国家自然科学基金(40861022)
- 作品数：20 被引量：281H指数：8
- 相关作者：高小红贾伟冯仕超亢健吴国良更多>>
- 相关机构：青海师范大学中国科学院兰州大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院西部之光基金青海省自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术天文地球经济管理农业科学更多>>
- 气候变化情景下青海湟水流域径流变化的HIMS模拟分析被引量：8
- 2013年
- 基于国产HIMS(Hydro-Informatic Modeling System)模型,以青海湟水流域为研究区域,利用1986-2000年33个雨量站和8个气象站的逐日降水和气温数据,对其径流变化进行模拟;选取流域内6个水文站同期的实测径流数据,进行参数率定及验证。结果表明:HIMS模型日、月率定及验证结果良好,在湟水流域具有良好的适用性。在此基础之上,分析了湟水流域1961-2010年降水及气温的变化趋势,并对不同气候变化情景下的水文响应(径流量)进行模拟分析。结果显示气候变化对湟水流域径流量变化趋势影响显著,随气温升高和降水量的减少,径流量呈明显的减少趋势,反之,呈增加趋势。
- 张艳娇高小红李其江陈强杨军军
- 关键词：径流模拟湟水流域
- 湟水流域SWAT模型构建及参数不确定性分析被引量：41
- 2013年
- 敏感性分析和不确定性分析是分布式水文模型参数校准和模型构建的先决条件。以位于青藏高原与黄土高原过渡地带的青海湟水流域为例,基于SWAT模型的拉丁超立方和单次单因子(LH-OAT)采样方法和SWAT-CUP程序的拉丁超立方采样方法进行模型参数敏感性分析,同时以SWAT-CUP的P因子和R因子进行模型不确定性分析,最终结合手动调参和自动率定算法,构建湟水流域分布式水文模型。结果表明:湟水流域日尺度模拟中,率定期模型平均确定系数为0.7,平均效率系数为0.68;验证期平均确定系数为0.65,平均效率系数为0.53,可以满足应用要求;PSO算法在水文模型率定中总体表现良好;基于SWAT模型和SWAT-CUP程序的单次率定用时分别为3.5min和2.2min,SWAT-CUP程序明显快于SWAT;分析结果还表明:模型不确定性和模型率定结果精度并不一致,但模型不确定性决定着模型验证期的结果精度,为确保验证期精度,必须降低模型不确定性;模型自动率定中,相同迭代次数下,SWAT模型对于流量较大的子流域率定效果较好。
- 杨军军高小红李其江陈强冯仕超
- 关键词：PSO算法SWAT模型
- 三江源区土壤常规元素含量高光谱估算研究——以玉树县和玛多县为例被引量：2
- 2015年
- 主要研究目的是探讨高光技术估算土壤常规元素含量的能力以及适合于这些元素的最佳光谱预处理方法。以三江源区玛多县和玉树县做为研究样区,以野外采集的149个表土层(0~30 cm)土壤样本为数据源,经过实验室化学成分测定和光谱采集,利用多种预处理方法和偏最小二乘回归法,建立五种常规元素Al、Fe、Mg、Mn、Si含量的高光谱估算模型。研究结果表明:利用偏最小二乘回归法可以估算Al、Fe、Mg含量,其最佳预处理方案分别为WT+R(小波变换+原始光谱反射率)、NWA+R(九点加权移动平均+原始光谱反射率)和WT+F(小波变换+一阶微分),模型精度分别为Rcv2=0.79,Rv2=0.76,RPD=2.01;Rcv2=0.85,Rv2=0.76,RPD=1.85;Rcv2=0.72,Rv2=0.74,RPD=2.03;该模型在此研究样区不具备估算Mn、Si含量的能力。
- 杨灵玉高小红贾伟杨扬张威田成明
- 关键词：偏最小二乘回归
- 基于Landsat 8 OLI影像的三江源区表层土壤全氮空间格局反演被引量：5
- 2015年
