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基于被动微波遥感的北半球近地表土壤冻融时空分析

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基于被动微波遥感的北半球近地表土壤冻融时空分析

作者：邵婉婉兰州大学

学位级别：硕士

冰冻圈与大气圈、水圈、岩石圈以及生物圈通过彼此之间的相互作用和反馈机制,共同决定气候系统的形成与发展。冻土作为冰冻圈的重要组成部分之一,其分布面积占地球陆地总面积的35%左右。据统计,北半球近地表土壤约有50×106 km2的范围... 详细信息

冰冻圈与大气圈、水圈、岩石圈以及生物圈通过彼此之间的相互作用和反馈机制,共同决定气候系统的形成与发展。冻土作为冰冻圈的重要组成部分之一,其分布面积占地球陆地总面积的35%左右。据统计,北半球近地表土壤约有50×106 km2的范围每年都要经历冻融转换这一过程。近地表土壤在经历冻融循环的过程中,能够直接或间接地影响到气候系统、地表能量平衡和水平衡、植被生长机制、地气间二氧化碳的交换以及整个生态系统。地表冻融过程是环境温度发生改变情况下形成的土壤状态,因此冻融状态对温度变化非常敏感,地表冻融的起止时间以及持续日数均能够反映气候变化情况,并对区域和全球尺度下气候的形成和变化具有重要意义。2013年,IPCC第五次评估报告指出1880-2012年全球平均温度升高了约0.85℃(0.65-1.06℃),导致格陵兰和南极冰盖消融和冰川退缩、极端气候事件频率的增加、相对较薄的多年冻土的消失、高纬度多年冻土南界向北移动、山地多年冻土下界向高海拔移动、多年冻土面积减少,多年冻土年平均地温有不同程度的升高,活动层厚度也在增加等,而季节性的冻融循环则会直接或间接地对地表植被的生长季产生影响。监测季节冻土和多年冻土的方法通常可以分为4类:(1)传统方法;(2)地球物理方法;(3)数值模拟方法和(4)遥感方法。遥感方法通常是通过利用可见光、红外、近红外以及微波等探测仪器,识别地球表面物质的性质及运动情况。一般情况下微波遥感比可见光、红外技术等更有利于探测无雪覆盖近地表土壤冻融循环。然而目前已有的近地表土壤冻融状态的遥感监测研究仍存在一些问题:1)数据源比较单一;2)卫星扫描的范围有限;3)主要的研究都集中在区域尺度,而对于半球尺度的研究相对匮乏。本研究主要针对这些问题,利用合适的冻融算法,判别北半球近地表土壤的冻融情况。应用被动微波亮度温度数据判别近地表土壤冻融界限的算法发展大致经历了3个过程:算法研制、参数调整、应用与建立数据集,常用的算法有三种:双指标算法、时间序列变化检测算法以及决策树算法。这些算法都是依据冻土微波辐射特性提出的,即随着温度的降低,土壤开始冻结,土壤介电常数的实部降低,导致反射率的减小和发射率的增大。微波数据是来自美国国家冰雪数据中心的等面积网格(EASE-Grid)格式的SMMR、SSM/I和AMSR-E数据,空间分辨率25 km;气象数据是中国气象局的317个气象站点的5 cm土壤日平均温度数据,其中标定站点157个,验证站点160个。本研究基于对应象元的亮温和土壤温度的线性拟合分析,重新标定双指标算法中的37 GHz垂直极化亮温阈值,得到分别适用于SMMR、SSM/I和AMSR-E的T37为255.0 K,261.9 K和256.8 K,从而对北半球近地表土壤状态进行冻融分类,获得1979-2014年完整的地表冻融数据集。经验证,三种数据对地表分类结果的冻结、融化和总分类精度分别为89.5%,91.4%和89.6%;90.8%,91.0%和90.8%;90.6%,89.9%和88.0%。根据地表冻融数据集的时空分布特征随地温的变化规律,主要结论如下:(1)1979-2014年,北半球近地表土壤平均冻结首日在10月初,冻结末日为4月底,冻结期为217天,冻结天数为161天,平均年最大冻结面积约6.2×107 km2,占北半球陆地面积的62.5%。(2)1979-2014年,北半球近地表土壤冻结首日推迟,推迟速率1.7±1.0 d/a;冻结末日提前,提前速率为1.2±0.6 d/a;冻结期缩短,缩短速率为2.5±1.1 d/a冻结天数减少,减少速率为1.6±0.8 d/a,年最大冻结面积呈下降趋势,每年减少5.56×104 km2,减少速率为0.056%。(3)各冻结指标在空间分布上具有明显的纬度地带性和垂直地带性。(4)2002-2010年,与SSM/I的分类结果相比,AMSR-E低估了地表冻结。(5)7月到次年6月为一个冻融循环周期,其中7月为最暖月,冻结面积最小,月平均冻结天数最小;1月为最冷月,冻结面积最大,月平均冻结天数最大。最后针对本研究中用到的双指标算法所存在的问题进行了讨论分析,并提出了可能的解决途径和进一步的研究方向。在研究中,忽视了不同的地表利用类型,辐射特征也存在一定差异,尤其是沙漠和湖泊地区,分类结果较差;缺少了真实的地表冻融状态,没有统一的标准来定性地判定三种数据对近地表土壤冻融状态的识别能力。

