无作物的土壤产生的裂隙;根系影响下的土壤裂隙D1更大;无作物土壤产生的裂隙的D0与D2的差值最小,说明其分布的非均匀性更好。【结论】作物根系的锚固作用并没有使土壤裂隙失去非均匀分布特性,土壤裂隙网络非均匀性特征明显;根系的影响使得土壤裂隙分布的非均匀性更小;测量尺度为25/8~50 cm时,无作物的裂隙分形复杂性最大。多重分形参数可以作对比作物影响下的裂隙与无作物的裂隙非均匀性的重要指标。
- 张萌张萌马荣朱磊
- 关键词：土壤根系
- 基于Sentinel-2的青铜峡灌区春小麦和苜蓿早期识别
- 2024年
- 【目的】基于决策树分类算法对青铜峡灌区春小麦和苜蓿进行早期识别。【方法】在实地调研的基础上,结合Sentinel-2遥感影像,构建能够不断融入遥感数据的决策树分类算法,对青铜峡灌区春小麦和苜蓿进行早期识别。【结果】4月上旬,由于春小麦和苜蓿生长特征较为相似,春小麦和苜蓿的总体分类精度分别为69%和75%。此后,随着观测数据的不断融入,分类精度逐步提升,5月14日二者的分类精度即可达到90%以上。5月31日利用全部5期卫星影像数据时,春小麦的总体精度可达到94%,Kappa系数为0.75,苜蓿的总体精度可达到97%,Kappa为0.86。2023年青铜峡灌区春小麦种植面积为24 000 hm^(2),苜蓿种植面积为2 000 hm^(2)。其中,春小麦种植结构较为复杂,既存在集中连片的大规模种植,也存在大量面积较小的碎片化种植带。【结论】基于Sentinel-2遥感数据的决策树分类方法,可在4月上旬获取初步分类结果,在5月中旬苜蓿第1次收割之前对青铜峡灌区春小麦和苜蓿进行较为准确的识别。
- 朱磊张伟业潘自林丁一民雷晓萍张宗和孙伯颜柴明堂
- 关键词：决策树时间序列春小麦苜蓿
- 农田裂隙分布及其对土壤水分运动影响试验研究被引量：8
- 2016年
- 通过农田土壤裂隙演化试验以及土壤染色示踪试验,应用MATLAB软件对裂隙照片、染色示踪照片二值化处理,去噪处理后,提取出裂隙率、土壤入渗深度、染色面积等形态相关参数,分析了裂隙以及裂隙存在下土壤水分运动规律。结果表明,裂隙发育过程中,裂隙的深度和宽度服从正态分布,初期表现为裂隙深度、宽度的共同发展,后期主要是裂隙深度的变化;裂隙率的变化在初期呈线性变化,裂隙率变化速率逐渐变缓;裂隙的存在,促使入渗深度呈带状分布,同时加大了平均入渗深度和入渗面积,降低了入渗均匀度。
- 陈玖泓朱磊田军仓
- 关键词：裂隙演化
- 作物根系对农田土壤干缩开裂影响的试验分析被引量：3
- 2021年
- 为探究农田中作物根系对土壤干缩开裂行为的影响,对根系作用及无根系作用下的农田土壤进行了自然干缩开裂试验,讨论了根系作用及无根系作用下土壤干缩裂隙的发育规律,分析了根系对土壤干缩裂隙形态及其Minkowski密度的影响。结果表明:相比无根系影响的土壤,根系影响下的土壤干缩裂隙在根系附近裂隙发育程度较低,裂隙宽度、单个裂隙长度及团聚体面积较小,而在远离根系位置呈现与无根系影响下土壤干缩裂隙相似的形态特征;作物根系使得干缩裂隙的Minkowski密度显著降低,相比无根系作用的农田土壤干缩裂隙,6株玉米根系存在时面积密度m_(0)平均降低31%,长度密度m_(1)平均降低19%,欧拉数密度m_(2)平均降低20%;综上所述,作物根系对土壤干缩开裂存在明显的抑制作用,分析指出根系对干缩开裂的影响主要体现在局部增大土壤抗拉强度及限制土壤材料移动两个方面。