- 利用Landsat 8 OLI影像反演三江源区玉树、称多及玛多县的表层土壤全氮含量空间分布格局,选取光谱反射率（R）、光谱反射率的倒数（1/R）、光谱反射率倒数的对数〔lg（1/R）〕3个光谱指标,与表层土壤（0-30 cm）全氮实测数据进行相关性分析,筛选相关性最高的光谱指标,以达到显著性相关水平波段的主成分分量建立回归模型。结果表明：OLI影像的B1-B4和B7的R、1/R、lg（1/R）均与实测全氮数据达到显著性相关水平,以lg（1/R）变换最为明显;利用这5个波段lg（1/R）的第一、第二主成分建立负二次多项式回归模型,其中建模样本的R2为0.621,RMSE为2.075,验证样本的R2为0.730,RMSE为1.493,RPD为1.849,反演模型精度较高,稳定性较好。利用OLI影像可较好的估算表层土壤全氮含量的空间分布格局。
- 贾伟高小红杨扬张威杨灵玉田成明
- 关键词：土壤全氮LANDSAT
- 基于HJ-1A高光谱遥感数据的湟水流域典型农作物分类研究被引量：26
- 2017年
- 利用高光谱遥感技术识别农作物类型已经成为高光谱遥感研究的热点领域。以青海省湟水流域内油菜、小麦和青稞等典型农作物为分类对象,以HJ-1A HSI高光谱数据和GF-1 WFV高分辨率数据为数据源,探讨利用高光谱遥感影像进行农作物类型信息提取的方法。数据经预处理后,首先,利用WFV数据采用面向对象方法提取研究区农作物种植边界,并利用其对HSI高光谱影像进行种植区域提取;其次,将提取后的高光谱影像经数据形式变换获得包括:R、1/R、Log(R)、d(R)、d(Log(R))和CR共6种数据形式;最后,利用上述6种数据形式的全波段数据和经遗传算法GA-SVM进行光谱波段选取后的6种特征数据,采用支持向量机SVM方法进行农作物分类。结果表明:采用基于样本的面向对象分类方法提取耕地信息精度高且实现周期短;利用GA-SVM波段选取后的6种特征数据集进行农作物分类,其精度显著高于全波段数据集分类精度;6种数据变换形式中,d(Log(R))和CR是两种最优的高光谱分类数据形式,其全波段和特征波段数据进行农作物分类均能获得较好的分类精度,总体精度最高分别达88%和86%,而采用1/R、Log(R)和R数据形式需经GA-SVM光谱波段选取后才能获得较优分类精度。
- 史飞飞高小红杨灵玉何林华贾伟
- 关键词：高光谱遥感支持向量机遗传算法
- 三江源区土壤重金属的累积特征及潜在生态风险评价——以青海省玉树县为例被引量：32
- 2016年
- 为了解三江源代表性区域玉树县土壤重金属污染状况,评估土壤重金属潜在生态风险,以玉树县采集的121个土壤样本中的重金属含量数据为基础,采用地累积指数和潜在生态危害指数法对土壤重金属含量进行分析和潜在风险评价。结果表明:玉树县表层土壤重金属含量均超过青海省1990年背景值,其中As、Cd和Hg出现了较强的的富集现象,同时As、Cd超出国家土壤环境质量一级标准,表明三江源区土壤重金属环境自20世纪90年代以来部分元素出现了过度富集;来源分析表明,玉树县土壤重金属As、Pb、Zn和Cd主要与成土因素有关,Hg、Cu和Cr受人类活动影响较大,Mn来源于气候的影响;潜在生态风险评价表明:土壤中Cd和Hg的危害最大,尤其是Hg已出现了很强风险和极强风险,这些风险主要分布在国道214沿线人口聚集的城镇和地段,与人类活动有着密切的关系。在各子流域中,江曲流域土壤重金属属于强风险,其他区域均属于中等风险。总体而言,玉树县土壤重金属环境已发生了改变,今后应加强人口聚集区Hg源的控制,以保护其生态环境。
- 何林华高小红
- 关键词：土壤重金属地累积指数潜在生态危害指数生态风险评价
- 基于CLUE-S模型的湟水流域土地利用空间分布模拟被引量：53
- 2013年