关键词：北半球近地表土壤冻融状态 SMMR SSM/I AMSR-E 被动微波遥感

巴丹吉林沙漠地表风积砂粒度空间分布及其环境意义

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中国沙漠 2013年第3期33卷 642-648页

作者：宁凯李卓仑王乃昂孙建伟邵婉婉兰州大学资源环境学院/干旱区气候变化与水循环研究中心甘肃兰州730000

通过对巴丹吉林沙漠平沙地及丘间地表层砂样的粒度分析,发现巴丹吉林沙漠表层砂平均中值粒径为0.45mm,平均均值粒径为0.53mm,是中国北方粒度最粗的沙漠之一。整体上,巴丹吉林沙漠表层砂粒径从北到南逐渐变细,在沙漠南缘的雅布赖山附近... 详细信息

通过对巴丹吉林沙漠平沙地及丘间地表层砂样的粒度分析,发现巴丹吉林沙漠表层砂平均中值粒径为0.45mm,平均均值粒径为0.53mm,是中国北方粒度最粗的沙漠之一。整体上,巴丹吉林沙漠表层砂粒径从北到南逐渐变细,在沙漠南缘的雅布赖山附近粒径略有回升。机械组成上,粗砂(0.5～2.0mm)含量最高,平均为35%,整体变化趋势从北到南逐渐减少,南部略有回升。中砂(0.25～0.50mm)和细砂(0.10～0.25mm)为主要的风沙运动组分,其平均含量在50%以上,在沙漠内部变化趋势为从北到南逐渐增多。粒度频率分布曲线从北到南逐渐从多峰过渡到双峰,众数粒径逐渐减小。分析结果表明巴丹吉林沙漠表层砂主要为风成砂,主要沙源区为沙漠北部的湖泊沉积物区及其更北部的戈壁,同时沙漠北部残山丘陵、雅布赖山等也是沙漠砂的源区。

关键词：巴丹吉林沙漠粒度动力条件风积砂

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InSAR技术多年冻土研究进展

地球科学进展 2021年第7期36卷 694-711页

作者：贾诗超张廷军范成彦刘琳邵婉婉兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000 香港中文大学理学院地球系统科学课程中国香港999077

多年冻土随气候变暖逐渐发生退化,严重影响多年冻土区工程建设的稳定性,因此实时、准确地监测多年冻土变化迫在眉睫。合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)作为一种新型对地观测技术,可以全天时、全... 详细信息

多年冻土随气候变暖逐渐发生退化,严重影响多年冻土区工程建设的稳定性,因此实时、准确地监测多年冻土变化迫在眉睫。合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)作为一种新型对地观测技术,可以全天时、全天候的对多年冻土区地表进行大范围监测,成为一种有效的监测手段。主要介绍InSAR技术在多年冻土区近20年的研究进展与未来发展趋势。首先介绍了InSAR技术的基本原理和常用的SAR系统,然后基于InSAR技术的发展,概述了D-InSAR和时序InSAR技术在多年冻土区的应用,并对目前发展的冻融模型进行总结,分析了多年冻土区地表形变影响因素,最后展望未来InSAR技术在多年冻土监测中的发展趋势与面临的主要问题,以期为科研人员提供系统的应用介绍。

关键词：多年冻土 InSAR 地表形变冻融模型

1984-2013年阿尔卑斯山中段瑞士地区冰川变化遥感监测

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水土保持研究 2015年第5期22卷 300-305页

作者：王凯杨太保邵婉婉何毅兰州大学资源环境学院兰州730000

利用1984年、1990年、2003年、2013年的TM,ETM＋,OLI/TIRS遥感影像资料作为数据源,通过目视解译,应用GIS技术,分析了阿尔卑斯山中段瑞士地区近30年的冰川变化,同时对研究区内及周边的气温和降水的格点气象数据进行趋势分析,研究其与冰... 详细信息

