青海省自然科学基金(2011-Z-903)
- 作品数：10 被引量：94H指数：5
- 相关作者：高小红张威贾伟田成明修光利更多>>
- 相关机构：青海师范大学华东理工大学哈尔滨工程大学更多>>
- 发文基金：青海省自然科学基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程自动化与计算机技术更多>>
- 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
- 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
- 三江源区玉树县和玛多县土壤汞含量分布特征被引量：11
- 2014年
- 2012年7至9月在长江、黄河和澜沧江的源头——三江源地区的玉树县和玛多县采集175个表层土壤样品,分析了2地土壤化学性质和汞含量,研究土壤pH值和土壤有机质(TOC)含量与汞含量之间的关系,并探讨三江源区土壤汞含量分布特征。结果表明,研究区域土壤pH均呈弱碱性,且TOC含量丰富;与玉树县相比,玛多县土壤碱性更强,但TOC含量偏低。研究区域土壤汞含量算术平均值为0.034 mg·kg-1,低于国家土壤平均背景值,但若与1990年青海全省平均土壤汞含量的背景值相比,研究区域土壤汞含量明显偏高。灰褐土汞含量明显高于其他4种土壤类型,但其他4种类型土壤汞含量平均值几乎无差异。空间分布特征显示,玉树县表层土壤汞含量高于玛多县,这与两县的城镇发展成熟度和产业结构不同有关;土壤汞含量较高的区域主要集中在人口密集的城镇或交通枢纽旁。三江源区土壤汞含量与pH值之间存在相关性,与TOC含量之间呈显著正相关(r=0.605,n=90,P<0.05);与玉树县相比,土壤pH值较高、TOC含量较低的玛多县汞含量偏低,具体原因尚需进一步深入研究,以持续观测该地区土壤环境质量的变化。
- 冯玲张威修光利高小红李波徐薇黄众思
- 关键词：土壤汞
- 可见光-近红外光谱估算三江源区不同土壤全氮含量被引量：2
- 2015年
- 近年来可见光—近红外反射光谱已被广泛应用于估算土壤全氮含量,为大范围区域土壤全氮含量获取提供了一种快速、有效的方法。基于实验室测定的三江源区146个表层土壤（0---30cm）样品的反射光谱数据（350--2 500nm）与全氮含量数据;利用偏最小二乘回归（PLSR）和反向传播神经网络（BPNN）两种模型方法与光谱反射率（REF）及其4种数学预处理变换相结合,分别建立分土壤类型样本和总体样本全氮估算模型;评估利用可见光—近红外光谱技术预测三江源区土壤全氮含量的能力。结果表明：BPNN模型的R2cal、R2val及验证RPD的平均值分别为0.87、0.81与2.28;而PLSR模型则相应为0.75、0.72和1.95;表明BPNN模型预测能力整体上要优于PLSR模型。BPNN与光谱各种形式的结合均具有良好、或接近良好预测全氮的能力;而PLSR与REF、倒数对数（Log（1/R））及波段深度（BD）的结合仅少部分具有良好估算能力、大部分则为粗略估算能力,一阶微分（FDR）和二阶微分（SDR）估算精度均较低,尤其是SDR（R2〈0.5,RPD=1.10--1.27）均不具备估算能力。总体样本所建模型稳定性好于分土壤类型,分土壤类型建模差异性明显;此外,总体来看,BPNN模型比PLSR建模精度高、模型稳定性好,但PLSR模型可操作性强于BPNN模型。
- 高小红杨扬张威贾伟李金山田成明张艳娇杨灵玉何林华
- 关键词：土壤全氮
- 基于Hyperion影像植被光谱的土壤重金属含量空间分布反演——以青海省玉树县为例被引量：19
- 2016年
- 本研究主要探讨了利用Hyperion影像植被光谱估算土壤重金属含量的可行性.以野外采集的三江源区玉树县48个表层土壤样品As、Pb、Zn、Cd实验室测定含量值,以及从两景Hyperion影像提取的48个土壤样本点相应的176个植被光谱反射率波段及构建的5种植被指数为数据源,利用偏最小二乘回归方法(PLSR)建立土壤各重金属含量与上述两套Hyperion影像上提取的变量之间的估算模型.模型分别为176个植被光谱反射率波段与土壤各重金属含量间的估算模型(植被光谱反射率模型),和以5种植被指数作为自变量,与土壤各重金属含量建立的估算模型(综合植被指数模型).运用验证样本的4种重金属元素实测含量值的标准差与均方根误差的比值(RPD)作为检验标准,As、Pb两种模型RPD均小于1.4,不具备粗略估算能力;Zn、Cd两种模型RPD分别为1.53、1.46与1.46、1.42,均具备粗略估算能力.根据上述结果将Zn的光谱反射率估算模型与Hyperion影像相结合反演得到土壤重金属Zn含量的空间分布,Zn含量在214国道、308省道和乡镇附近偏高,主要受到较强的人类活动影响.表明运用Hyperion高光谱影像植被光谱反射率可以间接估算土壤Zn、Cd元素含量.