- 基于CLUE-S模型,以青海湟水流域为研究区,分别利用1987年和1996年两期土地利用数据,运用逻辑斯蒂逐步回归方法选择自然和社会经济等18种驱动因子,对湟水流域2007年土地利用空间分布格局进行模拟。在此基础上,构建流域2008—2027年土地利用变化的4种不同情景,并模拟了4种情景下2027年土地利用空间分布格局。研究结果表明:(1)两期模拟总体精度分别达到了88.31%和89.96%,4种Kappa指数均大于0.82,表明CLUE-S模型在湟水流域具有良好的土地利用模拟能力。(2)流域2008—2027年不同情景下,城乡居住建设用地在4种情景下均表现为明显增加,主要沿湟水河谷区域扩展,而3种退耕情景下的坡耕地空间格局模拟结果存在着明显的空间差异,从情景二、情景三到情景四,流域内坡耕地范围逐步减小,林地、草地面积范围增大,退耕部分主要分布在流域东部、西部和北部:东部地区退耕的范围主要是集中在乐都县和民和县;北部地区退耕的范围主要是集中在大通县县城北部;西部地区退耕范围则主要在湟源县县城西北部的湟水河两岸。研究结论可为湟水流域未来土地利用管理、规划及政策的制定等提供参考依据和决策支持。
- 冯仕超高小红顾娟亢健郭丽峰吴国良邹婵
- 关键词：土地利用土地覆被变化CLUE-S模型情景模拟湟水流域
- 基于地面高光谱数据的典型作物类型识别方法--以青海省湟水流域为例被引量：4
- 2016年
- 高光谱技术运用于农作物识别与分类目前已成为农业遥感应用领域前沿课题之一。使用ASD FieldSpec4地物光谱仪实测青海省湟水流域大豆、青稞、土豆、小麦和油菜5种典型作物冠层光谱,经数据预处理,利用1/R、d(R)、N(R)、log(R)、d(log(R))、d(N(R))6种光谱数据变换形式和在"绿峰"、"红谷"、"红边"、"光谱吸收特征区"提取的16种光谱特征变量的6种选取结果,分别构建基于BP神经网络的典型作物类型识别模型,通过模型精度比较以寻求用于高光谱农作物分类的有效光谱数据形式和光谱特征变量。结果表明:1/R、d(R)、log(R)、d(log(R))及d(N(R))5种数据变换形式能显著提高模型识别精度,以d(N(R))变换数据构建BPNN模型其辨识精度最高,总体分类精度达88%;在提取的16种光谱特征变量中,以变量数分别为16、14、12的3种选取方案构建BPNN模型其辨识精度较优,总体分类精度分别为88%、86%、84%;BPNN模型能较好地识别5种作物光谱,且采用选取光谱特征变量方法构建BPNN模型其网络训练效率和模型稳定性优于光谱数据变换方法构建BPNN模型。
- 史飞飞高小红杨灵玉贾伟何林华
- 伪不变特征法在遥感影像归一化处理中的应用被引量：26
- 2009年
- 提出了一套伪不变特征法(PIF)归一化处理多时相遥感影像的技术流程和方法:即参考影像选择,参考影像大气辐射校正,伪不变特征点选取,回归模型建立及结果评价,并对处理流程中的各个环节加以详细说明。其中在样本点选取过程中尝试把人工直接选取伪不变特征点应用于实践,并用主成分分析法对处理结果进行评价,评价结果表明人工直接选取伪不变特征点,对多时相遥感影像进行归一化处理是可行的,达到了消除季节性地物辐射变化、太阳光照条件差异、气象条件(大气散射、吸收和云量变化等)波动大等因素的影响,处理后的影像能满足建立模型的要求。
- 郭丽峰高小红亢健孟小前
- 关键词：遥感影像
- 基于Land TM和ETM+的北川河流域土地利用研究
- 2011年
- 根据北川河流域2000年ETM+、1994年和2007年TM共三期遥感影像数据,在RS和GIS技术支持下,分析了研究区土地利用的数量变化和空间变化特征,明确了土地利用变化的主要类型和方向,探讨了土地利用变化的过程,并进行了土地利用变化的景观格局分析.结果显示:该流域土地利用以草地和耕地为主,1994-2007年耕地大面积减少,主要转化为草地和林地;耕地和未利用地朝着规模缩小的方向发展,林地、水域和建设用地朝着规模增加的方向发展,草地变化缓慢;随着时间的推移和经济的发展,各种景观的多样性、破碎度、优势度和分离度发生了不均匀较为复杂的变化,各种景观形态的复杂程度排序为:建设用地>林地>草地>未利用地>水域>耕地.
- 吴国良高小红邹婵亢健
- 关键词：土地利用转移矩阵