利用1984年、1990年、2003年、2013年的TM,ETM＋,OLI/TIRS遥感影像资料作为数据源,通过目视解译,应用GIS技术,分析了阿尔卑斯山中段瑞士地区近30年的冰川变化,同时对研究区内及周边的气温和降水的格点气象数据进行趋势分析,研究其与冰川变化的响应关系。结果表明：（1）1984—2013年,冰川面积减少了364.33km^2,退缩比例达到30.69%,年退缩速率为12.56km^2/a。1990—2003年的退缩速率最大,近10年冰川退缩速率有所减慢;（2）冰川规模等级和面积减少百分比呈负相关关系,即规模越小,退缩越快;（3）冰川消融主要发生在海拔4000m以下,冰川面积退缩随着海拔的升高而减少;（4）冰川主要分布在坡度5°-40°的7个等级上,坡度越缓,面积减少量越大;1984—2013年,不同坡度的冰川面积都在减少;（5）各个坡向的冰川都在退缩。1984—2013年,东南坡、东北坡和西坡冰川面积减少量较大,而西南、西北和东坡相对较小;（6）研究区气温升高明显,降水量变化幅度不大,气温上升是冰川退缩的主导因素。未来10年研究区冰川将会减慢退缩。

关键词：冰川变化气候响应遥感监测阿尔卑斯山瑞士地区

基于知网数据库的我国邮轮污染研究可视化分析

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中国储运 2023年第8期 102-103页

作者：邵婉婉上海工程技术大学管理学院

邮轮旅游快速发展,使得邮轮船只逐渐大型化,能源与物质消耗增多,邮轮污染有关问题变得更为瞩目。本文借助VOSviewer软件,对中国知网数据库中有关邮轮污染的222篇文献,进行作者共现、高频关键词等方面的研究分析。结果显示:(1)我国邮轮... 详细信息

邮轮旅游快速发展,使得邮轮船只逐渐大型化,能源与物质消耗增多,邮轮污染有关问题变得更为瞩目。本文借助VOSviewer软件,对中国知网数据库中有关邮轮污染的222篇文献,进行作者共现、高频关键词等方面的研究分析。结果显示:(1)我国邮轮污染研究始于2007年,且文献数量呈现上升趋势;(2)从作者共现图谱分析看,高产研究者数量较少,合作程度较低,跨院校合作更是缺乏;(3)从研究热点来看,高频关键词主要有邮轮旅游、邮轮产业等。

关键词：邮轮旅游邮轮产业高频关键词院校合作物质消耗可视化分析图谱分析文献数量

邮轮旅游空间错位演化分析——基于上海、天津、厦门的实证研究

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物流科技 2024年第5期47卷 63-65,76页

作者：邵婉婉上海工程技术大学管理学院上海201600

以旅游资源丰度指数、重力模型和空间错位指数为主要研究方法,分析了2015年至2019年上海、天津和厦门三个港口城市邮轮旅游发展中存在的不均衡问题。研究表明,在宏观层面上,A级景区与邮轮经济之间存在明显的空间错位现象。A级景区的重... 详细信息

以旅游资源丰度指数、重力模型和空间错位指数为主要研究方法,分析了2015年至2019年上海、天津和厦门三个港口城市邮轮旅游发展中存在的不均衡问题。研究表明,在宏观层面上,A级景区与邮轮经济之间存在明显的空间错位现象。A级景区的重心西北—东南走向,邮轮经济重心东南—西北走向。微观层面上,上海为正错位区,且错位程度呈下降趋势;天津错位程度整体上有所缩小,属于负错位区;厦门从无明显错位转向负错位,错位程度逐年递增。文章对于区域完善邮轮旅游产业政策、促进旅游资源合理配置具有一定的借鉴作用,为探索邮轮旅游业的协调发展提供了理论参考。

关键词：邮轮旅游空间错位旅游资源

基于VOSviewer的国内外旅游人才研究可视化分析

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基于VOSviewer的国内外旅游人才研究可视化分析

旅游资源禀赋与旅游经济的空间错位及其时空演化——基于长三角的实证研究

2022中国旅游科学年会

作者：邵婉婉孙瑞红叶欣梁上海工程技术大学

十四五旅游发展规划的印发,为进一步促进我国旅游业的发展提出了新的要求,对于作为推动旅游业发展的第一资源的旅游人才发出了更高的呼声。本文借助VOSviewer可视化分析软件,对国内外有关旅游的主要核心期刊发表的有关旅游人才的文献进... 详细信息