- 杨灵玉高小红张威史飞飞何林华贾伟
- 关键词：高光谱影像土壤重金属含量偏最小二乘回归
- 西宁市夏季周边表层土壤中汞形态的空间分布特征被引量：2
- 2014年
- 利用修正的Tessier连续化学浸提法对青海省西宁市周边地区的土壤中汞形态分布进行了研究。结果表明，西宁市周边地区表层土壤中汞含龄在0．013～0．308mg／kg之间，各采样点间差异较大，表层土壤中汞含量在四部区域较高，东部较低。根据采样点土地利用类型分类，土壤中汞含量呈现出工业园区内土壤汞含量明显高于其他土地利用类型，并且土壤中汞含量由农耕地向道路旁、撂荒地、林地依次递减。土壤中汞的形态以残渣态为主，碳酸盐结合念和溶解态与可交换态含量极低，且各种土地利用类型下的土壤形态汞占总汞的百分比存在差异。土壤总汞、有机质与硫化物结合态汞和残渣态都与TOC含量显著相关，总汞及各形态汞与pH没有明显的相关性。
- 冯玲李波修光利王成钢张威王丽娜高小红
- 关键词：土地利用汞
- 基于Landsat 5 TM的祁连山区蒸散发遥感估算——以青海祁连县为例被引量：2
- 2014年
- 蒸散发的估算在区域能量平衡和水分循环研究中具有重要意义.本研究利用Landsat 5TM数据和能量平衡模型相结合,通过遥感数据获取各参量,对祁连山区的日蒸散发进行估算,研究表明估算值与实测值基本一致,相对误差为4.23%,基本上满足了该区域蒸散发研究的精度要求.通过对蒸散结果的分析发现,该区域的日蒸散发空间分布受气候特征、地形因素、土壤供水条件及土地利用类型的影响比较严重,其分布趋势主要在空间上表现出随海拔的降低而降低,阳坡蒸散量大于阴坡,在土地利用类型上呈现按照"林地>沼泽地>水域>草地>耕地>城乡工矿居民用地"的类型而降低的规律,而永久性冰川雪地以及裸土裸岩石砾地的蒸散发则随冰川面积的缩小而减小.
- 田成明陈志高小红
- 关键词：蒸散发遥感能量平衡
- 大气PM_(2.5)中水溶性有机碳和类腐殖质碳的季节变化特征被引量：12
- 2013年
- 2011年12月至2012年11月期间在上海市华东理工大学采样点采集PM2.5样品,对样品中的水溶性有机碳(WSOC)和类腐殖质碳(HULIS-C)进行了测定,探讨了WSOC和HULIS-C的季节变化特征.结果表明:采样期间PM2.5、WSOC和HULIS-C的年平均质量浓度分别为(66.19±28.59)、(4.21±1.83)和(2.69±1.36)μg·m-3,WSOC和HULIS-C分别占PM2.5质量的6.5%±1.7%和4.1%±1.3%.HULIS-C占WSOC质量的62.8%±11.8%,表明HULIS-C是WSOC的主要成分.WSOC和HULIS-C的质量浓度均具有显著的季节变化特征,呈现冬季>春季>秋季>夏季,而HULIS-C/WSOC比值的季节变化相对较小,其四季平均比值呈现秋冬季略高,春夏季略低的特点.WSOC和HULIS-C质量浓度与能见度、风速呈负相关,与空气污染指数(API)呈显著正相关.WSOC和HULIS-C的浓度水平可能受到多种燃烧源的综合影响,本地燃烧源的贡献不容忽视.此外,在特定气象条件下周边污染源和长距离输送对高浓度WSOC和HULIS-C也会有贡献.
- 黄众思修光利蔡婧徐薇王丽娜
- 基于光谱分析的土壤重金属含量估算研究--以三江源区玉树县和玛多县为例被引量：12
- 2014年
- 以三江源区玉树县和玛多县为研究区,利用实验室测定的As、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg元素含量和室内采集的土壤原始光谱及其4种转换形式,建立了光谱指标与重金属含量的多元回归模型,利用决定系数(R2)、相对分析误差(RPD)及均方根误差(RMSE)评价模型的精度。研究结果表明,土壤As、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd含量与SOM、Fe、Mn、Al、Mg等元素具有显著相关关系,Hg元素则未达到显著性水平。As、Cu、Pb、Zn、Cr和Cd元素估算模型回归方程R2达到了0.5以上,均通过了显著性检验,其中Pb、Zn和Cr元素验证样本RPD均达到了1.4以上,模型具备粗略估算能力;As、Cu和Cd元素验证样本RPD均低于1.4,模型不具备粗略估算能力。Hg元素估算模型回归方程的R2为0.28,未能通过显著性检验,无法用于对Hg含量的估算。
- 张威高小红杨扬李金山张艳娇田成明贾伟冯玲马永录袁蕙霞修光利
- 关键词：土壤重金属