- 申同庆李株丹刘登川朱磊
- 关键词：根系开裂
- 基于ResNet和RF-Net的遥感影像匹配被引量：8
- 2020年
- 针对Receptive Fields Network(RF-Net)中存在网络较浅、缺乏深层语义信息的问题,提出了一种基于Residual Network(ResNet)和RF-Net的改进网络用于遥感影像匹配。首先,通过对真实遥感影像进行裁剪、光照变换和仿射变换处理,得到图像对并计算同一序列中不同图像间的单应性矩阵,构建了一个遥感影像数据集。然后,提出了一种双通道的网络结构用于关键点检测,该双通道网络由Receptive Fields Detection(RF-Det)和ResNet构成,前者提取含有细节信息的浅层特征图,后者提取含有语义信息的深层特征图。此外,采用特征描述子提取网络L2-Net,得到128维特征向量用以描述关键点。最后,分别采用最近邻、带阈值的最近邻和最近邻距离比的策略对特征描述子进行匹配。实验结果表明,该网络在仅含光照变换、仅含仿射变换和同时包含这两种变换的遥感影像数据集上的匹配得分,比RF-Net分别提高了0.002,0.117,0.104,在关键点检测和匹配精度方面具有更优的性能。
- 廖明哲吴谨朱磊
- 关键词：图像匹配仿射变换特征向量
- 夏玉米生育期内极端气候事件时空演变特征分析被引量：3
- 2022年
- 基于黄淮海地区107个气象站点历史气象观测数据,以及耦合模式第六次比较计划(CMIP6)中11个全球气候模式(GCM)两种情景(SSP2-4.5和SSP5-8.5)下气温和降水逐日数据,分析了未来两个时期(2021-2050年和2051-2080年)夏玉米生育期内高温热害和暴雨的时空演变特征。结果表明:基于分位数的偏差校正方法能有效消除气候模式中存在的系统性偏差。SSP2-4.5情景下夏玉米生育期内多模式平均最高温度在未来两个时期将分别增加1.38℃和2.52℃,而SSP5-8.5情景下将增加1.76℃和3.58℃。与此同时,SSP2-4.5情景下日最高温度超过35℃的积温(Killing Degree Days,KDD)在未来两个时期将分别增加16.4℃·d和41.3℃·d,而SSP5-8.5情景下将增加23.1℃·d和75.8℃·d,其中河南省增加幅度最为突出。SSP2-4.5情景下夏玉米生育期内多模式平均降水量将分别增加12.27 mm和26.39 mm,而SSP5-8.5情景下将增加9.86 mm和39.54 mm。大于50 mm的暴雨天数同样呈增加趋势,在SSP2-4.5情景下未来两个时期将分别增加0.09 d和0.18 d,而SSP5-8.5情景下将增加0.07 d和0.29 d。
- 陈君洁丁一民高爽高爽朱磊
- 关键词：高温热害极端降水偏差校正夏玉米
- 基于AquaCrop模型的玉米需水和降水匹配度变化特征研究被引量：3
- 2023年
- 雨热同期为我国大部分地区农业生产提供了充足的水热资源,但从需水机理的角度评估作物生长和降水过程匹配度的变化特征还有待深入。基于AquaCrop模型模拟了关中地区1978-2017年夏玉米生育期内需水量、灌溉需水量、有效降水量和产量的变化特征,并在充分考虑玉米不同生育阶段对水分需求程度差异的基础上,分析了作物需水与降水匹配度的变化特征。结果表明:关中地区玉米生育期内累积降雨量变化幅度相对较小,但降水过程明显后移,且更多的以暴雨的形式发生;玉米生育期内需水量和灌溉需水量均呈现明显的增加趋势,增加幅度分别为4.10 mm/10a和13.38 mm/10a,而有效降水量则以-10.28 mm/10a的速率减小;玉米生育期内需水与降水的平均匹配度为58%,且整体以-2.7%/10a的速率下降。上述结果表明关中地区降水模式越来越难以满足夏玉米的水分需求,延迟播种可作为提高作物需水与降水匹配度的应对措施之一。