十四五旅游发展规划的印发,为进一步促进我国旅游业的发展提出了新的要求,对于作为推动旅游业发展的第一资源的旅游人才发出了更高的呼声。本文借助VOSviewer可视化分析软件,对国内外有关旅游的主要核心期刊发表的有关旅游人才的文献进行可视化分析,结果表明:(1)与国外相比,我国在旅游人才研究领域的起步较晚,且整体来看处于比较匮乏的状态;(2)国内外旅游人才的有关研究者之间尚缺乏协作,应当进一步加强各学者、各领域的交流合作;(3)国内旅游人才相关研究高被引TOP10的文献都是来自于《旅游学刊》、《西南民族大学学报》(人文社会科学版)、《旅游科学》、《自然资源学报》、《干旱区资源与环境》;(4)国外旅游人才的研究热点集中于旅游(tourism)、中国(China)、文化旅游(cultural tourism)等,国内的研究热点集中于旅游业、旅游人才培养、旅游高等教育等。通过对于国内外历年来旅游人才研究进行梳理,明晰旅游人才研究动态与趋势,对旅游人才研究领域有一个整体的把握,以期为后续旅游人才的有关研究提供些许参考。

关键词： VOSviewer 旅游人才可视化分析

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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旅游研究 2024年第2期16卷 70-83页

作者：邵婉婉孙瑞红叶欣梁上海工程技术大学管理学院上海201600

旅游资源对旅游产业的发展具有重要作用,然而在区域旅游发展中,旅游资源与旅游经济发展水平的不均衡是普遍存在的现象。以长三角地区为例,结合旅游资源丰度指数、旅游经济指数等,分析旅游资源丰度与旅游经济空间错位情况。宏观层面上,... 详细信息

旅游资源对旅游产业的发展具有重要作用,然而在区域旅游发展中,旅游资源与旅游经济发展水平的不均衡是普遍存在的现象。以长三角地区为例,结合旅游资源丰度指数、旅游经济指数等,分析旅游资源丰度与旅游经济空间错位情况。宏观层面上,重力模型揭示了旅游资源、国内旅游收入和入境旅游收入三者重心东南—西北—西北的偏移趋势。在微观层面上,在A级景区与国内旅游收入方面,上海为无明显错位,江苏为正错位,浙江由正错位转向负错位,安徽为负错位;A级景区与入境旅游收入方面,上海为正错位,其余三省为负错位。此外,通过旅游经济影响因素的相关性分析,揭示空间错位动态演化的内在影响要素。

关键词：长三角资源禀赋旅游收入旅游经济可持续发展

基于消费者介入理论的在线购买行为影响要素及预测研究

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管理工程学报 2025年第2期39卷 144-161页

作者：陶婉琼王子卓王健浙江工商大学统计数据工程技术与应用协同创新中心浙江大学管理学院浙江吉利控股集团有限公司浙江工商大学管理工程与电子商务学院浙江工商大学现代商贸研究中心

本文主要研究消费者在线购买行为的影响。本文首先从参与强度、消费者类型、购物流程类型和广告点击次数四个维度定义了表征消费者在线购买决策心理特征的消费者介入水平,然后基于消费者介入理论分别从群体水平和个体水平的视角分析消... 详细信息

本文主要研究消费者在线购买行为的影响。本文首先从参与强度、消费者类型、购物流程类型和广告点击次数四个维度定义了表征消费者在线购买决策心理特征的消费者介入水平,然后基于消费者介入理论分别从群体水平和个体水平的视角分析消费者介入水平维度对其购物数量和购物时间间隔等行为的影响。以此为基础,本文采用多种机器学习方法构建了消费者在线购买行为预测模型。通过对不同预测模型的比较发现,神经网络回归模型对购物数量预测的误差性最小和拟合度最高,而梯度提升回归模型对购物时间间隔预测的性能最好。同时,通过特征变量的重组设置对比实验,本文验证了在购买行为预测模型中引入介入水平维度的有效性和合理性。研究结果揭示了消费者介入水平对在线购买行为的影响规律,不仅丰富了相关理论,而且对网购平台和商家精确预测消费者购买行为、优化服务策略等方面具有重要的指导意义。

关键词：决策科学电子商务消费者介入在线购买行为预测模型

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