- 高爽丁一民朱磊万愉快柴明堂丁朋朋邹业斌
- 关键词：玉米作物模型需水量匹配度有效降水量
- 区域雨洪资源利用潜力及模式研究被引量：5
- 2019年
- 面对水资源短缺的紧迫形势,挖潜利用好雨洪资源尤为重要。以聊城市为例,对雨洪丰枯遭遇情况、雨洪资源量、雨洪资源利用潜力进行了分析评估,提出了雨洪资源利用总体思路和主要任务。结果表明:边界河流与市内降水年和汛期丰枯遭遇“尚可”和“有利”组合在50%左右,总体而言,一半左右年份有较好的相机调引边界河流雨洪资源的条件;聊城市多年平均雨洪资源量为9.8亿m^3,多年平均雨洪资源利用潜力为5.4亿m^3;按市内、边界河流划分,不同年型聊城市边界河流和市内河流雨洪资源利用潜力占比为85%~91%,边界河流雨洪开发潜力大,应作为雨洪开发利用的重点方向;雨洪资源利用应注重“蓄、调、渗”综合措施的应用,发挥各类工程在时间上滞蓄、平面空间上调配、竖向空间上滞渗雨洪的作用。
- 刘德东谭乐彦刘国印朱磊
- 基于全耦合的地表径流与土壤水分运动数值模拟被引量：12
- 2015年
- 针对降雨径流从坡面流下的过程中会发生下渗,导致土壤水非饱和带含水率增大这一动力学过程,从物理机制上对土壤水和地表水进行耦合,将二维平面地表水模型叠置在土壤水模型的顶部,对土壤水、地表水模型进行相同的空间和时间离散,在模型的计算过程中通过达西流关系对两者之间的水量交换进行计算(双层结点法耦合)或整合离散方程的整体法进行耦合。通过对两种耦合方法的比较以及与前人的实验结果对比,该模型与耦合方法能够准确地模拟和预测地表径流与土壤水分运动过程。研究结果可为分析地表水流与饱和-非饱和带水分与溶质耦合机理提供理论支持。
- 朱磊田军仓孙骁磊
- 关键词：地表径流土壤水
- 基于SEBAL模型的宁夏蒸散发遥感估算
- 2024年
- 宁夏地处干旱半干旱地区,地表蒸散发较为强烈,目前对于区域尺度蒸散发的反演是一大难点,常见的蒸散发产品分辨率较低。基于SEBAL模型对宁夏地区地表蒸散发进行了反演,并采用现有数据集对其估算精度进行了验证,结果发现,利用P-M模型和气象站水面蒸发数据验证,相关系数R2的平均值都保持在0.80和0.79以上,利用MOD16蒸散量产品验证,得到R2的平均值保持在0.90以上,均方根误差的平均值为1.03,偏差的平均值为1.76;宁夏地表蒸散量时空变化特征,在空间上,基本呈现为北部平原向南部山区增加趋势特征,在时间上,2001-2021年蒸散量整体呈上升趋势;分析不同土地利用类型地表蒸散量的分布规律,不同土地利用类型地表蒸散量的能力大小依次为:林地>耕地>水域>草地>城市建设用地>裸地,蒸散量均值依次为10.18、8.18、8.12、7.83、7.70、7.48 mm/d。研究结果表明,基于SEBAL模型反演得到的地表蒸散量有较高的精确度,同时该结果具有较高的分辨率以及在干旱半干旱地区有更广的适用性。
- 李南郭子龙柴明堂朱磊丁一民
- 关键词：蒸散发土地利用类型遥感反演生态环境
